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二维不规则排样背景下的零件像素化表达算法

锻压技术 2021年第8期46卷 44-48页

作者：刘虓王宇帆刘嘉敏华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 沈阳工业大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110870

针对目前主流的零件表达方式,当零件外形呈现出凹多边形特性且顶点数目较多时,冲突检测算法明显变慢的问题,提出了一种零件像素化表达方法,即在零件包围盒上布置多个方形微粒,然后,通过二维布尔变量数组存储微粒是否被占用的信息,提出... 详细信息

针对目前主流的零件表达方式,当零件外形呈现出凹多边形特性且顶点数目较多时,冲突检测算法明显变慢的问题,提出了一种零件像素化表达方法,即在零件包围盒上布置多个方形微粒,然后,通过二维布尔变量数组存储微粒是否被占用的信息,提出了微粒"占用"的判断算法。算例1研究了像素图生成速度与微粒边长和零件外形的关系;算例2则研究了零件像素化程度与排样性能的关系,最后,给出了推荐的微粒边长。推荐微粒边长可令排样计算速度和排样效果取得最佳的平衡。同时,算例2还与商用排样软件SigmaNest进行了对比,实验结果表明,如果使用推荐的微粒边长,本文算法得到的材料利用率高于SigmaNest算法,且计算耗时只有后者的2.8%。

关键词：不规则排样像素化矢量图冲突检测材料利用率

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像素化室内界面装饰设计研究

像素化室内界面装饰设计研究

作者：周紫薇中南林业科技大学

学位级别：硕士

本文探讨像素化艺术处理手法在室内界面装饰中的运用。从像素化的定义、造型特征、艺术特色、处理手法入手,分析了像素化表现特征和室内界面装饰设计的关联性,并分别针对墙面、顶面、地面三个主要室内界面类型探讨了运用像素化处理手法... 详细信息

本文探讨像素化艺术处理手法在室内界面装饰中的运用。从像素化的定义、造型特征、艺术特色、处理手法入手,分析了像素化表现特征和室内界面装饰设计的关联性,并分别针对墙面、顶面、地面三个主要室内界面类型探讨了运用像素化处理手法进行装饰设计的可能性、原则和方法。研究表明:像素化处理手法具有概括的抽象性、时尚化和个性化的特征,符合室内设计更新、时尚的发展需求。像素化表现手法极具装饰性,通过其灵活多变的色彩、维度和材质在室内界面上的应用可以使空间具有识别性和导向性,增添室内空间层次,强化视觉上的动态感。无论是单个的像素点或者成片的像素点,在室内界面装饰设计中都起到了强调、精细化和视觉提醒的重要作用。通过像素点的变化,可以为大面积的空白界面增加可观性和趣味性,造型独特,具有特色,并可根据不同的氛围需求塑造不同的场景。像素化处理手法在顶面、墙面、地面等主要界面中通过二维平面进行视觉传达,除了起到装饰作用外,更能烘托空间氛围,因而成为设计感强、时尚化风格鲜明的室内装饰手法。

关键词：像素化室内界面装饰处理手法

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像素化在当代公共艺术创作中的思考与研究

像素化在当代公共艺术创作中的思考与研究

作者：高星博东北师范大学

学位级别：硕士

从拉斯科的洞穴壁画到苏美尔的楔形文字,从帕特农神庙的多立克柱式到米兰大教堂的哥特尖顶,从文艺复兴的艺术革命到巴洛克洛可可的宫廷奢华,从新古典主义的复古潮流到工艺美术运动的机器革命,从或写实或抽象的装饰运动到现代主义的减少... 详细信息

从拉斯科的洞穴壁画到苏美尔的楔形文字,从帕特农神庙的多立克柱式到米兰大教堂的哥特尖顶,从文艺复兴的艺术革命到巴洛克洛可可的宫廷奢华,从新古典主义的复古潮流到工艺美术运动的机器革命,从或写实或抽象的装饰运动到现代主义的减少风格,再到无拘无束,戏虐挑衅的后现代主义。艺术的每一次蜕变都是以技术革新、社会需求为背景,以艺术家、理论家的意识形态为促进,呈现出全新的当下的时代色彩。在新媒体革命冲刷着生活各个角落的今天,传统对物的抽象化探讨已逐渐演变成屏性媒介下的像素符号。人类正在经历着数字化的全新时代,无论学习、工作还是生活,都栖身于数字空间之下,我们已经习惯用屏性媒介去认识和了解世界,通过像素符号解码现实存在。在这个时代,我们把科技作为工具,同时也被科技和媒介所主宰。每一场新的变革,都伴随着强大的力量,改变着我们的思想和生活。本文以数字化信息时代为背景,以像素为媒介,以公共艺术为例,探讨新时代下艺术形式新的可能和演变。通过对像素相关概念的解读和分析,发现像素艺术语言在不同时代的状态和表现。探讨科学技术和艺术相结合创造的新的艺术表现形式的可能,列举了大量以像素为基本呈现单位,用像素化的方式进行的新时代的艺术表现。并通过探讨像素化这种新时代的艺术呈现手段,在物质空间组成和感知空间体验的共同分析作用下,所呈现出的更加细腻、多彩、充满无尽可能的像素化艺术形式。最终通过对传统雕塑形象和传统雕塑手法的分析,思考了像素化手段在未来雕塑发展中可带来的全新的状态和对新时代的呼应。并在之后的创作中,以实践的形式,感受像素化手段在公共艺术创作中的新的体验和呈现。

关键词：信息时代屏性媒介像素化公共艺术

像素化的钙钛矿晶体材料在X射线平板探测器中的应用研究

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像素化的钙钛矿晶体材料在X射线平板探测器中的应用研究

作者：田书凯陕西科技大学

学位级别：硕士

数字设备现在已经在许多X射线成像应用中引入,慢慢取代传统的照相胶片。实时成像和图像的快速处理,使得这些设备成为首选。但是,为了降低X射线对人体的伤害,就要在保证成像质量的前提下尽可能降低X射线的辐射剂量,因此需要对器件的性能... 详细信息

数字设备现在已经在许多X射线成像应用中引入,慢慢取代传统的照相胶片。实时成像和图像的快速处理,使得这些设备成为首选。但是,为了降低X射线对人体的伤害,就要在保证成像质量的前提下尽可能降低X射线的辐射剂量,因此需要对器件的性能做进一步的改善。本文基于晶硅多孔模板和有机无机杂化钙钛矿晶体材料研究了一种直接型X射线平板探测器。首先,为了获得有序的孔道阵列,对电阻率为2000-5000Ω·cm的N型单晶硅片在HF溶液中进行了电化学刻蚀,得到了孔径为50微米左右,深度几乎接近硅片厚度的孔道阵列。由于硅片厚度为500微米,所以孔道的纵横比很大。这种刻蚀技术也常用来制作其他亚微米级的微结构。刻蚀的原理是在阳极偏压下促使硅片中产生的空穴移动到界面处,从而使硅在HF溶液中溶解。文章中用到的硅片是N型硅片,由于空穴在N型硅中属于少子,所以,本文用150W的卤素灯光照射刻蚀区域来产生电子空穴对。其次,本文采用了化学原位转化法实现了有机无机杂化钙钛矿MAPbBr晶体在硅基多孔模板中的生长填充。具体分为三步:第一步,利用熔融法将PbBr粉末融化后通过毛细作用浸润填充硅基多孔模板;第二步,在硅片上面制作绝缘层;第三步,将MABr和填充了PbBr的硅模板密封进真空石英管中。用170摄氏度加热密封好的石英管,使管中的MABr气化渗透进入模板孔道中的PbB,两者发生原位转化反应,最终在孔道中合成MAPbBr钙钛矿晶柱。孔道中反应生成的钙钛矿晶柱的体积相比于孔道中填充的PbBr体积会有所膨胀,这使得晶柱会突出硅片上表面几十微米。根据晶柱膨胀的高度可以衡量反应的完成程度,并进一步确定最佳的反应时间。反应完成后,对样品进行了物相表征,分别分析了样品的TGA、EDS、XRD,并测试了样品的可见光吸收光谱和PL,计算得出样品的禁带宽度为2.2eV。最后,利用真空镀膜工艺在样品背面和上表面分别制作了20-30nm的金电极,同时制作了一层PDMS透明电极和样品上表面的晶柱接触。之后测试了器件的电学性能,包括IV特性、X射线响应、灵敏度和响应速率。测得的数据显示:器件在-9V偏压下的暗电流非常低,只有3nA左右;器件在-1V至-9V的偏压下对不同强度的X射线均有较稳定的响应;X射线强度越低,器件的灵敏度越高,表明器件具有探测低剂量X射线的优势;另外,器件在瞬态下的响应时间只有1ms左右,说明该器件具有较快的X射线响应速率。

关键词： X射线平板探测器钙钛矿像素化硅基多孔模板电化学刻蚀

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像素化视觉语言在当代绘画中的体验

像素化视觉语言在当代绘画中的体验

作者：张婷四川美术学院

学位级别：硕士

像素(Pixel),是由图像(Picture)和元素(Element)这两个单词组合而成的,是计算机图像显示最基本的单位和元素,计算机所绘制的图像由无数个不同颜色的色块或点组成,而其中一个点就代表一个“像素”,它和英寸(Inch),厘米(Cm)这些计量长度... 详细信息

像素(Pixel),是由图像(Picture)和元素(Element)这两个单词组合而成的,是计算机图像显示最基本的单位和元素,计算机所绘制的图像由无数个不同颜色的色块或点组成,而其中一个点就代表一个“像素”,它和英寸(Inch),厘米(Cm)这些计量长度的单位一样,是计算机图形组成的计量单位。当下,科技的发展,数码技术在不断地更新,人类已经进入了一个由视频媒介掌控的时代。今天,电脑,手机,摄像机的广泛应用,给架上绘画带来了巨大的冲击和挑战。在此语境下,像素视觉形式语言,即以“分格”或“点阵”排列组合的像素化视觉形式产生并逐渐应用于艺术家的创作实践中,进而形成一种独特的视觉表达形式。图像信息时代的到来,数字技术的更新,视频媒介不断介入我们生活的同时,带来了不同的,多样的观看体验和方式。视觉需求逐渐扩大,在其影响下,架上绘画与以分格,点绘为元素的像素化视觉语言产生了相互的联系。作为绘画作品的最终实现形式的绘画语言,像素化的视觉形式以其特有的标准化,复制性,抽象简约的形象,实现了绘画语言发展的自觉和内省,在艺术创作方法不断推陈出新的同时,表达着艺术家对时代的思考与探索。本文旨在通过对当代绘画中的像素化视觉形式和经验的分析,通过对不同艺术家及其作品进行比较,研究像素化视觉语言是如何运用于当代绘画中,思考在这个数码科技时代,艺术家的绘画选择以及在此语境下的其他艺术形式的延伸,如何表达当下的时代精神和现实思考。本文试图从以下四个章节对像素化视觉形式语言和视觉经验进行分析:第一章,一方面,概述了绘画语言的定义,作为绘画这一视觉艺术载体的组织和提炼过程,并成为了绘画作品最终的实现形式,它不仅是主观的同时也是紧随时代满足视觉需求的自觉化的艺术创作活动,对绘画语言本身的追问和探索具有现实意义,“像素”这一作为图像计量单位的视觉形式是新时代下对绘画语言的新探索,另一方面主要通过对美史的一个回顾和简要的梳理,分析绘画语言是何时作为独立的审美个体追求而觉醒的以及对“像素”的概念和像素化视觉语言的提出。第二章,主要通过以语言学,符号学以及图像学的理论为基础,解读和分析像素化的视觉形式语言在语言学转向的哲学思潮和逻辑符号学中的三元关系以及图像学的角度当中如何影响绘画艺术第三章,主要阐述了像素化的视觉语言是如何运用到当代绘画中去的,首先,绘画语言的革新,以绘画语言在发展的过程中风格流派随时代的嬗变,思考时代对于绘画的制约和影响与绘画语言面貌的时代呈现是互为印证的,其次,数字媒体时代的到来使艺术创作进入了一个全新的思考维度,而绘画语言在不断走向观念的同时,从屏性媒介中走来的像素化的视觉形式语言逐渐介入到了绘画创作中,最后,通过对不同类型的艺术家绘画作品的分析,呈现了不同程度和方式的像素化视觉形式的体验。第四章,主要阐述了数码科技时代的到来,促使了艺术家的工作方式和工作量的转变,创作观念,技术不断更新,进而带来了艺术创作的跨媒介和跨学科的创作趋向,艺术家们运用像素化的视觉形式语言以不同的艺术形态延伸出了更多的像素化的视知觉体验,另外,其语言本身的标准化,可复制性,抽象简约的形象与绘画所追求的风格化,形式美相统一,构建出的具有新的高度技术美感在满足大众视觉需求的同时,也被诸多艺术家用以传达观念,是人们视觉维度的延伸。

关键词：绘画语言像素化视频媒介视觉形式语言创作方法

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像素化量子点彩膜的应用研究

像素化量子点彩膜的应用研究

作者：白雪哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

本论文主要研究的是一种使用量子点作为光波长转换材料的像素化彩膜,探究了其组成材料,制造方法与应用等方面的内容,此彩膜可以用于液晶显示器的显示背板中,用来替代彩色滤光片,也可以应用于微显示发光器件中作为彩色化模块。通过使用... 详细信息

本论文主要研究的是一种使用量子点作为光波长转换材料的像素化彩膜,探究了其组成材料,制造方法与应用等方面的内容,此彩膜可以用于液晶显示器的显示背板中,用来替代彩色滤光片,也可以应用于微显示发光器件中作为彩色化模块。通过使用像素化量子点彩膜,能够提高显示器的背光利用率,节省背光能源;同时也能够提高色彩的纯度,拓宽显示色域。本论文通过对当今几种制作像素化量子点彩膜比较成熟的工艺方法进行对比,选择了使用光刻法进行研究。通过对各个种类的光刻胶和红绿量子点进行对比,分析了不同种类光刻胶会发生的光化学反应以及会对量子点造成的淬灭伤害程度,合理地选择出本课题所要使用的光刻胶与量子点;同时,通过对光刻工艺中每个步骤的条件会对像素化量子点彩膜的成膜性质造成的影响进行探讨研究,设计了专属于与量子点混合分散的光刻胶的光刻工艺参数条件,使光刻工艺中的光化学反应及烘烤显影等步骤对量子点的影响最小,同时也总结出了量子点光刻胶混合分散体的适配浓度比例条件。进一步地,通过使用两端都存在的羧基的戊二酸基团对量子点的表面基团进行置换,可以做到改善原硒化镉量子点在光刻胶及其溶剂之中分散性差的问题,以此来增加量子点和光刻胶的溶互性即分散程度。通过台阶仪的测量,彩膜的平均厚度在4-4.5μm之间,制作出的红光量子点彩膜中的量子产率能够达到70%以上,光密度在2之上;绿光量子点彩膜的量子产率在50%-60%之间,光密度可达到0.8左右。

关键词：量子点像素化分散度光刻法光密度量子产率

多层划分像素化频率选择表面吸波性能的EDA优化设计

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多层划分像素化频率选择表面吸波性能的EDA优化设计

作者：汪巧华中科技大学

学位级别：硕士

频率选择表面(FSS)吸波结构是一种新型结构型吸波材料,它已成为吸波材料研究热点之一。如何设计频率选择表面的几何图形来获得特定的吸波性能是一个复杂问题。本文设计的像素化频率选择表面层主要由金属像素点图案和加载的元器件两部分... 详细信息

频率选择表面(FSS)吸波结构是一种新型结构型吸波材料,它已成为吸波材料研究热点之一。如何设计频率选择表面的几何图形来获得特定的吸波性能是一个复杂问题。本文设计的像素化频率选择表面层主要由金属像素点图案和加载的元器件两部分组成,并采用分布估计算法(EDA),对器件加载的多层划分像素化频率选择表面(MPFSS)的吸波性能进行优化设计。本论文首先讨论了EDA算法用于MPFSS优化设计的优势以及相应HFSS模型建立。在MPFSS的优化设计中,金属像素点图案和加载电阻的位置存在变量依赖关系,这种关系主要是通过建立概率分布模型中的条件概率模型来体现。经过测试,种群个体数、优势个体数、算法代数分别设置为300、90、10。利用MATLAB调用HFSS对每个个体进行仿真得到最优结果。通过对不同像素点比例划分的讨论,确定1:2:4的划分方案。随后本文对加载电阻的MPFSS在2-6 GHz频率范围内的吸波性能进行了优化。得到的最优单元结构反射率低于-10 dB的吸收带宽为2.13-5.93 GHz。其优化进程验证了EDA建立概率分布模型的能力和快速收敛的效率。对应的表面电流密度分布图说明电阻损耗对提高吸波性能有重要作用。制备出的平板吸波结构实物垂直吸波性能在-10 dB的吸收频带为2.43-6 GHz,实测与仿真结果高度符合,验证了MPFSS的EDA优化设计的可行性和高效性。同时,其斜入射性能在入射角为30度以内基本能达到2-6 GHz范围-10 dB的带宽最后,对有源器件加载的像素化频率选择表面进行设计优化,得到了一种新型的1–5 GHz范围内双自由度可调的FSS低频宽带吸波体。最优单元图案具有渐变边缘、多谐振峰等特性。通过设计合理的可调器件加载和激励方式,赋予FSS吸波体双自由度可调,从而充分发挥出渐变边缘图案的多谐振点特性。最终实现了实测1.5–6GHz范围内-10dB宽带可调吸波性能。

关键词：频率选择表面吸波结构分布估计算法像素化宽带吸收

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反射阵天线高效优化方法及像素化单元设计

反射阵天线高效优化方法及像素化单元设计

作者：李文荣南京理工大学

学位级别：硕士

反射阵由于其结构简单、易于加工等优点作为一种新兴的微带阵列结构而广为人知。常用的反射阵相比于抛物面天线来说做工简单成本低,相对于相控阵天线来说没有昂贵的移相器以及复杂的馈电网络,正是综合了以上的优点,这种由周期结构组成... 详细信息

反射阵由于其结构简单、易于加工等优点作为一种新兴的微带阵列结构而广为人知。常用的反射阵相比于抛物面天线来说做工简单成本低,相对于相控阵天线来说没有昂贵的移相器以及复杂的馈电网络,正是综合了以上的优点,这种由周期结构组成的反射阵天线目测正在获得广泛的关注与应用。本文针对反射阵的设计以及优化展开相应的研究。本文的第一部分提出了一种设计和优化波束赋形单层反射阵的方法。该方法采用了空间映射优化算法,将改进的阵因子公式作为粗模型进行快速优化,将特征电流数值计算方法作为细模型来验证粗模型优化结果的正确性,并通过构建粗细模型的映射关系来更新每次粗模型优化的初值以便于下次优化,依次循环直至寻找到满足条件的最优解,从而快速的优化出能够对指定区域实现高增益的赋形波束的反射阵。本文的第二部分提出了一种利用人工智能的方法优化反射阵单元的反射系数查找宽带的多比特反射阵单元。通过深度学习的方式建立了单元表面图案和反射相位之间的联系。再通过优化算法找到相位差恒定的多比特单元,并通过布阵的形式组成漫反射阵面实现RCS缩减的功能。最后,论文通过数值仿真结果验证了本文方法分析平面赋形反射阵天线和像素化单元漫反射阵列的正确性与有效性。

关键词：平面反射阵天线波束赋形深度学习像素化

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仿真假体视觉下像素化汉字的ERP研究

仿真假体视觉下像素化汉字的ERP研究

作者：景佳琪内蒙古科技大学

学位级别：硕士

人类从外部世界接收到的大部分信息都通过眼睛来获取,但受到某些难以避免的因素影响致使视觉功能下降,严重地影响了人们的日常生活。为了能帮助视觉受损的人群在一定程度上恢复视觉功能,科学家们借鉴人工耳蜗技术,开发出一种可植入式医... 详细信息

人类从外部世界接收到的大部分信息都通过眼睛来获取,但受到某些难以避免的因素影响致使视觉功能下降,严重地影响了人们的日常生活。为了能帮助视觉受损的人群在一定程度上恢复视觉功能,科学家们借鉴人工耳蜗技术,开发出一种可植入式医用电子设备,即视觉假体。其中,对假体佩戴者阅读能力的恢复是假体研究工作最重要的任务之一。脑电技术的研究可以帮助我们更深入地了解脑的运作机制,增进对大脑疾病的理解和治疗,促进人工智能与脑科学的结合等领域的发展,同时脑电技术在医学诊断、干预治疗以及脑控制技术等方面也具有极高的应用价值。近年来,基于脑电技术的语言认知工作得到了普遍的关注,借助于该方法可对仿真假体视觉下的像素化汉字认知加工的脑认知机制开展研究工作。本研究首先选择语义启动的实验范式,选取640个日常使用的高频汉字,采用2(语义相关或者无关)×2(字形扭曲或者正常)双因素条件设计,考察像素化汉字的N400语义启动效应。实验结果显示,在语义无关的条件下,像素化在扭曲的情况下会导致反应时间更长,相比于正常靶字判断的错误率也更高;语义激活效应显著,对扭曲的像素化汉字进行辨别时,语义关系对反应判断时间和正确率有显著差异,即无语义激活条件下判断所需时间更长,正确率更低。脑电数据结果显示在150-250ms时间范围内,对扭曲汉字的识别产生了更大幅度的P200波幅,同时像素化汉字在扭曲和正常两种情况下,语义相关和语义无关条件均具有显著性差异。在350-450ms时间范围内语义启动效应显著,语义无关条件诱发了更负的N400。像素化汉字在正常和扭曲条件下,语义相关和语义无关条件均具有显著性差异。其次,采用“学习—再认”的实验范式,选取540个高频汉字进行像素化处理。实验分为第一阶段学习和第二阶段再认,每个阶段分别通过电脑屏幕向被试呈现40个黑底白字的像素化单字,其中第一阶段的20个单字将在下一阶段重复出现,被试需对再认阶段的40个单字进行判断任务,考察重复出现的像素化汉字能否引发再认的重复效应。实验结果显示在250-800ms时间范围内,再认阶段重复出现的单字产生了更大的正向波,也就是再认的重复效应。在刺激出现后的250-500ms时间范围内,重复出现的像素化汉字导致N400波幅减小;400-800ms内,晚期正成分(Late Postive Component,LPC)逐渐增大。综上,文中研究将假体视觉实验与脑科学相结合,探讨像素化汉字加工的脑机制,可为假体视觉的实验设计提供新思路。

关键词：仿真假体视觉像素化汉字认知脑电技术