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周期性超表面的广色域结构色调制光谱分析

激光杂志 2024年第4期45卷 202-208页

作者：吕嘉旭万晓霞薛智爽章倩师祎菲武汉大学图像传播与印刷包装研究中心武汉430079

设计一种新的周期性超表面,基于介质层与吸收层的夹层式纳米柱结构表现出强烈的共振吸收效应,在可见光波段实现具有广色域、高饱和度、高分辨率优势的结构色。使用时域有限差分法(FDTD)模拟周期性纳米阵列在调节周期、介质层厚度时的光... 详细信息

设计一种新的周期性超表面,基于介质层与吸收层的夹层式纳米柱结构表现出强烈的共振吸收效应,在可见光波段实现具有广色域、高饱和度、高分辨率优势的结构色。使用时域有限差分法(FDTD)模拟周期性纳米阵列在调节周期、介质层厚度时的光学响应,基于反射光谱建立从结构参数到显色特性的映射关系。结果表明,周期与介质层厚度的协同调节可生成更丰富的结构色,周期通过改变主波长显著影响结构色色相,介质层厚度优化光谱形状有助于实现高单色性颜色;该结构的光谱反射率高、半峰宽窄、主波长覆盖面广,色域扩大至156.8%的sRGB;经优化后实现的高质量RGB颜色,在±40°入射范围色相变化低于0.075π。该研究在显示成像、纳米印刷、高分辨打印等领域的应用具有重要价值。

关键词：超表面结构色广色域色度

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基于知识图谱的肤色检测研究进展分析

激光杂志 2023年第3期44卷 10-15页

作者：任香如万晓霞单月刘段武汉大学图像传播与印刷包装研究中心武汉430000

通过知识图谱对肤色检测领域的研究热点和研究现状归纳总结,分析该领域存在问题,并对未来研究进行展望。对Web of Science核心数据库中检索得到的3 472篇相关文献集合,从文献发表量、国家机构合作关系、关键词突现、关键词共现、文献共... 详细信息

通过知识图谱对肤色检测领域的研究热点和研究现状归纳总结,分析该领域存在问题,并对未来研究进行展望。对Web of Science核心数据库中检索得到的3 472篇相关文献集合,从文献发表量、国家机构合作关系、关键词突现、关键词共现、文献共被引进行可视化分析。结果表明,肤色检测领域研究成果丰富,吸引众多国家、机构及作者研究,但相互间合作较少。研究热点集中在人脸检测、皮肤镜图像处理等方面,神经网络技术的发展也在推进肤色检测的智能化进程。但目前仍面临缺乏标准数据库、算法精度不高与检测成本高昂等局限,未来应进行针对性研究。

关键词：肤色检测肤色分割 CiteSpace 可视化分析知识图谱

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无参考图像质量评价研究现状与前景分析

包装工程 2022年第13期43卷 296-304页

作者：单月刘段万晓霞武汉大学图像传播与印刷包装研究中心武汉430072

目的为了进一步掌握无参考图像质量评价的发展过程与研究热点,为后续的相关研究提供参考。方法使用citespace文献可视化软件对2000—2021年在Web of Science检索到的1712条文献数据进行基本分析、共被引分析和关键词分析,通过分析可视... 详细信息

目的为了进一步掌握无参考图像质量评价的发展过程与研究热点,为后续的相关研究提供参考。方法使用citespace文献可视化软件对2000—2021年在Web of Science检索到的1712条文献数据进行基本分析、共被引分析和关键词分析,通过分析可视化图谱来得到无参考图像质量评价的发展特点。结果分析表明无参考图像质量评价目前正处于高速发展阶段,全世界各科研强国均在该领域有所建树,目前也已存在较为成熟的无参考图像评价算法,但其精度相较于主观评价仍有差距。结论未来研究人员应该结合当今的人工智能技术推动无参考图像质量评价从高速发展向高质量发展转变。

关键词：图像质量评价无参考图像质量评价 CiteSpace 特征提取自然场景统计文献计量分析

3D打印超级“拉曼码”用于多维信息加密及防伪研究

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光谱学与光谱分析 2023年第S01期43卷 139-140页

作者：朱伟余东沈爱国武汉大学图像传播与印刷包装研究中心湖北武汉430079

发展兼具防伪和溯源功能的信息化材料,以实现“一物一码”将是打击假冒伪劣商品的重要手段。本文拟对多维空间内具备特异信号的叁键拉曼散射光谱进行可控编码,构建超容量的“拉曼码”并作为新型的信息化材料用于防伪及信息加密研究。在... 详细信息

发展兼具防伪和溯源功能的信息化材料,以实现“一物一码”将是打击假冒伪劣商品的重要手段。本文拟对多维空间内具备特异信号的叁键拉曼散射光谱进行可控编码,构建超容量的“拉曼码”并作为新型的信息化材料用于防伪及信息加密研究。在课题组前期叁键拉曼标签制备基础上,进一步筛选和制备出六种既含乙烯基又可在聚合中保护叁键特征基团的小分子单体,随后通过乳液聚合方式制备出高灵敏、高光谱分辨、叁键拉曼散射在1800~2800 cm^(-1)区间可调谐且具备多色特性的聚合物拉曼标签;叁键拉曼标签为墨水着色剂与可光交联的水性树脂材料共混,制备出了可光固化3D打印的“拉曼墨水”,进一步利用3D打印技术实现了“拉曼墨水”在多种包装基材上多维度且特异性的图形、文字等信息打印,进而叁键聚合物标签可在打印的限域空间内进行可控排布,从而获得了一系列的多维结构码,即超级拉曼码。利用超快拉曼成像技术可对超级拉曼码(图文信息)进行解码,图文中光谱信息的差异性编码将对多类型、多样化商品的防伪及溯源有指导意义。

关键词： 3D打印叁键拉曼码信息加密防伪

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四种肤色测量方式的对比研究

数字印刷 2022年第2期 23-29,37页

作者：马祎琳任香如章倩吕嘉旭万晓霞王宁武汉大学图像传播与印刷包装研究中心武汉430079 湖北广彩印刷有限公司广水441300

肤色数据越来越多地应用于日常生活和科学研究的各个领域,为获得准确的肤色测量方法,本研究在搭建的模拟实验环境中,分别使用手持式分光光度计、远射光谱辐射计、专业数码相机、智能手机四种仪器对119名武汉常住居民的面部肤色数据进行... 详细信息

肤色数据越来越多地应用于日常生活和科学研究的各个领域,为获得准确的肤色测量方法,本研究在搭建的模拟实验环境中,分别使用手持式分光光度计、远射光谱辐射计、专业数码相机、智能手机四种仪器对119名武汉常住居民的面部肤色数据进行采集,对测量结果进行比较与分析,并针对不同仪器的测量方法与测量条件做出综合分析与评价,提出了在不同场景设定下适用的最佳肤色测量方法。此外,本研究针对获得的数字图像,在Otus算法的基础之上提出了一套基于RGB颜色空间直方图峰值补偿分割的图像分析方法,用于进行肤色区域的选择。

关键词：肤色获取方法图像分析法数字图像处理肤色

基于YOLOv5s网络的光柱镭射纸颜色测量自动定位方法研究

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数字印刷 2022年第3期 92-99页

作者：俞舒昕万晓霞单月邢海峰武汉大学图像传播与印刷包装研究中心武汉430079 湖北广彩印刷有限公司随州432721

传统光柱镭射纸颜色测量方法存在测量不准确、结果不稳定等问题。为准确快速获取颜色信息,本研究以暗光柱定位处的纸张颜色测量方法为基础,提出一种基于YOLOv5s检测网络的暗光柱定位点的自动检测方法,该方法通过精确检测暗光柱定位点,... 详细信息

传统光柱镭射纸颜色测量方法存在测量不准确、结果不稳定等问题。为准确快速获取颜色信息,本研究以暗光柱定位处的纸张颜色测量方法为基础,提出一种基于YOLOv5s检测网络的暗光柱定位点的自动检测方法,该方法通过精确检测暗光柱定位点,确定颜色测量的最佳位置,从而完成重复精度高以及准确的颜色测量。实验结果表明,该方法可以实现光柱镭射纸暗光柱位置的自动确定,定位模型的平均精度AP为95.01%,召回率R为94.47%,准确率P为91.25%。基于该方法,可以自动、准确、快速实现纸张颜色测量,提高了测量的效率,具有很好的实用性。

关键词：镭射纸暗光柱目标检测颜色测量

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一种基于宽度学习的高精度光谱重建方法

包装工程 2022年第21期43卷 181-186页

作者：杨艳红万晓霞薛智爽刘段邢海峰武汉大学图像传播与印刷包装研究中心武汉430072 湖北广彩印刷有限公司湖北广水432721

目的研究一种更有效的光谱重建方法,以提升光谱重建的精度。方法文中提出一种基于宽度学习的光谱重建方法,以包含1269个色块的孟塞尔亚光数据集和包含289个色块的Agfa IT8.2数据集为实验样本,利用商用彩色数码相机的模拟系统对所提方法... 详细信息

目的研究一种更有效的光谱重建方法,以提升光谱重建的精度。方法文中提出一种基于宽度学习的光谱重建方法,以包含1269个色块的孟塞尔亚光数据集和包含289个色块的Agfa IT8.2数据集为实验样本,利用商用彩色数码相机的模拟系统对所提方法进行验证,以光谱均方根误差、光谱拟合优度系数和2种色差公式为算法评价指标,并与现有的光谱重建方法进行了对比。结果实验结果表明,该方法可实现的平均均方根误差低至0.4%,平均光谱拟合优度系数达到99.9%,平均色差低至0.147和0.112,光谱精度和色度精度都明显优于其他2种方法。结论基于宽度学习的光谱重建算法可以有效地提高光谱重建的精度,能够实现更高精度的光谱颜色表征和再现的要求。

关键词：光谱重建宽度学习数码相机特征节点

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折叠纸盒压痕形态与成型质量分析研究

包装工程 2023年第15期44卷 269-275页

作者：陈琳张凡胡素霞王娜刘兴海柯贤文湖北中烟工业有限公司技术中心武汉430040 武汉大学图像传播与印刷包装研究中心武汉430079

目的探寻纸盒模切压痕时,盒片模切压痕形态与模切力以及折叠纸盒成型质量之间的相互关联关系,从而对纸盒模切力进行有效标准控制,并最终提高纸盒成型质量及其稳定性。方法采用三维激光扫描仪对纸盒进行非接触式扫描获得高精度的压痕线... 详细信息

目的探寻纸盒模切压痕时,盒片模切压痕形态与模切力以及折叠纸盒成型质量之间的相互关联关系,从而对纸盒模切力进行有效标准控制,并最终提高纸盒成型质量及其稳定性。方法采用三维激光扫描仪对纸盒进行非接触式扫描获得高精度的压痕线扫描点云,在此基础上利用特定算法把压痕线从无序点云中提取出来,随后对测量数据进行分析和计算,分别计算出压痕线的深度和宽度。结果结果表明采用三维激光扫描技术有效地测量了纸盒压痕深度和压痕宽度等一系列数据。所获得的测试数据与理论计算数据的误差值极小,平均误差在0.01mm左右,证明了该测量方法的有效性、可靠性及精准性。此外,为了研究硬盒盒片压痕形态与压痕挺度之间的相互关系,并建立较为准确的函数关系模型,也利用该仪器进行了大量测试工作并对测试数据进行了统计分析及曲线拟合,所获得的结果与理论分析高度一致。结论压痕形态的有效测量以及压痕形态与压痕挺度之间关系模型的建立为纸盒模切质量的有效控制提供了理论基础和数据依据。

关键词：折叠纸盒压痕形态压痕质量

填充密度对非对称Fabry−Pérot纳米腔结构色色相和饱和度的影响

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印刷与数字媒体技术研究 2023年第6期 14-21,48页

作者：章倩万晓霞薛智爽吕嘉旭师祎菲刘志宏武汉大学图像传播与印刷包装研究中心武汉430079 深圳职业技术大学传播工程学院深圳518055

基于Fabry-Pérot(F-P)纳米腔创建的结构色,在高分辨率显示、高密度光学数据存储和防伪等领域有巨大的应用潜力。本研究针对包含不同底层金属材料和中间介质材料的四种非对称F-P纳米腔结构,保持纳米腔尺寸恒定,通过改变周期性纳米腔阵... 详细信息

基于Fabry-Pérot(F-P)纳米腔创建的结构色,在高分辨率显示、高密度光学数据存储和防伪等领域有巨大的应用潜力。本研究针对包含不同底层金属材料和中间介质材料的四种非对称F-P纳米腔结构,保持纳米腔尺寸恒定,通过改变周期性纳米腔阵列的填充密度调控结构色的颜色属性,使用时域有限差分法(FDTD)分析探究了填充密度对色相和饱和度的影响。实验结果发现,通过改变填充密度可以有效实现对生成结构色的色相和饱和度的调控,提供了以固定的腔厚度扩展干涉结构色色域的自由度。本研究对使用非对称F-P纳米腔实现广色域、高饱和度和高分辨率的结构色有指导性意义。

关键词： Fabry-Pérot纳米腔结构色色相饱和度