大尺寸电磁加热的氮化物MOCVD反应室温度场的仿真与优化

本文通过对电磁加热八英寸晶片的立式氮化物MOCVD反应室建立数学模型,利用有限元法,对传统的加热结构进行了优化.为提高晶片温度分布的均匀性,本文提出了矩形槽和圆环段形槽两种不同槽结构的基座,通过对这两种槽结构基座的优化分析发现,与传统用的基座相比,这两种槽结构的基座改变了传统基座中的传热方式和不同方向的传热速率,从而提高了晶片温度分布的均匀性,这有利于提高薄膜生长的质量.     

基于数学形态学的数学公式图像分割系统

数学公式图像识别的难点之一是数学公式分割.数学公式通常是由特殊的字符、希腊字母、英文字母和一些数字组成的复杂的结构体,大大增加了图像分割的难度.本文将数学形态学的思想引入到公式图像分割的算法中,通过对数学公式图像的细化操作,然后递归水平、垂直投影进行公式字符分割.实验表明,该方法能够有效的对数学公式进行分割.     

不同摄像头俯仰角下巡检机器人模糊控制策略关系研究

模糊控制策略是机器人导航中广泛使用的控制策略.一般情况下,基于导航线的机器人视觉导航中,具体的模糊控制策略与摄像头特定的俯仰角相对应.摄像头的俯仰角改变,则相应的模糊控制策略就需要改变,否则将会影响模糊控制策略的准确性.研究发现,摄像头不同俯仰角之间,其视野区域存在着内在联系,理论证明支持该结论.在此基础上,提出了一种计算方法,当给出某个较小角度俯仰角的模糊控制策略之后,对任意较大角度的摄像头俯仰角,能够自动给出相应的模糊控制规则,控制机器人沿导航线行进.实验证明,算法给出的模糊控制策略,能较好的控制机器人偏离导航线的误差.     

正交遗传算法

本文提出正交遗传算法.该算法把正交设计与遗传算法结合起来,用正交设计确定区间水平,在每个区间水平按遗传算法进行搜索,正交设计能够发现包含最好解的区间水平,再在这个区间水平使用遗传算法进行搜索.反复使用上述算法,当前区间水平变小.最后,当前区间水平变为一点了,它就是这些区间水平的最优点.借助正交设计,本文证明了正交遗传算法是收敛的和进行了计算机模拟.模拟结果显示该算法是有效的和可行的.     

一个通用的学生考试成绩分布的数学模型研究

学生考试成绩分布是教学研究的一个重要课题,可以从多个角度开展研究,如讨论成绩分布的基本规律、分析成绩分布的基本决定因素、研究如何获得准确合理的成绩分布、探讨根据成绩分布如何改进教学活动等.目前人们基本上是以定性研究为主,很少见到定量的学生成绩分布的研究.为了促进该领域研究的进一步开展,提出了一个定量的研究学生成绩分布的数学模型,该模型中唯一的假设是学生考试成绩取决于学习时间和学习效率.利用学生人数随着学习时间和学习效率分布的两个基本规律,获得了学生人数随考试成绩分布的基本规律.实践中两个基本规律可以通过问卷、测试、谈话或者借助于一定的理论分析等多种方式获得.基于分子运动论和高斯模型,获得了一种学生人数随着学习时间和学习效率分布的两个特殊规律,分析了其中参数的意义和影响,给出了一些很有意义的结论.该模型可以预测学生考试成绩的分布规律,获得学生学习状况的许多信息,有助于改进教学活动和提高学生学习积极性.这是一个非常初步的定量化研究,希望在未来的研究中不断改进和丰富.     

基于图像处理和虚拟位置设定的智能教室管理系统研究

利用数字图像处理技术和设定虚拟位置信息,研究了新一代的教室智能管理系统.首先建立空教室的图像模板,然后将灰度化的有人图像与模板进行比较,利用虚拟位置信息可以比较准确地对学生进行定位并计算出学生人数,利用改进的多幅连续图像作差分,其精确率可以达到90%.     

特征的支持度与其分类能力的关系研究

频繁模式挖掘在分类问题中得到了广泛的应用,大量的工作利用频繁模式挖掘对分类问题进行特征选择,但对于为什么频繁模式挖掘可以在分类问题中进行有效的特征选择则缺乏系统的研究.为了为频繁模式挖掘在分类问题中的特征选择应用提供理论基础,需要确立特征的支持度与特征分类能力之间的关系,本文以特征的信息增益作为分类能力的评价准则,讨论其与特征支持度之间的联系.首先证明了信息增益是特征支持度的上凸函数;然后,在二类问题和多类问题情况下,分别证明了具有低支持度或高支持度的特征具有有限的信息增益,即具有低支持度或高支持度的特征具有有限的分类能力.最后,通过仿真实验验证了支持度与信息增益之间的关系,为频繁模式挖掘在分类问题中的应用提供了理论基础.     

感应加热的立式MOCVD反应室中一种∧形槽的基座

利用有限元法对感应加热的金属有机化学气相淀积（MOCVD）反应室的温度场进行了数值计算研究,研究发现,由于集肤效应,MOCVD反应室中传统的圆柱形基座中的温度分布不均匀,本文提出了一种∧形槽结构的基座,∧形槽改变了基座中的传热方式和速率,从而提高了被加热晶片温度分布的均匀性。通过对加热四英寸的基座优化发现,与传统的基座相比,优化后的基座,使晶片温度均匀性提高了85%,而且对这种优化的加热结构,在不同的温度下,晶片温度分布仍保持一定的均匀性,这有利于薄膜材料的生长。     

A susceptor with a ∧-shaped slot in a vertical MOCVD reactor by induction heating

By using the numerical simulation for the temperature field in the metal organic vapor deposition （MOCVD） reactor by induction heating, it is found that the temperature distribution in the conventional cylinder-shaped susceptor is nonuniform due to the skin effect of the induced current, which makes the temperature distribution of the wafer nonuniform. Therefore, a novel susceptor with a A-shaped slot is proposed. This slot changes the mode and the rate of the heat transfer in the susceptor, which improves the uniformity of the temperature distribution in the wafer. By using the finite element method （FEM）, the susceptor with this structure for heating a wafer of four inches in diameter is optimized. It is observed that the optimized susceptor with the A-shaped slot makes the uniformity of the temperature distribution in the wafer improve by more than 85%, and a good uniformity of temperature distributions is kept under different wafer temperatures, which may be beneficial to the film growth.     

基于FFT的轮胎胎面缺块检测

针对轮胎胎面缺块检测,提出了一种基于快速傅里叶变换的缺陷检测方法。首先对预处理后的二值化胎面图像进行垂直投影,进而将胎面图像分割成花纹相近的若干区域。然后对各个区域进行局部水平投影,并对水平投影曲线进行快速傅里叶变换,获得相应的频谱图。最后统计每幅频谱图的振幅均值,利用箱型图筛选出振幅异常的窗口。实验结果表明所提方法能够有效地检测出轮胎胎面缺块缺陷,在自建的数据集上检测准确率达到99.83%,与现有方法相比,该方法检测结果更加准确。