AFM study of forces between silica, silicon nitride and polyurethane pads

Interaction of silica and silicon nitride with polyurethane surfaces is rather poorly studied despite being of great interest for modern semiconductor industry, e.g., for chemical-mechanical planarization (CMP) processes. Here we show the results from the application of the atomic force microscopy (AFM) technique to study the forces between silica or silicon nitride (AFM tips) and polyurethane surfaces in aqueous solutions of different acidity. The polyurethane surface potentials are derived from the measured AFM data. The obtained potentials are in rather good agreement with measurements of zeta-potentials using the streaming-potentials method. Another important parameter, adhesion, is also measured. While the surface potentials of silica are well known, there are ambiguous results on the potentials of silicon nitride that is naturally oxidized. Deriving the surface potential of the naturally oxidized silicon nitride from our measurements, we show that it is not oxidized to silica despite some earlier published expectations.     

Volumetric, Electric, and Magnetic Properties of Thioxanthen-9-one in Aprotic Solvents as Revealed by High-Precision Densitometry, High-Accuracy Refractometry and Magnetic Susceptibility Measurements and by DFT Calculations

High-precision densitometry measurements of solutions of thioxanten-9-one (TX) in 1,4-dioxane, DMSO, toluene, and benzene have been obtained at 293.15, 303.15, 313.15, 323.15, 333.15, and 343.15K. The partial molar volumes of TX ( ) and the corresponding values at infinite dilution ( ) were determined. The partial molar expansibility ( ) of TX at infinite dilution in each solvent is temperature independent. Dynamic electronic polarizabilities of TX in each aprotic solvent were determined by the Singer–Garito approach. These values are in excellent concordance with the theoretical value for TX of 2.611×10⁻²³cm³ estimated here using DFT/B3LYP/6-311++G(d,p). The partial molar volumes of TX at infinite dilution were calculated and interpreted in terms of the Scale Particle Theory (SPT). The solvent influence on the partial molar volume of TX was found to be due mainly to cavity formation and intermolecular dispersion forces.     

含非理想空间棱柱铰的多体系统接触分析

传统的接触分析方法通过物体间的相对运动确定接触位置. 将这种方法用于多体系统中铰内的接触分析时, 无论铰内间隙是否十分微小都必须解除铰的运动学约束, 从而导致求解效率和求解精度方面的诸多弊端. 基于铰约束反力与铰内接触力之间的力系等效关系, 以及铰内可能接触点运动之间内在的运动学关系, 以矩形截面的棱柱铰为例, 提出了一种对空间棱柱铰进行摩擦接触分析的方法, 可在不解除铰的运动学约束的前提下得到铰内接触模式和接触力. 数值算例验证了方法的可行性.      

一种基于三角形区域生长的图像篡改检测方法

针对现有的多数图像篡改检测算法中存在着的对旋转、缩放等篡改失效和计算量大等问题,利用三角形具有抗平移、旋转、尺度缩放的优越特性,提出了一种新的图像篡改检测算法.首先,利用Delaunay三角剖分算法对提取的Harris特征角点进行三角剖分,进行相似三角形的初始匹配.然后,以匹配的相似三角形顶点为种子点,建立三角形组,再进行一次相似三角形的匹配,实现对篡改区域的三角形生长.最后,利用区域面积阈值和数学形态学准确定位出篡改区域.实验结果表明,该算法与同类算法相比不仅能有效地对抗旋转、缩放,噪声等后期处理操作,而且对篡改区域有很好的检测和定位效果并具有计算复杂度低的特点.     

基于几何矩预分类的无人机遥感图像自动配准方法

图像配准技术是近些年来图像处理领域发展迅速的研究方向之一.在遥感领域内,图像配准更是实现图像融合、运动检测、图像校正、图像拼接等应用的一个关键步骤.尽管国内外目前在图像配准方面提出了很多方法,但不同方法适用的图像范围不同,很多时候需要人工干预进行方法的选择.尤其对于无人机这种快速、实时获取图像的新型遥感平台,如何集合不同方法的优点以实现图像自动配准成为了关键性问题.本文在比较分析了基于SIFT和SURF特征提取图像配准方法的各自优势后,提出基于几何矩的方法对图像进行预先分类,从而决定将其分配给何种方法进行配准,实现全程自动化.实验证明,这种图像自动配准方法在拓宽了图像应用范围的同时保证了良好的配准效果.     

基于相关因素的遥感影像辐射质量度量模型研究

目前遥感影像辐射质量评价多以目视判读为主,具有很强的主观性。针对如何客观、全面地评价遥感影像辐射质量这一问题,本文研究了一种利用质量相关因素来评价遥感影像辐射质量的度量模型。该模型提取遥感影像的四个因素指标,即亮度、清晰度、信息量和纹理特征,采用相关分析法计算各个因素指标的权值。对于清晰度指标,通过改进梯度函数,研究了新的清晰度提取方法。实验证明,对于多种不同类型的遥感影像,本模型所得的评价结果可较好地符合人眼的视觉感受。该遥感影像辐射质量度量模型能够客观、定量地分析遥感影像辐射质量,同时与主观评价具有一致性。     

基于机器视觉的梭子蟹质量估计方法研究

传统梭子蟹养殖定期质量估计的方法是捕捞部分梭子蟹进行称重,会对其造成物理和应激伤害,且检测过程中受到人为因素干扰,因此利用机器视觉技术对梭子蟹的质量进行估计.通过摄像头拍摄不同生长阶段的梭子蟹图像,对图像进行模板校正及图像分割,提取梭子蟹面积特征参数.利用最小二乘法对面积和质量进行拟合,其中二次多项式相关性最好可达到0.9220,测试平均相对误差6.40%,证明该方法可以满足梭子蟹质量估计的要求.     

采用冗余字典稀疏表达的红外与水汽云图融合

卫星云图作为典型的多光谱遥感图像,因各个遥感器成像波段的差异,致使云图间既有一定的相关性,又存在一定的差异,故可认为云图包含2种特征:共性特征和个性特征.一种稀疏表示的云图融合方法,能够把多幅云图在一个过完备字典上进行稀疏表示,使用稀疏系数作为云图的特征,然后对不同图像的个性特征根据稀疏系数向量的1范数决定权重因子,融合云图可以由共性特征和融合后的个性特征联合表示.实验表明,该方法的融合云图无论在客观指标还是视觉效果上都优于传统方法,蕴藏了更为丰富的天气信息.     

基于HSI高光谱和TM图像的土地盐渍化信息提取方法

选择黄河三角洲垦利县代表性盐碱化区域为研究区,以2011年3月15日HJ-1A卫星HSI高光谱影像和2011年3月22日TM影像为信息源,经几何纠正、图像裁剪、大气校正等预处理,分析不同盐渍化程度土地、水体、滩涂等主要地类的光谱特征,确定地类信息提取特征波段。结合土壤盐分含量,采用定量与定性相结合规则,构建地类信息提取模型,以决策树分类方法进行图像分类,提取土地盐渍化信息。利用地表点位土壤含盐量数据对地表土地盐渍化程度的化学分析结果,对遥感解译数据进行精度验证,并对高光谱和多光谱影像的分类精度进行比较分析。结果表明：HSI图像的总体分类精度达96.43%,Kappa系数为95.59%,而TM图像的总体分类精度为89.17%,Kappa系数为86.74%,说明相比多光谱TM数据,基于高光谱图像可以更为准确有效地提取土地盐渍化信息;由分类结果图可以看出,高光谱影像土地盐渍化的区分度高于多光谱影像。该研究探索了高光谱图像土地盐渍化信息的提取技术方法,提供了不同盐渍化土地的分布比例数据,可为黄河三角洲滨海盐碱土地资源的科学利用与管理提供决策依据。     

高光谱RX异常检测的多DSP并行化处理技术

为达到高光谱图像数据RX异常检测处理的高速、实时、海量存储等要求,本文提出了一种基于 CPCI Express 标准总线架构的多DSP高光谱图像并行处理系统的解决方案。系统采用4片DSP共享数据总线和存储器的紧耦合与Link口互联相结合的硬件拓扑架构。在该硬件平台上,针对光谱RX异常检测算法以及光谱图像三维数据的特点,分配各DSP并行处理任务,提出了一种利用图像空间分块计算并求整个图像的均值矩阵与协方差矩阵的4DSP并行处理技术。结果表明,在保证同等探测效果的条件下,采用本文的RX异常检测算法4DSP并行处理技术,可以达到单DSP处理4倍的时间效率,解决了DSP内存容量对大数据量图像处理的限制,并较好的完成了光谱数据的实时处理要求。