就像一张纸一样,电子纸可以用在照明中。除了节能之外,电子纸还具有提供无眩光表面的额外好处,即使在阳光下也能提高可视性(相比之下,目前的发射显示器在阳光充足的情况下很难看清)。[1,2] 基于液晶或电泳显示器等的黑白电子纸已经是流行的消费产品。然而,开发高性能彩色电子纸更具挑战性。特别是,仅基于环境光的图像生成会限制最大亮度。因此,仅仅优化色彩质量(色度)是不够的,高性能电子纸还需要高的绝对反射率。[3] 最近的研究探索了各种方法来创建高反射表面,这些方法基于薄膜腔的结构着色[4–9]、等离子体[10–15]或电介质超表面。 [16–18] 这些系统进一步与液晶、相变或电致变色材料等功能材料相结合,以打开/关闭此类反射表面。[19–23] 但是,即使单个区域可以提供 100% 的峰值反射率,使用彼此相邻的传统 RGB 子像素创建彩色图像也会将最大反射率降低到最多 33%,因为每种颜色最多只能占据总面积的三分之一。为了解决这个问题,我们需要开发具有可调颜色的反射像素(单像素),而不是依赖具有固定颜色的相邻像素。已经探索了各种方法来动态调整光腔和超表面的共振和颜色,[1,19,22,24–27] 其中一些通过电刺激来调节反射的结构颜色。[25,28,29] 其中包括使用具有电致变色特性的材料来调节纳米光腔和等离子体装置。 [3,30–32] 例如,Peng 等人利用聚苯胺的电化学可调折射率 (RI) 来控制聚合物涂覆的等离子体金纳米粒子和金属表面之间形成的间隙等离子体。 [33] 此类系统中的色域和色度通常受到限制,部分原因是 RI 可调性有限,以及电致变色材料的相对吸收性。最近,氧化钨 (WO3) 等无机电致变色材料也被提议用于光学腔的颜色调谐。 [3,34,35] 然而,任何单个 WO3 腔结构的调谐都无法覆盖整个可见光范围,[3] 这主要是因为无机电致变色材料没有提供足够的 RI 变化,并且在离子插入时也不会改变其厚度。为了实现全色调谐,使用
退化现象。使用去噪技术去除图像中的噪声和使用去模糊技术去除图像中的模糊都属于图像恢复。 • 彩色图像处理:这基本上有两种类型——全彩色和伪彩色处理。在前一种情况下,图像是通过全彩色传感器(如彩色扫描仪)捕获的。全彩色处理进一步分为两类:在第一类中,每个组件被单独处理,然后形成复合处理后的彩色图像;在第二类中,我们直接操作彩色像素。伪彩色或假彩色处理涉及根据规定的标准将颜色分配给特定的灰度值或值范围。强度切片和颜色编码是伪彩色处理的技术。颜色用于图像处理是因为人类能够区分不同色调和强度与不同灰度。此外,图像中的颜色使得从场景中提取和识别物体变得容易。 • 图像压缩:这意味着通过消除重复数据来减少表达数字图像所需的信息量。压缩是为了减少图像的存储要求或减少传输期间的带宽要求。压缩是在存储或传输图像之前完成的。压缩有两种类型——有损和无损。在无损压缩中,图像的压缩方式不会丢失任何信息。但是在有损压缩中,为了实现高水平的压缩,可以接受一定量的信息丢失。前者适用于图像存档,例如存储医疗或法律记录,而后者适用于视频会议、传真传输和广播电视。无损压缩技术包括可变长度编码、算术编码、霍夫曼编码、位平面编码、LZW 编码、游程编码和无损预测编码。有损压缩技术包括有损预测编码、小波编码和变换编码。• 形态图像处理:它是一种绘制图像中可用于表示和描述图像形态、大小和形状的部分的技术。常见的形态学算子有膨胀、腐蚀、闭运算和开运算。形态学图像处理的主要应用包括边界提取、区域填充、凸包、骨架、细化、连通分量提取、加厚和剪枝。• 图像分割:这是使用自动和半自动方法从图像中提取所需区域的过程。分割方法大致分为边缘检测方法、基于区域的方法(包括阈值和区域增长方法)、分类方法(包括 K 近邻、最大似然法)、聚类方法(K 均值、模糊 C 均值、期望最大化方法)和分水岭分割 [3]。• 表示和描述:分割过程的结果是像素形式的原始数据,需要进一步压缩才能表示和描述,以便进行额外的计算机处理。区域可以用其外部特征(如边界)来表示