图像传输方法测量海水的点扩展函数

海水水体的点扩展函数（PSF）及光学传递函数（OTF）描述了海水中光或图像传输的性质,是研究海水光学性质及水下图像系统的基本参数。探讨了用图像传输的理论测量海水点扩展函数或光学传递数的方法,在实验室中建立了一套测量和计算系统;对不同长度的散射水体进行了测量,得到了一维和二维的海水点扩展函数曲线,测量结果与理论分析相符合。     

基于光子图海水点扩展函数的估计

海水中粒子对光的散射是水下图像模糊的主要原因。点扩展函数能够反映海水中光的空间扩散程度,使用点扩展函数,水下图像能被恢复或增强。提出了一种基于光子图海水点扩展函数的估计方法,该方法通过用光子图求解辐射传输方程,对光场内任意点的辐射强度进行估计。通过与蒙特卡洛仿真点扩展函数的方法相比较,结果表明两者具有较好的一致性。     

定量中子数字成像散射校正的蒙特卡罗模拟

 中子数字成像过程中,散射中子可降低像质致使提取样品的定量信息变得困难。针对该情况,分析了中子微光成像系统图像散射降质的原理,采用点扩展函数的叠加来表征散射中子引起图像降质的过程,借助于蒙特卡罗方法（MC）对点扩展函数进行模拟和建模,将点扩展函数描述为样品厚度以及样品到探测器距离为参量的解析函数,研究了点扩展函数的计算方法。研究结果表明,借助于MC方法构建系统的点扩展函数之解析函数,并利用该函数对中子图像进行散射校正,是一种行之有效的定量中子数字成像散射校正方法。     

主动光纤

光纤通信领域中引起人们广泛关注的物理问题是光纤中的非线性效应，其中包括光纤受激喇曼散射和布里渊散射（ＢＳＲＳ，ＢＳＢＳ）、光纤克尔效应（ＢＫＦ）、光纤四波混频（ＢＦＷＭ）、光纤自相位调制（ＢＳＰＭ）与光孤子（Ｓｏｌｉｔｏｎ）效应等．这些效应赋予光纤以“主动性”，为其开辟了广阔的重要应用前景．本文从这些效应的基础─—耦合波方程出发，简明地阐述了它们的物理机制，并给出了一些有实际意义的重要结果，包括ＢＳＢＳ和ＢＳＲＳ的增益Ｇ、有效光纤长度Ｌ以及它们的临界功率ＰＢｃ和ＰＲｃ，ＢＫＦ的偏振特性，ＢＳＰＭ的临界功率 Ｐｃ，ＢＦＷＭ的相位匹配条件和新方法等等．文中还对这些效应在光放大等方面的应用以及目前的水平等作了概要介绍．     

两种偏最小二乘分光光度法同时测定三组分混合物

本文研究两种偏最小二乘法（经典编最小二乘法（ＣＰＬＳ）和基于核心矩阵的偏最小二乘法（ＫＰＬＳ）同时测定三组分混合物，根据数学原理编制三个程序（ＳＰＧＲＡＦＡ，ＳＰＧＲＰＬＳ和ＳＰＧＲＫＰＬＳ）执行这些计算，八个误差函数用以推断因子数目，因为核心矩阵维数小于原始数据矩阵，所以ＫＰＬＳ法适于计算具有较多光谱数和较少样品数的数据矩阵，实验结果显示对相互重叠的光谱用这两种方法均能获得令人满意且十分吻合的结     

红外倒焊机的结构和改进

对准倒焊机是制备混合红外焦平面阵列（ＨＩＲＦＰＡ）所必需的设备。ＨＤＤ－１型红外倒焊机是国内第一台自行研制的光机电仪器。叙述了本仪器的原理、特性和在ＨＩＲＦＰＡ中的应用，讨论了该仪器的对准精度，提出了采用自动校准器改进上、下两个焊接面找平的实施方法。     

一种用于ICP光谱法直接分析海水样品的高盐雾化器的应用研究

制作了适用将海水样品直接进样喷入ＩＣＰ焰的高盐雾化器，连续进样喷雾１２分半钟不堵塞，测定了海水中的元素Ｓｒ，Ｂａ，Ｐ，Ｂ，Ｃａ，Ｋ，Ｌｉ的检出限（ＤＬ）和ＢＥＣ值，其结果相当于或优于ＡＲＬ－ＭＤＳＮ高盐雾化器的ＤＬ和ＢＥＣ值。     

碳氢碳氟表面活性剂混合胶束的NMR和ESR研究

用ＮＭＲ，ＥＳＲ和表面张力测量研究了３－十二烷氧基－２－羟丙基磺酸钠（ＳＤＥＨＳ）与全氟辛酸钠（ＳＰＦＯ）混合溶液微环境性质，表面张力测定表明长链烷基磺酸盐中嵌入羟丙基后，其表面活性提高，而与ＳＰＦＯ混合溶液的表面活性高于单一的ＳＤＥＨＳ和ＳＰＦＯ，ＮＭＲ和ＥＳＲ研究表明，ＳＤＥＨＳ的碳氢链与ＳＰＦＯ的碳氟链之间有强烈的相互作用，ＳＤＥＨＳ与ＳＰＦＯ形成混合胶束，混合胶束“界面”的微观粘度较ＳＤＥ     

KrF激光在SF_6气体中受激布里渊散射的研究

用线宽０．５ｃｍ￣（－１）、脉宽２３ｎｓ的ＫｒＦ激光（２４８ｎｍ）在低气压ＳＦ＿６气体中进行受激布里渊散射（ＳＢＳ）的实验研究。测量了ＳＢＳ反射率随泵浦光能量、气体气压、透镜焦距等实验条件的变化关系，分析和讨论了气体气压、透镜瑞利范围对ＳＢＳ阈值的影响。     

电热蒸发—电感耦合等离子体原子发射光谱（ETV—ICP—AES）的基体…

本文研究了电热蒸发电感耦合等离子体原子发射光谱（ＥＴＶ－ＩＣＰ－ＡＥＳ）中氯化物，高氯酸等产生的干扰，并且与无火焰石墨炉原子吸收（ＧＦＡＡＳ）中这些基体的干扰作了比较，认为酸等产生的干扰，并且与无火焰石墨炉原子吸收（ＧＦＡＡＳ）中这些基体的干扰作了比较，认为ＥＴＶ－ＩＣＰ－ＡＥＳ的干扰比ＧＦＡＡＳ干扰小。本文还对这两种方法中干扰的差异作了一些探讨。     

海洋与大气光学传递函数与自然光辐射场的关系

本文根据海洋辐射传递的变换模型确定海水光学传递函数与海中自然光场辐亮度分布的关系,分析了海中辐射场角频率谱变化。提出一种新的估算海中辐射场分布和测定海水光学传递函数的方法。这种方法完全适用于大气。     

X光能点、放大倍率及针孔尺寸对空间分辨的影响

X光针孔成像是惯性约束聚变(ICF)研究中重要的诊断方法,对其点扩散函数的计算可用于图像重建和系统空间分辨的判断。对菲涅耳衍射公式进行了化简,分析了X光能点、针孔尺寸及放大倍率对针孔点扩散函数的影响。实验在保证成像能获得足够高信噪比的条件下,通过模拟获得在最佳空间分辨时所要的针孔大小、放大倍率和X光能点等参数。在流体力学不稳定性的静态样品定标实验中,通过模拟获得了针孔的调制传递函数(MTF),结合实验测量的结果反推获得分幅相机本身的MTF值。同时采用测刀边函数的方法获得了分幅相机本身的刀边函数,进而得到相机在各空间频率下的MTF值。两种方法得到的分幅相机MTF值一致,验证了通过菲涅耳衍射模拟X光针孔成像的可行性。     

轴锥镜成像系统的点扩散函数分析

为了使大景深光学镜头在工业视觉检测中的测量结果更准确,必须对中间图像进行复原,点扩散函数是图像复原的关键。根据轴锥镜最大无衍射距离公式设计了无衍射成像系统,以标量衍射理论为基础,在频域范围内利用稳定相法推导出系统的点扩散函数公式。利用准单色光理论,分析非相干光照明下的点扩散函数与锥镜夹角和离焦量的关系。仿真和实验结果表明:轴锥镜夹角越大,点扩散函数中心光强越强,衍射条纹越密;离焦像差对点扩散函数的影响与之相反。     

盲反卷积方法在水下激光图像复原中的应用

由于水体对激光存在着吸收和散射效应,距离选通水下激光成像系统所获得的图像存在不同程度的劣化问题,具有信噪比低、边缘模糊等特点。为提高图像质量,在分析水下激光成像劣化过程的基础上,研究了水下激光图像的基本噪声特征,并结合点扩展函数和调制传递函数,利用威尔斯小角度近似理论,将盲反卷积方法应用到水下激光图像复原中。在进行盲反卷积图像复原时,比较和讨论了将原始图像和经过降噪处理后的图像分别作为初始输入的处理结果;并对当人为改变调制传递函数和点扩展函数时所得到的图像复原结果进行了研究和讨论。处理结果表明该方法能达到抑制背景噪声、突出目标细节、提高对比度的效果,对水下激光图像增强十分有效。     

基于模糊度量的激光水下图像复原的盲去卷积方法

由于水体对激光存在着不可克服的吸收和散射效应,距离选通水下激光成像系统所获得的图像存在不同程度的劣化问题,具有信噪比低、边缘模糊等特点.为提高图像质量,将基于模糊度量的盲去卷积方法应用于激光水下成像的图像复原中.结合威尔斯小角度近似得出的点扩展函数与调制传递函数,分别讨论了最大期望,最小均方与多次乘法迭代盲去卷积算法,...     

一种优化波前编码系统相位板参数的新方法

根据波前编码系统的设计理论,在兼顾图像恢复能力的基础上,提出利用不同离焦距离的点扩散函数与焦面处的点扩散函数之间的希尔伯特空间角作为成像特性一致性的评价函数,结合遗传算法,对扩大景深的波前编码成像系统的相位板参数进行优化。分别在空间域和频率域上分析应用波前编码技术前后光学系统的成像特性,并利用最小二乘数字滤波器对中间模糊图像进行复原。仿真实验结果表明:在三次相位板上应用此方法获得的最佳相位板参数使波前编码系统焦深扩展了10倍。     

Polarization ratio characteristics of electromagnetic scattering from sea ice in polar areas

In the global climate system, the polar regions are sensitive indicators of climate change, in which sea ice plays an important role. Satellite remote sensing is a significant tool for monitoring sea ice. The use of synthetic aperture radar(SAR) images to distinguish sea ice from sea water is one of the current research hotspots in this topic. To distinguish sea ice from the open sea, the polarization ratio characteristics of sea ice and sea water are studied for L-band and C-band radars, based on an electromagnetic scattering model of sea ice derived from the integral equation method(IEM) and the radiative transfer(RT) model. Numerical experiments are carried out based on the model and the results are given as follows. For L-band, the polarization ratio for sea water depends only on the incident angle, while the polarization ratio for sea ice is related to the incident angle and the ice thickness. For C-band, the sea water polarization ratio is influenced by the incident angle and the root mean square(RMS) height of the sea surface. For C-band, for small to medium incident angles,the polarization ratio for bare sea ice is mainly determined by the incident angle and ice thickness. When the incident angle increases, the RMS height will also affect the polarization ratio for bare sea ice. If snow covers the sea ice, then the polarization ratio for sea ice decreases and is affected by the RMS height of snow surface, snow thickness, volume fraction and the radius of scatterers. The results show that the sea ice and the open sea can be distinguished by using either L-band or C-band radar according to their polarization ratio difference. However, the ability of L-band to make this differentiation is higher than that of C-band.     

An angular cutoff composite model for investigation on electromagnetic scattering from two-dimensional rough sea surfaces

Based on the local configuration angle division to select the corresponding method for electromagnetic scattering calculation from rough sea surface,this paper presents an angular cutoff composite model:when the local scattered angle is in the specular region that is given by an approximately 20 degrees cone around the specular direction,the Kirchhoff approximation is applied to evaluate the specular reflection,which dominates the total scattering in this region;the small perturbation method is employed to handle the diffuse reflection which is predominant as the local scattered angle is situated out of the specular region.Numerical results are compared with those of experimental and theoretical models in several configurations as a function of incident angle,wind speed,wind direction.The comparison of numerical results of other experimental and theoretical models in several configurations shows that the new composite model is robust to give accurate numerical evaluations for the sea surface scattering.