机器视觉及其应用(系列讲座)第三讲图像处理与分析——机器视觉的核心

图像处理与分析是机器视觉中的核心部分,图像处理的目的可以抽象为提取目标物的特征增强；在完成对目标物增强的同时,抑制非目标物。一般采用扩大目标物与背景特征差异的方法来实现。图像增强方法的有效性,可以从目标与非目标两个模式聚类特征是否明确可分来评价。图像分析的目的可以抽象为目标物的识别与提取。因为目标物的视觉特征,往往很难采用单一的数字模型准确描述,所以通常采用的方法是,采用多种描述来实现对目标逐步准确的识别。重点结合几个实例,讨论了图像处理与分析的方法。     

卷云短波红外辐射特性

 采用离散纵标法耦合大气分子吸收，模拟计算了卷云大气的反射特性。研究了在短波波段卷云辐射性质随波长、卷云光学厚度、卷云有效尺度、云高和卷云中冰晶粒子形状等的变化关系，分析了卷云对大气红外背景辐射的影响。结果表明：在2.7 μm的水汽强吸收带上，卷云的出现明显增强了该波段的大气背景辐射，反射率随光学厚度和云高增大而增大。     

超短脉冲强激光与固体靶相互作用中Kα射线的实验研究

在相对论激光强度下，对p偏振30 fs激光与固体Cu靶相互作用中产生的Kα射线进行了实验研究.采用刀边成像技术和单光子计数X射线CCD相结合的探测装置，在单发激光脉冲打靶时同时得到X射线源的尺寸、能谱以及Kα光子的转换效率等多种信息.实验结果与Reich等人的理论计算结果有明显的差异，Kα光子的能量转换效率在激光功率密度为1.6×10¹⁸W/cm²的条件下达到最大值7.08×10^-6/sr.根据这一结果并结合蒙特卡罗程序，推断出在这一聚焦光强下激光能量转换为前向超热电子的效率约为10%.     

液芯光纤中溶液吸收和荧光的性质对CS2受激拉曼散射阈值的影响

利用液芯光纤技术研究了不同浓度的β-Carotene的CS₂溶液的吸收与荧光的特性对CS₂的一、二阶Stokes谱线阈值的影响.实验发现随溶液浓度(10^-8—10^-6 mol/L)增加，CS₂的一阶Stokes谱线的激发阈值相对变高；并且与纯CS₂芯液的受激拉曼散射相比较，在低抽运能量激发下，就观察到CS₂的二阶Stokes谱线.这主要是由于在CS₂的受激拉曼谱线产生的过程中，β-Carotene的CS₂溶液的吸收和荧光共同影响了CS₂的一、二阶Stokes谱线的阈值.我们进行了理论上的拟合与分析，其结果与实验符合很好. 关键词： 2受激拉曼散射阈值')" href="#">CS₂受激拉曼散射阈值 液芯光纤 吸收与荧光     

乙炔气体流量对纳米TiC类金刚石复合膜的化学结构及力学性能影响

采用离子注入与反应磁控溅射相结合的方法在钛合金及硅片基体表面上制备了纳米TiC类金刚石(DLC)复合膜.通过纳米压痕技术检测了薄膜的纳米硬度，显微划痕试验评估了薄膜的结合力.通过X射线光电子能谱及X射线衍射表征了薄膜的化学结构.结果表明，通过改变C₂H₂气体流量，可以达到控制薄膜中钛原子含量的目的，合适的C₂H₂气体流量可以在DLC膜中形成较多的纳米TiC晶粒，形成DLC包覆TiC晶粒的复合结构，使DLC膜力学性能得到明显提高.另外，划痕试验表明掺钛、先注入后沉积工艺都使薄膜的结合力得到了较大提高. 关键词： 纳米TiC类金刚石复合膜 类金刚石膜 力学性能     

Birkhoff系统的时间积分定理

研究Birkhoff系统的时间积分定理.建立Birkhoff系统的时间积分等式，由此等式导出系统的类功率方程，Pfaff-Birkhoff积分变分原理以及Pfaff-Birkhoff-d′Alembert微分变分原理. 关键词： Birkhoff系统 时间积分等式 类功率方程 变分原理     

含氮氟化类金刚石(FN-DLC)薄膜的研究：(Ⅳ)氮掺杂对薄膜结构的影响

不同条件下，在单晶硅基片上沉积了含氮氟化类金刚石(FN-DLC)薄膜.原子力显微(AFM)形貌显示，掺N后，薄膜变得致密均匀.傅里叶变换吸收红外光谱(FTIR)表明，随着r(r=N₂/［N₂+CF₄+CH₄］)的增大薄膜中C—H键的逐渐减少，C〖FY=,1〗N和C≡N键含量逐渐增加.X射线光电子能谱(XPS)的C1s和N1s峰拟合结果发现，N掺入导致在薄膜中出现β-C₃N₄和a-CN_x(x=1,2,3)成分.Roman散射谱的G峰向高频方向位移和峰值展宽等证明：随着r的增大，薄膜内sp²键态含量增加. 关键词： 氟化类金刚石膜 键结构 氮掺杂     

半圆和四分之一圆二维弹子球的量子谱分析

采用近来提出的量子谱函数,我们把闭合轨道理论应用到半圆和四分之一圆弹子球系统,这种量子谱函数的傅利叶变换包含了连接任意两点的许多经典轨道的信息.计算表明量子谱的傅立叶变换和经典轨道的长度符合的很好.从这两个体系可以看出半经典理论为经典和量子力学提供了很好的桥梁作用.     

类铍离子内壳激发态1s2p3 3P0、3D0及2s2p3 3D0 的俄歇宽度和俄歇分支率

采用鞍点变分方法和鞍点复数转动方法并考虑相对论修正和质量极化效应,计算了类铍离子内壳激发态1s2p3 3P0、3D0和内壳双激发态2s2p3 3D0的俄歇宽度、俄歇分支率和俄歇电子能量.同时还对1s22p2 3Pe态到1s2p3 3P0、3D0态(Z=4~10)的振子强度和辐射跃迁率进行了计算,计算结果与其他理论结果以及实验数据符合得很好.     

SAC/SAC-CI方法研究LiH基态(X1∑+)以及A1∑+、B1∏激发态结构与性质

利用SAC(Symmetry-Adapted Cluster)/SAC-CI(Configuration Interaction)理论中的SAC-CI-NV(Non-variational)and SAC-CI-V(Variational)方法,以及6-311 g**基组对LiH分子的基态(X1∑ )和A1∑ 、B1∏激发态的平衡结构以及性质进行了研究计算.两种方法对LiH分子的三个态进行处理,并将优化结果与现有实验值进行了比较,结果显示,理论计算值都与实验值符合较好.同时利用SAC/SAC-CI方法中的AllProperties关键字对我们所关心的LiH分子的基态(X1∑ )和A1∑ 、B1∏激发态进行了计算,并给出各个态在其平衡点位置处的偶极矩、振子强度和抗磁化率等一些性质参数,对以后的实验作理论参考.