一种改进的连续最大流图像分割模型

在图像分割中,基于连续最大流模型的快速算法有明显的优势,但分割结果易受参数和步长的影响,过分割会产生大量阶梯效应的伪影,而且纹理特征不明显.文章提出一种先对图像进行预处理的新型最大流分割模型,并给出一种新的参数选取方式.实验结果表明,文章提出的新算法在速度和分割效果上更有优势.     

两个基于氮、膦混合配体的铜(Ⅰ)配合物的合成、光谱学性质和太赫兹时域光谱

在甲醇和二氯甲烷的混合溶剂中合成了2个新的铜(1)配合物,[Cu(bdppmapy)(2,2′-bipy)]BF4(1)和[Cu(bdppmapy)(2,2′-bipy)]I (2)(bdppmapy=N,N-二苯基膦甲基-2-氨基吡啶,2,2′-bipy=2,2′-联吡啶),通过X射线单晶衍射、元素分析、核磁共振氢谱、磷谱、荧光光谱和太赫兹时域光谱对2个配合物进行了分析和表征。1是由[Cu(CH3CN)4]BF4,bdppmapy和2,2′-bipy以1∶1∶1的比例混合得到的单核配合物。中心Cu(1)离子通过与双膦配体(bdppmapy)以及含氮配体(2,2′-bipy)的螯合作用形成变形四面体结构。与1相似,2由CuI,bdppmapy和2,2′-bipy以1∶1∶1的比例混合得到。在配合物2的非对称单元中,bdppmapy和2,2′-bipy配体分别与中心铜(1)离子螯合。荧光光谱表明所有的发射峰均源于金属-配体的荷移跃迁(MLCT)。太赫兹时域光谱的应用也为配合物研究提供了有用的信息。     

两个含双膦配体和[2,3-f]吡嗪并[1,10]菲咯啉的Cu(Ⅰ)配合物的合成、结构及光谱学性质

合成了2个新的铜（Ⅰ）配合物,[Cu（dppBz）（dpq）]ClO₄（1）和[Cu（dppe）（dpq）]ClO₄（2）（dppBz=1,2-双（二苯基膦）苯,dppe=1,2-双（二苯基膦）乙烷,dpq=[2,3-f]吡嗪并[1,10]菲咯啉）,通过X射线单晶衍射分析、元素分析、红外光谱、紫外吸收光谱、荧光光谱、核磁共振光谱和太赫兹时域光谱对其进行了分析和表征。1的中心Cu（Ⅰ）离子通过二亚胺配体和双膦配体共同螯合形成变形四面体结构,2的结构与1类似。配合物2的发光光谱表明它的发光具有金属-配体电荷转移（MLCT）特性。对配合物1和2在0.2~2.8 THz范围内进行了太赫兹时域光谱分析,结果表明0.40~0.90 THz的吸收与中心Cu（Ⅰ）离子的配位有关。     

模块化可靠性系统的Signature计算方法研究

系统Signature是体现结构设计优良性的一组向量,描述系统设计对系统故障率的影响,在诸如系统可靠性指标分析、系统设计、系统寿命比较、寿命极限行为以及系统设计优化等方面展现出了强大的功能,成为可靠性研究领域越来越强有力的研究工具。而如何求解一个系统的Signature往往成为分析的关键一步,当系统庞大而复杂时,Signature计算难度将随着元件数目的增加呈指数增加,出现维数爆炸问题,这无疑对后续的分析造成巨大的障碍. 本文为了解决此问题,建立了基于模块化思想的系统Signature求解方法,并给出了基于模块化思想的模块化串、并联系统与模块化备份系统的求解方法,对比于传统算法,运用模块化思想大大减少了计算Signature的复杂度,能够有效减小计算量,缩减计算时间,并拓展了可求解Signature的系统范围。     

基于波导间能量耦合效应的光子晶体频段选择与能量分束器

基于波导间能量耦合效应的光子晶体功率分束器具有结构紧凑、带宽较宽、弯曲损耗低、分光角度大和不受外界电磁场干扰等优点.本文利用时域有限差分方法,理论研究了二维三角晶格光子晶体耦合波导的功率分束特性,设计得出了一种能够在宽频谱范围内针对不同频率区间实现不同分光比的功能器件.在此基础上通过改变耦合区介质柱形状以及输出分支波导与能量耦合波导的连接位置,最终针对三个相邻频率范围内的入射光信号,较好地实现了三均分、二均分、单一输出通道这3种能量分配输出模式.该功能器件具有透过率对比度高、结构紧凑等特性,对于发展全光功能器件在大规模全光复杂集成领域内的实际应用具有一定的促进作用.     

考虑动态相依性的可靠性系统随机Copula模型及其参数估计

动态变化是现代复杂工程系统的典型特征,动态相依系统可靠性理论能更好地揭示系统在工作阶段复杂的状态的性能,动态相依系统成为可靠性研究领域的热点和难点。本文基于随机Copula模型研究了可靠性系统在动态相依下的可靠性,介绍了随机Copula模型,基于极大似然理论的参数估计方法,给出了基于随机Copula模型的串联与并联系统在动态相依下的可靠度计算方法,并对独立系统、静态相依系统及动态相依系统的可靠度进行了比较分析,最后给出了数值算例。仿真算例的结果,验证了本文方法的可行性和有效性。     

两类红花和牛黄的太赫兹光谱法真伪鉴别分析

藏红花和天然牛黄是广泛应用于临床实践的中药材，由于产量较低、药用价值和价格高，市场需求量大等因素，掺伪和伪品较多，不仅严重损害患者健康，而且妨碍市场正常运转。传统的“一看、二闻、三泡”等经验鉴别方法已经越来越难以分辨高仿伪品；而通过化学提取和色谱、质谱等理化检测方法往往步骤繁琐、费时，且对检测环境、人员及设备的要求和依赖度较高，不能适应现场、快速、简便等实际需求，亟需探索新的有效检测方法和鉴别技术。太赫兹时域光谱(THz-TDS)不但具有单纯化合物的高度专属性和特异性，又具有混合体系的“宏观指纹特征”，可以鉴别混合物化学成分的多样性和复杂性。另外，主成分分析(PCA)作为一种常用的统计分析手段，主要是用少数几个且能最大解释原始数据方差的综合变量来取代原始变量，可以对不同种类的样本进行模式识别。采用粉末研磨压片技术分别压制了藏红花和草红花样品各18个、天然牛黄和人工牛黄各20个，并利用太赫兹时域光谱测试技术分别测量了两种名贵中药材及其伪品在0.3～2.5 THz范围的吸收光谱，最后利用主成分分析方法对获得的光谱数据进行分类识别。为了提高PCA对测试数据的鉴别能力，一方面将数据集映射到一组基(特征向量)进行简化，选用较大的特征值代替原来的主要光谱信息；另一方面，为了消除无关因素对分类处理的干扰，在进行PCA之前采取了Savitzky-Golay(S-G)平滑处理进行降噪，去除冗余、不相关的光谱特征；然后通过Fisher诊断线进行判别分析。对比未处理和经过S-G平滑处理的主成分得分图，可以看出平滑处理后的分类效果明显优于未做处理的，在未处理的得分图中，两类样品点重叠比较严重，而经过平滑后的得分图却只有相对较少的部分样品点重叠，由此可以看出SG平滑在光谱识别中的重要性；另外，前两个主成分(PC1和PC2)已经基本能反映光谱之间的差异性。分类结果显示，藏红花和草红花具有明显的聚类趋势，分类鉴别准确率均为100%；而人工牛黄和天然牛黄的类内样品基本聚在一起，但是类间略有重叠，分类鉴别准确率分别为100%和90%。除此之外，样本的主成分得分图还可以反映样本的内部特征和聚类信息。其中，藏红花样本由于藏红花素、藏红花酸等化合物成分含量较高，聚合度较好，分布范围相对集中；反之，天然牛黄为胆囊分泌物，成分较为复杂，聚类效果较差，分布范围较广。研究结果表明，太赫兹光谱技术结合主成分分析可以区分藏红花和草红花以及天然牛黄和人工牛黄，结果可靠。该研究结果为丰富中草药的质量标准提供检测手段和理论依据。     

高维泊松回归的模型平均方法

当有很多候选模型并且不确定使用哪个模型时,模型平均是一种值得采用的方法.相对于单个模型,模型平均通常能够提高预测精度.文章提出了高维泊松回归的模型平均方法,证明了其最优性质,并通过数值模拟发现该方法能够提高计数变量的预测精度.同时,考虑到高维数据下,候选模型过多的问题,文章也提出了一种新的模型筛选方法:基于最小角回归(LARS)的LASSO(或ALASSO)修正算法的模型筛选方法.该种方法,可以大大减少计算负担.数值模拟也显示了该方法有很好的表现.     

二维八重准晶有机光子晶体平板的光学传播特性

采用时域有限差分法研究了二维八重准晶有机光子晶体的光传输特性,重点分析了光束在聚苯乙烯空气柱平板结构和聚苯乙烯介质柱结构中的透射特性与光局域特性。研究结果表明,即使在低折射率对比度的情况下,两种完整八重准晶平板结构中均出现了可见光波段的光子带隙和本征模,且光子带隙中心位置随着平板厚度的增大而红移。当在两种准晶结构中引入缺陷微腔时,带隙内的缺陷模产生位置和波长红移特性随着微腔结构的变化规律明显不同,这种差异性是由两种物理机制(即光子晶体缺陷能级变化与微腔所支持的驻波条件)共同作用的结果。这一研究结果将为实验制备有机准晶发光器件提供一定的理论基础。