多光谱图像的玉米叶片含水量检测

水是植物正常生长发育必不可缺的元素之一,能够快速检测并获取植物叶片水分,对田间作物灌溉生产管理和作物的生理需水特性研究等具有重要的意义。利用RedEdge-M型号多光谱相机,以不同生育期的55组玉米叶片作为试验对象,在光线充足且无阴影遮挡的环境下对试验玉米叶片样本进行拍摄,拍摄过程中通过直连下行光传感器来消除太阳高度角对光谱反射的影响,每组玉米叶片样本经过拍摄可得到蓝、绿、红、近红外和红边等5个波段的TIFF图像。借助图像处理软件ENVI5.3构建玉米叶片样本兴趣区域(ROI),以ROI范围内玉米叶片样本的平均反射光谱作为该样本的反射光谱来减小镜头边缘减光现象带来的误差。参照标准白板出厂时提供的专属标定反射率、白板ROI范围内的平均反射光谱和玉米叶片样本白板ROI范围内的平均反射光谱,比值换算得到各组玉米叶片5个波段处的光谱反射率。同时利用YLS-D型号植物营养测定仪,采用五点取样法选择玉米叶片的5个区域测取玉米叶片样本的水厚度平均值作为叶片含水量的测量指标。随机选取43组玉米叶片样本得出的光谱反射率作为训练样本,采用BP神经网络建立基于多光谱图像的玉米叶片含水量反演模型,并融合莱文贝格-马夸特理论(Levenberg-Marquardt,L-M)进行经典神经网络现有缺点的改进。输入神经元数目为5个,即蓝、绿、红、近红外和红边等5个波段图像对应的反射率,输出神经元为1个,即玉米叶片含水量。剩余12组玉米叶片作为验证样本用于模型反演数据的相关性分析,结果表明,利用多光谱图像光谱信息并结合基于Levenberg-Marquardt方法改进后BP神经网络玉米叶片含水量反演模型,模型反演的拟合相关系数能达到0.896 37, 12组验证集中玉米叶片含水量参考值和反演值的相关系数r达到0.894 8,反演结果比较理想。可以实现对玉米叶片含水量的快速准确检测,对精准农业的推广和应用提供了方法和参考依据。     

高活性单分散磺化聚苯乙烯多孔微球用于生物柴油制备研究

采用回流-沉淀聚合法高效制备了单分散交联多孔聚苯乙烯微球，再在温和的条件下对其进行磺化，制备了磺化聚苯乙烯多孔微球.以调控磺化度和酸密度为目标，重点考察了溶剂用量、溶胀时间、氯磺酸用量、磺化温度和磺化时间等影响因素.用5 mL CCl₄溶胀0.5 g交联聚苯乙烯微球，然后加入0.3 mL氯磺酸，在50℃磺化75 min，磺化度和酸密度分别可以达到85.1%和2.611 mmol·g^-1.该磺化聚苯乙烯微球在催化油酸和甲醇酯化合成生物柴油中表现出很高的催化活性，远高于酸性离子交换树脂Ameberlyst-15，接近于均相的浓硫酸体系；且循环使用3次后，催化活性仍可保持初始活性的92%.提供了一种简单、绿色和可控的方法，制备了酸密度可控、稳定性好的单分散磺化聚苯乙烯微球，在工业制备生物柴油领域具有较好的前景.     

S掺杂调节SnTiO3带隙的第一性原理研究

获得窄的带隙和大的极化强度是提高铁电光伏材料性能的关键.本文采用第一性原理方法,研究了S掺杂对SnTiO3带隙和极化强度的影响.通过计算两种最可能的替换掺杂位置,确定了稳定的SnTiO3-xSx掺杂结构.研究发现,S的掺杂会引起SnTiO3沿c轴拉伸,使c/a值变大,带隙宽度变小,极化强度变大.SnTiO3-xSx在x=0.33和x=0.5时的带隙相同,此时S掺杂量的改变并没有引起带隙的变化;但S掺杂量增加到x=1时(即SnTiO2S)具有金属性.进一步的态密度分析表明,S适量掺入后与Ti和Sn成键,降低了Ti的非占据态能量,导带的Ti 3d轨道向低能级移动,从而使掺杂SnTiO2S的带隙由SnTiO3的1.87 eV降低到1.01 eV.通过Bader电荷分析SnTiO2S带隙降低的原因,结果显示,S的引入导致SnTiO2S中离子电荷的总数变小,体系整体电离度变弱,从而引起带隙变小.使用Berry相方法计算表明,随着掺杂量的增加,SnTiO3-xSx的极化强度也会增加.本工作从理论上预测S掺杂能够降低无Pb材料SnTiO3的带隙并使其保持大的极化强度,为改善SnTiO3的铁电光伏特性提供了一种有效手段.     

基于裂隙灯转鼓的数字化装校技术研究

针对裂隙灯转鼓的光学装校，提出一种数字化装校方法。该方法采用透射式装校系统原理，在检测光路前后加入十字线，通过观察2个十字线在CCD图像中的成像来判断装校质量，最后通过图像处理得到数字化信息。通过提取2个十字线的中点坐标，判断转鼓光学系统的光轴是否一致；通过提取CCD图像的清晰度大小，判断转鼓光学系统是否对焦。利用该方法对转鼓进行装校，结果表明:该方法是一种利用图像处理技术将装校位置信息转化为数字信息的数字化方法，通过数字图像分析装校误差在0.1 mm以内。     

基于Mathematica数学软件的玻尔共振实验综合研究

对单自由度线性机械振动的研究常采用玻尔共振仪进行测量与分析,但结合该仪器进行受迫振动过程模拟仿真的研究还较少.本论文采用Mathematica数学软件编写相关仿真程序,对玻尔共振仪受迫振动的幅频特性、相频特性进行数值模拟与解析模拟,并将模拟结果与实验结果进行精度分析,从而对数值模拟和解析模拟两种仿真算法进行优劣分析.此外还使用Mathematica数学软件突破玻尔共振仪的现有实验条件功能局限,通过建立整个振动动力学过程的相图、频谱曲线等,从而可以更为深入地研究机械振动规律,拓展Mathematica数学软件在实验分析中的应用范围.     

海链藻定向培养对凡纳滨对虾生长、存活及养殖水质的影响

旨在探究定向培藻在凡纳滨对虾养殖中应用效果. 选取体长0.545cm的凡纳滨对虾84万尾, 随机分为2组(每组3个重复, 每个室内水泥池(30m2)14万尾), 对照组水体不添加藻, 试验组水体中添加海链藻(藻浓度维持2×104~5×104 cell?mL-1), 试验周期25d. 结果表明: 定向培藻对凡纳滨对虾生长、存活及养殖水质影响显著(P＜0.05), 其中, 对虾体长、体质量成活率和饵料系数均为海链藻组显著大于对照组(P＜0.05); 养殖水体的pH日差值和、NO3--N、NH4+-N、PO43--P和养殖水体中弧菌数量均为海链藻组显著小于对照组(P＜0.05). 由此可见, 在凡纳滨对虾养殖过程中, 养殖池中添加定向培海链藻有利于维持养殖池水体的水质稳定, 减少水体的氮磷含量和抑制弧菌的生长, 同时也有利于凡纳滨对虾的健康生长.     

用于脉冲中子探测器的小型化高压模块性能研究

高压电源的性能特性对闪烁中子探测器的性能有着十分重要的影响。为克服传统高压供电设备体积大、便携性差的问题，在便携式脉冲中子探测器研制中拟采用内部集成小型化高压模块为光电倍增管提供高压的技术路线。根据实验结果，选用的高压模块最高输出高压可达2.5 kV并且具有良好的输出一致性，可适应16~36 V的工作电压，连续工作稳定性及温度稳定性优良，可以满足脉冲中子探测器研制的要求。     

位移幅值对690合金管/405不锈钢块切向微动磨损特性的影响

采用自制的微动磨损试验机，开展了690合金管/405不锈钢的切向微动磨损试验，研究了位移幅值(15、30、80和200 μm)对其微动磨损特性的影响. 试验结果表明:当位移幅值改变时，微动运行状态会发生改变. 当位移幅值为15 μm时，微动状态为部分滑移区，此时摩擦系数最小，磨损率最低，微动损伤最轻微；当位移幅值为30 μm时，微动运行于混合区，摩擦系数明显高于部分滑移区；而当位移幅值为80和200 μm时，微动运行于完全滑移区，稳定阶段的摩擦系数与混合区的接近. 总体而言，随着位移幅值的增大，磨痕宽度增大，磨损加剧，磨损体积增加. 部分滑移区的磨损机制主要为黏着磨损和剥层，混合区主要的磨损机制为剥层，而完全滑移区的磨损机制主要为剥层磨损和磨粒磨损.      

测量结果及其不确定度的修约方法

基于国家计量技术规范和实际应用情况,文章提出,为了保证修约值最接近原始数值、修约方法规范统一、易于操作,测量不确定度应统一取成两位有效位数,并据此来修约测量结果.     

Physical design and Monte Carlo simulations of a space radiation detector onboard the SJ-10 satellite

A radiation gene box (RGB) onboard the SJ-10 satellite is a device carrying mice and drosophila cells to determine the biological effects of space radiation environment. The shielded fluxes of different radioactive sources were calculated and the linear energy transfers of γ-rays, electrons, protons and α-particles in the tissue were acquired using A-150 tissue-equivalent plastic. Then, a conceptual model of a space radiation instrument employing three semiconductor sub-detectors for deriving the charged and uncharged radiation environment of the RGB was designed. The energy depositions in the three sub-detectors were classified into 15 channels (bins) in an algorithm derived from the Monte Carlo method. The physical feasibility of the conceptual instrument was also verified by Monte Carlo simulations.