面向绘画艺术品复制的多光谱图像数字修复技术研究

绘画艺术品作为人类文明的瑰宝,有着不可估量的艺术价值,然而受人为、意外以及自然环境等因素的影响,会有不同程度的损坏。面向艺术品复制的多光谱图像数字修复,目的是通过采用多光谱技术获取客观准确的艺术品颜色信息并用于彩色图像数字修复,进而用于艺术品的数字典藏、高保真图像复制,满足人们对绘画艺术品颜色准确性与结构完整性的需求。论文研究了多光谱成像技术及其在彩色数字图像修复上的应用,通过多光谱成像系统获取多通道图像,经过图像配准、滤噪、重构与还原,可获得色彩丰富、颜色逼真的多光谱图像,以此作为彩色数字图像进行数字修复,修复质量优于传统获取的RGB图像,取得了较好的修复结果。主要内容： 1.探讨了基于多光谱的绘画艺术品数字修复技术理论框架及面向艺术品复制的需要,对其中的关键问题进行了阐述。基于多光谱成像技术进行图像的获取满足高保真复制对颜色准确性与结构完整性的需求,探讨了其中涉及的关键技术。 2.分析了多光谱图像在颜色复制、图像高保真复制要求方面的优势,探讨了光谱成像的原理,对基于训练样本的多通道图像光谱重构技术进行了研究,提出了针对非线性成像系统基于主成份和多项式回归法的光谱重构算法,对光谱重构精度和色度精度有一定的改善。 3.分析了光谱反射率重构过程中传统训练样本对样本选择的局限性——不能综合反映颜色的光谱特性和色度特性,训练样本的相似性较差。提出基于光谱反射率空间相关性最小以及色度空间相似性聚类的训练样本选择方法,综合考虑了样本的光谱特性和色度特性,实验结果表明,光谱重构精度有一定改善。 4.对面向高保真图像复制的有破损绘画艺术品图像修复问题进行了分析,从3个方面分析了彩色图像的数字修复方法,并针对彩色图像修复时带来的伪彩现象提出了优化方法,提出了基于图像分解的改进算法和彩色图像修复流程,实验结果表明,图像修复的结果明显有所改善,修复图像的均方误差、峰值信噪比和结构相似度统计评价指标明显提高,适合于面向绘画艺术品高保真图像复制的数字修复,为多光谱图像修复奠定了基础。     

差分拉曼光谱结合聚类分析对塑料牙刷柄的检验研究

应用差分拉曼光谱技术对39个不同品牌的塑料牙刷柄样本进行检验,得到的塑料牙刷柄差分拉曼光谱无干扰峰,只保留纯净的拉曼峰,并且其特征峰差异显著,采集其特征峰的光谱数据并将其定量化,选择离差平方和法(ward)作为其类间距离,采用平方欧氏距离作为测量区间描述样本间的亲疏程度,对定量化的光谱数据进行系统聚类分析,成功将39个塑料牙刷柄样本分成了11类,同时通过K均值法以及判别分析法验证了系统聚类的可靠性和准确性,并且成功根据判别函数建立了预测模型。该方法操作简单、结果准确且无损检材,可为公安机关实际办案提供一定的帮助。     

基于近红外光谱的果蔬脆片品质评价方法研究

本文选取苹果脆片为研究对象,结合最新果蔬脆片研究成果和支持向量机机器学习方法,以苹果脆片近红外光谱吸收值数据样本为基础,根据不同苹果样本、不同时序的红外光谱吸收值数据特征信息,产生不同的映射关系,将红外光谱吸收值映射到对应样本在对应时刻的各项品质指标(如水分含量),然后利用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)方法对近红外光谱吸收值的数据样本进行训练,通过调整模型参数来体现不同苹果个体间的生理差异,以取得更接近于实际情况的品质指标预测效果。模拟仿真实验表明该模型的平均相关系数(R~2)达到93.81%,均方误差(MSE)为0.0057。该研究可为果蔬脆片的评价体系提供新的参考方法。     

基于聚类分析对易燃液体塑料容器盖的光谱检验

将光谱分析方法与聚类方法相结合,对38个模拟案件环境的纵火现场助燃剂塑料容器盖样本进行X射线荧光光谱分析,根据元素种类将38个样本分为6组,建立了一种无损快速检验纵火现场物证的光谱分析方法。使用最短距离聚类法,以欧氏距离作为度量区间表示样本间亲疏关系,进行系统聚类分析,同时使用K-Means快速聚类法与t检验验证聚类效果。结果表明,38个样本分为6组时效果最好。并将各类的样本观测点在Fisher判别空间中的分布和位置情况绘出,与使用元素种类进行分类结果一致,为确定火灾案件性质,侦破案件线索提供了理论依据。     

X射线荧光光谱结合聚类分析对橡胶轮胎的检验

应用X射线荧光光谱结合系统聚类分析对30种不同的橡胶轮胎样本进行检验研究。利用X射线荧光光谱仪对橡胶轮胎中的主要元素及其含量进行测定,根据测定结果使用聚类分析对样本进行分类。选择最长距离法作为类与类之间距离的定义方法,采用平方欧式距离作为度量区间描述样品间亲疏程度进行系统聚类,最终将30个样本分为12类。该方法简单易行,分类结果可靠且无损轮胎样本,为实际案件的橡胶轮胎检验提供了一种检验思路。     

基于主成分分析的彩色扫描仪光谱特性化

为了实现扫描仪在不同光源、不同观察者条件下准确获取颜色信息,最大程度的避免同色异谱现象,本文采用光谱的方法对扫描仪进行特性化处理,通过多项式回归和BP神经网络分别与主成分分析法结合,首先对检测样本的光谱反射率进行主成分分析,提取主成分与主成分系数,通过实验得到主成分系数与多项式回归、BP神经网络结构之间的转换模型,实现了扫描仪低维RGB信号对原始光谱反射率信息的重构,进而实现扫描仪的光谱特性化.实验结果表明,多项式项数为19项时,达到训练样本的均方根误差为1.7%,检测样本的均方根误差为1.9%.而包含15个隐层节点的单隐层BP神经网络结构为比较合理的网络结构,达到训练样本的均方根误差为1.3%,检测样本的均方根误差为1.5%.对彩色扫描仪的特征化处理,采用多项式回归法得到光谱特性化精度较低,采用BP神经网络模型能够实现更高的光谱特性化精度.     

新的聚类方法综合评价血脂指标

本文结合中心聚类和模糊聚类提出了一个新的聚类方法。该法避免了在迭代过程中出现局部最小问题,并可给出每个样本归入每一类的成分矩阵,因而提供更多的聚类程度的信息。应用这种方法对正常人和冠心病患者的血脂指标进行了综合评价,结果满意。     

基于红外光谱多元分析的记号笔种类鉴别研究

借助衰减全反射红外光谱结合K近邻算法和层次聚类,建立记号笔墨水种类鉴别的分类模型,为记号笔的种类鉴别提供有效的新方法。研究基于记号笔墨水的外光谱矩阵数据,通过建立主成分和判别分析分析模型和K近邻算法分类模型,实现对模型性能的比较和对模型分类结果的验证。实验结果表明,以水性和油性作为分类标准,模型对样本的区分能力好,其正确率为100%。借助红外谱图进一步分析水性油性样本时,其最强峰与其对应溶剂相符合。借助K近邻算法进行验证性分析,按重要性加权特征给不同的样本施加不同的权重,运用训练样本即为测试样本的方法交互验证,选取K值为1,训练集∶保持集=3∶1,建立分类模型,模型总分类准确率达100%,区分效果良好,不同品牌的油性、水性样本能被聚类为一组。综上,衰减全反射红外光谱结合K近邻算法和层次聚类可作为记号笔墨水种类鉴别的一种快速准确的分析方法。     

基于样本库的人脸图像处理方法

本文给出了一种基于样本库的人脸图像超分辨率方法,这一方法结合了人脸图像全局相似性和局部特征相似性的约束.局部结构的相似性将超分辨率解约束到人脸局部结构空间,不同尺度上的局部相似性指导搜索最优解,然后将局部结构重建的人脸图像投影到由人脸图像确定的特征人脸空间.实验结果表明该算法得到的人脸具有很好的准确性和视觉效果.     

基于单体烃分析的辛烷值测定方法中模糊聚类技术的应用研究

介绍了一种应用模糊聚类技术构建辛烷值预测模型的新方法。该模型用来由汽油单体烃数据预测汽油辛烷值,通过提取单体烃分析谱图中的140个工艺特征组分以及对辛烷值贡献大的组分为特征值进行模糊聚类。实际应用时,在待测汽油样品共同参与聚类的条件下,用与待测汽油样品为同一类、并有最小欧氏距离(<1.5)的3~10个样本作为构建辛烷值预测模型的样本。这种按新的建模样本选择方式得到预测模型的方法具有更好的辛烷值预测精度、更广的适用范围和更高的数据资源的利用率。     

薄层色谱自动点样仪的研制

介绍了一种由单片机系统控制的薄层色谱自动点样装置,其中喷嘴和机械部分的制作比较实用。采用本文设计,能制出足以与商品仪器媲美的产品,且成本极低。     

导电聚合物传感器的研究进展

导电聚合物因其具有特殊的结构和优异的物理化学性能,而成为构建传感器的一种新材料。综述了近5年来导电聚合物在生物传感器、离子传感器、气敏传感器方面的研究进展,并对导电聚合物的研究动向作了展望。     

真珠钙驱铅实验研究

研究了真珠钙驱铅效果，给亚急性中毒的大鼠服用后，可增加铅从尿中排量，降低骨中蓄积量，对防治铅中毒有一定作用。     

纳米复合材料固定化酶的研究进展

载体材料的选择对固定化酶的性能有着至关重要的影响。纳米复合材料不仅具有纳米尺寸的特性,而且可以克服单一材料的不足,在固定化酶领域引起了广泛关注。本文就目前在固定化酶领域使用的纳米复合载体分类进行了系统的阐述,重点介绍了目前在固定化酶研究领域运用较为广泛的硅基纳米复合材料、碳基纳米复合材料和纳米纤维复合材料等材料的制备方法及不同材料对酶学性能的影响,并对这些纳米复合材料固定化酶发展前景进行了展望。     

镁电沉积研究评述

Mg离子二次电池是有望用于电动汽车的“绿色”蓄电池，它比Li离子二次电池低价、较高的安全性和环境友好及可大电流、大容量放电。本文对迄今为止关于镁的电沉积及镁离子二次电池的电解质溶液的研究进行综述；并对今后的研究提出了设想。     

一种基于介质上电润湿效应的免疫检测芯片研究

利用微机械加工技术,在ITO玻璃上设计制作了基于介质上电润湿效应的以离散液滴为对象的免疫检测芯片,对芯片的液滴驱动特性、免疫反应参数进行了测试,并对小鼠IgG和羊抗鼠IgG-HRP进行了初步的免疫测试.研究结果表明,在电压<100 V的时候,接触角测量值基本上和预测曲线吻合,在>100 V的情况下出现了接触角饱和现象,在芯片上实现了液滴操纵,120 V时得到最大平均速度为3.75 mm/s;该芯片可以实现免疫反应检测,所需样品体积为0.5 μL,检测时间约为20 min,对于羊抗鼠IgG-HRP实验系统的检测范围为0.1～20 mg/L.     

基于氧化铝纳米通道的电化学生物传感器研究

将制备好的氧化铝纳米通道经与3-氨丙基三乙氧基硅烷反应使其表面修饰了氨基后,再在含生物素的缓冲溶液(pH 5.5)中反应12h,制成表面固定了生物素的氧化铝纳米通道,通道孔径约50nm。另取PVC管一段,在其顶端用PVC/THF混合液粘附制备好的聚合物膜,再将上述修饰好的氧化铝纳米通道用有机硅橡胶粘在敏感膜的底部,作为工作电极待用。以生物素-亲和素体系为模型,用经修饰的氧化铝纳米通道为识别载体进行电位法检测,实现了亲和素的检测。亲和素的质量浓度在0.10~0.60mg·L-1范围内与相应的电位变化值之间呈线性关系,检出限(3σ)为0.05mg·L-1。试验结果验证了氧化铝纳米通道电位生物传感器测定生物大分子的可行性。     

镍激活EB病毒的研究

应用间接免疫荧光法和抗补体免疫荧光技术研究,证实在试管内1～40mg/L NiSO4.6H2O(Ni)显著增强携带Epstein-Barr Virus(EBV)基因组的三株类淋巴母细胞株的VCA、MA、EA、EBNA-2抗原表达.此外还发现1～20mg/L Ni能明显促进EBV转化人脐血B淋巴细胞的作用,当多次加Ni时促进效应更强,前者转化促进率为13.31%～46.6 1%,后者达22.70%～57.04%.以上结果表明,Ni具有激活 EBV的作用.EBV与鼻咽癌(NPC) 密切相关,广东 NPC高发区大米和饮水中 Ni的含量偏高,NPC患者血和头发中 Ni 的水平明显高于健康人.研究结果提示,EBV与 Ni相互作用可能是 NPC发生、发展过程中的一个协同因素.     

Investigations on zirconium-containing conversion layers on aluminium

Summary Conversion layers on technical aluminium produced by a no-rinse process for the purposes of food wrapping products are based on the application of aqueous solutions containing mainly zirconium compounds and polyacrylic acid. By the combined use of the methods TEM, AES, XPS and ISS, in-depth profiling of the elements Al, Zr, C, O and F are achieved, the existence of the chemical compounds Al₂O₃, ZrO₂ or the respective mixed oxides and polyacrylic acid or the fragments are detected. The layer thicknesses are determined amounting to 10–40 nm, and the surface-related mass of zirconium is estimated to 10–35 mg/m².

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Untersuchungen an zirkonhaltigen Konversionsschichten auf Aluminium