激光跟踪仪靶标球镜面中心定位方法

当激光跟踪仪应用于多传感器三维视觉测量系统的全局标定时,由于标定现场环境复杂,靶标球镜面区域所成光斑随环境光强、视觉测量系统观察角度和激光投射角度的变化而改变,给靶标球镜面中心的准确定位提出了很大的挑战。设计了一种对光照变化不敏感、对激光点形状和光强分布无要求的靶标球镜面中心定位方法。该方法首先利用图像分割法准确定位靶标球所在区域,然后对该区域进行滤波,去除图像中的噪声并增强靶标球与背景的对比度,之后进行靶标球分割和强反光区域去除,通过图像形态学处理得到靶标球镜面区域,最后对该区域的像素坐标进行统计,得到镜面中心定位坐标。实验采用79幅复杂多变的镜面区域光斑图像进行实验验证,该方法正确定位率可达到91.2%,其中平均定位误差RMS低于0.74像素,基本满足全局标定对靶标球镜面中心定位精度的要求。     

A comparison study on the electronic structures,lattice dynamics and thermoelectric properties of bulk silicon and silicon nanotubes

In order to investigate the mechanism of the electron and phonon transport in a silicon nanotube(SiNT),the electronic structures,the lattice dynamics,and the thermoelectric properties of bulk silicon(bulk Si)and a SiNT have been calculated in this work using density functional theory and Boltzmann transport theory.Our results suggest that the thermal conductivity of a SiNT is reduced by a factor of 1,while its electrical conductivity is improved significantly,although the Seebeck coefficient is increased slightly as compared to those of the bulk Si.As a consequence,the figure of merit(ZT)of a SiNT at 1200 K is enhanced by 12 times from 0.08 for bulk Si to 1.10.The large enhancement in electrical conductivity originates from the largely increased density of states at the Fermi energy level and the obviously narrowed band gap.The significant reduction in thermal conductivity is ascribed to the remarkably suppressed phonon thermal conductivity caused by a weakened covalent bonding,a decreased phonon density of states,a reduced phonon vibration frequency,as well as a shortened mean free path of phonons.The other factors influencing the thermoelectric properties have also been studied from the perspective of electronic structures and lattice dynamics.     

从高光谱卫星数据中提取植被覆盖区铜污染信息

重金属矿山开采活动对生态环境造成了复杂的影响,而植被的生长状况是矿山周围生态环境变化的重要指示因子。常规的对植被中重金属元素富集程度的估计方法往往依赖于大量的野外调查数据以及实验室化学分析方法,需要耗费大量的物力与时间。而通过光谱分析方法能够非接触地获取植被中的重金属含量信息。然而,从高光谱遥感卫星数据中反演植被重金属含量信息仍然是个比较困难的工作。从众多的卫星数据波段中找到对特定重金属元素敏感的波段是植被重金属含量提取的关键。该工作探索了一种基于统计分析的方法从国产卫星（HJ-1）高光谱数据中实现特征波段发现与重金属含量提取,该方法基于野外实测数据集与环境星高光谱遥感图像,选取叶片铜离子含量作为重金属铜污染程度的指示因子,利用44组德兴铜矿植被覆盖区的叶片铜离子含量数据与逐步多元线性回归与交叉验证方法,实现了环境星高光谱反射光谱与叶片铜离子含量的统计建模。将统计模型应用于德兴铜矿研究区,生成了德兴铜矿植被覆盖区叶片铜离子含量分布图。结果表明,该工作建立的重金属含量估计模型具有明显的统计学意义,叶片铜离子含量对516 nm附近的冠层反射光谱最为敏感。矿区铜含量制图结果表明,德兴铜矿植被覆盖区铜离子含量的分布范围介于0～130 mg·kg-1之间,铜离子含量在德兴市东南角和铜矿周围的植被覆盖区域含量最高,均介于80～100 mg·kg-1之间。制图结果可以为德兴铜矿重金属铜污染的预防与治理提供基础数据支持。     

Attractive fixed-point solution study of shell model for homogeneous isotropic turbulence

The attractive fixed-point solution of a nonlinear cascade model is studied for the homogeneous isotropic turbulence containing a parameter C, introduced by Desnyansky and Novikov. With a traditional constant positive external force added on the first shell equation, it can be found that the attractive fixed-point solution of the model depends on both the parameter C and the external force. Thus, an explicit force is introduced to remove the effects of the external force on the attractive fixed-point solution. Furthermore, two groups of attractive fixed-point solutions are derived theoretically and studied numerically. One of the groups has the same scaling behavior of the velocity in the whole inertial range and agrees well with those observed by Bell and Nelkin for the nonnegative parameters. The other is found to have different scaling behaviors of the velocity at the odd and even number shells for the negative parameters. This special characteristic may be used to study the anomalous scaling behavior of the turbulence.     

化学发光新体系测定盐酸洛美沙星

在碱性条件下盐酸洛美沙星对Luminol KIO4 钙黄绿素发光体系有强烈的抑制作用。据此建立了流动注射化学发光抑制法测定盐酸洛美沙星的新方法。该方法的线性范围为1 0～20mg L,检出限(3σ)为0 30mg L,相对标准偏差(n=10,ρ=5.0mg L)为0 9%。已用于胶囊中盐酸洛美沙星的测定,回收率为95%～106%。     

微量热法测定Vitex negundo Linn对大肠杆菌抑制作用的活性部位

开发药用植物首先必须确定其活性部位. 我们采用微量热法鉴定了一种植物Vitex negundo Linn的四种不同提取物: 正己烷提取物、氯仿提取物、乙酸乙酯提取物和甲醇提取物对大肠杆菌(E. coli)的抑制作用. 结果表明甲醇提取物对大肠杆菌生长的代谢热谱抑制作用最强. 通过计算该提取物作用下大肠杆菌的生长速率常数, 表明该提取物的抑制作用随浓度的升高而增强.     

地基气辉成像干涉仪探测高层大气风场的定标研究

我们研制的地基气辉成像干涉仪(ground based airglow imaging interferometer,GBAⅡ)样机成功地探测了地球上空90—100 km的大气风速和温度.为了提高GBAⅡ的探测精度,本文研究GBAⅡ所拍摄的成像干涉条纹的定标:对干涉条纹中心位置定标、电荷耦合器(CCD)暗噪声和平场定标、整个光学系统衰减系数定标、步进步长定标、光程差随入射角变化量定标、仪器响应度定标和零风速相位定标等理论和实验进行了研究.利用最小二乘法对GBAⅡ拍摄的30幅成像干涉图的圆心坐标定标在CCD(123.3,121.1)像素位置;利用632.8 nm激光获得GBAⅡ所用CCD的平场定标系数矩阵,分别得到平场前后的干涉图并检测出CCD的噪声和坏点;利用GBAⅡ获得图像的边缘亮环相位与中心亮斑相位的差值对入射角10.24°时,光程差相对0°入射角时变化了0.356个条纹;拍摄200幅成像干涉图的实验离散点进行正弦拟合后的均方根标准偏差达90.34%,该完整干涉条纹的步进间隔为4.06 nm,对应步进相位为0.0094π;针对正演公式中GBAⅡ的系统衰减系数对所拍摄的原始干涉图利用IDL编程得到光学系统衰减系数的多项式,拟合的均方根标准偏差达99.98%;采用632.8 nm激光作光源,简化了GBAⅡ的响应度表达式,通过实验得其响应度为4.97×10~(-3)counts·(Rayleigh·s)~(-1);针对GBAⅡ室外观测,给出零风速定标的矩阵表达式后,对532.0 nm和632.8 nm激光的对应零风速相位分别为-9.2442°和-68.6353°.本文提供了多种定标方法,并逐一通过实验进行验证,为国内被动遥感探测高层大气风场提供了强有力的实验支持.     

矩阵方程AXB=C最小二乘D反对称解

首先将对称矩阵推广到D反对称矩阵,然后研究了方程AXB=C的D反对称最小二乘解,利用矩阵对的广义奇异分解、标准相关分解及子空间上的投影定理,得到了最小二乘解的通式．     

一种K分布强湍流下的测量设备无关量子密钥分发方案

研究了K分布强湍流下自由空间测量设备无关量子密钥分发协议模型,采用阈值后选择方法来减少大气湍流对密钥生成率的影响,对比分析了使用阈值后选择方法前后协议的密钥率和湍流强度之间的关系.仿真结果表明,使用阈值后选择方法可以有效地提高协议的密钥生成率,尤其是在高损耗和强湍流区域,而且其最佳阈值与湍流强度、信道平均损耗有关,对实际搭建性能较好的自由空间测量设备无关量子密钥分发协议系统具有一定的参考价值.     

Grain Growth Kinetics of BaTiO3 Nanocrystals During Calcining Process

以醋酸钡和钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法合成了纳米BaTiO3粉体;运用差示/热重、X射线衍射及透射电镜对前驱体凝胶和产物进行了表征,并根据XRD结果,研究了纳米BaTiO3的晶格常数、晶格畸变度和晶粒尺寸随焙烧温度及时间的变化。结果表明,焙烧温度与时间对纳米BaTiO3晶格常数的影响不明显;随焙烧温度或时间的延长,纳米BaTiO3的晶格畸变度减小,晶粒尺寸增大,但晶格畸变度和晶粒尺寸更敏感于焙烧温度. 基于扩散控制机理的传统模型探讨了焙烧过程纳米BaTiO3晶粒生长动力学,得出其晶粒生长指数为7,晶粒生长活化能为75.49 kJ/mol. 将基于扩散与反应共同控制机理的新型等温模型应用于本研究中,结果表明,新型等温模型更能真实地反映纳米BaTiO3焙烧过程中的晶粒生长行为,说明纳米BaTiO3晶粒生长过程同时受溶质扩散和表面反应控制,其藕合晶粒生长活化能为27.23 kJ/mol.