Plasmonic interactions between a perforated gold film and a thin gold film

Based on the finite difference time domain method,we investigated theoretically the optical properties and the plasmonic interactions between a gold film perforated with periodic sub-wavelength holes and a thin gold film.We showed that the plasmon resonant energies and intensities depend strongly on the thicknesses of the two films and the lattice constant.Based on the distributions of normal electric field component E z,tangential electric field component E y and total energy,we showed that the optical transmission is due to the collaboration of the localized waveguide resonance,the surface plasmon resonance and the coupling of the flat-surface plasmon of the two layers.     

基于二值化计算鬼成像的盲水印方法

提出了一种基于二值化计算鬼成像的盲水印方法.首先将水印图像经计算关联成像加密系统加密,并将加密数据二值化,然后将其隐藏到宿主图像的离散余弦变换域,实现水印信息的嵌入.水印信息的提取和重建是隐藏和加密的逆过程,分别借助提取密钥和解密密钥获取水印信息.仿真实验证明,该方法具有很好的隐蔽性,在嵌入因子α=10时,嵌入水印仍具有较好的不可感知性,含水印图像的峰值信噪比在38 dB以上;另外,该方法也具有一定的容错能力,提取的加密数据错误率达20%时,重建的水印信息仍能分辨和识别;与传统的计算鬼成像相比,加密数据的二值化为水印嵌入提供了方便,但是并未对重建图像带来严重恶化,其相关系数相差不足0.1;水印信息的提取无需借助原始宿主图像,是一种盲提取方法.     

广义等温等压系综-分子动力学模拟全原子水的气液共存形貌

探测相变过程中瞬时共存相的形貌等特征对理解其微观机制十分重要.本文应用广义等温等压系综-分子动力学模拟方法,研究全原子水模型的气液两相平衡及相变的中间过程.研究发现,此广义系综方法能够通过持续降温,连续地历经从气态、气液共存到液态的整个相变过程,通过持续升温历经其相反过程,而不会发生标准正则系综中的过饱和热滞现象.该方法不需要使用副本交换等增强抽样方法,因此可以用于较大体系的研究,多个独立的模拟即能获得整个气态液态区的平衡性质及共存相特征.本文还提出了计算气液共存界面面积的新方法,给出了水的气液共存界面形状随温度、压强的变化规律.结果表明,低压时水的气液共存界面因其较大的表面张力而接近球面,符合经典成核理论的描述,但随着压强升高接近其临界压强时,气态和液态的差别减小,界面的表面张力变小,界面形状变为无规则的枝杈结构,表现为二阶相变特征.     

相对论核－核碰撞中产生的Λ粒子的横向极化度与横向动量的关联

对在相对论能量下重核反应中产生的粒子的横向极化度进行了测定．对粒子自旋磁矩与磁场相互作用所造成的自旋进动效应进行了修正，得到了粒子的零横向极化度及其与横动量的无关联关系．与较低能量时核－核反应中产生的粒子的极化情况进行了比较．结果表明，在相对论重核反应下的粒子的产生机制有别于高能质子引起的反应和较低能时的核－核反应中产生粒子的机制．     

Smoothing potential energy surface of proteins by hybrid coarse grained approach

Coarse-grained(CG) simulations can more efficiently study large conformational changes of biological polymers but usually lose accuracies in the details. Lots of different hybrid models involving multiple different resolutions have been developed to overcome the difficulty. Here we propose a novel effective hybrid CG(hyCG) approach which mixes the fine-grained interaction and its average in CG space to form a more smoothing potential energy surface. The hyCG approximately reproduces the potential of mean force in the CG space, and multiple mixed potentials can be further combined together to form a single effective force field for achieving both high efficiency and high accuracy. We illustrate the hyCG method in Trp-cage and Villin headpiece proteins to exhibit the folding of proteins. The topology of the folding landscape and thus the folding paths are preserved, while the folding is boosted nearly one order of magnitude faster. It indicates that the hyCG approach could be applied as an efficient force field in proteins.     

基于QR码和算术编码的图像加密无损恢复方法

将QR码作为数据容器引入光学图像加密系统,可以移除光学系统在解密图像时产生的散斑噪声,使得解密图像无损恢复,是一种非常理想和实用的去除噪声的方法。但由于QR码的存储容量有限,只能存储一些字母和简短的句子或者一幅尺寸很小（32×32像素）的灰度图像,严重制约了该技术的进一步应用。为了将一幅更大的灰度图像存入到QR码中,提出一种基于算术编码的图像无损压缩方法。首先将灰度图像以文件的形式读取为二进制数据,然后转换成十进制数据并利用算术编码的方法压缩为二进制数据,最后再转换成十进制数据。实验结果表明,此方法具有较高的压缩效率,能够成功将一幅64×64像素的具有丰富灰度值的图像存入到一张31版QR码中进行加密和解密。     

数据偏差对双随机位相解码重构图像噪声特性的影响

双随机位相编码解码技术是应用于图像隐藏领域的一种重要方法。在已编码信息的记录及传递过程中,由于复制、修饰、图像压缩等人为或非人为因素不可避免地会引入各种偏差,这些数据偏差最终反映为重构图像的噪声。分析并数值模拟了满足均匀分布、正态分布的随机偏差及因数据取舍而引入的偏差所导致的重构图像噪声分布。研究表明,这几种类型的数据偏差在重构图像中均会导致灰度值概率分布为高斯型函数的噪声。从理论分析和数值模拟结果来看,实施双随机位相解码运算不会降低图像信噪比,因此重构图像的噪声特性是由已编码信息在记录及传递过程中的信噪比决定的。     

塞曼效应实验中等高共轴调节问题探讨

借助带水准仪和三角支架的十字线激光器准确快捷调节塞曼效应实验系统中各光学元件等高共轴,观察到清晰的塞曼分裂图像,准确测量笔型汞灯处的磁场强度大小,大大减小了实验误差。     

基于二值化计算鬼成像的图像隐藏方法

图像隐藏技术在当今大数据时代扮演着重要角色,尤其在版权保护和保密通信等领域中有着巨大的应用价值。提出了一种基于计算鬼成像的图像隐藏方法,目标图像经过计算鬼成像系统加密,随机散斑作为系统密钥,将密文进行二值化后的结果采用最低有效位算法嵌入到宿主图像中,利用相应的水印提取规则和二阶相关算法恢复目标图像。仿真结果表明,该方法具有较好的隐蔽性,嵌入水印图像的峰值信噪比可以达到50 dB,授权用户可以用密钥获得目标图像,同时,所提方案有一定的容错能力,对椒盐噪声和图像裁剪具有一定的鲁棒性。