用于JPEG2000图像认证的鲁棒性水印算法

针对JPEG2000图像压缩标准所具有的渐进传输、一次编码多次解码等特性,提出了一种基于图像特征的鲁棒性图像认证算法.该算法在JPEG2000编码过程中,先根据图像不变特征,生成认证水印,再根据实际的鲁棒性认证需求,在量化后的小波系数中确定每个子带的认证水印嵌入位平面,最后基于小波系数位平面的特征嵌入认证水印.算法不仅能适应JPEG2000各种灵活的编码方式,还能定位图像篡改的位置.实验结果验证了图像认证算法对可允许图像操作的鲁棒性以及对图像篡改的敏感性.     

非线性模型滞后相依的广义互信息检验

The general mutual information （GMI） and general conditional mutual information （GCMI） are considered to measure lag dependences in nonlinear time series. Both of the measures have the property of invariance with transform. The statistics based on GMI and GCMI are estimated using the correlation integral. Under the hypothesis of independent series, the estimators have Gaussian asymptotic distributions. Simulations applied to generated nonlinear series demonstrate that the methods appear to find frequently the correct lags.     

哈密瓜坚实度的高光谱无损检测技术

提出利用高光谱对哈密瓜坚实度进行检测的方法,对比分析了不同波段范围、不同预处理法、不同光程校正法和不同定量校正算法对哈密瓜坚实度预测模型准确度的影响.实验结果表明,在500～820 nm波段光谱区域,采用偏最小二乘法对经过标准正则变换校正的一阶微分处理的光谱建模效果较优,其校正集相关系数为0.873,校正均方根误差为4.18N,预测集相关系数为0.646,预测均方根误差为6.40N.研究表明,应用高光谱对哈密瓜坚实度的无损检测研究具有可行性.     

近红外微弱光信号检测镜头的研制

运用ZEMAX设计了一款大孔径、小畸变微弱光信号检测镜头,与高灵敏近红外CCD图像传感器匹配,实现了对微弱单态氧¹O₂信号的实时、快速、高准确度的检测.检测镜头相对孔径1:0.86,半像高为6.3 mm,光谱范围为1 250~1 290 nm,放大倍率为1X,畸变小于0.1%.运用AutoCAD设计光学系统的机械结构,采用双高斯对称式结构以降低成本,手动聚焦、直插式滤片切换机构方便实验的调节,检测镜头研制成功并在实验中采集到较好的微弱单态氧¹O₂信号.     

贴片电阻表面缺陷自动识别方法

贴片电阻生产过程中的缺陷主要依靠人工在显微镜下检测,速度慢、长期成本高、误检率高.针对贴片电阻单元具有排列整齐、结构简单、图像灰度级少的特点,在贴片电阻图像二值化、边缘提取、直线检测基础上,以相邻电阻单元的相关系数作为电阻缺陷判别依据,提出基于子图投影匹配的快速缺陷检测方法.采用主分量分析法压缩图像数据量,提取缺陷特征,以基于支持向量机对贴片电阻缺陷进行分类并建立实验系统.缺陷检测及识别实验表明,缺陷检测正确率为92.5oo,算法的快速性和识别准确度满足系统快速高精的要求.     

基于NIR高光谱成像技术的长枣虫眼无损检测

为了研究快速识别虫眼枣与正常枣的有效方法,利用特征波长主成分分析法结合波段比算法进行虫眼枣识别。首先,利用NIR高光谱成像系统采集130个长枣(50个正常、80个虫眼枣)图像,提取并分析不同类型长枣特征区域的平均光谱曲线,对970~1 670 nm范围内的光谱数据进行主成分分析,确定7个特征波长(990,1 028,1 109,1 160,1 231,1 285,1 464 nm)。然后,对长枣图像做主成分分析,选择PC2图像进行虫眼识别,虫眼与正常枣的识别率分别为67.5%、100%。为了进一步提高虫眼枣的识别率,采用波段比(R1231/R1109)对未识别的虫眼枣进行再次识别,识别率提高到90%。结果表明,基于NIR高光谱成像技术的检测方法对虫眼枣识别是可行的,同时也为多光谱成像技术应用于在线检测长枣品质提供了理论依据。     

利用CdTe量子点增敏鲁米诺-过氧化氢化学发光体系测定水环境中的对苯二酚

在碱性条件下,CdTe量子点对鲁米诺-过氧化氢化学发光体系具有显著的增敏作用,而对苯二酚对该体系的化学发光有强烈的抑制作用,以此建立了流动注射化学发光检测对苯二酚的新方法。在优化实验条件下,在1.0～25 nmol·L-1范围内对苯二酚的浓度与化学发光强度的抑制值ΔI呈良好的线性关系(R2=0.993 2),检出限为0.76 nmol·L-1,经实际应用证明,该方法可用于水环境中对苯二酚的测定。此外,对CdTe量子点增敏鲁米诺-过氧化氢化学发光体系的机理进行了探讨。     

表面修饰的ZnS:Mn量子点的发光性质及其对生物分子的检测

采用水热法制备了ZnS:Mn量子点,探讨了掺杂离子浓度对ZnS:Mn量子点的晶体结构和发光性质的影响。通过荧光光谱对样品进行表征。结果表明:掺杂离子的摩尔分数达到2%时,ZnS:Mn量子点在595 nm附近的发光最强;继续增加掺杂浓度反而出现荧光猝灭的现象。本文还研究了表面修饰对量子点形貌和发光性质的影响。通过透射电子显微镜(TEM)观察样品的形貌,发现经过3-巯基丙酸(MPA)修饰后的样品表面团聚现象得到改善,并且尺寸单一、单分散性较好,平均粒径约为5 nm。经过修饰后的样品减少了表面非辐射性缺陷中心,使掺杂Mn2+所引起的595 nm附近的发射峰强度增大。将MPA修饰后的ZnS:Mn量子点与牛血清白蛋白(BSA)分子进行生物偶联,并利用BCA法对偶联上的蛋白含量进行定量检测,结果显示经过修饰后的量子点偶联蛋白的能力更强。     

ICF靶丸装配误差检测

针对激光惯性约束聚变装置中靶丸装配误差检测困难、要求精度高的特点,研制了一套用于微靶装配参数检测的测量系统。提出了一种基于激光与CCD的复合式测量方法,建立了二者数据融合的数学模型,通过标定空间位置关系有效地把二者的测量数据融合到同一个坐标系中,从而实现了高精度三维测量。分两种情况讨论了靶丸装配误差的检测方法。实验结果验证了这两种方法的可行性,并比较了两种方法的测量精度,其极限测量误差均不超过3 m。     

基于外差法的光纤激光器相干合成

采用波长1064 nm,功率为1 W的种子激光实现了两路光纤激光的相干合成,采用了两只保偏光纤准直器接收两路光干涉信号,与利用透镜直接把干涉信号会聚在探测器上相比,这种耦合方式得到的光干涉信号的条纹对比度更高。对相位噪声以及相位噪声的带宽进行了研究,结果表明,相位噪声由电信号串扰以及环境扰动产生。通过人为拨动光纤来增加相位噪声带宽,当相位噪声带宽增加时,相位控制精度下降。提出了提高相位控制精度的方法,实验获得了桶中功率为21.3%、斯特列尔比为79%、相位控制精度为0.008的相干合成效果。