鞘场加速机理中质子束的特性与其初始尺寸的关系

为了研究激光鞘场中质子层的尺寸对质子束特性的影响,本文应用中国工程物理研究院 激光聚变研究中心的二维Particle-In-Cell (2D-PIC)数值模拟程序Flips2D进行了相关数值模拟研究. 研究了质子束总能量随时间的变化,得出了加速持续过程与激光脉冲持续时间的关系; 研究了质子层的宽度对加速后质子束发散角和能谱的影响;研究了质子层的厚与加速后质子束 发散角和能谱的关系;得出了质子层的初始尺寸对加速后质子特性的影响规律.     

视场外激光干扰图像对目标获取性能的影响分析

以现有的目标获取性能模型NVLESD(Night Vision and Electronic Sensors Directorate)为基础,分析杂波对于"人在回路"目标获取性能的影响。针对视场外激光干扰图像的特点,运用图像边缘概率尺度修正后的目标获取性能模型对激光干扰图像进行分析。对CCD探测器的视场外干扰实验结果表明,该方法能够较好地反映激光干扰图像对于搜索探测概率的影响,从而验证了方法的有效性。     

对数似然图像分割的快速主动轮廓跟踪算法

针对跟踪目标尺度变化问题,提出了基于灰度对数似然图像分割的快速主动轮廓跟踪算法。改进的主动轮廓跟踪算法将根据以目标与背景的颜色差异而建立的对数似然图对图像进行阈值分割和数学形态学处理,再将Kalman滤波器结合到主动轮廓跟踪算法进行目标跟踪。改进的主动轮廓跟踪算法对目标分割准确,轮廓特征显著,跟踪效果稳定,算法能很好地适应跟踪目标尺度变化。通过Kalman滤波器对目标位置点的预测减少了主动轮廓跟踪算法收敛的迭代次数,使算法的运算效率提高了33%左右。     

平面调制靶的正弦波曲面超精密加工与表征

采用超精密车削技术加工微尺度正弦波调制曲面微结构,解决了尖刃金刚石刀具刃磨和刀具对中等关键技术,研究了进给量、背吃刀量和主轴转速等主要切削参数对铜模板表面粗糙度的影响规律。加工出波长为（20～150）m0.5 m﹑峰谷高度差为（0.2～20）m0.1 m的带正弦波调制曲面。采用原子力显微镜对模板表面轮廓扫描,在20 m20 m的范围内,其表面粗糙度均方根值小于10 nm。将正弦波调制曲面测量结果与理论轮廓进行比较,采用最小二乘寻优算法评定轮廓误差。完成了曲面轮廓的功率谱表征,利用加工的曲面微结构制备了平面调制靶,实现正弦波调制曲面轮廓的精确转移。     

多目标跟踪中目标数量准确识别算法

由于场景中存在目标遮挡与重叠的影响,以及检测时产生的分割错误,同一个目标往往被识别为若干运动区域,或者多个目标被识别为同一个运动区域,从而导致目标数量识别错误。为了解决这一问题,提出了一种结合融合与分离操作的理论来分析视频的方法,将多目标跟踪的问题转化成为一个找寻后验极值的问题。采用图论的方法表示观测结果,利用图像序列中目标运动轨迹和外观相似度的信息,将多目标跟踪的问题归结为找寻图中多个最优路径的问题。该方法采用了滑动窗口框架以便统计固定数目帧的信息。实验结果表明该方法能够应对实际中发生的上述现象,达到了准确识别多目标数量的目的。     

自校准靶型在冲击波实验中的应用

在使用任意反射面速度干涉仪(VISAR)测量运动表面速度的过程中,利用双灵敏度方法可以获得唯一的速度。由于双灵敏度方法对速度的判断需要人为干预,所以就会出现速度的非唯一性问题。在成像型VISAR中,由于散斑和条纹质量下降等问题,该现象更加严重。提出了一种可进行自校准判断的靶型,可以在获得冲击波速度的同时获得唯一冲击波速度,从而改进了双灵敏度方法。通过积分速度曲线的面积,获得运动表面所经历的距离。比较几组相近速度曲线的积分值与已知样品的厚度,可以获得准确的冲击波速度历史曲线图。同时该方法也是一种从实验上验证VISAR系统不确定度的方法,与理论上的评估结果相互吻合,证明了该方法的正确性。这种改进的双灵敏度测速方法和不确定度评估方法,可为未来的VISAR诊断精密化发展提供技术思路。     

Bioactivity and mechanical properties of nickel‐incorporated hydrogenated carbon nanocomposite thin films

In this paper, the influence of nickel incorporation on the mechanical properties and the in vitro bioactivity of hydrogenated carbon thin films were investigated in detail. Amorphous hydrogenated carbon (a‐C:H) and nickel‐incorporated hydrogenated carbon (Ni/a‐C:H) thin films were deposited onto the Si substrates by using reactive biased target ion beam deposition technique. The films' chemical composition, surface roughness, microstructure and mechanical properties were investigated by using XPS, AFM, TEM, nanoindentation and nanoscratch test, respectively. XPS results have shown that the film surface is mainly composed of nickel, nickel oxide and nickel hydroxide, whereas at the core is nickel carbide (Ni₃C) only. The presence of Ni₃C has increased the sp² carbon content and as a result, the mechanical hardness of the film was decreased. However, Ni/a‐C:H films shows very low friction coefficient with higher scratch‐resistance behavior than that of pure a‐C:H film. In addition, in vitro bioactivity study has confirmed that it is possible to grow dense bone‐like apatite layer on Ni/a‐C:H films. Thus, the results have indicated the suitability of the films for bone‐related implant coating applications. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

密集杂波环境下逻辑起始算法研究

针对高密集杂波环境下难以有效的进行航迹起始,提出了一种新的起始算法。利用首次扫描的位置信息形成可能航迹,后续周期利用航迹的状态估计信息形成一种椭圆关联门,同时加以角度限制抑制与航迹形成V字的点迹,并对航迹实行分类关联,最终快速起始一条正确的航迹。通过对算法及其性能指标的仿真分析可知,新算法具有更低的虚假航迹起始概率,有更好的起始性能。     

海量目标量测数据下的目标跟踪

针对大量传感器同时跟踪同一目标产生海量目标量测数据而一般融合滤波算法难以处理的问题,提出了通过数学统计原理提取跟踪状态信息并应用交互式多模型统计滤波算法进行解决的方法。该方法首先利用数学统计原理从海量目标量测数据中统计出目标跟踪滤波过程中所需要信息,并利用改进的交互式当前统计模型算法对所提取信息进行滤波,在不影响跟踪精度的情况下很好地解决了的海量目标量测信息的融合跟踪问题。理论分析和仿真结果证明了该方法的有效性。     

各向异性扩散图像去噪现状研究

介绍了基于偏微分方程(Partial Differential Equations,PDE)各向异性扩散图像去噪的P&M数学模型及各种改进方法,以及引入结构张量的PDE去噪模型和冲击滤波PDE去噪模型,分析各种模型的优缺点,为扩散模型的设计提供了参考。揭示了各向异性扩散去噪与贝叶斯最大后验估计(MAP)去噪的内在联系,通过扩散系数的计算分析几类常用去噪模型的保边性能。阐述了一类特殊PDE去噪模型(总变分去噪模型)与小波阈值去噪之间的相关性,从而可以通过小波系数的范数近似求解一些特殊的变分问题,避免复杂的非线性求解过程。最后对各向异性扩散图像去噪的未来发展进行了展望。