通过半导体激光二极管(LD)垂直阵列端面泵浦Nd:YAG晶体获得了高能量1 064 nm调Q激光输出。根据LD波长随温度线性变化的物理特性，通过调节LD温度改变泵浦光波长，使其偏离Nd:YAG的吸收峰，降低了激光介质泵浦端面增益，有效抑制了制约调Q激光输出能量的自激振荡。在LD泵浦能量530 mJ时，产生了95 mJ的1 064 nm激光输出，相应的光光转换效率为18%，调Q动静比为73%，激光脉宽8 ns，光束发散角为2.5 mrad.

采用垂直腔面发射激光端面泵浦Nd∶YAG获得了高能量的1 064 nm调Q激光输出。与边发射半导体激光相比, 垂直腔面发射激光具有各向发散角相同、波长随温度漂移小等优点, 更适合用作泵浦源以产生高效率、结构紧凑的激光。泵浦能量为200 mJ时, 产生了最高45 mJ的1 064 nm激光输出, 光光转换效率达到22.5%, 激光脉宽为8 ns, 发散角为1.2 mrad。基于模拟计算优化了Nd3+掺杂浓度, 通过采用低浓度的Nd∶YAG晶体减小泵浦端面增益, 从而有效抑制了影响调Q激光能量提高的自激振荡, 为获得高能量的端面泵浦调Q激光输出提供了有效的技术手段。

针对多尺度分解在图像融合领域中的广泛应用, 本文提出了一种多级方向加权最小二乘滤波器图像多尺度几何分析方法。该方法利用加权最小二乘滤波器对图像进行多级边缘保持分解, 得到一个近似图像和多个不同尺度上的细节图像, 然后采用小尺寸方向剪切滤波器对细节图像进行方向分析, 在不同尺度上生成多个方向细节图像。根据近似图像和方向细节图像所具有的不同物理意义, 分别采用不同的融合策略对分解后的图像系数进行合并处理, 最后应用多级方向加权最小二乘滤波器的逆变换得到融合图像。多组图像融合实验结果表明, 在图像融合领域, 本文提出的基于多级方向加权最小二乘滤波器的图像分解方法优于已有文献中的一些典型多尺度分解方法。

人脸对齐是人脸识别系统中的一个核心部分, 定位的准确性和定位速度直接影响到人脸识别的效果。人脸图像存在不同姿态、不同表情、不同光照条件等因素的影响, 真实场景下的人脸对齐成为一个难题。本文提出了一种基于SURF特征的栈式自编码网络人脸对齐方法, 首先通过粗糙定位网络找到近似人脸特征点, 并提取局部的SURF特征, 输入到局部细化网络, 通过级联结构, 进一步精确化人脸特征点的具体位置。最后, 在人脸数据集AFLW和HELEN上与近几年的对齐方法进行对比实验, 平均错误率8.80%, i5四核CPU, 2.3 Hz主频硬件平台下计算时间76 ms。我们的人脸对齐方法在真实场景下(包括单人和多人)具有较好的鲁棒性, 可以实现准确定位。

为了提升多模态图像融合精度,提出了一种局部化非下抽样剪切波变换与脉冲耦合神经网络相结合的图像融合方法。首先，利用局部化非下抽样剪切波对源图像进行多尺度、多方向分解; 然后，在分解后的各子带图像中，利用局部区域奇异值构造的局部结构信息因子作为PCNN神经元链接强度。经过脉冲耦合神经网络点火处理，获取子带图像的点火映射图，通过判决选择算子，选择各子带图像中的明显特征部分生成子带融合图像; 最后，应用局部化非下抽样剪切波逆变换重构图像。选用多组不同模态的图像进行实验，并对实验结果进行了客观评价。实验结果表明，本文提出的融合方法在主观和客观评价上均优于一些典型融合方法，可获得更好的融合效果。

为了提升红外与可见光图像融合精度,提出了一种基于局部区域奇异值分解的自适应PCNN红外与可见光图像融合算法.利用局部区域奇异值构造局部结构信息因子,作为PCNN对应神经元的链接强度.经过PCNN点火处理,获得源图像的点火映射图,通过比较选择算子,选择源图像中明显特征部分生成融合图像.采用多组红外与可见光图像进行融合实验,并对融合结果进行客观评价.实验结果表明本文提出的算法在主观和客观评价上均优于已有文献的一些典型融合算法,可获得更好的融合效果.

2524铝合金是高抗损伤容限的新型航空高强铝合金。采用高功率光纤激光器焊接2 mm厚2524铝合金，研究了原始包铝表面、去除包铝层表面氧化膜和去包铝层时的焊接结晶裂纹倾向，借助光学显微镜和电子显微镜分析了焊缝组织形态。结果表明，去氧化膜时结晶裂纹倾向最大，去包铝层后结晶裂纹倾向最小。不同表面状态对结晶裂纹的影响与焊缝组织晶粒大小、共晶形态及其数量密切相关。2524铝合金表面包铝层的存在稀释了焊缝合金元素，共晶数量较少，对裂纹“愈合”作用减弱，因此结晶裂纹倾向大；而包铝层表面氧化膜在焊接时卷入焊接熔池，成为异质形核核心，焊缝组织细小、晶界共晶分布不连续，从而可降低结晶裂纹倾向。

Cellular metabolism arouses the changes of substance in extracellular physiological microenvironment, and the metabolic level reflects the physiological state of cells. This paper developed a novel microphysiometer automatic analysis instrument based on multiparameter cell-based biosensors for quick drug analysis. This study included the multiparameter cell-based biosensors, cell culture chamber, drug auto-injection detection and analysis. The analysis instrument was capable of real-time detection for the acidic product and other chemical parameters generated by the cellular metabolism in the micro-volume. Finally, the paper employs human breast cancer cell line MCF-7 and drug experiments to verify the performance of microphysiometer, and study effects of different drugs on cell metabolism. Further, the research explores drug analysis method of the multiparameter microphysiometer. The results showed that the cell-based microphysiometer system provides a utility platform for rapid, long-term and automatic cell physiological environment detection and drug analysis.

铝锂合金是一种理想的轻质高强结构材料, 在航天航空、兵器工业等高新科技领域具有广阔的应用前景。采用Slab型CO2激光器对1420铝锂合金进行焊接, 研究了填充材料和焊后热处理对焊接接头力学性能的影响。结果表明, 焊态下1420铝锂合金接头强度系数可达到90%, 焊后热处理获得了力学性能良好的焊接接头。