针对传统视觉同步定位和映射（SLAM）系统在动态环境中鲁棒性和定位精度低等问题，基于ORB-SLAM2算法框架，提出一种在室内动态环境中运行稳健的视觉SLAM算法。首先，语义分割线程采用改进的轻量化语义分割网络YOLOv5获得动态对象的语义掩码，并通过语义掩码选择ORB特征点，同时，几何线程通过加权几何约束的方法检测动态对象的运动状态信息。然后，提出一种给语义静态特征点赋予权值，并对相机的位姿和特征点的权值进行局部光束平差法（BA）联合优化的算法，有效地减少动态特征点的影响。最后，在TUM数据集和真实的室内动态场景中进行实验，结果表明，与改进之前的ORB-SLAM2算法相比，所提算法有效地提高了系统在高动态数据集中的定位精度，并且绝对轨迹误差和相对轨迹误差的均方根误差（RMSE）分别提升了96.10%和92.06%以上。

番茄果实营养丰富备受人们喜爱。 番茄生长周期长, 需水量大, 水分含量是影响番茄植株生长发育的主要因素; 快速发现番茄植株水分亏缺状态, 对于科学有效地进行番茄的灌溉管理, 保障和提高番茄的产量和品质具有重要意义。 利用高光谱成像技术, 实时识别番茄叶片干旱胁迫程度, 提出了一种基于高光谱成像技术的番茄叶片干旱胁迫的识别方法。 首先, 选取红樱桃番茄为实验品种, 在室内培养12盆番茄幼苗。 在保证其他管理措施相同的基础上, 通过控制施水量来控制番茄的胁迫状态, 干旱胁迫程度设计3个处理(适宜水分、 中度和重度胁迫)。 分批次采集不同干旱程度番茄幼苗嫩叶在400~1 000 nm范围的高光谱图像, 并提取了每个样本的光谱和纹理特征。 使用标准化(Norm)、 多元散射校正(MSC)、 一阶导数(1st)和标准正态变量变换(SNV)四种预处理方法对光谱数据进行预处理去除光谱中的噪声。 使用连续投影算法(SPA)、 竞争性自适应重加权算法(CARS)以及竞争性自适应重加权算法结合连续投影算法(CARS-SPA)选取光谱重要特征波段, 用灰度梯度共生矩阵(GLGCM)提取番茄叶片的纹理特征, 用SPA选择纹理特征的重要变量。 融合重要光谱特征与重要纹理特征结合支持向量机(SVM)构建识别番茄干旱胁迫模型, 同时选用自适应增强算法(AdaBoost)与K-近邻(KNN)与SVM模型对比。 结果表明, 融合重要光谱特征与重要纹理特征后, 基于CARS-SPA波长选择的SNV-SVM模型具有最好的分类效果, 训练集的分类准确度(ACCT)为94.5%, 预测集的分类准确度(ACCP)为95%, AdaBoost模型分类效果次之ACCT为86.5%, ACCP为87%, KNN模型分类效果最差ACCT为81.5%, ACCP为79%。 因此, 该方法对番茄叶片干旱胁迫程度实时识别有较好的效果, 可为构建智能化的干旱胁迫分析技术提供参考。

自动辐射定标是卫星载荷外场定标的最新发展趋势,其核心在于常态化地获得可与卫星观测数据比对的大气顶层(TOA)反射率。本文提出了一种基于包头场TOA反射率的卫星载荷在轨辐射定标方法,基于高精度参考卫星对自动辐射定标场的长时间序列观测数据构建TOA反射率经验模型,利用该模型对自动辐射定标场其他时间的TOA反射率进行校正,以降低其不确定度,提高卫星载荷辐射定标精度。以Sentinel-2A/2B卫星作为参考卫星,以包头场沙地靶标TOA反射率作为研究对象,对本文提出的方法进行验证和分析。结果表明:建立的包头场沙地TOA反射率模型具有较高的模型精度,模型预测值与Sentinel-2卫星观测值的平均相对偏差基本在2%以内(蓝色波段在3%以内);利用该模型能够有效降低包头场TOA反射率与Sentinel-2卫星实际观测的TOA反射率之间的相对偏差,二者之间的不一致性由5%~6%降低至3%以内,从而验证了本文所提方法的有效性。

有机-无机杂化钙钛矿发光二极管(PeLED)作为一种新型发光器件,具有原料来源广、器件制备简单和载流子迁移率高等优点,使其成为显示与发光领域的研究热点之一。由于PeLED存在发光稳定性差和器件均匀发光区域小的缺点,并且对于PeLED量子效率的测试没有统一的测量方法。鉴于此,提出一种新型的PeLED量子转化效率测量系统。首先采用小尺寸积分球并结合光谱测量系统对PeLED发射光进行收集,最终得到其量子转化效率。然后采用GaN发光二极管的数据作为标准数据,并对该系统的中心波长、亮度及辐射亮度进行校准。最后使用该测量系统测量PeLED器件的性能。实验结果表明,当电压为3.2V时,PeLED的外量子效率最高,值为0.089%,与参考值的误差不超过6%。

针对钙钛矿太阳能电池中Spiro-OMeTAD层氧化不足或氧化过度而导致器件性能较低的问题,研究了空穴层Spiro-OMeTAD氧化对器件光电性能的影响。采用4种不同的方式对空穴层进行氧化,对氧化前后空穴层薄膜的光电性能进行研究,以确定最佳的氧化方式及条件。制备了结构为ITO/SnO₂/CH₃NH₃PbI₃/Spiro-OMeTAD/Ag的平面型器件,对氧化前后器件的光电性能进行表征及对比分析。结果表明:有效的氧化方式可减少Spiro-OMeTAD膜表面的针孔,使Spiro-OMeTAD膜层更加致密,提高钙钛矿太阳能电池的填充因子;氧化处理同时也降低了Spiro-OMeTAD膜层对光的寄生吸收,提升了钙钛矿太阳能电池的有效光学吸收率。此外,氧气氧化Spiro-OMeTAD前驱液的方式,优于其他三种氧化方式,由此得到的器件相比于空气氧化器件,正扫模式下填充因子由0.43增加至0.63,光电转化效率由9.06%提升至14.19%。

以n型单晶Si(111)为衬底, 利用Au作为催化剂, 在温度、 N2流量和生长时间分别为1 100 ℃, 1.5 L·min-1和60 min的条件下, 基于固-液-固生长机制, 生长了直径为60～80 nm、 长度为数十微米的高密度Si纳米线。 随后, 以Y2O3粉末为掺杂源, 采用高温扩散方法对Si纳米线进行了钇(Y)掺杂。 利用扫描电子显微镜、 X射线衍射仪和荧光分光光度计对不同掺杂温度(900～1 200 ℃)、 掺杂时间(15～60 min)和N2流量(0～400 sccm)等工艺条件下制备的Y掺杂Si纳米线的形貌、 成分、 结晶取向以及激发光谱和发射光谱特性进行了详细的测量和表征。 结果表明, 在掺杂温度为1 100 ℃, N2流量为200 sccm、 掺杂时间为30 min和激发波长为214 nm时, Y掺杂Si纳米线样品表现出较好的发光特性。 样品分别在470～500和560～600 nm范围内出现了两条发光谱带。 560～600 nm的发光带由两个发光峰组成, 峰位分别为573.6和583.8 nm, 通过结构分析可以推测, 这两个发光峰是由Y3+在Si纳米线的带隙中引入的杂质能级引起的。 而470～500 nm较宽的发光带同样来源于Y离子在Si纳米线带隙中引入的与非晶SiOx壳层中氧空位能级十分接近的杂质能级。

为评价直接甲醇燃料电池（DMFC）阳极的稳定性, 利用扫描电化学显微镜和常规电化学技术, 研究了变压加载过程中DMFC阳极性能的变化。结果表明, 在探针扫描过程中, 经不同电压加载后的DMFC阳极表面的扫描电流呈相似的锯齿状分布。当阳极加载2 h, 随加载电位升高, 扫描峰电流的数量减少, 对应峰电流的数值则先增大再减小, 表明阳极的催化活性处于不均匀分布状态且随加载时间延长和加载电位升高而逐渐降低。在不同加载电位下, 随加载时间延长, 循环伏安曲线上的正向和反向电流峰先负移再正移, 但抗CO性能持续降低。DMFC阳极在0.6 V下分别加载16 h和72 h后, 催化剂粒径由3.4 nm分别增大到3.6 nm和4.4 nm。在0.8 V下加载72 h后, Pt/Ru重量比由2.0增加到3.9。变压加载使催化活性的不均匀分布加剧催化剂粒径长大, Ru流失加快, 从而导致阳极催化性能衰减。