针对载波外调制过程中引入的调制深度偏移以及载波相位延迟等因素对光纤地震计解调结果的影响，提出一种多级正交信号融合计算方法，综合考虑三级倍频载波以及三级贝塞尔函数对解调效果的影响，并在此基础上计算载波相位延迟θ和相位调制深度C，实现对解调结果的误差补偿。实验结果表明：多级正交信号融合计算方法改善了表征解调结果非线性失真程度的总谐波失真，解调结果改善后总谐波失真达到-90 dB，同时解调结果信纳比达到84 dB，综合二者可看出所提算法对相位延迟θ和调制深度C具有强鲁棒性；所提算法解调结果可达到0.88μrad/Hz的本底噪声水平；所提算法解调结果相位延迟稳定在0°左右，与其他算法的结果相比，所提多级正交信号融合计算方法对于信号解调具有更好的实时性。

近年来, 超高性能混凝土(UHPC)得到了推广应用, 但在UHPC生产过程中超量水泥消耗以及UHPC自身耐久性强、寿命长的特点, 对UHPC的碳排放水平认识尚不清楚。因此, 研究采用生命周期评价(LCA)方法构建了UHPC碳排放定量分析模型, 对比分析钢-UHPC桥面板与常规钢-混桥面板结构在全生命周期内的碳排放。结果表明: 虽然生产阶段UHPC的碳排放量约1 245.84 kg CO2eq/m3, 是普通混凝土的1.58倍, 但从性能上来说, UHPC碳强度是普通混凝土的62.25%, 是一种更绿色的建材; 在整个生命周期内, 与常规钢-混桥面板相比, 钢-UHPC桥面板的年均碳排放量下降了35.76%, 具有巨大的碳减排潜力, 有助于基础设施的可持续性发展; 钢-UHPC桥面板方案具有工程比选优势, 经济性合理, 同时其单位产值碳排放为0.89 t CO2eq/万元, 是常规钢-混桥面板的86.41%, 具有更好的减碳效果。研究对结果的可靠性和碳减排措施进行了讨论, 最后提出了有待进一步研究的内容。

为实现对复合材料内部缺陷进行无损检测并对缺陷位置进行准确标记, 本文提出了红外热波检测投影标注方法。利用红外热像仪获得闪光灯脉冲激励下样品的红外图像序列, 并通过时间采样优化的脉冲相位算法进行处理, 增强缺陷的检测效果, 再通过自动阈值对缺陷位置进行提取并由投影仪将提取结果投射到样品表面。针对投影仪与热像仪视角差异等因素引起的图像畸变问题, 本文提出了一种可见-红外相机辅助标定方法, 通过辅助相机对投影仪进行标定, 建立投影仪与热像仪的空间坐标关系, 对缺陷提取结果进行畸变矫正, 提高缺陷标记的精确度。实验结果表明, 该缺陷检测及标记方法对不同大小缺陷的面积标记误差在10%以内,中心标记误差在3 mm以内, 可以对材料内部缺陷进行较为精确的标记。

为实现针对深孔内表面几何形状的高精度三维重构, 搭建了一套基于结构光的三维检测系统。首先, 介绍了该检测系统的构成及相关测量原理, 并验证了在某一确定范围内图像距离与实际距离近似呈线性关系, 该论断为后续检测奠定了坚实的理论基础; 然后, 针对深孔模型实物以及对应的内表面展开成平面模型分别进行结构光检测, 从而验证了检测方案的可行性以及检测系统的实际效果。结果表明: 该检测方案在理论上可行, 在实际应用中系统的检测精度能够达到亚像素水平, 绝对偏差控制在0.034 7 mm的范围内; 最后, 在实际应用于深孔类零部件内表面检测的过程中, 实现了针对该零部件内表面几何形状的高精度三维重构。

在针对深孔类零部件内表面检测过程中因曲面特性引起的结构光图像几何畸变校正问题，一直是深孔内表面检测领域的难点。本文提出了一套针对结构光条纹图像的几何校正算法: 该算法首先针对无差别建模的深孔内壁模型内表面进行结构光检测; 然后基于离散映射理论搭建深孔内壁模型和内壁展开模型内表面之间的几何位置对应关系; 最后基于映射关系校正深孔内表面结构光图像存在的几何错位（畸变）。检测结果表明，所提算法能够有效提高几何错位的校正精度，在不考虑图像边缘的基础上，校正偏差达到亚像素水平; 并且因条纹斜率不一致造成的对应条纹最大间距（即距离偏差）控制在1.5 pixel范围内，即0.135 mm。

为实现针对复杂深孔内轮廓表面几何参数的高精度测量, 建立了基于结构光的内轮廓检测系统, 但由于深孔内轮廓的曲面特性, 相机采集到的图像相比于内轮廓展开后的平面图像存在较大的几何畸变, 直接影响到内壁几何参数的量化精度。首先针对深孔内轮廓和内轮廓展开结构进行无差别建模, 分析两者之间的空间坐标转换关系; 然后综合考虑畸变矫正的精度和速度, 借鉴三次样条插值函数、离散映射等理念提出了基于离散映射的深孔内轮廓矫正算法, 实现针对深孔内轮廓的畸变在线矫正, 检测精度达到亚像素水平, 低于0.1 mm。

身管内膛表面几何特征参数的准确量化一直是身管疵病检测和寿命预测的一大难点, 而身管膛线的高度差是其中最重要的几何参数之一。本文依托结构光三维检测手段, 采用激光三角法对身管膛线高度差进行定量检测。首先将特定结构光栅投影到模拟身管内膛的标定圆筒内壁上, 并采集经圆筒内表面散射后的变形结构光图像; 然后利用图像边缘分割算法中的多个算子分别对标定圆筒内壁的结构光图像进行分割, 同时引入灰度共生矩阵概念客观评价出最优的分割算子, 对图像中结构光条的边缘分割进行优化; 之后通过图像转换比例反推算法计算得到内壁图像高度差和实际凹槽高度差之间的转换关系, 最终应用于身管膛线高度差的测量过程中。试验结果表明: 绝对偏差控制在0.04 mm内, 满足系统的精度要求, 同时该方法检测手段方便、快捷。本文方法为精确量化身管内膛疵病的几何参数奠定了坚实基础。

报道了一种能同时测量温度和压力的FBG(光纤布拉格光栅)传感器，这是将单个FBG的一部分(约为整个光栅的一半)牢固地粘在开口环上所形成的FBG传感器。当对开口环升高温度和施加压力时，能够利用单个FBG实现对温度和压力的同时测量。实验结果表明，在温度22~82 ℃及压力0~10 N范围内，温度和压力的响应具有良好的线性。

细胞膜流动性是细胞的重要物理性质, 与细胞功能密切相关。为深入认识细胞膜与细胞功能的关系, 研究癌症机理及寻找预防治疗的方法提供新的视角和实验数据, 采用荧光漂白后恢复技术检测皮肤癌A431细胞和正常HACAT细胞的膜流动性, 同时测定蛋白激酶C的活性及mRNA的表达。通过激光扫描共聚焦显微镜的荧光恢复曲线计算得知A431细胞的荧光恢复率和扩散系数均低于HACAT细胞, 即A431细胞膜流动性低于HACAT细胞; 而蛋白激酶C活性、mRNA表达量却高于正常细胞。以上差异都有统计学意义(P<0.05)。由此推断癌细胞膜流动性与蛋白激酶C相互作用、相互影响, 彼此之间存在密切的关系。

文章介绍一种光纤布拉格光栅(FBG)压力传感器,将FBG粘贴在自行设计的开口环有机玻璃上,构成了FBG传感器,给出了FBG的波长偏移量与压力的关系表达式。实验结果表明, 该传感器在所测压力范围内呈现出很好的线性特性, FBG压力灵敏度系数达到0.162 nm/N,与理论分析值基本相符。