塑料薄膜是我国塑料产品中占比五分之一的大宗类型, 在厂家生产时最重要的指标之一为塑料薄膜厚度, 如何准确、 快速、 方便地测量塑料薄膜厚度是一项具有重大经济价值的研究课题。 为验证X射线吸收光谱法测量塑料薄膜厚度的可行性, 制作了不同厚度的聚乙烯塑料薄膜实验样本, 设置30 kV的管电压以及1 μA的管电流激发X射线, 照射不同厚度的塑料薄膜样品, 用X射线探测器采集空白光谱数据和不同样本的原始X射线吸收光谱数据, 得到各光谱在256个通道中的光子强度。 在数据分析过程中, 为达到数据降维的效果, 选择主成分分析法处理所采集的数据; 再将维数降低后的新数据集分两次分析, 一次直接进行机器学习, 另一次进行归一化处理后再进行机器学习。 在机器学习中, 其中的70％作为训练集, 剩余的30％作为测试集, 输入数据为各组样本X射线吸收光谱, 输出数据为模型预测的塑料薄膜厚度。 同时, 为降低随机性导致的误差, 多次训练, 以平均的准确率来评价厚度估计的效果。 最后, 对比分析实验数据的结论是, 当误差包容度设置为50 μm时, 使用归一化处理后经机器学习的X射线吸收光谱法测量塑料薄膜厚度的准确率可以达到98.4％。 同时, 只要增加原始光谱数据的样本数, 并有效规划不同厚度的采样分布, 理论上可以大大提高该方法的精度, 而且可以推广到其他材料的测厚任务。 与市场上的其他测厚方式相比, X射线吸收光谱法测厚具备无损检测、 快速检测以及适用范围广的优势, 这对于丰富厂家生产线以及相关监管部门的塑料薄膜测厚技术、 提高测厚效率、 提升测量准确率具有较好的应用前景。

针对室内复杂环境中无线信号在非视距传播时造成的定位精度低的问题,提出一种门限比较加权法(TCW)-Taylor级数展开的联合定位算法。首先通过卡尔曼滤波器实时消除信号到达时间(TOA)测量值中的非视距误差,然后然后在平滑过的TOA值和含测量噪声的信号到达角度(AOA)确定的定位区域内利用TCW计算目标节点的位置,将计算结果作为Taylor级数展开的初值,最后通过迭代求解实现第二次精细定位。仿真实验结果表明,与传统的全质心-Taylor级数展开定位算法和基于最小二乘法的TOA/AOA混合定位算法相比,增加AOA约束条件和对不同的位置点赋予不同的动态权值定位,可以使初始定位结果更加准确,更加接近克拉默-拉奥下界。

飞秒激光通过高NA值的物镜进行表面微加工时，过短的焦深会影响加工性能。分析了高倍物镜所带校正环对焦点的离散作用，提出了一种利用空间光调制器(SLM)进行全息散焦控制的方法。通过改变衍射轴锥镜(Axicon)计算机生成全息图(CGHs)中环形闪耀光栅的周期，来进行散焦控制以形成长焦深。焦点轴向强度分布以加工于聚酰亚胺薄膜(PI)表面微孔的形式表示，其分布与仿真结果一致。使用0.6 NA的40倍镜进行散焦加工，当环形闪耀光栅最小环周期为200 μm，并由内向外以400 μm递增时，可获得50.90 μm的均匀焦深，是直接使用高倍物镜聚焦进行加工所获得的6.15 μm均匀焦深的8.28倍。此外还通过SLM与校正环进行复合散焦加工，进一步均匀化了整个焦深区域。

主要介绍了一种对由特定红外图谱一体化系统采集的光谱数据进行校准与分析的方法。在实验部分，首先对得到的设定已知特定温度的黑体红外光谱数据进行归类和整理，然后在最大保留特征信号的条件下利用不同的滤波算法与滤波窗宽尽量消除信号噪声，并采用偏最小二乘算法对所得信号进行校准，使之与理论值相符。最后利用校准结果构建数学模型，并考虑主成分个数这一概念，检验模型准确度。通过数据分析可知，由这个特定红外图谱一体化系统采集的光谱数据经偏最小二乘算法校正后与理论值相近，此时能够拟合出校正数列与波数之间的函数关系，且受温度影响较小。

高于绝对零度的物体满足Plank定律, 因此红外辐射在一定程度上反映温度。 红外辐射测温具有响应速度快, 分辨率高, 能较好的实现对微小、 高速移动等不可接触测量目标的温度测量。 用一种先进的双波段红外遥感光谱系统采集不同温度金属的红外发射光谱, 分析和研究这些不同温度的光谱数据所具有的不同特征。 在此基础上, 对样本提取重心位置、 波峰位置、 波长λ1的值、 波长λ2的值四种光谱特征, 寻找温度与其之间的函数关系; 并建立多元线性回归模型, 通过光谱反推温度值。 实验结果表明, 该方法可以有效的分辨有明显温差的高温物体, 在实验所测温度范围内的测温绝对误差小于30 ℃, 在测量误差小于20 ℃的置信区间内有98%正确率, 优于一般系统需要保证目标发射率、 大气透射率、 环境等效辐射温度等复杂参数高精度的情况下2%的测温精度。 该方法可以简单有效的对远距离目标测温, 从而进一步拓展红外光谱遥测温度的应用领域。

一般地, 航空通信系统具有功率受限、带宽受限、时延受限的特点。针对航空通信系统对信道编码高增益和低时延的要求, 首先理论推导通信系统(特别是二进制通信系统)应用r码率信道编码获得编码增益的香农极限值, 并仿真对比分析几类典型信道编码的编码性能, 最后结合工程实现考虑的技术指标对几类信道编码的应用范围进行了定性分析, 其对航空通信系统的信道编码选取具有工程指导意义。

由于可见光和红外等光电设备对近海面（50 m范围内）的低空目标如海上舰船、掠海导弹和低空飞机进行跟踪探测时，受到大气折射效应影响显著，可导致探测距离的增大或者缩短，尤其是出现的蜃影现象，将增加系统的虚警概率，干扰对目标的跟踪。基于近海面海气通量算法与射线跟踪算法建立海上光电传输特征评估模型，并利用2009年11～12月在北黄海某海域开展的海上光电探测实验数据，实时评估了特征折射高度，最大探测距离等关键参数，仿真模拟了海上多目标图像，验证了模型的性能。结果表明，基于实时海洋气象环境信息，模型评估最大探测距离准确率较高，并且可以较准确地模拟不同距离上的目标图像。

以5种指定的常温物体为研究对象，进行不同物质发射光谱的测量和分析，研究包括硬件构架和软件算法在内的整个系统的辨识能力。测量装置由傅里叶光谱仪和牛顿望远镜组成。用它采集常温下5种不同物质的发射光谱数据，建立相应的光谱数据库，以该数据库的谱线特征为依据判断被测对象的物质组成。常温物体红外辐射微弱，噪声能量相对较强，难以从所测谱线中观测出明显的特征。但是用所开发的算法软件，在所建立的物质谱线特征数据库的基础上进行辨别，能够达到90%以上的物质辨识能力。实验结果表明，用遥感式光谱仪的硬件构架方式和互相关判断算法，能够有效地判断被测对象的组成材料。

为了解决双CCD拼接的探测器CT在成像时的几何失真问题，以双CCD探测器数字X射线机FAXITRONMX－20为实验对象，利用矩形钢板的二维投影图像计算出两块CCD之间的横向和纵向位移偏差，并以此为依据对所拍摄的图像做相应的平移和插值处理。利用金属球模型的二维投影图像分别计算出射线源垂直投影时位于两块CCD平面上的坐标，并以此为依据调整CT投影图拍摄的旋转中心。结果表明：利用矩形钢板的二维投影图像计算出的两块CCD之间的横向位移达到3个像素；利用金属球模型的二维投影图像分别计算出的射线源的垂直投影位于左、右两块CCD的平面坐标上。根据这些测量数据调整了拍摄方法，修改了重建软件，并以模型实验显示了校正前后的结果。该方法考虑了双CCD探测板之间的缝隙和空间不共面的情况，减轻了三维重建在拼接处的“断裂”现象，使得纵向误差由88μm减小到了44μm。

以实物拍摄为依据, 用一种最简便的修正方法解决计算机X射线层析术成像时由于硬化效应引起的切片图灰度失真问题。用高性能数字X射线机FAXITRON MX-20(射线管焦点20 μm, 探测板灰度等级16位)对不同厚度的物体进行透射成像, 测得对应的透射光强度, 并利用新创的指数拟合法得到理想的拟合曲线, 由此推导硬化效应的指数校正公式;最后利用实验室的微型计算机层析设备进行扇形束扫描, 并逆投影重建生成计算层析断层图像, 验证了该校正方法的实用性。该指数拟合法的误差不到常用的二阶多项式拟合法的1/3, 对物体计算层析重构, 硬化校正以前有明显的“杯状”伪迹, 切片灰度不均匀, 用指数法修正以后该伪迹消失, 切片灰度均匀。