为了在舒适非接触环境下检测被试者的心率变化, 本文设计了一种通过普通摄像头来检测心率参数的信号处理系统。首先, 将KLT(Kanade-Lucas-Tomasi)算法跟踪识别到的人脸视频图像转换到YCbCr颜色空间来进行皮肤检测, 并同时转换到Cg颜色通道来提取高质量的光电容积脉搏波 (Photoplethysmography, PPG)信号。然后, 用Morlet复小波作为母波绘制PPG信号的小波能量谱图。最后根据心率信号的生理特性, 去除伪点噪声, 提取随时间变化的心率参数。实验结果表明, 该方法在静息状态下的测量结果同标准仪器测量结果的平均绝对值误差|Me|小于2 bpm(beats per minute), 误差的标准差SDe小于2.5 bpm, RMSE均小于2.6 bpm; 头部运动状态下两种测量方法的|Me|均小于2.3 bpm, SDe均小于2.9 bpm, RMSE均小于2.9 bpm。对两种测量方法进行Bland-Altman一致性分析, 其测量结果显示静息状态下差值的均数为0.295 7 bpm, 95%置信区间为-3.340 1~3.931 4 bpm; 头部运动状态下为0.383 2 bpm, 95%置信区间为-3.677 1~4.443 5 bpm, 表明本文提出的非接触式方法的测量结果同标准仪器的测量结果具有高度的一致性。

随着磁流变抛光技术在超精密加工领域的应用需求不断增长, 提高该技术的抛光效率成为一种必然趋势。本文从研究磁流变抛光液料浆的性质出发, 建立了以pH值调节为手段改善抛光液性能的实验方法。采用透射电镜、粒度分析, 黏度测试和Zeta电位测试等实验分析表征了抛光颗粒的分散行为及料浆的流变特性, 并对抛光料浆特性进行了研究和优化。结果表明: 当pH值为12时, 抛光料浆具有绝对值最大的Zeta电位(33.28 mV)和最小的颗粒粒径(260 nm), 获得了抛光颗粒分散均匀、悬浮性能稳定的料浆。使用该料浆抛光液与初始抛光液在相同工艺条件下对熔石英进行抛光。实验结果表明, 在未明显恶化表面粗糙度的前提下, 该抛光液的峰去除效率和体去除效率分别提升87%和66%, 获得了良好、高效的去除效果。

研究了粒径10~100 nm的二氧化硅纳米颗粒在非水基液中的表面活性剂辅助分散。结合颗粒表面特定官能团结构,针对性选择了合适的表面活性剂,氢键桥梁作用和长链分子空间位阻作用抑制了颗粒团聚行为。当表面活性剂体积分数6%的时候,动态光散射测试结果表明颗粒中位尺度30.2 nm,与透射电镜测试结果吻合,展现了良好的分散性。