本文通过3,3′-((乙基-1,2-二基双((吡啶-2-甲基)杂氮二基))双亚甲基)二(2-羟基-5-甲基苯甲醛)(H2L)和丙二胺在金属离子存在条件下的缩合反应, 得到了一个新型3-甲基吡啶悬臂Cu(II)-Zn(II)异双核配合物, 并通过红外光谱、紫外光谱、电喷雾质谱、X射线单晶衍射等手段对其结构进行了表征。单晶衍射结果表明该配合物属于六方晶系, P63/m空间群, a=1.982 18(17) nm,b=1.982 18(17) nm,c=1.839 4(2) nm, 分子式为C37H41CuN6O4Zn。金属中心Cu(II)和Zn(II)由两个酚氧原子和一个醋酸根桥联, 它们的配位环境都可以近似地看作为四方锥结构, Cu(II)和Zn(II)之间的距离是0.289 7 nm。本文还利用循环伏安实验和黏度实验的方法对该配合物与小牛胸腺DNA(CT-DNA)的相互作用模式进行了研究, 结果表明该配合物与CT-DNA的结合方式为弱的插入模式, 其相应的结合活性为6.92×103 mol/L。

通过3，3′-((乙烷-1，2-二基双(2-甲基吡啶杂氮二基)双(亚甲基))双(2-羟基-5-甲基苯甲醛)与2-羟基-1，3-丙二胺的缩合反应得到一种具有双吡啶悬臂的双核锰配合物。通过X射线单晶衍射确定了该配合物结构，结果显示其分子式为［Mn2(C37H43N6O6)］·(ClO4)2。该配合物属于单斜晶系，P21/c空间群，晶胞参数为：a=1.096 50(19) nm, b=1.419 5(3) nm, c=3.109 4(5) nm, β=108.153(5)°。进一步分析表明两个二价锰离子分别与(Namine)2(Nimine)2O3和(Nimine)2O4体系配位，它们与配位原子形成的几何构型分别是十面体和扭曲的八面体。两个中心锰离子距离为0.331 6 nm，由酚氧原子和醋酸根共同桥联。另外，本文也利用伏安法和黏度法对该配合物与小牛胸腺DNA的结合能力进行研究，实验结果表明它们之间的结合方式为弱的插入作用。

在光场相机的各种应用中,光场的解码和重构都是必不可少的环节。光场相机的结构参数和装配误差的标定对于光场的解码和重构精度至关重要。鉴于此,提出基于光学检测原理的光场相机标定方法,标定过程分为有主镜标定和无主镜标定两部分。结构参数的标定是在有主镜情形下完成的,利用微透镜对主镜出瞳成像的关系构建结构参数标定模型,标定过程中采用均匀光照明主镜光瞳来获得标定图像。装配误差的标定是在无主镜情形下完成的,利用微透镜对无穷远物点的成像特性构建装配误差标定模型,标定过程中采用准直光直接照射微透镜阵列来获得标定图像。采用所提方法对自装配的光场相机进行标定实验,实验结果验证标定模型的正确性和标定方法的可行性。

针对X射线CT成像系统在低剂量扫描协议下出现的噪声和伪影问题, 提出一种基于动态优化的CT低剂量成像算法。文中使用一族双曲正切函数集构造分数阶全变分的动态复合函数模型, 结合统计迭代重建框架, 并通过动态优化过程实现CT低剂量扫描数据的重建。应用所提算法对数值模型和动物模型低剂量扫描生成的投影数据分别进行了重建实验。数值仿真实验结果表明, 在180个投影角度下, 文中算法重建结果的信噪比与滤波反投影法、分数阶全变分法、自适应变权全变分法的重建结果相比分别高出29.51, 8.03, 9.15, 6.81 dB。动物模型实验结果表明, 该算法重建结果有效抑制了CT噪声和伪影, 清晰重建出软组织边界细节, 极大提高了低剂量数据重建图像的质量。

介绍了一种基于8×8面阵SiPM(Silicon photomultiplier)的少光子高精度多波束三维成像激光雷达系统，并给出了激光测距的理论计算以及系统设计.从64波束线阵激光并行发射出发，采用线阵转面阵光纤的排布技术实现激光发射与探测器接收配准.设计了离轴三反的光学收发系统、超窄带滤波结构以及64通道高速并行读出电路，并搭建了激光雷达样机.实验结果表示，静态21 m测距下，64通道一致性较好，测距精度均达到1 cm，最大距离偏差为6 cm；三维成像中，分辨率达到512×512，成像时间100 ms，能够分辨15 cm不同目标，平面点云厚度为5 cm.

针对传统线性探测激光能量需求高、光子计数难以区分信号和噪声的特点, 提出了一种基于少光子的高精度激光测距方法。利用硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier, SiPM)作为回波探测器, 并对脉冲测距系统的回波响应模型、噪声特性以及测距精度进行分析。搭建了实验验证系统, 实现了在激光波长为532 nm、能量为10 nJ的条件下, 对107.86 m处的面目标进行测距。实验结果表示, 系统的噪声为随机分布, 且噪声幅度不超过3个像元同时响应量级, 鉴别阈值略大于该值时, 即可清晰地分辨出信号和噪声; 对于包含32个光子的回波信号, 探测器中发生雪崩像元的个数约为4个, 此时系统测距精度达到3?滓=3 cm。

提出了一种基于数字微镜器件(Digital Micro-mirror Device, DMD)的高功率激光远场焦斑大动态测量方法。采用DMD对焦斑主瓣和旁瓣区域进行分离, 用两路CCD分别测量, 通过图像拼接实现两路测量结果的融合, 获得大动态焦斑数据。DMD由数字信号控制, 通过改变控制信号模板, 可以快速适应不同形态焦斑的测量。具体分析了DMD焦斑分割原理及DMD控制信号模板的获取, 说明了焦斑重构时所需的图像校正和对准方法, 实验验证了新方法的可行性。结果表明: 文中方法的测量动态范围可以达到3 000: 1以上。

构建了基于BP神经网络的血红蛋白定量计算模型,其既可用于血红蛋白检测,又能成功地区分不同肿瘤疾病。建立了血红蛋白定量计算的双隐含层BP 神经网络模型,预测集的相关系数为0.9838,预测集的相对偏差为2.532%;利用该模型得到了乳腺肿瘤患者和白血病患者血清中血红蛋白的含量,结果显示两者浓度间存在极其显著性差异(P<0.001),预示该模型在区分肿瘤疾病方面具有潜在的应用价值。

设计了一种高精度、高线性度、轻小型激光脉冲飞行时间测量模块。结合TDC7201芯片在时间测量方面的优势, 将其作为时间测量核心部分, 并将STM32F103RET6微控制器作为主控芯片来控制整个模块的工作。实验结果表明, 该模块在12 ns~100 s时间间隔范围内的时间测量精度最高可达4.1 ps; 测量结果的线性拟合相关系数为1, 且能够测量激光脉冲主波与5个回波之间的时间间隔。该模块可满足基于硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier, SiPM)的脉冲式激光测距系统的高精度、高线性度、多回波、轻量化等实际应用需求。