阴影形状、偏转测量和光度立体法等多种手段都能得到场景的法线场, 需要进一步重建才能获得高度场, 因此由法线场重建场景的深度信息值得研究。提出一种由离散法向量恢复高度场函数的方法。首先, 基于离散几何的原理, 逐行估计场景的行高度值; 然后计算少量列高度; 最后根据列高度值, 逐行调整各行的高度平均值, 得出整个场景的高度分布, 其中在估计行高度值与列高度值的过程都运用了最小二乘法。该方法由于减少了优化的数据量, 不需要大型的矩阵运算和运算内存, 并且对于物体表面连续并且光滑的曲面会有较好的效果。实验表明, 该方法对曲面连续突变较少的场景的深度恢复较好, 但对于突变较多的场景, 所恢复出的高度会有横条纹。

电力电缆敷设不规范是导致绝缘故障的主要原因,影响电缆的安全运行。当前电缆敷设质量检测多采用人工接触式测量,主观性强、精度低,容易对敷设区域造成二次损伤。文章提出一种基于点云的隧道电缆敷设质量参数自动检测方法。首先在电缆敷设施工位置获取隧道电缆点云数据;之后基于隧道的结构特征分割出电缆点云;最后,基于颜色和形态特征从电缆点云中分割出敷设区域并自动测量敷设质量参数。所提出的电缆和敷设区域点云分割算法的平均精确度、召回率、F1分数均大于0.92,自动测量的4个敷设质量参数平均绝对误差均小于0.35 mm。试验表明,该方法可以准确定位电缆敷设区域,并对敷设质量参数进行自动精准测量。

针对光学遥感图像飞机检测任务中超大图像尺寸、小目标检测、复杂背景干扰等问题，提出一种轻量化特征提取网络与注意力机制融合的改进型Faster R-CNN飞机检测算法。通过删去对检测小目标冗余的深层特征层，所提算法对小目标的检测能力得到有效提升，且网络参数量减少38.4%，实现了轻量化处理，推理速度也有显著提升；为强化特征提取能力、弱化背景干扰，创造性地仅在特征提取网络的主干部分引入卷积块注意力模块，有效增加模型对飞机目标的检测能力；在测试推理阶段，采用中线单帧预测后处理方式，对重叠区域内的飞机目标进行单帧预测，避免重复推理、预测结果不一致现象。实验证明，改进后的算法在光学遥感数据集上的mF1分数比改进前算法提升3.5%，最终达到88.97。

增强现实抬头显示（AR-HUD）是下一代智能座舱的关键显示系统，能够极大地提升驾驶安全性和体验感。基于体全息光波导的AR-HUD具有光学系统体积小、能量利用率高等优势，是AR-HUD领域关注的重点。然而，传统基于棱镜耦合的双光束曝光方法实现大幅面体全息光波导的制造极具挑战性。从体全息光波导的曝光参数出发，在矢量球中基于光栅简并理论给出了非全反射条件下体全息光波导曝光的参数设计方法，设计并搭建了一套大幅面体全息光波导自动化拼接曝光系统，制作了幅面尺寸为130 mm×270 mm的大幅面体全息光波导，并给出了增强现实显示效果。

为了降低光谱反射率重建设备的复杂度和成本并且在宽带光谱上进行更高精度的反射率重建，采用宽带多光谱成像的方法，将投影仪的红、绿、蓝三色光作为光源，用彩色数码相机对光谱图像进行采样。在主成分分析法的基础上引入加权系数，以及误差校正函数，利用改进后的方法重建色卡、染色纸张、油画表面的反射率。选取表征反射率重建精度的均方根误差、拟合度系数、光谱匹配偏度指数3个指标，对所提方法与主成分分析法和加权伪逆法的重建结果进行对比，结果表明：所提方法的重建精度较主成分分析法提高了约45%，较加权伪逆法提高了约30%；由所提方法计算的反射率重建的颜色色差值也优于后两者。

本文采用溶液法制备铜锌锡硒(Cu2ZnSnSe4, CZTSe)薄膜。通过在溶液中加入少量的锗(Ge), 探究Ge的引入对CZTSe薄膜及其器件性能的影响。为了对比分析, 分别制备了不含Ge的CZTSe和含少量Ge的铜锌锡锗硒［Cu2Zn(Sn, Ge)Se4, CZTGSe］两组薄膜及其薄膜太阳电池。分别利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼(Raman)光谱、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔(Hall)测试、电流-电压(J-V)曲线和外量子效率(EQE)测试等手段对吸收层薄膜的晶体结构、相的纯度、表面形貌、载流子浓度, 以及完整器件的电学性能进行表征和分析。结果表明, 在CZTSe薄膜中引入少量Ge可以与Se形成液体流动剂, 提升吸收层薄膜结晶度, 改善晶体质量, 减少晶界数量, 降低光生载流子在晶界处的复合, 提高载流子寿命。此外, Ge对Sn的部分取代可以降低与Sn有关的缺陷态密度, 增加带隙, 提高开路电压, 同时改善串联电阻和并联电阻, 提高填充因子。最终获得了开路电压为513.2 mV、短路电流为27.47 mA/cm2、填充因子为62.68%、光电转换效率为8.83%的CZTGSe薄膜太阳电池。

远程等离子体可以有效避免电子与离子碰撞产生的刻蚀作用, 加强自由基反应, 取得更好的改性效果, 在膜材料领域具有重要的应用价值。 为了更加深入研究远程等离子体中电子状态及其变化规律, 采用发射光谱法对远程Ar等离子体进行了诊断, 研究了射频功率、 反应腔室内压强、 距放电中心距离对远程Ar等离子体发射光谱强度、 电子密度和电子温度的影响。 结果表明, 在690～890 nm区域中特征峰较为集中, 由ArⅠ原子谱线占主导, 且谱线强度的变化规律和电子密度的变化规律相同。 通过玻尔兹曼斜率法选取3条ArⅠ谱线计算了不同放电参数下的电子温度。 电子温度随射频功率、 反应腔室内压强、 距放电中心距离的改变而改变。 射频功率从30 W增加到150 W时, 电子温度从3 105.39 K降低至2 552.91 K。 压强从15 Pa增加到25 Pa时, 电子温度从3 066.53 K降低到2 593.32 K, 当压强继续增加到35 Pa时, 电子温度则增加至2 661.71 K。 在距放电中心0～10 cm处由于等离子体电位增大, 电子温度上升, 而10 cm后电子温度不断下降在距放电中心80 cm处趋于0 K。 通过分析ArⅠ696.894谱线的斯塔克展宽计算了远程Ar等离子体的电子密度, 发现电子密度的数量级可达1016 cm-3。 射频功率从30 W增加到150 W时, 电子密度从2.15×1016 cm-3增加到2.88×1016 cm-3, 压强从15 Pa增加到25 Pa时, 电子密度从2.36×1016 cm-3增加到2.90×1016 cm-3, 当压强继续增加到35 Pa时, 电子密度则降低至1.89×1016 cm-3。 增加轴向距离电子密度快速下降并在距放电中心80cm处趋于0cm-3。 可以通过控制放电参数及轴向距离来获得低浓度电子、 离子氛围, 有效避免电子与离子碰撞造成的刻蚀作用, 获得更好的改性效果。