针对单目3D目标检测算法中存在图像缺乏深度信息以及检测精度不佳的问题，提出一种联合实例深度的多尺度单目3D目标检测算法。首先，为了增强模型对不同尺度目标的处理能力，设计基于空洞卷积的多尺度感知模块，同时考虑到不同尺度特征图之间的不一致性，从空间和通道两个方向对包含多尺度信息的深度特征进行重新精炼。其次，为了使模型获得更好的3D感知，将实例深度信息作为辅助学习任务来增强3D目标的空间深度特征，并使用稀疏实例深度来监督该辅助任务。最后，在KITTI测试集以及评估集上对所提算法进行验证。实验结果表明，所提算法相较于基线算法在汽车类别的平均精度提升了5.27%，有效提升了单目3D目标检测算法的检测性能。

提出了一种仅基于单个模板的人脸仿射配准方法。首先,为了克服人脸仿射变换而产生的局部形变,引入颜色特征来平衡模板人脸和目标人脸之间的颜色相似性和形状错配率,进而提出了一种基于颜色特征的人脸粗搜索算法。接着,采用人脸粗搜索算法得到的仿射变换作为初始约束,建立上步仿射约束下的人脸形状精确配准算法。在算法的每一步迭代中,利用前一步迭代得到的仿射变换,建立最近点的对应关系,并利用前步仿射约束下的目标函数求解新的仿射变换。本文算法成功解决了旋转、缩放和噪声干扰情况下人脸形状难以配准的问题。与传统人脸仿射配准算法相比,本文算法有效提高了人脸仿射配准的稳健性和精确性。

设计了一种基于四孔单元的光子晶体光纤, 它可以满足光通信系统中高双折射率、负色散和低限制损耗的要求,比起通常的三角结构光纤有着更高的双折射率, 并且结构制作也较简单。采用全矢量有限元法和各项异性完美匹配层法对所设计的光纤进行了仿真研究。仿真结果表明: 该光纤在1.55μm波长处可获得10-2数量级的双折射率, 在较宽广的波段范围具有大的负色散, 限制损耗低于10-9dB/m；该光纤在保偏光纤、单极化单模光纤、色散补偿光纤等方面具有重要的应用。

以SiO2为载体材料、 脂肪酸为相变材料制备具有相变调温性能与储湿调湿性能的SiO2基相变储湿复合材料。 采用等温吸放湿法和步冷曲线法测试不同脂肪酸用量的SiO2基相变储湿复合材料相变调温性能与储湿调湿性能。 利用傅里叶红外光谱测试SiO2基相变储湿复合材料的结构组成, 分析SiO2与脂肪酸的嵌合机理。 以SiO2基相变储湿复合材料的傅里叶红外光谱特征吸收峰作为输入层, 以SiO2基相变储湿复合材料的脂肪酸用量、 相对湿度52.89%下SiO2基相变储湿复合材料吸湿平衡含湿量与放湿平衡含湿量的平均值、 SiO2基相变储湿复合材料从30～15 ℃降温所需的时间作为输出层, 以S型激活函数作为隐含层, 利用BP神经网络建立结构参数与综合相变储湿性能的SiO2基相变储湿复合材料性能优选预测模型。 结果表明, SiO2基相变储湿复合材料中SiO2与脂肪酸仅为物理嵌合, 未发生化学作用; 当脂肪酸用量0.079 mol时, 所制备的SiO2基相变储湿复合材料具有最优的综合相变储湿性能, 即在相对湿度52.89%下的吸湿平衡含湿量为0.132 3 g·g-1、 放湿平衡含湿量0.147 5 g·g-1、 平衡含湿量的平均值为0.139 9 g·g-1, 从30～15 ℃降温所需的时间为1 305 s; SiO2基相变储湿复合材料的性能优选预测模型吻合性较好, 具有较高的精确度, 其预测值与实测值的相对误差为-2.07%和2.45%, 可以用于优选预测SiO2基相变储湿复合材料的储湿调湿性能和相变调温性能。

根据前期在相变储湿复合材料制备方面取得的成果, 以SiO2为载体材料、 癸酸-棕榈酸为相变材料, 采用溶胶-凝胶法制备癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料。 采用傅里叶红外光谱仪对癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料制备过程各阶段的合成物质进行测试, 即相变材料制备阶段、 SiO2载体材料制备阶段和癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料制备阶段。 研究SiO2基相变储湿复合材料制备过程中SiO2网络结构形成机理、 癸酸-棕榈酸嵌入方式、 癸酸-棕榈酸与SiO2嵌合机理, 阐明溶胶-凝胶法制备癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料的相关机理。 同时采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料的物质组成和微观形貌进行测试, 以佐证癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料的制备机理。 结果表明: 通过Si—O—Si基团断裂与重组形成大量闭合孔或笼有效地将癸酸-棕榈酸包覆, 从而制备形成癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料; 在癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料制备过程中癸酸-棕榈酸与SiO2仅仅为物理嵌合, 未发生任何化学反应; 癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料中SiO2形成大量闭合孔或笼, 一部分用于包覆癸酸-棕榈酸, 发挥相变调温性能, 另一部分利用其网络空隙结构, 发挥储湿调湿性能, 从而达到同时调节室内温度和湿度的目的。

针对PCF(光子晶体光纤)很难同时获得平坦色散和低限制损耗的问题, 设计了一种新的可变空气孔的PCF, 通过改变包层中空气孔的大小来获得平坦色散和低限制损耗。采用FVFEM(全矢量有限元法)和APML(各向异性完美匹配层)的边界条件对该光纤的结构进行分析, 在设定1.55 μm处空气孔的有效折射率为1、石英的有效折射率为1.45的条件下进行了仿真计算, 结果表明, 该光纤在1.25～1.78 μm波长范围内具有超平坦色散, 并且色散值在0±0.68 ps/(nm·km)范围内变化, 其限制损耗低于10-3 dB/m。

设计了一种新型的八边形纤芯为椭圆的空气孔掺氟的光子晶体光纤。通过全矢量有限元法(FVFEM)和各项异性完美匹配层法(APML)对所设计的光纤进行了仿真研究。数值结果表明所设计的光纤在1.34~1.72μm波段具有0±0.4ps/(nm·km)的超平坦色散, 覆盖了S、C和L通信波段, 且在同一波长范围处限制损耗低于10-7dB/m, 在1.55μm波长处对应的双折射率和非线性系数分别为2.12×10-2和50.67W-1·km-1。所设计的光纤在超连续谱产生、色散补偿、极化保偏等方面具有潜在的应用。

设计了一种结构简单的高非线性低限制损耗PCF(光子晶体光纤), 其空气孔直径d=0.2 μm, 孔间距Λ=1.8 μm。数值计算结果表明, 通过在包层区域引入独特的四孔单元结构, 在波长1.55 μm处, 非线性系数可达83.3 W-1km-1, 限制损耗低于10-9 dB/m, 有效模场面积仅为1.46 μm2, 该PCF的高非线性效应与低限制损耗特性可以应用于超连续谱产生、非线性光学和光通信系统等领域。

户外场景的图像经常会由于恶劣的天气而降质退化,从而形成雾霾图像.目前为止,大部分基于单幅图像的去雾算法忽略了噪声的影响,因此本文考虑噪声污染建立新的去雾模型,提出一种三阶段去雾新算法.第一阶段,对降质图像进行预处理,消除噪声对图像的干扰;第二阶段,运用中值暗通道优先(MDCP)算法在空域复原预处理图像,增强其全局对比度;第三阶段,在变换域增强图像的局部对比度,进一步恢复图像的细节信息.与仅仅运用空域和没有考虑噪声的算法相比,所提算法显著改善了图像的质量,增加了图像的清晰度.