为了增加融合图像的信息量, 结合非下采样剪切波变换(Non-Subsampled Shearlet Transform, NSST)和离散小波变换(Discrete Wavelet Transform, DWT)的互补优势, 提出了改进的多模态图像融合方法。采用NSST对两幅源图像进行多尺度、多方向的分解, 得到相应的高频子带和低频子带; 利用DWT将低频子带进一步分解为低频能量子带和低频细节子带, 并利用最大值选择规则融合能量子带; 采用改进连接强度的自适应脉冲耦合神经网络(Improved Connection Strength Adaptive Pulse Coupled Neural Network, ICSAPCNN)分别融合细节子带和高频子带, 并对能量子带和细节子带进行DWT逆变换, 得到融合的低频子带; 采用NSST逆变换重构出细节信息丰富的融合图像。实验证明, 提出的算法在主观视觉和客观评价方面均优于其他几种算法, 且能同时适用于红外与可见光源图像、医学源图像的融合。

随着全面屏手机的发展，手机屏下成像的研究应运而生。但由于手机屏幕存在电路走线和其他不透明部分，光通过屏幕会产生衍射，降低成像结果的图像质量，本文从图像复原的角度，对屏下相机拍摄的图像进行恢复。通过测量得到手机成像系统的点扩散函数(PSF)，利用测得的PSF，对图像进行反卷积处理。本文改进了传统的反卷积方法，对原始图像进行颜色空间转换，然后对不同的通道分别处理。相较于传统反卷积方法，改进后的反卷积方法得到的处理结果在结构相似度(SSIM)、峰值信噪比(PSNR)等指标上都有提高，运行时间更短。在分通道反卷积之后，使用非局部平均算法进行去噪处理，进一步提高了屏下图像的质量。

采用高温固相反应法制备了不同掺Tb浓度的CaSrSiO4纳米荧光粉。TEM照片显示粉末颗粒为球状, 直径30~50nm。XRD主要衍射峰与CaSrSiO4基质基本一致, 表明Tb离子掺入对CaSrSiO4晶体结构影响较小。285nm紫外光激发下, 观测到强的紫外、蓝光和绿光等光谱, 优化掺Tb浓度为0.7%。最后用CO2激光器对CaSrSiO4∶0.3Tb3+荧光粉进行退火, 发现光谱增强50%以上。同时讨论了退火工艺参数对荧光粉光致发光特性的影响。

激光热成像是一种检测电感微裂纹的新方法，但批量自动检测时电感彼此靠近易导致定位错误和误检。根据激光扫描和热成像检测过程分析图像特征，提出求取温度梯度图并利用次大值滤波消除其激励非均匀性，采用形态学操作断开样品粘连处并去除干扰噪声点；通过距离变换结合分水岭算法得到电感图像分割结果。实验结果表明：该方法实现了对批量铁氧体电感图像的自动分割提取，为后续铁氧体电感试样的分选打下良好基础。

针对用激光局部加热试样引起的横向热流检测裂纹, 对低热导率材料表面的微小裂纹成像信噪比较低的问题, 提出基于相邻热信号比较的圆柱铁氧体表面微裂纹检测算法。基于几何模型重构运动的圆周表面各点热信号, 以激光扫描方向相邻点热信号的欧氏距离作为特征进行成像。仿真分析确定热信号裁剪区间、参考信号位置等算法参数。对6个具有5~35 μm宽度自然裂纹的样品进行实验, 结果表明, 在线激光2.66 mm/s的扫描速度下, 裂纹成像信噪比相比常规方法提高1~2倍, 可清晰成像出裂纹的形状。

针对工业零视觉精密检测中高分辨率镜头固有的小视场问题, 本文提出一种利用特征点之间的三角几何约束关系对特征点的局部领域进行自相关分析的算法, 该方法根据重叠图像间的相关性, 采用改进的图像配准方式实现了小视场高分辨率小模数齿轮图像的快速准确拼接。实验结果表明, 拼接图像与原图像的结构相似度超过0.98; 与现有通过区域配准及特征点配准的图像拼接算法相比, 在拼接性能和运算复杂度之间取得了较好的平衡, 适合在快速、精密的工业零部件视觉检测中的应用。

光热效应是激光与生物组织相互作用时发生的重要效应之一，但其产生、传输和作用机理尚不十分清晰。激光辐照生物细胞时，温度是衡量其作用效果的重要参数，生物细胞中温度的变化间接反映了细胞的多种物理特性，在临床应用中有重要作用。建立了激光辐照生物细胞时的数值模拟模型，通过热传输方程，运用有限元软件模拟并分析了激光辐照生物细胞时的热累积现象。拟合并分析了不同斩波周期下生物细胞的温度变化过程，并拟合出斩波周期为0.1 s、辐照时间为0.2 s时出现的两次温升、两次温降方程。实验结果表明只有当斩波频率达到一定值时才会出现热累积现象；同一激光辐照细胞热模型到达的最高温度与激光的斩波频率有关，激光斩波频率越高，所产生的光热效应越低。

土壤污染具有隐蔽性、 滞后性、 累积性和不可逆转性的特点, 其毒性危害要通过长时间的作物富集和食物链循环才能显现出来。 现阶段, 土壤污染多具有复合污染属性, 如何对典型地区复合污染土壤进行修复和治理, 具有重要的现实意义和理论价值。 西北黄土区是我国重要的黄土分布区, 以模拟Pb和氯吡硫磷复合污染旱田黄土为研究对象, 通过异位柱淋洗实验考察乙二胺四乙酸 (EDTA)对污染黄土的修复效果, 采用紫外分光光度法 (UV)、 原子吸收 (AAS)、 扫描电镜-X射线能谱 (SEM-EDS)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)等光谱手段揭示黄土淋洗特性和机制。 实验结果表明: 淋洗液流速和pH值能不同程度地影响淋洗曲线。 在实验条件下, 经过240 min的淋洗反应, 能去除黄土中70%以上的Pb和90%以上的氯吡硫磷, 淋洗后黄土Pb的有效性大幅度降低。 黄土形貌从淋洗前的表面致密、 凹凸不平变为淋洗后的轮廓不清、 颗粒分散, EDS数据初步解释了淋洗过程Pb的去除和部分土壤元素的淋洗损失。 淋洗过程导致FTIR图谱中部分波峰位移、 消失或峰强减弱, 体现出黄土体系化学环境的变化, 推测淋洗过程对以物理吸附方式与土壤结合的污染物处理效果更好。 应用EDTA异位柱淋洗修复Pb和氯吡硫磷复合污染黄土是可行的, 具有一定实际应用潜力。

介绍了一种基于扫描光纤激光器的光纤传感解调系统.采用氰化氢(HCN)气体吸收池作为波长参考基准，采用三次多项式拟合的方法来确定光纤F- P可调谐滤波器的波长与驱动电压的对应关系，可调谐滤波器扫描过程中对扫描电压、多路光谱信号进行同步采样，实时标定.实验结果表明，该解调系统在1 510 nm到1 590 nm波长范围内对FBG反射峰值波长的分辨率为1.4 pm，长期波长重复性达到3.2 pm.利用该系统实现了对FBG反射峰值波长和光纤EFPI传感器腔长的高准确度解调.