视频异常行为的检测对保障公共安全至关重要,对基于深度学习的异常行为检测算法进行了分类与总结。首先,介绍了异常行为检测的整体流程。然后,根据神经网络训练的方式,从有监督学习、弱监督学习和无监督学习三个方面论述了深度学习在异常行为检测领域的发展与应用,同时分析了不同训练方式的优缺点。最后,介绍了常用数据集以及性能评估准则,分析了不同算法的性能,并展望了未来的发展方向。

活立木中的腐烂和空洞通常是造成树木倒塌的重要原因,通过检测活立木内部结构来判断木材内部的缺陷。针对此现状,提出基于微波层析成像的活立木内部缺陷检测方法。首先搭建由16个天线组成的微波层析成像系统,在1 GHz的频率下模拟健康木材和两种不同缺陷的木材模型,通过有限元分析软件模拟活立木内部的电场特性,得到用于图像重建的散射场,采用线性反投影图像重建算法重建木材内部的介电常数分布图。然后使用平均结构相似性指数分析重建图像。最后对不同的树干模型和重建图像进行定性和定量分析。仿真结果表明,微波层析成像技术可以利用重建介电常数分布图的可视化效果直接识别缺陷的位置和大小等。

地声主要为频率集中在0~20 Hz的次声波, 对传感器灵敏度、精确度及频响特性具有较高要求, 合理的信号解调方法是传感器研究的关键。提出了双波长单通道正交解调算法, 根据光的干涉原理对基于非本征法布里-珀罗干涉(EFPI)地声传感器进行了敏感机理的理论分析, 明确了传感器在工作时需满足在线性区域的要求, 利用Matlab软件进行仿真分析, 结果表明: 该算法避免了外界环境造成的腔长变化对输出结果的干扰, 可准确解调出原始信号, 印证了该解调方法的可行性。

X射线荧光光谱(X-ray fluorescence, XRF)岩芯扫描仪具有前处理简单、 非破坏性、 连续高效测量及高精度等优势, 已被广泛的应用于海洋、 浅水湖泊及黄土等高分辨率的气候与环境变化研究中。 然而, 深水湖泊的水动力过程、 物质迁移转化等与浅水湖泊均存在显著差异, 且对深水湖泊沉积物的XRF连续元素扫描研究还有待进一步开展。 通过对我国西南地区滇中盆地抚仙湖沉积物XRF元素连续扫描, 并与电感耦合等离子体发射光谱仪(inductively coupled plasma optical emission spectrometry, ICP-OES)和质谱仪(inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)元素分析方法对比, 结合年代学与其他环境代用指标, 探讨了滇中深水湖泊沉积物XRF连续扫描的元素特征所指示的环境意义。 研究结果表明： (1)除P, Ge和Cr元素外, XRF元素连续扫描结果与ICP-OES/ICP-MS分析具有较好的相关性(p<0.01); 其中K, Ca, Ti, Fe, Rb和Zr元素的相关系数大于0.85。 (2)元素的主因子分析发现, 主成份1和2的方差贡献分别为76.31%和10.37%, 其成分1远大于成分2, 且K, Fe, Ti, Zn, Rb和Zr等元素的公因子载荷大于0.9, 指示了抚仙湖流域的侵蚀强度是主要影响抚仙湖沉积过程的控制要素, 其对流域内气候环境变化及人类活动强度具有较好的指示意义。 (3)结合抚仙湖其他环境代用指标(粒度、 总有机质含量), 重建了距今5 200年以来的滇中环境变化与人类活动历史。 在距今约2200年, 人类活动(耕作农业、 砍伐森林等)的显著加强使得流域内植被减少、 土壤侵蚀加剧, 进入湖盆中的外源碎屑物增加, 沉积物中元素含量显著增高。 研究结果将为XRF技术在深水湖泊中的应用, 以及开展环境演变与人类活动影响的高分辨率研究提供有效的借鉴。

利用弹光调制器的偏振调制优势, 提出了将弹光调制器和电光调制器级联的组合相位调制型椭偏测量术。该技术采用单光路实现信号探测, 通过切换电光调制器的两个工作状态, 并结合数字锁相信号处理技术来完成样品反射光的p分量和s分量的幅值比Ψ和相位差Δ的全范围高精度测量。对提出的新型椭偏测量原理进行了分析, 搭建了相应的实验系统。完成了弹光调制器的调制电压峰峰值和相位调制幅值关系的定标, 定标结果优于99.05%, 然后还采用系统初始偏移值的方法对实验系统进行了校准。最后, 运用该系统对石英玻璃反射样品进行了实验分析, 得到的Ψ和Δ的测量精度分别优于0.08°和0.81°。实验结果显示系统校准有效地消除了电光调制器和弹光调制器的剩余双折射引入的测量误差; 数据采集和处理时间均在ms量级。提出的测量技术具有宽光谱测量、工作稳定、重复度高、测量速率快、成本相对较低和系统便于工业自动化集成的潜在优势。

以16-相正交幅度调制（16QAM）为例，分析比较了伽罗华（GF(2m)）域上m=1,2,4时，3种低密度奇偶校验（LDPC）码在16QAM光传输系统中的性能.分析表明，无论在纠错性能还是译码效率方面，4进制LDPC码比16进制LDPC码具有更大优势.为进一步改善高阶调制光传输系统中非二进制低密度奇偶校验（NB-LDPC）码的性能，在16QAM系统下的4进制LDPC码中引入水印位符号.与传统的非二进制LDPC译码方案相比，水印位方案的平均迭代次数显著下降，即引入水印位可以极大地提高NB-LDPC码的译码效率.当误码率BER=10-5时水印位方案可以改善0.1 dB的净编码增益.

为了实现高速、高精度、高灵敏度、操作方便可控、稳定性好和成本较低的剩余双折射值和快轴方向角的同时测量，采用弹光调制器(PEM)和电光调制器(EOM)组合，并运用探测器探测信号和锁相放大器锁相输出一倍频项数据。直流(DC)项和倍频项数据在计算机中求解得到双折射值和方向，实现了双折射值和方向的单弹光单通道同时测量。对该新方案原理进行了分析，并搭建了实验系统。采用初始值偏移的方法对系统进行了校准，并运用该系统对Berek偏振补偿器样品进行了实验分析。实验结果表明，系统校准有效地消除了PEM和EOM的自身剩余双折射引入的测量误差；本文方案对剩余双折射值的测量精度和重复度分别优于99.16％和0.0082 rad，剩余双折射的快轴方向角测量重复度为0.06°。本文方案具有工作稳定、重复度高、测量速率快、成本相对较低和系统利于工业自动化集成等应用优势。

为了进一步理解弹光调制器(PEM)的静态双折射和圆二色性，深入研究了PEM 偏振特性。运用Muller矩阵分别描述弹光调制、静态双折射和圆二色性的偏振特性，建立了同时考虑静态双折射和圆二色性的PEM 偏振特性模型；对该模型进行理论分析和仿真分析；搭建实验装置并进行了偏振调制实验。实验结果表明理论分析正确合理，PEM 的偏振特性应为微小静态双折射、弹光调制和微弱圆二色性效应的组合。此外，还精细测量了其中一个PEM样品的圆二色性值为2.755 × 10^-2 ，静态双折射的相位延迟值b = 5.73 × 10^-2 rad 和方向角α = 3.96° 。较全面地给出了PEM 偏振特性的一般Muller矩阵描述，扩充了弹光偏振调制方面的知识。

气缸套装配过程中由于预紧螺栓预紧力的大小及一致性等因素将导致缸套出现不同程度的失圆变形, 影响活塞环和缸套的配合特性, 导致柴油机整机性能和排放性能降低。因此本文开发基于激光位移传感器的分布孔径缸套形廓尺寸测量系统, 对柴油机缸套自由和预紧状态下的形廓尺寸进行了测量, 并与传统测量工具测量结果进行对比, 表现出较好的一致性, 为气缸套的设计及装配工艺提供一种有效的测试手段。