激光雷达与成像系统之间的位姿标定是激光点云与图像像素进行融合的前提。目前主流的离线标定方法中, 普通棋盘格标定板用于 64线及以上的激光雷达时效果较好, 而用于 16线激光雷达时由于其数据稀疏而导致误差较大。而且, 涉及红外成像系统的标定时, 需要特制的棋盘格来获得发射率差异。本文针对稀疏激光雷达点云数据较少的问题, 研究了可以同时标定激光雷达与可见光、红外成像系统的方法, 设计了菱形九孔标定板, 并提出几何约束损失函数来优化特征点的坐标。最后, 分别使用红外和可见光成像系统与 16线激光雷达进行标定, 实验结果表明, 平均重投影误差均在 3个像素之内, 取得了较好的效果。本文方法还能用于稀疏激光雷达与可见光 -红外多波段成像系统的标定。

甲醛溶液浸泡的人类组织样本很多情况下是可遇不可求的珍贵资源, 而其 DNA 的提取是一大难题。本文分别使用改进的甲醛溶液浸泡样本基因组DNA提取方法以及通用型基因组DNA提取试剂盒, 对四份不同时间固定的福尔马林浸泡的人类胚胎皮肤和肌肉的样本进行基因组DNA提取。使用紫外分光光度计鉴定所提取DNA的纯度和质量浓度, DNA溶液点样进行琼脂糖凝胶电泳及成像, 结果显示, 改进的提取方法所得基因组DNA的质量浓度和纯度均优于通用型基因组DNA提取方法。以提取所得的基因组DNA模板进行PCR扩增, 电泳结果显示, 改进的提取方法所提取的基因组DNA有更好的PCR扩增效果。本研究为甲醛溶液浸泡的珍贵样本的基因组DNA的提取提供了方法指导和改进方向的参考。

本文分析了典型单兵作战场景，包括战场观察、侦察与监视、目标定位与激光指示、轻**精准射击、狙击作战、与隐蔽物后/堑壕中的目标交战、夜间跳伞和机降、夜间作战、从明亮环境进入黑/昏暗室内/地下空间作战、低能见度环境的观察/搜索/射击等。为满足上述作战需求，单兵夜视镜正发展为与可见光、激光、卫星定位、数字指北针、通信等功能模块组合或集成，实现成像、测距、定位、计算、信息融合、火控解算、无线传输等复杂功能的单兵光电系统、轻**光电火控系统和未来士兵系统，使单兵具有更全面和更精确的作战能力。

人脸识别和车牌识别是智慧安防领域的重要内容。人脸和车牌的特征尺度小、细节丰富, 对成像系统的空间分辨力有较高要求, 需要较大规模的探测器和高传函、小畸变的光学镜头。然而, 安防系统又要求广域监控, 需要使用视场大但具有一定畸变的广角镜头。因此, 设计既能精确识别人脸和车牌目标、又能广域监控的成像系统时, 应将精确目标识别作为约束来权衡高空间分辨力和大视场的性能指标以及估计识别距离。在这样的应用需求下, 本文提出了像素面密度对精确目标进行统一描述, 并提出了考虑广角镜头径向畸变的精确目标识别距离估算方法, 通过对存在旋转和平移的人脸和车牌目标进行计算验证, 结果表明: 考虑径向畸变后实际识别距离较理论识别距离近, 且人脸和车牌平移距离分别为 1m和 2m时, 实际与理论的识别距离差异高达34.2%和 27.5%。

为观察经皮穿刺激光气化减压术（percutaneous laser disc decompression, PLDD）单点气化与双点气化治疗腰椎间盘突出症患者的临床疗效，纳入腰椎间盘突出症患者82例，采用随机数字表法将其分为两组，A组单点气化组41例，B组双点气化组41例，两组患者均在局部麻醉下经“C”形臂引导行经皮穿刺激光气化减压术，并连接测压仪,进行压力测定，比较椎间盘内压力差异，采用MacNab、VAS、ODI评分评价临床疗效。结果显示：所有患者均在局麻下顺利完成PLDD，并完成随访，两组患者术前术后腰椎间盘内压力有显著变化，有统计学意义（P＜0.05），术前术后压力差平均为（5.2±1.6） mmHg，但A组和B组之间腰椎间盘内压力变化无统计学意义（P＞0.05）；两组患者术前与术后随访评估结果显示，A组患者的优良率为92.7%，B组患者的优良率为90.2%，总的优良率为91.5%，总有效率为97.6%，两组间优良率和有效率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；两组患者治疗前后经过腰腿痛VAS评分和ODI评分的结果显示，两组患者腰腿痛VAS评分和ODI评分均较术前明显降低，差异有统计学意义（P＜0.05），术后3 d与术后3月随访比较显示，两组患者的腰痛VAS评分、腿痛VAS评分和ODI评分也显著降低，其差异均具有统计学意义（P＜0.05）。A组与B组组间的腰痛VAS评分、腿痛VAS评分和ODI评分结果显示，两组组间差异不显著，均无统计学意义（P＞0.05）。结论：PLDD能够明显降低腰椎间盘突出症患者的椎间盘内压力，改善患者临床症状，但临床疗效不受单点气化和双点气化的影响。

采用近红外(NIR)波段高透的红(R)、绿(G)、蓝(B)滤光(即R+NIR、G+NIR、B+NIR),是电子倍增CCD(EMCCD)实现真彩色成像且保持低照度下高灵敏度的常见手段,然而,近红外成分的引入会带来颜色失真和颜色分布压缩。本文通过约束已配准的源图像和参考图像在标准正交颜色空间中具有相同的坐标表示,构建正交的色彩传递模型。在此基础上通过卷积神经网络引入特征维度,设计了端到端的色彩传递网络,改善偏色和颜色分布压缩导致的一对多颜色映射问题。色彩传递网络由预训练的前端网络和可训练的后端网络组成,前端网络根据EMCCD图像的纹理和语义将像素点分散到不同的特征通道上,后端网络根据各特征图内像素点的编码统计特征进行色彩传递。本文方法经大量图像验证具有一定普适性,在不同场景和照度下均取得较自然的色彩效果。相对于真实彩色图像,本文结果与颜色失真图像相比,峰值信噪比平均提高了75.78%,结构相似性相对提高了103.74%,色差相对降低了67.48%。

为改善 Ge基底红外长波增透膜的耐恶劣环境性，研究了 LaF3晶体作为低折射率材料的膜系设计过程和制备工艺。通过优化膜系结构和分段制备 LaF3层技术获得了高光学性能的多层增透膜。在 8～ 12 .m波段，峰值透过率达到 98.3%，双面镀膜平均透过率从 48.4%提高到 96.2%。力学性能、环境试验结果显示，基于 LaF3材料的长波高效增透膜在保持高的光能量透过的同时还可以经受较为恶劣的环境测试。