针对相关滤波类目标跟踪算法存在的两个问题, 提出了结合特征融合与类残差更新策略的核相关滤波实时目标跟踪算法。首先, 为了解决相关滤波目标跟踪算法中使用相同系数结合不同种类特征的问题, 根据平均相关峰值能量提出一种自适应特征融合的背景感知相关滤波器; 其次, 将特征融合的背景感知相关滤波器与贝叶斯分类器通过集成学习整合成一个强跟踪器; 最后, 针对相关滤波器使用高风险的更新策略的情况, 提出类残差的更新策略与基于阶跃函数的学习率更新跟踪模型以降低跟踪模型漂移的风险。将该算法在OTB2013与TC128测试集上与其他9个先进的算法进行了比较, 实验结果表明, 该算法在OTB2013数据集中的精确度与成功率分别为0.875和0.652, 排名第一, 具有很好的鲁棒性。

为了准确识别遥感图像中的飞机, 基于YOLO V3算法, 通过使用K-means算法对数据集进行聚类分析, 借鉴Densenet网络的思想, 将YOLO V3网络中的两个残差网络模块替换为两个密集网络模块, 改进为一种Dense-YOLO深度卷积神经网络结构。对改进前与改进后的网络进行训练, 分别选出使两个网络识别效果最好的权重文件, 针对高质量遥感图像与过度曝光、云雾遮挡等低质量遥感图像分别进行测试与分析。实验结果表明, 新改进的深度卷积神经网络应用在两种图像上效果均有提升。其中,改进的算法在高质量的遥感图像中准确率高达99.72%, 比原始算法准确率提升了0.85%, 召回率高达98.34%, 召回率提升了1.94%。在低质量遥感图像中准确率高达96.12%, 比原始算法准确率提升了5.07%, 召回率高达93.10%, 召回率提升了19.75%。

用共沉淀法制备了β-NaYF4∶Er3+纳米颗粒.通过化学还原法、晶种生长法分别制备银纳米立方颗粒及金纳米棒, 并将其掺杂到β-NaYF4∶2%Er3+纳米颗粒中形成复合体系, 利用表面等离子激元增强效应分别实现β-NaYF4∶Er3+上转换发光的激发和发射增强.当银纳米立方颗粒掺杂量为60 μL时, 上转换发光强度整体增强4.0倍; 当金纳米棒掺杂量为60 μL时, 上转换发光强度整体增强7.8倍.在此基础上, 将两种贵金属纳米颗粒同时掺杂到β-NaYF4∶Er3+纳米颗粒材料中, 实现了该材料上转换发光激发和发射双增强, 上转换发光强度增强了16.0倍.

针对遥感图像中的飞机目标，本文提出一种遥感图像飞机的改进YOLOv3 实时检测算法。首先，针对单一的遥感图像飞机目标，提出一种有49 个卷积层的卷积神经网络。其次，在提出的卷积神经网络上应用密集相连模块进行改进，并提出使用最大池化加强密集连接模块间的特征传递。最后，针对遥感图像中飞机多为小目标的现实，提出将YOLOv3 的3 个尺度检测增加至4 个并以密集相连融合不同尺度模块特征层的信息。在本文设计的遥感飞机测试集上进行训练和测试，实验表明，该算法的检测精度达到96.26%、召回率达到93.81%。

为了研究新的全息记录介质, 本文我们介绍一种基于TMPTA单体的光致聚合物材料。我们已经在该聚合物薄膜样品中成功记录三维实物信息及数字静态视差图像存储等, 证明具有良好的全息记录与重建的性能。实验结果表明: 该材料在记录角度为26°时, 不加电压等任何外部条件下的衍射效率接近90%, 并且制作简便、容易保存, 作为全息记录介质能够有效地重建出高分辨率, 高衍射效率的全息再现像。由于该聚合物的高衍射效率并且不需要外加电压等特性, 该材料更加适合用于全息图和大数据的永久存储, 并且它在大尺寸静态三维全息图显示、三维图像存储、数据储存、全息防伪、全息打印等领域具有较强的优势和潜在的应用前景。

测量并分析了980nm抽运下Er3+∶YVO4晶体的上转换荧光, 建立了描述Er3+离子跃迁的速率方程。通过求解速率方程并拟合1550nm, 980nm和550nm的荧光衰减实验曲线, 得到了4I13/2+4I13/2→4I15/2+4I9/2, 4I11/2+4I11/2→4I15/2+4F7/2的频率上转换系数C22=9.221×10-17cm3s-1, C33=7.545×10-17cm3s-1。通过测量980nm抽运下的550nm荧光衰减谱, 得到了4S3/2能级的主要上转换机制是以激发态吸收为主。

用平面波展开法研究了内介质柱截面为长方形的三角晶格空气环型光子晶体的完全带隙特性。通过调节内介质柱的大小、介电常数、旋转角度以及空气环外半径对完全带隙的影响, 找到了一组可以获得大带隙二维光子晶体结构的最佳参数。经优化后得到禁带宽度Δω=0.082(2πca-1) (其中a为晶格常数, c为光速), 中心频率ω0=0.401(2πca-1), 完全带隙宽度与中心频率的比值达到了20.4%, 该结果比圆形内介质柱截面空气环结构的完全带隙大, 比普通的空气孔结构的完全带隙增大了37%。

随着战术导弹、高速飞机等被拦截目标的性能不断提高，对气动力/直接力复合控制的拦截弹的性能提出了更高的要求。为了满足这种要求，结合复合控制拦截弹的战技指标要求和气动力/直接力复合控制的特点，采用拦截弹一体化设计思想，深入分析了各种典型气动外形的特点，给出了为何选择细长弹体+X型尾舵控制的无翼式气动外形而非其他气动外形的原因，在此基础上得到气动外形设计结果并进行气动数据的工程估算。最后通过飞行能力仿真实验，通过对射程、射高、所需攻角、过载能力等分析，验证了该气动外形设计可以满足拦截弹性能要求。

制备了Pr(DBM)₃Phen 掺杂的聚合物光纤，研究了Pr(DBM)₃Phen 在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的吸收光谱和荧光光谱。根据修正的Judd-Ofelt 理论，用吸收光谱计算镨离子在PMMA 中的强度参量：Ω₂=46.334×10^-20 cm²，Ω₄=18.897×10^-20 cm²，Ω₆=1.610×10^-20 cm²。用该参量计算镨离子(³P₀、¹D₂)激发态的辐射寿命及各能级之间的辐射跃迁几率和荧光分支比，同时计算了(³P₀→³F₂、¹D₂→³H₄)受激发射截面。分析表明，Pr(DBM)₃Phen 掺杂的聚合物光纤有望发展为聚合物光纤放大器和激光器。

采用平面波展开法和时域有限差分法研究了二维空气环型光子晶体的负折射现象。通过平面波法计算了三角晶格空气环型光子晶体的能带结构和等频曲线分布, 通过等频曲线的分析得到了光子晶体有效折射率与光波归一化频率之间的关系, 并模拟了光波在有效折射率为 -1的平板和楔形结构光子晶体中的负折射传输过程。模拟结果表明, 优化设计的空气环型光子晶体可以实现较为理想的负折射现象, 且特定频率光波实现负折射对结构参数的要求较低, 有效的降低了实验室制作光子晶体负折射材料对结构参数的苛刻要求。在实验室采用X光刻蚀方法制作空气环型光子晶体能够节省大量的刻蚀时间, 进而降低光子晶体的制作成本。