光子疗法因具有安全、无创、无痛、非侵入、无致瘾和操作方便且疗效显著等特点，已被广泛地应用于疼痛疾病的临床治疗中。本文介绍了基于光子技术的低强度激光疗法、高能量激光疗法、半导体激光疗法以及激光针灸疗法在疼痛缓解方面的研究进展，通过研究疼痛缓解的机制和临床实践手段，为光子技术全面应用于疼痛临床治疗提供理论依据和实践指导。

根据毛发受累范围的大小, 斑秃可以分为局限性斑状斑秃(AAP)、全秃(AT)和普秃(AU), 可发生于任何年龄, 在青壮年中较为多见。本文介绍了应用广泛且治疗斑秃效果明显的点阵激光法、梅花针法、米诺地尔法、JAK抑制剂法及糖皮质激素法等临床方法, 总结了各种方法的优缺点, 并对斑秃治疗的发展作了总结与展望, 为今后进一步研究斑秃治疗提供了必要的理论支持。

提出并制作了一种基于多模干涉的在线型光纤迈克耳孙干涉仪,干涉仪由多模光纤熔接单模光纤构成。光从单模光纤进入多模光纤时,由于纤芯失配会激发出多个高阶模,这些高阶模与纤芯基模在多模光纤中耦合并发生模间干涉。制作的传感器样品的干涉谱条纹清晰,对比度高。液体折射率传感和温度响应特性实验结果表明在1.3333~1.3796 RIU的折射率范围内,干涉仪的液体折射率灵敏度为-92.43 dB/RIU;在25~75 ℃的水温范围内,干涉仪的液体温度灵敏度为0.01 dB/℃。传感器结构简单,易于制作,成本低廉,其探针式结构在生物医学、石油化工等领域有一定的应用前景。

为了简化光纤液位传感器的设计与制作工艺, 提出了一种基于纤芯失配模间干涉的在线型光纤迈克耳孙干涉仪, 由单模光纤熔接一段细径光纤构成。单模-细径光纤熔点处充当耦合器, 激发出光纤高阶包层模, 纤芯基模与高阶包层模被细径光纤端面反射后传输至单模光纤产生模间干涉并输出。传感器干涉条纹清晰、对比度高, 对环境液位改变敏感。对细径光纤长度为12 mm的传感器进行了不同溶液液位和温度响应特性的实验研究, 实验结果表明在0~9 mm 的液位变化范围内, 干涉谷波长与液位呈线性关系, 水液位灵敏度为－0.116 nm/mm, 质量分数为4.7%的 NaCl溶液液位灵敏度为－0.129 nm/mm；在20~80 ℃的水温变化范围内, 干涉谷的温度灵敏度为0.038 nm/℃。传感器结构简单、制作简便, 而且成本低廉, 在石油化工等领域具有较好的应用前景。

为探讨一种快速、 及时对水上油膜种类进行鉴别的方法, 采用水上油膜反射率光谱数据结合聚类分析方法、 主成分分析方法和小波变换分别对厚度为300, 500和1 000 μm的煤油, 300, 1 000和1 500 μm的润滑油, 50, 300和500 μm的轻柴油和500, 2 000 μm的180#柴油等四种常见溢油油种进行判别研究。 聚类分析结果表明: 采用欧氏距离计算样本间的聚类距离, 在距离L=8.976以上能够将样本正确分类, 准确率100%; 对同一油种油膜而言, 油膜厚度接近的更易聚类; 主成分分析结果表明: 对原始数据、 小波概要系数和小波细节系数分别进行主成分分析, 其中小波细节系数对油种区分效果最佳, 四种油膜样品在主成分得分空间中独立分布。 利用反射率光谱数据结合聚类分析和基于小波细节系数的主成分分析对水上油膜种类的鉴别是可行的。

海面溢油对海洋环境会生成许多有害物质, 导致位于食物链底端的浮游生物大量死亡, 进而危害整个海洋生态系统。 高光谱遥感可以获取溢油和海水的空间分布信息和光谱分布信息, 利用高光谱图像进行溢油检测具有更好的检测性能。 针对高光谱图像的海面溢油检测过程中需要人工辅助的缺点, 提出一种基于自适应匹配滤波的高光谱图像海面溢油自动检测方法。 首先, 利用场景中溢油的C—H键光谱特性, 设计一种溢油参考光谱特征提取模型, 获取溢油检测过程中的参考光谱。 其次, 依据海水、 云以及溢油光谱反射特性的差异, 选取海水、 云和溢油差异最大的波段, 分割海水像素, 计算溢油检测过程中的背景参数。 最后, 将目标检测中经典的自适应匹配滤波方法进行适当的改进应用于溢油的检测。 将该方法应用于实际墨西哥湾airborne visible infrared imaging spectrometer（AVIRIS）高光谱遥感影像的海面溢油的检测, 结果表明该方法具有计算速度快, 不需要人工辅助等方面的特点, 可用于海面溢油的自动检测。

研究了结温变化对DCJTB混合YAG∶Ce3+荧光粉的白光LED光谱特性的影响。 采用分层点粉的方法, 在LED芯片上分层涂覆YAG荧光粉和有机材料DCJTB, 可以使器件的显色指数高达90。 利用实验室自行研发的一体化LED散热支架可方便准确测量出结温。 实验表明: 结温升高使蓝光芯片辐射幅值不断下降, YAG荧光粉被激发所辐射的黄光辐射幅值先增大后减小, 红光光谱发生蓝移, 器件的显色指数呈线性下降, 色温先增大后减小。

针对空中红外图像中小目标的检测问题, 为了提高检出的实时性, 本文提出了一种通过 FPGA来实现图像预处理的算法。 FPGA完成对输入红外图像进行形态学滤波、图像分割、行程编码等预处理操作。实验结果表明该算法具有很高的实时性, 是一种有效的红外小目标检测预处理算法。

通过理论分析和仿真计算,研究利用不同小波基构造的光学小波滤波器的量化误差,分析交换分解和重构滤波器对光学小波滤波器量化误差的影响。实验结果表明不同小波基的量化误差通常是不同的,具有最小空、频域量化误差的小波基是交换分解和重构滤波器后的5/3小波。根据光学小波滤波器的空、频域量化误差最小原则,基于提升算法,构造出空、频域量化误差最小的最优小波。

提出了Mallat算法的光学实现方法。针对振幅型空间光调制器只能实现非负的实函数,且CCD只能记录光的强度,提出一种应用于光学4f系统的光学小波滤波器的设计方法。根据采样间距,基于张量积方法由一维小波滤波器系数构造二维小波滤波函数。然后通过拆分、傅里叶变换与归一化,得到非负的实函数形式的频域小波滤波器。最后,给出相应的光学小波变换后处理方法。使用该种光学小波滤波器及其相应的后处理方法,利用光学4f系统实现Mallat算法的小波分解部分,并通过数值计算实现Mallat算法的小波重构部分。仿真实验结果表明,通过本文提出的方法在理论上能够高精度地重构输入图像;在引入光学器件量化误差的条件下,平均重构PSNR为54.27 dB。利用实际的光学4f系统进行光学实验,也能以良好的质量重构输入图像。仿真分析和光学实验结果验证了方法的正确性。