在数字图像相关计算中,通常需要人为地选择一个散斑区域以限制搜索区域。随着工业自动化的发展,经常需要获得材料表面的实时位移场和应变场,找到一种快速准确的散斑区域提取算法显得尤为重要。二阶梯度熵函数在散斑提取过程中,耗时过长,计算复杂多变的散斑图时不能准确提取散斑区域。针对这些问题,根据散斑分布特征,提出了一种基于拉普拉斯金字塔加权熵的散斑区域提取算法。该算法在降低计算量的同时,可根据不同散斑图的熵值分布直方图灵活地自动确定阈值。研究结果表明:在散斑区域提取过程中,该算法可以较灵活地选择阈值,完成散斑区域的自动提取,同时计算时间可减少90%以上。该算法较二阶梯度熵函数有了较好的改进,基本能实现复杂背景下散斑区域的提取,同时提取速度有了显著的提升。

基于石墨烯纳米带阵列的共振效应,提出了三层石墨烯纳米带阵列结构,研究了该阵列参数对复合结构的多频滤波特性的影响规律。利用时域有限差分(FDTD)法,讨论了费米能级、石墨烯带宽占比、外界折射率对滤波频率的影响。研究结果表明,增加费米能级能使谐振频蓝移,增加石墨烯带宽占比和外界折射率均使谐振频率红移,费米能级改变0.1 eV时,谐振频率的改变量超过5 THz。

提出了通过求解代数方程组重建三维轴对称场的一种方法,并利用计算机数值计算及图像处理技术对所提出的方法作了模拟证明.研究结果表明,重建场的平均误差通常在1%以下,当重建场边界区域的场分布与零值相差较大时,其重建精度优于"环带法".

利用86.5%环围功率法研究不同类型的激光器的等效高斯光束半径.并结合热处理实验,采用任意分布光束热作用快速计算的数学工具对热作用结果进行比较研究.最后,对激光热处理中光束参数表述问题进行了研究.

用标量衍射理论详细讨论一种强激光宽带扫描转镜,导出任意激光束通过光学系统后任意给定观察区域的瞬时光束功率密度分布。当给定激光处理工件的运动速度及工件表面对光能的吸收特性后,研究了给定时间间隔内材料表面吸收能量的分布及计算实例。