使用现有边缘检测方法提取古代壁画的线稿，存在噪声干扰大且丢失信息较多的问题。本文提出一种融合像素差卷积的壁画最优波段线稿提取方法，利用最小噪声分离方法将壁画多光谱数据的有效信息和噪声分离，选择最优主成分波段进行线稿的提取。针对传统卷积提取图像梯度信息的问题，引入像素差卷积提高边缘检测的图像梯度信息。在侧输出网络加入尺度增强模块（SEM）丰富多尺度特征，同时针对像素级别不平衡引起的像素错误分类问题，设计了基于图像相似度的Dice损失函数策略，逐级最小化像素距离获得清晰图像边缘，并利用壁画数据集先验知识微调模型解决数据集不足的问题。实验结果表明，本文方法可以在壁画褪色和噪声较多的场景下提取出较为清晰的线稿，线稿图像的SSIM和RMSE均优于其他算法，分别提高了2%~10%和2%~4%；在公开数据集BIPED上对模型进行验证，所提方法的ODS和OIS较PiDiNet分别提高0.005和0.007。该方法对褪色及具有病害的壁画可以提取出清晰完整的线稿图像。

面向核电磁脉冲等强电磁环境下复合材料壳体平台的电磁环境效应分析需求，根据Maxwell-Ampere定理的积分形式，分析得到了时域有限差分方法在处理弱导电薄层介质材料参数时的等效计算方法，即当介质等效波长远大于模型厚度时，可将薄层模型适当增厚，同时等比例减小其电导率，参数等效前后模型的电磁耦合特性基本相同。该方法通过等效增厚薄层材料从而实现增大空间离散步长，减少网格量的目的，不需要改变传统时域有限差分方法的时间步进格式，不会破坏计算的稳定性。无限大有耗介质薄板、薄层球体、含薄层壳体无人机电磁耦合等算例表明，在包含毫米级厚度弱导电介质薄层壳体平台的核电磁脉冲耦合模拟中，该方法具有较好的适用性。

采用功率谱反演法模拟了同轴叠加产生的双拉盖尔-高斯涡旋光束（Double Laguerre-Gaussian Vortex Beam，DLGVB）在海洋湍流中传输时的光强和相位分布，仿真分析了DLGVB光束在不同海洋湍流参数下的闪烁指数以及在基于开关键控调制的水下光通信系统中的通信误码率。结果表明，随着湍流动能耗散率的减小，盐度温度波动平衡参数、温度方差耗散率及传输距离的增加，闪烁指数逐渐增加；随着湍流动能耗散率以及拓扑电荷差值的增加，误码率减小。在海洋湍流环境下，使用DLGVB光束进行传输可以抑制海洋湍流带来的干扰，选择最佳的拓扑电荷差值，可以有效提高传输通信质量及通信系统容量。本文研究结果对涡旋光束及其叠加态在海洋湍流下传输特性研究及水下光通信系统持续扩容的发展需求方面具有重要的参考价值。

在二维光子晶体中嵌入了线缺陷，利用线性干涉效应和波导耦合，设计了一种基于二维光子晶体的同或门和与非门结构。主要采用平面波展开法对该二维光子晶体的能带结构进行分析，采用时域有限差分法，结合线性干涉效应，在Rsoft平台对所设计的同或门和与非门进行稳定电场图和归一化功率仿真。仿真结果标明：设计的同或门对比度高达29.5 dB，响应时间为0.073 ps，数据传输速率为13.7 Tbit/s；设计的与非门对比度高达24.15 dB，响应时间为0.08 ps，数据传输速率为12.5 Tbit/s。这些结果表明所设计的结构对比度高、响应时间短和数据传输速率快。

针对反射式显示器彩色电润湿电子纸在不同色温环境光下显示颜色不一致，影响显示图片色彩还原度的问题，提出一种基于彩色电润湿电子纸光谱反射率特性的色彩校正方法。通过彩色电润湿电子纸的光谱反射率特性，得到不同色温环境光下显示颜色的光谱对应关系，以此建立不同色温环境光下彩色电润湿电子纸显示颜色的映射关系，并根据该映射关系对输入颜色数据进行校正，从而减小不同色温环境光下显示颜色的色差。设置标准光源A（5 000 K）、实验光源B（3 500 K）和实验光源C（6 500 K）对样品进行测试。在两个实验光源下，测量100个测试色块在经过本文方法校正前后的色度数据。实验结果表明，校正前后显示颜色与标准光源下显示颜色的平均色差分别减小了55%和35%，校正后的显示图像平均主观评价Z得分分别为0.45和0.25。

随着电气化的发展，电气与电子系统中的电磁兼容问题越来越被重视，为了消除或抑制电磁耦合的影响，实现设备或元件电磁兼容的工作，有必要对线缆间的串扰进行研究。但目前少有相关研究关注独立的发射回路与接收回路构成的双差模回路间的电磁串扰问题。提出了一种基于多导体传输线理论的五导体传输线模型，并基于此研究了双差模非屏蔽线缆回路间的串扰问题。该方法根据耦合机理，首先建立单位长度五导体传输线等效模型，然后根据有限差分的方法列写基尔霍夫方程组，最后补充边界条件后求解得到串扰的频域解。将串扰计算结果与CST软件仿真结果进行对比，验证了该模型和计算方法的可行性与有效性，经计算分别研究了感性耦合与容性耦合，分析得到了不同因素对线束间串扰的影响规律，可为实际工程中采取措施抑制线缆间串扰提供指导，体现出该模型的先进性。

微波加热不均匀性一直以来都是从事微波加热控制方向研究人员心目中的热点问题。根据微波加热装置的物理结构建立了炉内各层表面的温度静态差分模型结合实验以求得微波加热的实际功率。再基于传热学的有限差分法建立三维空间中的温度分布模型，利用MATLAB以及COMSOL仿真对比验证了模型的有效性。假定微波均匀加热求得被加热介质的平衡温度与不均匀加热时的温度进行比对以找出微波加热过程中介质的部分温升平衡点，最后互相比对找出最优点为控制对象进行专家PID（proportion-integral-derivative）微波加热。实验结果表明，该方法能较为精确地测量出被加热介质任何时刻的平衡温度，使得微波加热在工业生产上有着更加广泛的应用。

贵州省属于典型的喀斯特山区，受地势和气候影响，省内不同区域污染气体浓度具有明显的时空差异。因此，利用交互式数据语言 (IDL) + 遥感图像处理平台ENVI、地理信息系统软件ArcGIS等，基于臭氧层监测仪 (OMI) 的L3 V003柱浓度数据和地面环境监测站数据，从时间和空间两个方面在区域尺度上评估分析了贵州省3种主要污染气体的浓度变化差异和时空演变特征。结果表明：(1) 2019年，贵州省二氧化氮 (NO₂)、二氧化硫 (SO₂)、臭氧 (O₃) 柱浓度较2005年呈下降趋势，且两种方法监测的NO₂、SO₂季节特征均表现为“秋冬高、春夏低”，受太阳辐射和天气过程影响，两种方法监测的O₃均表现为“春夏高、秋冬低”的季节特征；(2) 对比分析表明，遥感方法反演的NO₂柱浓度极大值和SO₂柱浓度极小值较地面监测结果在时间上存在滞后性，但滞后时间较短，没有出现跨季节差异，总体上空间差异性大于时间差异性，且SO₂夏季空间差异性大于冬季；(3) 自然界平流层中含有大量臭氧，且夏季贵州雷雨天气较多，在天气过程发生时，高层氧气极易被大量分解并生成O₃，由于大气垂直输送较为活跃，使得平流层O₃稳定性降低，对近地面浓度影响较大，因此遥感反演的O₃浓度与地面监测结果在时间和空间上均有明显差异性。