近年来，随着深度传感器和三维激光扫描设备的普及，点云数据引起了广泛关注。相对于二维图像，点云数据不仅包含场景的深度信息，还不受光照等环境因素的影响，能够更精确地实现目标识别和三维定位。因此，基于点云的三维目标检测技术已经成为智能空间感知和场景理解的关键技术。本文首先介绍了点云数据的特点，并探讨了不同类型的点云特征提取方法；其次，详细阐述了基于体素、点、图以及体素与点混合的点云目标检测方法的原理和发展历程；然后，介绍了常见的室内外点云目标检测数据集和评价指标，并对各类点云目标检测方法在KITTI和Waymo数据集上的性能进行了详细的比较和分析；最后，对点云目标检测技术的研究进展进行了总结和展望。

为了增加融合图像的信息量, 结合非下采样剪切波变换(Non-Subsampled Shearlet Transform, NSST)和离散小波变换(Discrete Wavelet Transform, DWT)的互补优势, 提出了改进的多模态图像融合方法。采用NSST对两幅源图像进行多尺度、多方向的分解, 得到相应的高频子带和低频子带; 利用DWT将低频子带进一步分解为低频能量子带和低频细节子带, 并利用最大值选择规则融合能量子带; 采用改进连接强度的自适应脉冲耦合神经网络(Improved Connection Strength Adaptive Pulse Coupled Neural Network, ICSAPCNN)分别融合细节子带和高频子带, 并对能量子带和细节子带进行DWT逆变换, 得到融合的低频子带; 采用NSST逆变换重构出细节信息丰富的融合图像。实验证明, 提出的算法在主观视觉和客观评价方面均优于其他几种算法, 且能同时适用于红外与可见光源图像、医学源图像的融合。

海洋中各种微小颗粒物无处不在,它们与海洋物理过程、化学过程、生物和地质沉积等几乎都有关联,尤其在海洋碳循环中起着不可忽视的作用。但长期以来人们对海洋颗粒物的原位观测技术,以及对观测数据的细致分类仍不能满足需求。偏振光散射测量对散射颗粒的粒径、形态和亚细胞层次的微观结构特征十分敏感,测量结果可用于对复杂的海洋颗粒物结构特征甚至海洋生物的生理状态进行定量表征和细致分类。实现偏振光散射的原位动态监测已经在海洋环境监测领域展示出诱人的应用潜力。简单介绍海洋颗粒物的检测方法,重点介绍基于偏振光散射的颗粒物细致分类方法和初步应用,并对其未来的发展方向进行展望。

上转换发光纳米颗粒是一类遵循反斯托克斯原理的新型发光材料, 具有发光强度高、发光稳定、无组织背景荧光、无光漂白、低毒性以及较好的生物相容性等优点, 其激发光为红外或者近红外光, 活体组织穿透深度高, 在生物医学检测、诊断以及疾病治疗等方面均具有潜在的应用价值。磁共振成像是目前医学临床常用的影像检测手段之一, 具有软组织成像质量高、空间分辨率高、无辐射、无损伤等优点, 在心脑血管、肿瘤等疾病的影像诊断方面具有重要作用。本文将聚焦于近年来稀土上转换发光纳米材料在磁共振影像方面的研究进展, 通过介绍磁共振成像机理、磁共振造影剂的构建、上转换发光纳米材料的设计及在磁共振医学影像、疾病治疗等方面的应用, 并结合我们课题组基于UCNP医学磁共振多模态影像的相关研究进展, 对上转换发光纳米颗粒在磁共振成像方面的应用研究进行探讨和展望。

The development of experimental animal models for head and neck tumors generally rely on the bioluminescence imaging to achieve the dynamic monitoring of the tumor growth and metastasis due to the complicated anatomical structures. Since the bioluminescence imaging is largely affected by the intracellular luciferase expression level and external D-luciferin concentrations, its imaging accuracy requires further confirmation. Here, a new triple fusion reporter gene, which consists of a herpes simplex virus type 1 thymidine kinase (TK) gene for radioactive imaging, a far-red fluorescent protein (mLumin) gene for fluorescent imaging, and a firefly luciferase gene for bioluminescence imaging, was introduced for in vivo observation of the head and neck tumors through multi-modality imaging. Results show that fluorescence and bioluminescence signals from mLumin and luciferase, respectively, were clearly observed in tumor cells, and TK could activate suicide pathway of the cells in the presence of nucleotide analog-ganciclovir (GCV), demonstrating the effectiveness of individual functions of each gene. Moreover, subcutaneous and metastasis animal models for head and neck tumors using the fusion reporter gene-expressing cell lines were established, allowing multi-modality imaging in vivo. Together, the established tumor models of head and neck cancer based on the newly developed triple fusion reporter gene are ideal for monitoring tumor growth, assessing the drug therapeutic efficacy and verifying the effectiveness of new treatments.