纳米矿物与污染控制安徽省普通高校重点实验室，合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥 230009
软锰矿作为含硫化物废水、废气、沼气、工艺气体等脱硫材料已得到广泛应用，然而其脱硫产物的特性和应用还缺少深入研究。实验模拟废水脱硫、常温废气脱硫、工艺气体高温脱硫工况获得相应的软锰矿硫化产物，探究不同方式硫化软锰矿的物相组成、废水除镉效果及其作用机制。考察了溶液的pH值、初始镉浓度、反应时间、温度等因素对除镉效率的影响，通过X射线粉末衍射、扫描电镜对不同方式硫化软锰矿除镉前后样品进行表征。结果表明，废水脱硫、常温废气脱硫、工艺气体高温脱硫工况获得产物除镉能力分别为73.93、66.76、44.96 mg/g。脱硫产物除镉机理是其中的MnS与CdS在溶度积差推动下发生的溶解-沉淀反应。不同硫化方式导致形成的MnS晶体结构、形态、结晶度差异是其除镉效果不同的主要原因。软锰矿脱硫产物对重金属镉具有良好的去除效果，在环境污染治理中具有广阔的应用前景。
软锰矿 脱硫 硫化 重金属 除镉 pyrolusite desulfurization sulfurization heavy metal cadmium remove
1 中国民用航空飞行学院航空工程学院, 四川 广汉 618307
2 温州大学机电工程学院, 浙江 温州 325035
3 LTB-CHINA, CHENGDU OFFICE, 四川 成都 610000
激光除漆作为激光清洗技术的分支, 有望替代传统打磨及化学除漆工艺, 实现飞机蒙皮表面漆层的可控清除, 但除漆过程及质量的可控性依赖于有效的原位、 在线监测技术。 针对飞机铝合金蒙皮表面多漆层结构, 采用LIBS技术对不同漆层、 不同厚度时漆层特征元素进行光谱与成分分析, 在信号解译基础上建立漆层去除层数、 去除厚度与LIBS光谱变化的内在关联, 实现除漆过程质量的实时监测与反馈控制。 结果表明, 分层除漆过程中面漆、 底漆完全清除后, 漆层特征元素(Fe, Ti)的光谱峰消失。 LIBS监测到面漆的特征元素Fe在501.494 1和521.517 9 nm处Fe Ⅰ 的光谱特征峰消失时, 判定面漆完全清除。 监测到底漆特征元素Ti在498.173 0, 499.107 0和521.039 0 nm处Ti Ⅰ 的光谱特征峰消失时, 判定底漆完全清除。 厚度除漆时, 随漆层厚度降低或激光脉冲作用次数增加, 漆层特征元素(Ca)的光谱峰强相应降低, 至漆层厚度为0时(完全去除), 漆层特征元素光谱峰消失, 同时基体特征元素(Al)光谱峰出现。 LIBS监测616.217 0, 643.907 0和422.673 0 nm处Ca Ⅰ 的光谱信号强度变化能够监测激光除漆时剩余漆层厚度, 实现对激光除漆厚度的可控清除监测。 另外, 结合EDS与SEM测试分析, 验证了LIBS用于飞机蒙皮激光除漆过程与效果监测、 分层与厚度控制的可行性, 表明在不损伤基体氧化层的前提下, 通过监测对应波长位置的面漆、 底漆特征元素光谱与成分变化规律能够实现激光分层可控、 厚度可控除漆。
飞机蒙皮 激光除漆 激光诱导击穿光谱 可控性 监测与反馈 Aircraft skin Laser paint remove Laser-induced breakdown spectroscopy Controllability Monitoring and feedback 光谱学与光谱分析
2021, 41(10): 3233
单点金刚石车削技术虽然可以使铜反射镜获得较好的表面粗糙度, 但同时也产生了车削刀纹, 刀纹引起镜面光的散射现象, 严重影响系统的光学性能。为研究去除铜反射镜车削刀纹的修抛工艺最佳参数, 采用4因素4水平正交实验法, 通过ZJP350平面精磨抛光机进行抛光工艺实验, 以及Zygo Newview 8200白光干涉仪对铜反射镜的刀纹去除情况和表面粗糙度进行检测。结果表明: 铜镜胶盘的方法会使铜镜表面产生划痕以及塌边现象, 而阻尼布手工修抛法则可避免这些问题。实验得到了最佳修抛工艺参数, 可使铜基反射镜表面刀纹去除, 粗糙度平均值达到2.387nm, 低于初始数据。证明该方法可在不破坏车削精度的前提下去除车削刀纹, 对其他金属反射镜刀纹去除的研究具有参考意义。
应用光学 光学元件加工 去除车削刀纹 阻尼布修抛 正交实验 applied optics optical element processing remove turning blades damping cloth polishing orthogonal experiment
空军航空大学 航空作战勤务学院，长春 130022
高光谱图像的空间分辨率普遍较低，导致混合像元大量存在，为目标检测带来了一定困难。为了实现复杂背景下的高光谱图像目标检测，提出了一种去端元的目标检测方法。在光谱解混技术的基础上，建立了复杂背景下的光谱混合模型并加以改进，采用多次去端元的方法，取得了简化背景之后的高光谱图像。结果表明，与传统的RX目标检测算法相比，所提出的算法能够显著提升目标检测效果。在实际的**运用中，为大尺幅图像的目标识别和揭露伪装提供了思路。
光谱学 高光谱图像 去除端元 目标检测 spectroscopy hyperspectral images remove end members target detection
桂林电子科技大学 电子工程与自动化学院, 广西 桂林 541004
介绍了基于ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)算法的无重叠视野域的目标交接。当目标离开摄像机1视野域时, 利用ORB算法提取目标特征点, 待匹配特征点通过PROSAC(Progressive Sample Consensus)算法剔除外点, 保留有价值的特征点。当目标进入摄像机2视野域时, 通过Vibe(Visual Background extractor)算法获取进入摄像机2的运动目标, 并提取待确认运动目标的特征点, 去除外点并与摄像机1视野域提取的特征点做匹配, 匹配率达到阈值则表示目标一致, 完成目标交接并进行跟踪。实验结果表明, 文献提出的方案能够实现目标在多摄像机视野域间的快速交接。
无重叠视野域 目标交接 特征匹配 剔除外点 non-overlapping target handoff feature matching remove outer point
1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院，光电信息技术教育部重点实验室，天津 300072
2 北京华科创智健康科技股份有限公司，北京 100195
本文针对频域光学相干层析成像技术(FDOCT)受到复共轭镜像影响严重的问题，提出一种K 域抽取的色散编码稀疏重构算法(DEFR)。通过在系统的参考臂和样品臂引入一定的色散量，利用数值色散补偿算法精确提取色散因子，采用稀疏重构算法对纵向扫描信号进行迭代提取峰值点及其镜像的频域光谱，减少了迭代中傅里叶变换的次数，实现了对复共轭镜像的压缩。实验结果表明，该算法在有效抑制镜像的同时运算效率提高了46.1%。
光学相干层析 色散补偿 稀疏重构 消除镜像 图像重建 optical coherence tomography dispersion compensation sparse signal reconstruction remove mirror term image reconstruction
华南师范大学, 华南先进光电子研究院光及电磁波研究中心, 广东 广州 510006
本文利用拉曼光谱和化学计量学方法, 建立快速分类模型对大米进行区分。在使用最小二乘法对离散拉曼光谱进行多项式拟合去除荧光背景的前提下, 利用在第一次迭代过程去除大型拉曼峰和计算噪声电平的方法, 并且保留数据维数在原来的50%以下。获取精确的拉曼信号。再用主成分分析法(Principal component Analysis, PCA)对3种大米全波段的拉曼光谱进行降维分析, 线性判别方法(Linear discrimination analysis, LDA)对样品进行分类, 结果显示采用前两个主成分能达到93.8%的正确分类, 采用前三个主成分能达到97.9%的正确分类。优化之后的模型对于大米的判别分析具有很好的效果。
拉曼光谱 去除荧光背景 主成分分析 线性判别分析 Raman spectra Fluorescence background remove PCA LDA
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为实现室外模糊红外图像对比度增强，提出一种基于去雾模型的红外图像增强方法。结合红外图像特点，对可见光去雾增强方法进行改进优化。采用三级高斯金字塔分解扩展实现图像快速均值滤波，获取透射率粗估计；通过图像统计信息自适应细化透射率，恢复出无雾图像；针对无雾图像整体亮度较暗现象，进一步采用背景抑制的分段对比度增强。实验结果表明：增强后图像细节信息突出，层次感丰富，人眼视觉效果良好。客观测评结果表明，该算法能有效增强红外图像对比度。嵌入式平台测试耗时28ms，可以实现实时红外图像增强处理。
图像处理 红外图像增强 去雾模型 均值滤波
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 西安交通大学苏州研究院, 江苏苏州 215123
3 西安交通大学机械工程学院, 西安 710054
针对回转对称非球面的抛光工序, 本文提出了一种点接触式的磨抛工艺以及实现等去除量磨抛加工的数控设备运动模型。磨抛工艺基于数控光学表面成形技术及 Preston假设, 采用筒形磨抛轮对回转对称非球面进行点接触式磨抛加工.在加工过程中, 数控设备各轴的运动为变速运动, 即工件的转速及磨抛轮的进给速度随着加工位置的改变而改变。通过对该变速运动模型进行求解, 并由数控加工设备进行精确控制, 从而实现等去除量的磨抛加工。实验结果表明, 该变速运动模型能够很好地实现回转对称非球面的等去除量磨抛加工。
非球面 磨抛工艺 等去除量 变速运动 aspheric surface grind-polish equal-remove rate variable speed motion model
上海交通大学机械与动力工程学院, 上海 200240
条纹是切面上决定切割质量的主要结构, 切口上部条纹的主要特征是: 固液边界清晰, 表面上几乎没有二次凝固相, 厚度方向上近似垂直。文中提出了瞬时去除模型, 并给出了具体的数学公式表示, 通过变量替换将方程求解大幅简化, 并采用差分法对其进行了数值求解。通过该模型分析了条纹形状随着Peclets数、熔融层厚度、激光功率等参数变化的规律。最后通过氧助激光切割碳钢实验对上述分析结果进行了验证。结果表明, 条纹形状与文中的分析结果极为类似, 二者随着切割速度的变化趋势的不一致主要来自氧化反应的影响和分析中参数单独变化的假设。
熔化切割 条纹 瞬时去除 数学模型 fusion cutting striation instantaneous remove mathematical model
