为了克服噪声导致的相位展开不连续现象,用Canny边缘检测算法获取重建模型的真实边缘,结合二阶差分函数计算边缘可靠性,并根据可靠性的大小逐区域展开相位,以达到稳定展开模型全局相位的目的。提取传统算法和本算法相位展开后任意行(或列)的数据点,得到两种算法相对原始数据点的标准差分别为0.0562和0.0121。同时,本算法可以解决枝切法中因噪声过大导致的相位展开稳定性低以及最小二乘法在重建模型中断层的问题,能很好地克服噪声并进行三维重建。

土壤是人类生存环境的重要载体, 因此, 土壤重金属污染问题一直备受关注。 随着遥感技术的发展, 高光谱遥感在土壤重金属研究中取得了大量的成果, 但是, 基本上是根据土壤中有机质、 铁、 粘土矿物等的光谱吸收特征和反演土壤中重金属含量, 而不能够区分土壤重金属污染光谱之间的微弱差异。 通过盆栽土壤不同浓度铜(Cu)、 铅(Pb)污染实验得到不同浓度Cu和Pb污染下盆栽土壤光谱曲线、 土壤含水率和有机质含量, 提出了一种光谱二阶差分Gabor展开方法探测不同浓度Cu和Pb污染下土壤光谱曲线之间的微弱差异。 以二阶差分为基础, 首先将土壤光谱转换为稀疏光谱, 然后结合土壤稀疏光谱与Gabor展开理论, 在频率域中检测不同浓度土壤重金属污染光谱之间的微弱差异, 因此, 摆脱了单纯通过土壤光谱反射率信息反演土壤重金属含量的研究, 而是对土壤重金属污染光谱信息进行时频分析, 最终达到检测土壤重金属污染瞬时光谱存在的目的。 结果表明: 受Cu和Pb污染的盆栽土壤光谱二阶差分Gabor展开系数尺度及等高线分布有较大的差异, Cu污染的盆栽土壤光谱二阶差分Gabor展开系数尺度分布存在两个较高的峰值, 且等高线在第1 800~3 600项之间稀疏分布, Pb污染的盆栽土壤光谱二阶差分Gabor展开系数尺度分布存在一个较高的峰值, 且等高线在第3 200~3 600项之间密集分布; 二阶差分Gabor展开法检测的土壤Cu和Pb污染结果与土壤Cu和Pb含量、 土壤含水率、 土壤有机质是密切相关的, 由于土壤Cu和Pb含量、 有机质含量、 含水率的不同, 土壤Cu和Pb污染二阶差分Gabor展开光谱尺度分布而不同。 根据相关性分析结果, 分别将土壤Cu和Pb污染划分为三组: Cu(50)~Cu(300), Cu(400)~Cu(800), Cu(1 000)以上; Pb(50)以下, Pb(100)~Pb(300), Pb(400)~Pb(1 200)。

本文应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G(d)和6-31++G(d)基组水平上对氨团簇氢键体系进行了研究,计算得到了氨团簇(NH3)n(n=2～8)的各种稳定构型及对应的能量和团簇束缚能.分析发现,在各类尺寸中以单环结构最为稳定,而相同尺寸的异构体之间团簇束缚能越大越稳定.最后利用二阶差分理论讨论了不同尺寸氨团簇中最稳定结构的生长规律,结果表明n=5,7时的结构最为稳定,具有明显的幻数特征,n=6,8时的团簇结构最不稳定,而在n=2～5之间,随着n的增大团簇的稳定性也在逐步增强.

相位展开是光学干涉相位测量技术中的重要步骤，由于噪声、欠采样等因素的影响，精确的相位展开变得非常困难。将相位的二阶差分和最小费用流算法结合，提出一种以相位的二阶差分作为最小费用流权重的相位展开算法。模拟计算表明，该算法既可有效地避免枝切法由于连接的枝切形成闭合区域导致局部相位不能展开的问题，又可减小最小二乘法近似逼近带来的较大误差，相对于未设置权值的最小费用流算法，提高了其相位展开的精度。对三维形貌测量中的实验数据相位展开结果，证明了该算法的有效性。