由于水体对光的吸收和散射作用，水下图像普遍存在颜色失真和细节模糊这两种退化问题。为了得到色彩鲜明、细节清晰的水下图像，提出了一个基于多尺度注意力和对比学习的水下图像增强算法模型。该模型采用编码-解码结构作为基础框架，为了提取到更细粒度的特征，在编码部分设计了一个多尺度通道像素注意力模块，利用3个并行支路提取图像中不同层次的特征，然后将3条支路提取的特征进行融合输入到下一层编码器以及对应的解码层，提高网络特征提取以及细节增强的能力。最后，为了进一步提高增强图像的质量，引入对比学习训练网络。大量实验证明，本文算法增强后的图像色彩鲜明且细节信息保留较好。峰值信噪比和结构相似性指标的平均值最高可达到25.46和0.8946，与其他方法相比至少提高了4.4%和2.8%；水下彩色图像质量指标和信息熵的平均值最高为0.5802和7.6668，与其他方法相比均至少提高了2%；特征点匹配平均比原始图像多24个。

眼镜产品广泛用于人们的日常生活, 但过量的镍元素析出将对人体健康产生不利影响, 国内外皆颁布了关于眼镜架镍析出量限制和检测的标准。通过对国家标准GB/T 38009-2019、国外标准ISO/TS 24348-2014 和EN 16128:2015的检测原理、检测方法和技术要求等方面的对比分析, 方便相关企业和检测机构更好地掌握标准和使用标准。

美国地质调查局(USGS) 2020年12月正式发布了基于Landsat热红外光谱数据生产的2级地表温度产品(Landsat Collection 2 Level-2 surface temperature, LC2L2ST), 但目前还鲜有该地表温度产品的相关研究报道。 由于美国地质调查局已宣布自2022年开始将不提供除该产品之外的其他地表温度数据, 因此有必要对该产品进行适时的评估。 在同类遥感卫星产品中, MODIS地表温度产品的质量最被广大用户认可, 应用也最为广泛, 因此首次将Landsat新型热红外地表温度产品与MODIS地表温度产品进行交互对比, 以评估新产品与MODIS地表温度产品的一致性。 分别选取了我国的不同地区(福州、 太湖、 银川、 敦煌)作为试验区, 以20对同日过空的LC2L2ST与MODIS地表温度影像为数据源进行交互对比。 影像涵盖植被、 水体、 建筑、 荒漠等地物以及不同的季节。 在试验区影像上选取一系列均质样区(ROI), 通过各样区的地表温度均值散点进行拟合回归分析, 研究二者地表温度间的差异及定量关系, 并提出彼此转换的模型。 结果表明, Landsat地表温度新产品与MODIS地表温度产品具有很高的相关性, 4个试验区的决定系数(R2)皆大于0.98, 集成4个试验区的总R2也接近0.98; 但LC2L2ST比MODIS的地表温度平均高0.90 ℃(RMSE=2.29 ℃)。 分析发现, 二者地表温度数据间的差异与其在空间分辨率、 观测角度、 地物类型和季节的不同有关。 从不同地物和季节来看, LC2L2ST在晚秋和冬季略低于MODIS的地表温度, 而在夏季极端高温的城镇、 荒漠地区则明显高于MODIS的地表温度, 且偏差可近7 ℃。 总的看来, Landsat新型地表温度产品与MODIS同类产品的相关性显著, 但在夏季的城市和沙漠地区的差异较大, 因此, LC2L2ST新产品在夏季高温季节的适用性仍有待进一步基于地面实测温度的验证。 鉴于两种地表温度数据产品仍存在着一定差距, 因此二者如要协同使用, 需要进行转换。 本研究基于4个试验区的560个ROI样区构建了二者地表温度间的转换方程, 并通过验证发现, 经转换后的两数据差异性得到大幅缩小。 因此, 必要的数据转换有利于二者数据的协同使用, 可为长时间序列的地表温度变化监测提供连续的遥感数据。

作为燃气轮机的核心部件, 涡轮叶片长期在上千度的高温下工作, 为了保证叶片安全可靠地运行, 需要对其温度进行实时的监测。 辐射测温是目前涡轮叶片非接触式测温的主流方法, 其测温精度与叶片材料反射特性关系密切, 如何预测不同方向反射能量的大小, 减小反射辐射对测温结果的影响是目前研究的难点。 为了预测叶片反射能量大小, 提高辐射测温的准确性, 对涡轮叶片常见材料--完全氧化DZ125的双向反射分布函数(BRDF)进行研究。 采用对比法作为实验测量的方法, 先分析了BRDF对比法测量原理及数据处理方法, 之后自主搭建了试验台, 在温度分别为25, 900和1 100 ℃, 波长分别为1 060, 1 550和1 908 nm的条件下, 控制入射天顶角及反射天顶角在0°~60°范围变化, 方位角在0°~180°范围变化, 测量计算出了多组BRDF值, 分析了各种因素对完全氧化DZ125的BRDF的影响。 最后采用Modified Phong模型对BRDF测量值进行了拟合, 并与实验测量结果进行了对比, 得到了较好的结果。 研究结果表明, 温度、 波长对完全氧化DZ125的BRDF影响较小, 在涡轮叶片工作的温度范围变化不大, 辐射波长变化不大时, 可忽略二者对BRDF的影响。 而入射天顶角、 反射天顶角与方位角对BRDF的影响很大, 入射天顶角与反射天顶角大小越相近, 方位角越接近180°, 测量探头所处位置与镜面反射方向就越接近, 试样的镜面反射特性就越显著, BRDF就越大; 反之, 当探头远离镜面反射方向, 漫反射占据主导, BRDF将呈现快速的衰减。 实验结果显示完全氧化DZ125具有很强的镜面反射特性。 Modified Phong模型拟合得到的结果, 能够较好地反映出完全氧化DZ125的双向反射特性。 这一模型简单可靠, 适用于后期采用蒙特卡罗方法进行数值模拟研究, 以预测完全氧化DZ125材料的反射能量分布, 为后续开展涡轮叶片辐射测温的研究提供理论基础。

总悬浮物(TSM)是水环境评价的重要参数之一, 也是遥感水质反演的重要指标。 GF-1/WFV和GF-6/WFV作为高分系列对外免费开放的卫星数据, 在遥感监测中的应用较为广泛, 但目前针对两种数据的对比分析以及GF-6/WFV新增波段在水体水质参数反演中的适用性研究较少。 以云南滇池水域为研究区域, 对与水体实测数据同步过境(或时相相近)的GF-1/WFV和GF-6/WFV遥感影像采用统计分析的方法进行相同波段(蓝、 绿、 红、 近红外)一致性分析, 在此基础上运用经验回归方法分别构建两种数据的TSM反演模型, 并将加入GF-6/WFV新增波段的模型与GF-1/WFV构建的模型进行对比分析, 选择最优模型应用于滇池2020年的6幅GF-6/WFV图像得到滇池TSM分布图。 结果表明: GF-1/WFV与GF-6/WFV的蓝、 绿、 红、 近红外波段的相关系数分别为0.98, 0.98, 0.97和0.99, 两种数据的表观反射率具有很高的一致性。 GF-1/WFV基于蓝、 绿、 近红外波段构建的差值模型“B2+B4-B1”反演精度较高, 模型反演的均方根误差为6.35 mg·L-1, 平均绝对百分比误差为23.60%。 GF-6/WFV基于近红外、 红边1和红边2波段构建的比值模型“1/B5+B6”反演精度较高, 模型反演的均方根误差(RMSE)为3.07 mg·L-1, 平均绝对百分比误差(MAPE)为20.65%, 以GF-1/WFV构建的差值模型“B1-B4”与GF-6/WFV构建的“B5-B4”对比发现后者均方根误差减小了2.61 mg·L-1, 平均绝对百分比降低了32.33%, 实验表明加入红边波段的模型反演效果较其他模型更好。 采用建模公式得到了2020年滇池TSM分布图, 滇池TSM的变化范围在4~45 mg·L-1, 均值为18.23 mg·L-1, 总体空间分布呈现北重南轻的分布态势, 滇池TSM时间分布表现为上升-下降趋势。 该研究不仅可以为湖泊水质监测传感器波段设置提供参考和借鉴, 也为滇池水资源监管部门进行水质遥感监测提供了技术支撑。

激光散斑对比成像(LSCI)是一种以宽视场方式监测血流速度的非扫描光学成像技术。LSCI技术具有高时间-空间分辨率、快速实时成像、非接触式、仪器结构简单、无需造影剂等优势。本文简要介绍了LSCI的基本原理，概述了反射式LSCI和透射式LSCI两种结构，综述了LSCI在皮肤血流、大脑皮层和视网膜血流等生物医学应用中的最新研究进展，并对其发展前景做了进一步展望，为血流监测提供理论依据和实践指导。