针对加速试验中产品的失效机理是否发生改变的问题，基于加速因子不变原则，研究了工程上应用较为广泛的Weibull寿命分布失效机理一致性的检验方法。将Weibull分布转化为I型极值分布，进而研究极值分布尺度参数的统计检验方法，并采用尺度参数的Ansari-Bradley方法进行检验。结合Arrhenius加速模型，基于最小二乘法估计、回归系数的性质构造t统计量，实现对加速因子与分布参数的统计检验，判别失效机理发生改变的应力。仿真模型验证了所提检验方法的有效性。

采用Mie散射方法计算了小尺度范围内, 0.65 μm波长大气气溶胶粒子光学特性与折射率、粒子尺度参数的关系, 并分析了折射率虚部对气溶胶粒子散射相函数的影响。结果表明: 在小尺度范围内, 气溶胶粒子散射特性受折射率、尺度参数影响较大, 折射率实部和尺度参数对消光效率因子等非散射角散射参量的影响存在一定程度的对称性。同时还发现, 在特殊散射角位置, 无论对于单粒子还是对于多分散粒子群系统, 气溶胶粒子(群)的散射相函数与折射率虚部基本无关, 不同折射率虚部的散射相函数在前向散射方向存在交点, 交点位置随粒子尺度参数的变化基本为高斯分布。随着粒子尺度参数的增大, 交点位置向前向小角方向移动, 并逐步趋于离散。这一结论对了解大气气溶胶粒子的散射效应具有一定的参考意义。

漫反射光谱技术被广泛应用于无创测量生物组织光学性质。当光源与探测器很近时,仅仅依靠吸收系数μa和约化散射系数μs′不能准确描述光源附近光的传播状态。而二阶光学参量γ的引入改善了近光源光的传播状态的描述。本文将生物组织的散射等效成特定球形颗粒的散射,基于Mie散射理论,计算了与散射相函数p(θ)有关的单粒子和多分散系粒子的二阶光学参量γ,研究了γ随尺度参数α和相对折射率m的变化规律,描述了γ与组织结构参量之间的联系,并阐述了γ对粒子特征的表征能力。研究表明,参量γ对尺度参数α小于2的微粒尺寸的改变是敏感的,并呈二次函数关系,其系数与相对折射率呈线性关系;对于相对折射率和尺度参数都不相同的两个粒子,他们的各向异性因子g相同时,二阶光学参量γ却不同,粒子越大,γ表征粒子特征的能力越强。这对于无创探究组织微观形态具有深远的意义。

在对我国不同纬度海雾观测资料总结归纳的基础上, 建立了我国海雾微物理结构的拟合分布模型, 归纳了我国海雾的总体特点。标定了最常见海雾的尺度参数, 并根据红外辐射在海雾中的散射与吸收特性, 定量分析了不同海雾的消光系数, 根据米氏散射定律定量计算了中红外波段下海面平流雾的散射衰减度, 并据此与实验结果进行了比对, 吻合性较好。根据米氏理论, 在较浓平流雾条件下, 雾滴为盐溶液时, 中红外波段的消光系数均值为2.90, 海雾消光系数随着尺度参数的增大呈现出单调减小的特点; 而在纯水条件下, 消光系数均值为3.35, 消光系数随着尺度参数的增大而单调增加。

分别用几何光学(GOM)、Lorenz-Mie散射方法计算了0.55 μm波段球形粒子的散射特性，并对两种计算方法的准确性进行了分析。研究了粒子尺度参数、折射率虚部对粒子0°散射相函数的影响。结果表明：在粒子尺度参数大于60时，GOM计算的球形粒子的散射特性与Mie非常接近。在粒子尺度参数小于1 000时，两种方法得到的前向散射相函数与粒子尺度参数均成二次方关系，且计算结果基本一致；随着粒子尺度参数的增大，前向散射与尺度参数之间将逐步失去二次方关系。当粒子尺度参数大于10 000时，采用GOM方法得到的结果要比Mie散射方法的结果偏大；当粒子尺度一定时， 0°散射相函数与折射率虚部之间呈先增大后减小的规律。

提出了一种用于舰船红外图像边缘检测的自适应Canny算子边缘检测方法。先利用 图像的局部最大标准差值为参考值设定高斯滤波尺度参数，然后采用基于梯度幅度直方图的类间方差最大法 计算Canny算子的高低阈值，从而实现边缘的自动检测。实验结果表明，采用该方法检测出的舰船边缘清晰连续， 噪声较少，优于传统的Canny算子边缘检测方法，并且具有很好的工程适用性。

越来越多的与微粒相关的技术问题在许多领域出现, 这些问题都与Mie散射理论有关。利用Matlab改进算法, 对球形微粒子Mie散射特性做了较为全面和深入的分析, 有助于Mie散射理论的研究和应用。

选取冰晶、沙尘和碳黑等典型气溶胶粒子为例, 应用T矩阵方法, 探讨了单分散长椭球形气溶胶粒子的散射相函数随纵横比、尺度参数和折射率的变化规律。折射率虚部为0时, 以纵横比为0.4的冰晶粒子和等表面积的球形冰晶粒子为例, 将两者的相函数比值ρ划分为5个数值区域: 1) 0°附近的前向散射ρ≈1, 2) 从5°左右到30°左右ρ>1, 3) 从30°～35°到80°～110°ρ<1, 4) 从80°～110°到150°～160°ρ1, 5) 160°以后ρ1。 同等条件下, 由于折射率的变化, 沙尘粒子ρ<1对应的范围扩大至更大角度, 而ρ1和ρ1对应的角度区域均相应减小, 而碳黑粒子的ρ1和ρ1对应的角度区域则消失, ρ演变为3个数值区域。上述长椭球形粒子散射相函数的结论为气溶胶粒形检测和分析提供了理论依据。

本文主要讲述了Mie散射物理参量的一种改进数值算法, 在抛弃了Mie散射物理参量的经典算法——连分式算法和后向递推算法之后, 在现有利用Matlab计算散射参量的基础上, 充分利用了Matlab内置命令集和函数集, 得出了任意折射率且尺度参数在10-4～104的球形粒子散射参量的准确计算结果。收敛数度比改进后向递推快, 相应的程序简单易读且执行时间大为缩短, 比现有经典算法所用的递推关系较少, 因此在很大程度上避免了递推过程中误差的积累, 保证了计算结果的可靠性。