晶体材料的局部结构是对长程有序平均结构的偏离, 随着技术的进步和多年来的深入探究, 局部结构对材料性能的深刻影响逐渐被学界所认识, 对局部结构的探索为材料的性能提升和器件开发提供了关键理论指导。另一方面, 铁电材料往往具备十分复杂的局部结构, 并且局部结构对平均结构的偏离十分微小, 对其进行准确表征具有很大挑战性。本工作针对国际上较为通用的局部结构表征手段进行了综述, 主要包括基于X射线和中子进行的单晶漫散射实验技术和粉末全散射实验技术, 以及相关数据分析和结构模型构建方法; 此外, 对散射技术用于铁电压电材料局部结构表征的典型范例进行了回顾。

字典学习是图像表示的一种有效手段且在图像识别任务中具有出色的表现。大部分传统字典学习算法在多分辨率人脸图像识别中存在不同分辨率下字典判别性不强的问题。为了解决这一问题,提出一种新的带判别性局部结构约束的多分辨率字典学习算法。首先,通过分析字典原子与轮廓向量之间的一一对应关系,采用字典原子的局部几何结构,分别构造了轮廓向量的类内局部约束项与类间局部约束项;然后将这两个约束项统一在同一个正则项中,并将其增加到字典学习目标函数中进行联合优化,从而实现判别性局部几何结构的编码。该算法促使类内编码系数保持相似的局部一致性,而且能有效提高类间编码系数的局部结构的差异性。最后,在多个多分辨率人脸图像数据集上验证了本文算法的有效性,实验结果表明,与同类字典学习算法相比,本文学习的多分辨率字典能保持训练样本中的判别性局部结构,在不同分辨率的人脸图像上获得了更好的识别性能。

为了提高高光谱遥感技术的分析精度, 利用标量衍射理论, 对矩形光栅局部结构误差的衍射效率进行了分析, 并计算了光栅局部周期和缝宽误差对衍射效率的影响。结果表明, 当加工误差使得光栅局部缝宽变大时, 会造成光栅各主极大(除零级)衍射光强变小, 这一误差对±1级处的衍射光强影响相对较小, 随着误差的增加, 越高的衍射级次其光强下降得越快; 而当加工误差使得光栅局部缝宽变小时, 会造成光栅各主极大(除零级)衍射光强变大, 同样, 当误差变大时, 相对±1级的衍射光受到的影响而言, 级次越高对应的主极大衍射光强增大得越快。该研究对于加工矩形光栅减小局部周期和缝宽误差控制提供了参考。

为了提升红外与可见光图像融合精度,提出了一种基于局部区域奇异值分解的自适应PCNN红外与可见光图像融合算法.利用局部区域奇异值构造局部结构信息因子,作为PCNN对应神经元的链接强度.经过PCNN点火处理,获得源图像的点火映射图,通过比较选择算子,选择源图像中明显特征部分生成融合图像.采用多组红外与可见光图像进行融合实验,并对融合结果进行客观评价.实验结果表明本文提出的算法在主观和客观评价上均优于已有文献的一些典型融合算法,可获得更好的融合效果.

针对单一的谱特征表示的局限性，提出了一种基于多谱特征表示的点模式匹配算法。利用图的不同矩阵的特征值序列作为特征点的描述子；借助多谱嵌入技术求解获得局部结构描述子的相似性；结合几何相容性，使用概率松弛的方法实现点模式匹配问题的求解。模拟数据和真实图像上的比较实验验证了该算法的有效性和稳健性。

本文采用半自洽场(semi-SCF) 自由Ni2+的3d轨道波函数、点电荷-偶极子模型和Ni2+-6X-(X=F,Cl,Br,I)络合物的μ-κ-α模型,建立了结构参数与光谱、EPR谱之间的定量关系,利用完全对角化方法,由光谱和电子顺磁共振(EPR)谱,确定了CsMgCl₃:Ni²⁺晶体的局部结构参数,统一解释了CsMgCl3:Ni2+晶体的吸收光谱和EPR 谱.此外,还讨论了高阶微扰方法、参量拟合方法等问题.理论计算结果与实验值符合得很好.

端点、折点、歧点和交点是骨架图形的重要特征点.提出用快速查表法检测侯选特征点,再进行侯选特征点聚集,用局部结构分析,去除假特征点,判别真特征点的类型,并对折点给以大致的定量描述.实验结果表明,该方法能快速有效地找出骨架图形的特征点,在目标识别、字符识别等应用中起着关键作用.