对新型色貌模型CAM16的颜色空间均匀性进行分析评估,发现该模型颜色空间仍旧存在视觉均匀性不够理想的问题,这将会影响跨媒体颜色再现的准确性,导致相同颜色在不同观察环境下产生色差。为此,通过BFD色差数据集对该模型进行优化,以修正视觉均匀性,进而提出更为均匀的色貌模型CAM16-J'a'b',同时采用国际通用的芒塞尔表色系统对优化后的颜色空间进行均匀性检验。结果表明,优化后的颜色空间均匀性有所提高,为跨媒体颜色再现研究提供了参考。

为了提升大F数下瑞奇-康芒检验的面形恢复精度,提出局部采样影响矩阵法,对干涉仪采集到的压缩椭圆图样按各像素点实际入射角大小分别建立影响矩阵,恢复像素点的面形偏差。通过该方法遍历整个平面镜镜面,得到平面镜面形。利用仿真验证了局部采样影响矩阵法的精度并和传统影响矩阵法进行详细对比,结果表明相较传统影响矩阵法,局部采样影响矩阵法在离焦、像散、三级彗差、三级像散、三级球差等因素下的精度提升十分明显,证明局部采样影响矩阵法更适合瑞奇-康芒检验的面形恢复。

在影响矩阵法瑞奇-康芒检验中, 恢复被测面形的关键在于构建被检平面面形误差与系统波像差之间的Zernike系数影响矩阵。为了提高瑞奇-康芒法的检测精度, 研究了采用单位激励法来精确计算影响矩阵的方法。分别重构平面镜仅包含某一种Zernike波像差下的系统波像差分布, 经Zernike拟合得到该种Zernike像差的影响系数向量; 由各Zernike像差的影响系数向量组成影响矩阵, 然后用最小二乘拟合出被检平面面形。对口径为90 mm的平面镜进行实际检验, 在瑞奇角为26.5°与40.6°的情况下进行波前恢复, 得到被检平面镜PV值为0.141 3λ, RMS为0.019 4λ。与直接采用平面参考镜检测相比, 瑞奇-康芒法检测误差PV值为0.082 8λ, RMS为0.010 9λ。该方法能够精确生成影响矩阵, 抑制了影响矩阵法中对大F数的依赖, 可用于精确恢复平面镜面形。

我国生物质能源产业近年来得到快速发展, 但对能源草的研究还处于初级阶段, 如果能建立全面的能源植物木质素、 纤维素、 半纤维素的近红外预测模型数据库, 将有助于优良品种的筛选、 能源植物能用性能的评价及生物质能源产业在线控制。 本研究采用傅里叶变换近红外光谱(FT-NIR)技术结合偏最小二乘法(PLSR)建立了荻、 南荻、 奇岗、 芒四种芒属能源植物品质指标(纤维素, 半纤维素, 木质素和灰分)近红外预测模型, 并在此基础上研究了样本粒度对模型的影响。 研究结果表明: (1)四种芒属能源植物茎秆中纤维素, 半纤维素和木质素含量误差均方根(RMSECV)分别为1.35％(R2=0.88), 0.39%(R2=0.91)和0.35%(R2=0.80), 叶片中纤维素, 半纤维素和木质素含量误差均方根(RMSECV)分别为0.72%(R2=0.88), 0.85%(R2=0.85)和0.44 (R2=0.87), 所建的纤维素, 半纤维素和木质素的近红外校准模型在预测未知样品含量时效果较好, 但灰分含量预测效果不理想; (2)2和0.5 mm粒度样品所建近红外模型均满足样品检测精度要求, 但考虑到时间和人工成本, 建议在工厂对能源植物原料品质进行分析时, 采用2 mm样品建模。

为使瑞奇-康芒法检测结果更为真实地反映出被检平面镜的面形情况, 对瑞奇-康芒检测数据处理方法进行研究。针对现有的数据模型, 提出利用坐标转换关系法计算平面镜的面形误差。利用仿真验证坐标转换法的有效性并分析此方法的理论计算精度。通过对比实验结果与干涉仪直接检测结果可知, 坐标转换法的实际PV检测精度优于1/20 λ, RMS检测精度优于1/100 λ, 达到高精度检测要求。相比影响矩阵法结果, PV精度提高了0.013 λ, RMS精度提高了0.003 7 λ, 证明坐标转换法更适用于瑞奇-康芒法数据处理分析。

老芒麦(Elymus sibiricus L.)是青藏高原地区主要禾本科牧草,对该区畜牧业具有重要作用.粗蛋白(CP)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)和体外干物质消化率(IVDMD)是影响牧草营养价值高低的主要参数.基于近红外光谱技术(NIRS)结合偏最小二乘法建立了老芒麦CP,ADF,NDF和IVDMD的近红外预测模型.所建CP,ADF,NDF和IVDMD模型校正决定系数(R2cal)分别为0.994　5,0.949　9,0.913　3和0.982　2,校正标准差(SEC,%DM)分别为0.329　9,0.779　9,1.343　0和1.376　2;验证决定系数(R2val)分别为0.993　8,0.944　9,0.890　7和0.979　0,验证标准差(SEP,%DM)分别为0.362　1,0.787　8,1.385　2和1.430　3.预测相关系数(r)大于0.943　8,相对分析误差(RPD)为3.02~12.63,表明NIRS能够对老芒麦CP,ADF,NDF和IVDMD进行准确分析.

为了提高瑞奇-康芒法检测平面镜面形误差的精度，提出了利用检测系统光瞳面与被检平面镜表面的坐标映射关系插值拟合平面镜面形的方法。结合最小二乘法分析，解算了由光路调整引入的离焦误差，获得了更为真实的平面镜面形误差。理论仿真分析显示，此方法的平面镜测量误差可控制在λ/100(λ=632.8 nm)量级。对口径为40 mm的小口径平面镜进行了实际检测，检测过程中通过多角度旋转被测平面镜，利用坐标映射关系和幅值转换关系对测试波前进行恢复，在分离系统离焦误差后得到被检平面镜面形RMS值为0.018 6λ，与干涉仪直接检测得到的RMS值0.021λ相比，残差为0.002 4λ。实验结果证明了此种误差分离技术在瑞奇-康芒法对平面镜面形检测时的有效性与准确性。

为实现高精度瑞奇康芒法检测，利用检测系统光瞳面与被测平面镜二者间的坐标转换关系，结合最小二乘法直接对测得的系统波像差进行恢复，通过两角度检测分离由光路调整引入的离焦误差，得到更为精准的平面镜面形。分析光路中测试距离对坐标转换关系以及瑞奇角求解精度的影响，根据仿真分析结果确定实验方案。实验中采用两角度检测，对测试波前进行恢复并分离系统调整误差后，最终得到被检平面镜面形，结果峰谷(PV)值为0.182λ、均方根(RMS)值为0.0101λ，对比干涉仪直接检测结果PV值为0.229λ、RMS值为0.013λ，PV检测精度优于λ/20，RMS检测精度优于λ/100，实验结果证明了此种面形恢复方法的有效性以及测试距离精度分析理论的正确性，从而实现了瑞奇康芒法高精度检测。