为了提高大空间γ辐射场全局计算效率，开展了全局减方差（Global Variance Reduction，GVR）方法在大空间γ辐射场计算中的应用研究。针对计数栅元/网格体积差异造成的过度分裂问题，引入体积修正因子修改全空间权窗参数。体积修正后的基于通量的GVR方法计算的全局品质因子（FOM_G）比直接模拟提高约39倍。针对非计数区计算耗时问题，提出了非计数区修正方法，使得FOM_G因子进一步提高40%。在引入体积和非计数区修正的基础上，在大空间γ辐射场计算中与基于粒子误差、权重、径迹、数目、能量、碰撞和通量的7种GVR方法进行对比。结果表明：7种GVR方法计算的FOM_G因子比直接模拟提高2~3个量级，基于误差的标准差σ降低2~3个量级；而基于权重的GVR方法计算的FOM_G因子比直接模拟提高2 304倍，在所有GVR方法中减方差效果最好。在基于通量的GVR方法中引入光滑因子SI后，模拟计算的权窗下限随SI增加而减小，FOM_G因子随SI的增加先增加后减小。当SI=0.8时，该方法计算的FOM_G因子最大，比直接模拟提高3 246倍。

构建了一种基于自监督的框架，该框架从单目立体内窥镜视频中提取多视图图像，利用图像中的底层三维（3D）信息构建对象的几何约束，实现软组织结构的准确重建。基于分割任意场景模型对内窥镜下的动态手术器械、静态腹腔场景及可形变软组织结构进行分割解耦。该框架利用简单的神经网络多层感知机来表示动态神经辐射场（NeRF）中运动手术器械和形变软组织结构，基于偏斜熵损失对手术场景中的手术器械、腔体场景和软组织结构进行正确分离。在通过使用单目立体内窥镜捕获机器人手术模拟器场景的数据集上，将所提方法的结果与其他方法进行定量定性比较。结果表明本文方法在处理腹腔体场景、软组织结构重建、手术器械的分割解耦，以及来自多视点的3D信息和运动对象的图像分割等方面显著优于当前的方法。

相比传统的三维重建方法，神经辐射场（NeRF）在隐式三维重建方面显示出了优异的性能，然而简单的多层感知机（MLP）模型在采样过程中缺乏局部信息，产生细节模糊的三维重建场景。为解决这一问题，提出一种基于MLP的多特征联合学习方法。首先，在NeRF嵌入层和采样层之间构造多特征联合学习（MFJL）模块，有效解码输入的多视图编码数据，补充MLP模型缺失的局部特征信息。然后，在NeRF采样层和推理层之间建立门控通道变换多层感知机（GCT-MLP）模块，学习高阶特征交互关系，并控制反馈给MLP层的信息流，实现对歧义特征的选择。实验结果表明：所提基于改进MLP的神经辐射场可以避免三维重建中的视图模糊和混叠现象；在Real Forward-Facing数据集部分场景上的平均峰值信噪比（PSNR）、结构相似度（SSIM）、学习感知图像块相似度（LPIPS）分别为28.08 dB、0.887、0.061；在Realistic Synthetic 360°数据集部分场景上的PSNR、SSIM、LPIPS分别为32.75 dB、0.960、0.026；在DTU数据集部分场景上的PSNR、SSIM、LPIPS分别为25.96 dB、0.807、0.208；与NeRF相比，具有更好的视图重建性能，并且在主观视觉效果上得到更加清晰的图像和细节纹理特征。

由于数据通量限制，光场数据采集存在空间-角度分辨率折中，无法达到诸多应用场景对精细三维重建的要求。本文使用双平面参数化光场数据训练神经辐射场，由神经辐射场生成光场视点平面上新的视点图像，进而实现光场角度域超分辨。由于神经辐射场能够对光场场景进行隐式表达，为高分辨率的四维光场拟合出准确的隐式函数，并将输入变量通过位置编码映射到该变量的傅里叶特征。因此该方法可以准确表达具有复杂不利条件的光场场景，并且能够有效地解决场景高频纹理信息较难拟合的问题。本文通过超分辨光场的角度域信息突破空间-角度分辨率折中、带宽积的限制，在实验中将角度分辨率从5×5提升到9×9，并且峰值信噪比（PSNR）平均提升了13.8%，结构相似度（SSIM）平均提升了9.19%。该研究结果可为后续的光场计算成像工作提供参考。

AlO自由基在金属有机化学、 催化材料、 燃烧化学及天体物理学等领域受到人们的广泛关注, 研究外辐射场下对AlO自由基的物理特性和光谱特征的影响将有助于更深入理解和增强在相关领域的应用。 采用密度泛函理论B3PW91方法, 在6-311+G(3df, 2p)基组水平上优化了不同辐射场(-0.04~0.04 a.u.)下AlO自由基的基态稳定构型, 用同样方法计算了该构型的分子结构、 总能量、 能隙以及红外光谱、 拉曼光谱、 紫外可见吸收光谱受外辐射场的影响。 结果表明, 分子结构与辐射场有关。 在外辐射场变化范围(-0.04~0.04 a.u.), 自由基总能先小幅度增大(-0.03 a.u.达到最大值)后大幅度单调减小; 分子键长在负辐射场(-0.04~0 a.u.)没有明显变化, 但在(0~0.04 a.u.)正辐射场下单调变长; 偶极矩先减小(-0.03 a.u.达到最小值)后增大; 而能隙先不断增大(-0.04~-0.02 a.u.), 在(-0.02~0.03 a.u.)辐射场能隙基本稳定, 随后单调下降。 正辐射场(0~0.04 a.u.)对AlO自由基的振动频率和红外强度的影响较大, AlO自由基在0.04 a.u.辐射场下的红外光谱红移74 cm-1, 其对应光谱强度是未加辐射场的80倍; 正辐射场(0~0.04 a.u.)的拉曼光谱红移较明显, 在0.04 a.u.红移78 cm-1; 负辐射场(0~-0.04 a.u.)对拉曼光谱影响也较大, 在-0.03 a.u.辐射场下具有很强的拉曼活性是未加辐射场的688倍; 正辐射场(0~0.04 a.u.)下AlO自由基的紫外可见吸收光谱中原来无辐射场下的最大吸收峰(170 nm)蓝移了22 nm且吸收幅度减至一半, 在负辐射场范围内(0~-0.04 a.u.)该吸收峰也辐有蓝移其强度也有减弱趋势; AlO自由基的无辐射场下第二个最大紫外可见峰在正辐射场作用下, 其波长从282 nm一直递减蓝移13 nm和吸收强度递增至2.2倍, 负辐射场范围内(0~-0.04 a.u.)该吸收峰红移10 nm和吸收强度递增了6.2倍, 超过了无辐射场下最大吸收波长强度。