由直径0.22μm或0.494μm的粒子与过滤的蒸馏水混合构成不同浓度的悬浮液,作为研究粒子侧向散射光偏振特性的散射介质.实验结果表明,粒子侧向散射光的退偏振对粒子直径的变化非常敏感:直径小的粒子其侧向散射光水平方向偏振度远大于直径大的粒子,而其侧向散射光垂直方向的偏振度却远小于直径大的粒子.

利用射频磁控溅射法对0.8Pb(Zr_0.3Ti_0.7)O₃+0.2PbO的陶瓷靶进行溅射,在5英寸的TiOx/Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备出了PZT薄膜.实验表明,PZT薄膜的取向由(111)到(100)的改变可以通过精确控制基片温度来实现.(111)取向的薄膜具有良好的介电、铁电和热释电性能,其剩余极化强度、介电常数、介电损耗、矫顽场和热释电系数分别为20μC/cm2,370,1.5%,130kV/cm和1.1×10-8C/cm2K,该薄膜可望在非制冷红外焦平面探测器阵列中得到应用.

给出了一种用于非制冷光学读出红外探测器的核心器件--双材料微悬臂梁阵列的设计和制作.微梁阵列是无硅基底的SiNx/Au双材料单层膜结构,其制作工艺简单、可以直接放在空气中成像.实验使用了设计制作的140×98微梁阵列和高信噪比的12-bit CCD,得到120℃以上的物体热像,噪声等效温度差(NETD)为7K左右,实验结果与热机械模型预测结果一致.

利用精确的红外大气辐射传输计算模型KCARTA,模拟计算了光谱分辨率、通道光谱响应函数、光谱定标精度、大气倾斜路径和表面发射率对高光谱观测亮温的影响.正演计算的结果表明:1)提高光谱分辨率明显增加了可探测的大气亮温;2)各种内、外部因素的变化对高光谱仪器将产生远较低光谱仪器更大的观测亮温差.本研究可为我国高光谱大气探测仪器的设计以及高光谱大气探测反演算法研究的开展提供科学的参考依据.

描述了一种3mm波段集成振荡器,该振荡器由雪崩二极管、微带谐振器、阻抗匹配器、鳍线过渡组成.通过对3mm波段集成振荡器进行理论分析和实验研究,最终在国内首次采用3mm连续波雪崩二极管成功研制出微带集成振荡器,工作频率为94.78GHz,输出功率大于7mW.

在研制3mm Dicke辐射计的基础上,设计出基于PC-MCU主从控制模式的成像系统.针对运动平台成像系统提高灵敏度与空间分辨率的矛盾,采用软积分调节系统的积分时间,给出了软硬积分级联系统的积分公式,并采用了一种复合形态滤波器改善辐射图像分辨率的方法.实验结果表明:3mm辐射图像明显优于8mm辐射图像的空间分辨率,形态学的处理方法可有效地去除图像的噪声,验证了软积分在一定程度上可替代硬积分的功能.3mm Dicke辐射计的指标为中心频率94GHz,灵敏度0.2K,线性度0.999,系统带宽2GHz,卡赛格伦天线3dB波束宽度为0.5°.

以内蒙古地区Spot/vegetation归一化植被指数(NDVI)影像为基本信息源,综合应用地理信息系统(GIS)技术进行了大尺度神经网络分类实验研究.建立多年份高分辨影像数据库,通过GIS软件集成与遥感影像目视解译方法,在全区范围选取了"纯净"样本数据,并辅助应用DTM数据和影像化多年气像观测数据,完成土地覆盖类型的BP人工神经网络分类.结果表明,GIS技术支持下,大面积区域尺度上spot/vegetation NDVI影像的BP神经网络分类可达到较高的分类精度.

提出了通过匹配骨架树来度量物体相似度的新方法.该方法用一种新的物体特征-树描述符来表示一个骨架树,用搜索树描述符中最长公共子串的方法获得最大同构子树;用新的模型度量骨架枝的形状相似性,并把形状特征和拓扑特征的有机的结合起来.最后,对骨架有环和骨架上有噪声的情况进行了讨论.实验结果表明,本方法计算的相似度具有物体的旋转、大小、平移不变性,算法时间复杂度为o(n3),n为物体骨架枝数,对多种物体取得了令人满意的结果.

高光谱遥感与以往遥感技术相比,具有图谱合一的特征和从可见光到热红外的一系列波段,是一种综合性的遥感技术手段.文物遗存在地面的信息一般比较微弱,高光谱遥感具有识别微弱信息和定量探测的优势,但高光谱遥感目前在考古中却未得到有效的应用.本文以秦始皇陵区为研究区,较系统地阐述了高光谱遥感在考古中的创新应用研究,以及所取得的考古成果.表明高光谱遥感技术在考古中的应用有广阔的前景.

在反射、散射和透射电磁辐射的过程中,地表或大气中的目标地物将产生与它们自身性质有关的偏振特性.因此,地物的偏振信息探测成为遥感目标识别的新手段.偏振反射是伴随着目标的二向性反射而产生的,在探测目标地物的二向性反射的同时,可以通过偏振器获得目标地物偏振态的三维空间分布.本文从多角度偏振遥感机理的角度出发,研究了偏振化二向性反射与二向性反射之间存在的定量关系,并从实验上验证了二向反射、45°偏振、偏振均值三者在2π空间的相应方位角、天顶角、探测角以及通道上的反射比均相等.

磁光存储技术是一种颇受关注的下一代光存储技术.为提高单个磁光光盘的存储容量,途径之一是采用多值存储、多波长读出技术,实现所谓三维磁光存储.通常使用不同波长的蓝光来实现信号的读写操作.如果不同波长的激光在磁光存储多层膜中产生热场分布的差异较大,将有利于提高读出信号的信噪比.本文结合光学矩阵法及有限元方法分析了中间夹层分别为SiN、GaP时,磁光存储多层膜的热光特性.结果表明在蓝光波段,用GaP层替代传统的SiN中间夹层,将使磁光光盘具有更好的热光特性.

背景杂波严重干扰到观察者的目标获取性能,当前的性能模型在背景杂波的表征方面存在诸多不足.本文基于边缘概率(POE)背景杂波量化尺度,利用人眼视觉搜索探测特性领域的最新研究成果,提出了一种对经典的NVESD模型进行修正的新方法,并对修正模型进行了初步的验证.

按Tchebycheff积分方法计算垂轴像差曲线面积,进而建立基于这种面积的像质指标,以模拟阻尼最小二乘法中评价函数的构思,并将其融合于适应法光学设计程序中,实现两种优化思想的"复合";借助这种复合优化能迅速改善初始结构,促成鱼眼镜头自动设计过程快速收敛;提出光学自动设计中的虚拟现实技术和多链节--可循环的"病态"处理方法;其中虚拟透镜技术可克服久禁不止的光线"溢出"、摆脱"病态"和求得最简光学结构,虚拟变光阑技术和"病态"处理方法可克服优化过程中的慢收敛、发散、震荡或无优化解的困难,促成快速而稳定地收敛;最后列举了实例.

报道了激光束诱导电流(LBIC)在碲镉汞(HgCdTe)红外双色探测器工艺检测中的应用.通过LBIC测试,发现p型HgCdTe材料由B+离子注入损伤形成的n区面积大于其注入面积,并获得n区横向的精确分布.同时,运用LBIC,获得了p型HgCdTe材料因不同能量的等离子体干法刻蚀诱导的刻蚀台面侧壁工艺损伤形成的n区横向分布,并得到了n区横向宽度与等离子体能量的关系.

提出一种新的遥感图像混合像元分解方法,通过最小化一种带约束条件的能量函数,可实现多通道遥感图像中混合像元更精确的分解.同时针对所提议的算法进行了模拟和实际数据的实验验证,并将结果与BP神经网络的分解结果进行比较,结果表明,本文所提出的带约束条件的能量函数最小化方法在分解准确性和抗噪声能力方面,明显优于基于BP神经网络的分解方法.

讨论合成孔径雷达(SAR)图像的噪声抑制与分辨率增强问题.建立偏微分方程抑噪方法与正则化点增强方法相结合的正则化变分模型,该模型同时具有偏微分方程模型的抑噪优势和正则化模型的分辨率增强优势.在图像的背景区域采用偏微分方程模型进行噪声抑制,而在图像的目标区域,先采用后向扩散方程进行锐化,然后再采用正则化模型进行分辨率增强,使整幅图像的处理结果均得到优化.此外,在偏微分方程抑噪模型的构造上,结合SAR成像的工程背景,提出了基于SAR图像幅度信息的前向-后向扩散方程,使方程能有效抑制图像背景区域的噪声并锐化目标边缘.大量的试验结果表明该方法能有效增强目标的强散射点,显著抑制噪杂波区的噪声.

基于Contourlet系数分布统计特性,结合隐马尔可夫树(HMT)模型和贝叶斯准则提出一种新的图像分割算法.为了更有效保持Contourlet域不同尺度间的信息,提出一种新的加权邻域背景模型,给出了基于高斯混合模型的象素级分割算法和基于新的背景模型的多尺度融合算法.分别选择合成纹理图像、航拍图像和SAR图像进行实验,并与小波域HMTseg方法进行比较以说明算法的有效性.对合成纹理图像给出错分概率作为评价参数.实验结果表明本文方法不但在边缘信息和方向信息保持上有明显改进,而且错分概率明显降低,对真实图像得到了理想的分割效果.

针对传统的二元纯位相匹配滤波器进行光电混合景象匹配时存在信息丢失量大、识别困难的问题,提出了三值振幅-位相匹配滤波器算法.对红外景象匹配过程进行了计算机仿真实验,并与BPOF和ACMF匹配算法的相关结果进行对比.实验表明,三值振幅-位相匹配滤波算法提高了相关面的信噪比、相关峰锐度,增强了系统的抗噪声能力,进而有效地提高了景象匹配概率.