手术导航综合运用器官分割建模与手术规划、位姿标定与跟踪定位、多模态图像配准与融合显示等技术，使医生精确定位病灶与手术工具的位置，透过组织表面对内部组织进行观测，可大幅提升手术的安全性，缩短手术时间并提高手术效率。常规手术通常使用超声、内窥镜或X光等单模态影像进行手术过程引导，信息单一且均为二维影像，空间立体信息缺失，手术过程严重依赖医生经验；而多模态图像引导的手术导航技术通过融合多模态图像的优势，在三维空间提供病灶的结构或功能信息，大幅提升医生对血管、神经以及重要组织结构的空间辨识力。由此，本文针对多模态图像分割建模、手术方案决策、手术空间位姿标定与跟踪、多模态图像配准、图像融合与显示等多模态图像引导手术导航的关键技术进行总结和分析，提出其进一步发展面临的挑战并展望其未来发展趋势。多模态图像引导手术导航技术已成为神经外科、颅颌面、骨科、经皮穿刺、血管介入等临床科室精准治疗的新兴手段，具有重要的应用前景。

基于正激变换器结构,设计了一种实时自适应前沿消隐电路。通过振荡时间消隐和振荡幅度消隐,对最优消隐时间进行追踪,实现实时自适应的前沿消隐,在保证消隐可靠性的基础上降低了系统体积与成本,并确保不限制电路高频化发展。设计的前沿消隐电路能获得消除尖峰振荡的输出电流信息,保证系统能对输出负载变化做出快速响应。基于0.18 μm BCD工艺,对电路进行设计。仿真结果表明,该电路在没有其它额外限流功能条件下,启动过冲电压只有50 mV,负载切换时的下掉电压与过冲电压分别为519 mV和578 mV。

单层二硫化钼是禁带宽度为1.8 eV的二维直接带隙半导体材料, 可以用来发展新型的纳米电子器件和光电功能器件。由于半导体里的空位能够捕获电荷载流子和局域激子, 形成散射中心, 极大的影响其主材料的输运和光学性质, 文中主要利用第一性原理方法的相关理论基础和数值计算算法, 研究原子空位对单层二硫化钼光学性质与饱和吸收性的影响, 计算揭示硫空位的出现在带隙中产生局域的中间态, 导致光学吸收峰的位置显著红移并且在可见光有较强的光吸收。通过数形结合, 很好地理解了这个缺陷调制的吸收机制, 为二维材料的光电子器件制备提供了深入指导。

针对单通道合成孔径雷达无法检测慢速地面运动目标( GMTI)的问题, 提出了一种基于距离走动效应对运动目标检测的新算法。首先对运动目标的回波频谱进行详细分解, 提取了运动目标在距离压缩后距离走动曲线与地面静止目标的区别。基于此区别, 通过对距离压缩后图像附加一对符号相反的距离走动相位, 并在图像域对附加相位后的图像进行对消, 可实现图像域地杂波的对消, 以及运动目标的检测。通过设计仿真试验, 验证了该算法可在图像域对静止回波进行有效抑制, 从而检测出混叠在地杂波中的慢速运动目标。

随着智能制造系统的迅猛发展, 应用元启发模式计算方法快速、准确地求解平面度误差值凸显出重大现实意义。为进一步提高平面度误差计算精度, 研究了一种基于浮点数编码的改进遗传算法, 在原有遗传算法的交叉变异基础之上, 引入模拟退火思想, 建立最小包容区域法的数学模型, 通过计算机仿真获得了最佳适应度收敛曲线和平均适应度收敛曲线, 优化结果表明相比传统遗传算法, 平面度误差计算精度提高了33.67%。本算法采用浮点数编码、三段式交叉、转轮式选择和最优保存策略, 借助模拟退火算法的局部搜索优势, 提升了算法的整体性能, 且更便于计算机编程, 可进一步推广应用到智能测量仪器的其他高精度形位尺寸计算问题领域。

为了加强对水稻生长状况的监测, 指导水稻的田间施肥, 提高施肥利用效率, 以增加农作物产量、 提高粮食品质, 实验室搭建了基于激光诱导荧光技术的荧光探测系统, 以研究水稻叶片的叶绿素含量与荧光峰值比之间的相关性。 文中测量样本为水稻分蘖期和拔节期的倒二叶, 栽培地区位于中国江汉平原。 文中先采用凯氏定氮法和相应公式结合测得水稻叶片的叶绿素含量(mg·g-1), 再用搭建的荧光探测系统采集了水稻叶片不同叶绿素含量的荧光光谱(激发波长为355 nm)。 获得了水稻叶片在不同叶绿素含量下的荧光光谱数据库, 定量分析了荧光峰值比F740/F685(荧光谱峰740 nm、 685 nm处的荧光强度比)与叶绿素含量的相关性, 发现叶绿素含量的变化对荧光光谱特性影响明显。 由实验数据分析可知荧光参数中的峰值比(F740/F685)与叶绿素含量呈现很好的线性正相关, 相关系数(R2)在水稻的分蘖期和拔节期分别达到了0.901 3和0.912 5。 实验分析结果表明诱导荧光光谱技术具有方便、 快捷、 无损等优点, 在农作物生长状况的遥感定量监测等方面也具有一定发展潜力。

为了指导水稻的田间施肥, 解决因过量施肥造成资源的大量浪费以及环境污染, 特别是水体富营养化等问题, 搭建了基于紫外激光诱导荧光技术的荧光光谱探测系统, 以研究水稻叶片的氮水平与荧光强度的相关性。 文中先用植物营养测定仪(TYS-3N)测定水稻叶片氮含量和叶绿素含量（样本为水稻分蘖期的倒二叶, 采集于中国江汉平原地区）, 再用搭建的测量系统采集了不同氮水平的荧光光谱。 获得了不同氮水平下水稻叶片的荧光光谱数据库, 分析了荧光光谱参数F740/F685（为峰值740, 685 nm处的荧光强度比）与氮水平的相关性, 发现氮含量的变化对水稻叶片荧光光谱特性影响明显。 通过该实验验证了荧光参数的峰值比F740/F685与氮含量呈明显的线性正相关, 相关系数（r）为0.871　8, 均方根误差（RMSE）为0.076　82。 实验表明采用激光诱导荧光光谱探测技术具有快速无损等优点, 且有一定潜力用于定量测量植被营养元素的含量, 为采用荧光技术对农作物施氮管理提供了支持。

对飞机用TC18钛合金锻件进行了激光修复及组织性能研究, 研究结果表明, 激光修复试件显微组织比锻显微组织更细小, 修复试件拉伸性能与锻件基材相当, 但冲击韧性低于锻件标准, 断裂韧度、疲劳裂纹扩展速率等损失容限性能与同样条件下锻件相当。

目前CRT显示器颜色特性化的最高精度大约是0．5AE^*ab。一些在CRT上进行颜色和图像视觉评价的实验要求在颜色中心小范围内能更精确地控制显示颜色和色差。实验中采用了线性插值特性化方法，并提出了一种小范围三通道相互影响的颜色控制方法。实验结果表明：该方法对L^*，a^*，b^*控制的精度分别是0．14，0．082，0．103；对三种色差CIELAB，CIE94和CIEDE2000的控制精度分别是0．18，0．18，0．22。

本文采用钻孔法对316L不锈钢激光快速成形薄板二维残余应力分布进行了实验研究.研究结果表明,平行于激光扫描方向的残余应力σy,在整个熔覆高度上以拉应力作用为主,在靠近基材一侧为较大的拉应力,当到达一定的熔覆高度后,随着熔覆层的进一步增加,开始有所回落,并逐渐稳定下来,保持较低的拉应力状态;垂直于激光扫描方向的残余应力σz,基本表现为拉应力,数值相对较小,随着熔覆层的增加,拉应力数值逐渐减小,有改变为压应力的趋势.