激光扫描仪可以准确高效完成建筑物内部的三维重建，通过每站数据配准即可得到完整的三维信息。为解决点云配准数据量大、重合率低时难以配准的问题，提出了一种基于曲率阈值的点云配准方法。利用点云的法向量求出该点的曲率，通过设定合适的曲率阈值，对点云完成精简，并将此作为输入点云的特征点集。采用基于概率分布的点云配准算法进行粗配准，从而快速高效完成点云初步配准，然后以KD-Tree加速的迭代最近点算法进行精配准。与经典SAC-IC等算法进行了对比，实验结果表明，所提方法将配准精确度提高了35%以上，配准时间提高了30%以上，重建效率提高了30%以上。

碳排放量的快速增长所引起的全球气候变暖问题越来越受到各国的关注，因此研发制备可行高效的二氧化碳(CO2)捕获材料具有极其重要的意义。本文以高岭石为原材料，采用煅烧-碱活化-酸刻蚀的方法，制备出介孔氧化硅载体(KNH)，再将KNH经过五乙烯六胺(PEHA)修饰后制备出介孔复合材料(KNH-PEHA)。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、N2物理吸附等方法对样品进行表征，并进一步对样品进行CO2吸附性能研究。结果表明，PEHA的浸渍修饰并未改变载体的结构，但显著提高了介孔复合材料对CO2的吸附能力。吸附温度为25 ℃，KNH的CO2吸附量为147.39 cm3/g，而PEHA质量分数为30%的KNH(KNH-P-30)平衡时的CO2吸附量达到389 cm3/g，远高于未经PEHA修饰的KNH的吸附量，同时提出了该固体吸附剂对CO2的吸附机理，为高岭石在气体吸附领域的应用提供一个新思路。

碱式硫酸镁晶须的分子式为xMgSO4?yMg(OH)2?zH2O，是一种人工合成具有一定长径比的无机功能材料。作为填充剂，可提高材料的抗拉强度等机械性能，也可以起到阻燃的作用。在NH4+-NH3缓冲体系，用常压一步法制备长度为10~30 μm，直径为0.05~0.3 μm，长径比为30~150的MgSO4?5Mg(OH)2?3H2O晶须。采用XRD、SEM、TG、TEM对产品进行表征，结合表征结果对反应浓度、反应温度、反应时间和陈化时间等影响因素进行研究。对碱式硫酸镁的生成机理进行第一性原理分析，碱式硫酸镁晶须生长习性符合位错螺旋生长机制。采用缓冲体系稳定溶液酸碱性，降低反应溶液的非理想性，可以使晶体在非受迫情况下定向生长，为进一步工业应用，实现低能耗生产碱式硫酸镁晶须提供了重要参考。

为解决传统视觉式刀具测量仪采用的分段拟合方法在测量严重磨损刀刃时误差较大的问题,提出一种基于单一函数表达式的刀刃轮廓散点的整体拟合方法。首先采用改进的k-余弦曲率算法提取刀刃轮廓曲线角点,并使用最小二乘法进行分段拟合;然后确定刀刃轮廓曲线拟合目标函数的单一表达式,并在分段拟合结果的基础上,通过Levenberg-Marquardt迭代法进行非线性整体拟合。实验结果表明,整体拟合方法对严重磨损刀具测量时,能在保证目标函数曲线连续性的基础上,提高拟合精度达20%以上,这大幅度提高了刀具的测量精度及算法的稳健性。

为弥补国内航天探测中用于探测器标定的γ源单色性差、能量覆盖范围小等缺陷, 设计了一种康普顿光源精密调节镜架。该镜架由压电陶瓷电机驱动, 通过柔性铰链的柔性变形传递运动, 对激光入射角进行精密调节, 实现激光束与高能电子束精确对撞, 从而获得峰值能量连续变化的γ粒子。利用伪刚体模型理论对该镜架进行建模, 分别得到了该机构沿纬度方向和经度方向的刚度模型和位移模型, 结合有限元仿真, 对位移理论模型和镜架中应力分布规律进行了分析, 其结果验证了机构参数选择的合理性。最终得到了经度、纬度方向调节范围均为1.12°、定位精度不小于6×10-4°的精密调节镜架。