无人机图像全自动生成大比例尺真正射影像方法

随着无人机遥感技术逐步从研究开发阶段发展到实际应用阶段，采用无人机图像进行大比例尺的真正射影像生成方法的研究具有重要的现实意义．本文旨在探索将计算机视觉中获得巨大成功的多视三维重建技术应用到对无人机影像处理中，给出了一种基于运动恢复结构重建算法和多视图立体视觉算法全自动生成大比例真正射影像的方法．本文首先分析了无人机图像PMVS重建点云的特点，给出一种由基于面片多视图立体视觉稠密点生成数字表面模型的方法，然后详细介绍了包括正射影像图像坐标映射模型、可见性计算、基于Markov随机场能量优化的面片选择和匀光处理等真正射影像生成的关键步骤．实验结果以及与商业软件的比较表明：本文给出的方法在野外地形和城市区域均能获取有效的真正射影像结果．     

炉排-循环床复合垃圾焚烧炉内干燥和燃烧过程

本文从实验和数学模型两方面，系统研究了具有自主知识产权的炉排-循环床复合垃圾焚烧炉内干燥、燃烧过程．利用马弗炉模拟垃圾在固定炉排干燥床上的干燥情况，研究了垃圾种类、垃圾厚度、温度等对干燥过程的影响．实验结果表明：吸水性强的垃圾比吸水性弱的垃圾难干燥；温度越高干燥越迅速，垃圾层厚度越小越易干燥．干燥炉排上的热解实验表明，温度越高CO／C转化率越低，干燥床内的温度影响流化床密相区的温度分布．建立了炉排．循环床复合垃圾焚烧炉的燃烧过程的数学模型，主要包括物料分布模型、挥发分释放模型、炭颗粒燃烧模型等．用本文提出的模型对实际运行的垃圾焚烧炉进行了计算，并将计算结果与工业测试数据比较，表明炉膛内的压力分布、物料浓度分布与工业测试结果吻合良好，O2，CO2，CO浓度分布特征在趋势上与工业测试数据吻合．模型所用到的经验参数根据实验或者工业数据确定，具有半经验特性，模型可帮助分析、指导焚烧炉的设计与运行．     

视差计算的层级模型

生物的立体感知是由一个层级网络完成的:从初级视皮层到高层区域,神经元感受野逐步增大,局部立体感知逐步变为全局立体感知.视皮层中存在大量对视差敏感的神经元,其中V1区单个神经元的视差选择特性可用视差能量模型来描述.文中从生物的立体感知过程出发,提出了一种计算图像视差的层级模型,主要贡献有:(1)提出了一种符合心理学实验结果的归一化视差能量模型,减弱了图像对比度变化对神经元视差响应能量的影响;(2)利用视皮层视差功能柱的性质,提出了一种不同倾向视差神经元的汇聚方法;(3)根据不同脑皮层之间的连接关系,提出了一种两层网络结构来解决V1区神经元编码视差的歧义问题.文中方法可以有效提高纹理重复和纹理不丰富区域的视差计算精度.     

土壤耕作部件仿生优化设计研究

研究了某些具有优良挖掘功能的动物爪趾的生物力学规律和具有类似轮廓形状的弯曲型土壤耕作部件的仿生优化设计问题．在对某些动物爪趾几何轮廓特征分析的基础上，用有限元法分析了这种仿生触土面在工作过程中的阻力变化情况和被加工材料的应力场变化情况．用直线型耕作部件做对比分析，根据仿真研究结果设计制作了系列土壤耕作部件的模型实物，通过室内大型土槽实验测试了其工作阻力，验证了有限元分析结果的正确性．研究结果对于土壤耕作部件的节能降耗设计具有较重要的参考价值．     

基于光诱导介电泳的微纳米生物粒子操纵平台关键技术

在分析介电泳的微纳米生物粒子操纵研究现状和存在问题基础上，研究了基于光诱导介电泳的微纳米生物粒子操纵的理论基础和建模仿真，给出了光诱导介电泳芯片在空间电场分布和不同高度介电泳力分布关系．在此基础上进行微操纵系统的核心部件——光电导层芯片的选材、制作工艺和性能分析测试，给出了悬浮液层分压和有效电压频谱关系图．最后，组合机器视觉检测与实时跟踪子系统，构建了基于光诱导介电泳的微纳米生物粒子操纵实验平台，完成了对微纳米生物粒子快速聚集、输运、分离等操纵实验，为建立以微流控芯片为基础的重大疾病的快速、准确、低成本的检测和早期诊断提供了基础．     

大规模互联网图像检索与模式挖掘

在互联网时代，爆炸式增长的数字图像不仅给图像检索带来巨大的技术挑战，同时也带来了很多机遇和研究问题的新思路．本文简单回顾了图像检索的三个阶段的研究历史．以及在此过程中数据量的增多给图像检索带来的影响，并对作为关键问题的特征提取方面的研究进行了深入的分析．本文尤其指出视觉模式挖掘是寻找中层特征表示并缩小语义鸿沟的重要研究方向，并根据视觉模式的表征粒度将其分为五种类别分别进行了介绍，从中可以看到大数据对于视觉模式挖掘的重要作用．     

一种基于图像边缘的鲁棒水印算法

本文基于图像的边缘，提出一种鲁棒水印算法．该算法使用Prewitt检测算子对载体图像进行边缘检测，并对边缘点进行选取，将水印信息嵌入在边缘点像素处的梯度方向上．由于人类视觉感知在图像边缘处的掩蔽效应，同时由于图像边缘的感知重要性和在图像处理中的稳定性，使得本文算法在不可见性和鲁棒性方面具有较好的效果．本文从理论上分析了算法抵抗攻击的能力．并在试验中得到了验证．同时结合人类视觉感知的掩蔽效应．提出了一种客观评价图像质量的方法．试验中对该方法进行了验证，并表明本文算法在该方法下具有较好的不可见性．     

基于被子植物叶类器官的仿生伪装材料设计

对比了被子植物叶片和花瓣的显微组织结构和反射光谱，研究表明被子植物叶类器官具有相似的组织结构特征和近红外反射光谱．根据叶类器官的组织结构特征以及决定其反射光谱的物质组成，提出了基于被子植物叶类器官的仿生伪装材料模型，并进行了模型的原理验证性实验．实验结果表明，在300～2600nm光谱范围内，仅简化后的含水发泡材料与法国梧桐叶片的反射光谱的相似度就在96．9％以上．这种全新的伪装材料在紫外、可见光和近红外波段具有与植被叶片非常相似的光谱反射特征，其伪装效果可望有效对抗高光谱和超光谱成像侦察．     

基于小波变换的抵抗几何攻击的鲁棒视频水印

如何有效抵抗几何形变的攻击是当今数字水印研究的热点和难点之一．提出一种能够有效抵抗几何攻击的鲁棒视频水印方案，在其嵌入方案中，提出了一种针对几何形变的不变量——平均交流能量（average AC energy，AAE），利用该不变量，并使用小波变换的空一频特性和人眼视觉特性嵌入有意义水印；在水印提取方案中，提出了最佳白化滤波器，能够根据视频的统计特性设计白化滤波器的参数，有效提高检测性能．实验结果表明，该水印方案有效提高了视频的视觉质量，同时具有很强的抵抗几何形变攻击的能力，对于其他攻击，如时间维上的低通滤波、去帧等攻击也具有很强的鲁棒性．     

基于经典Goppa码的非对称量子稳定子码构造

自从Calderbank等人建立了从经典纠错码构造量子纠错码的CRSS构造法以来，人们利用经典纠错码构造了大量的性能良好的量子纠错码，称为量子稳定子码．最近的物理实验表明，大多数量子力学系统中发生量子比特翻转错误的概率远小于量子相位翻转错误的概率，针对这一情况所构造的纠错码称为非对称量子纠错码．本文分别基于嵌套包含Goppa码与对偶包含Goppa码构造了一系列新的非对称量子稳定子码．在基于嵌套包含Goppa码构造非对称量子码时，首先对Goppa码的选取做一定的限制．以便解析构造量子码．对于一般情况下的构造，则是借助于数学软件Matlab计算Goppa码对偶码的最小距离进行的．在基于对偶包含Goppa码的构造中，所构造量子码的纠错能力主要体现在纠正Z类型错误上．     

社会信号处理与分析的基本框架：从社会传感网络到计算辩证解析方法

实时、可靠的社会信号，是实施有效的社会管理，特别是反馈闭环式的社会管理创新的基础．然而，相对于物理信号，社会信号的处理与分析有待系统化的研究与发展．随着社会新媒体和社会网络的蓬勃兴起和普及，这一问题变得更加迫切和急需．本文就社会信号与社会系统建模与管理，社会信号的刻画，社会传感网的构建．计算辩证推理和综合的人工社会、计算实验、平行执行（ACP）方法等展开讨论，希望在此基础上进一步开展研究与应用，最终建立面向社会信号之获取、分析、解析和应用的一般框架与方法体系．     

支取发射电流过程对热阴极温度影响的研究

从理查森方程出发，分析了阴极温度的变化对阴极饱和发射电流密度的影响，提出了研究阴极工作状态对阴极初始温度影响的重要性。对热阴极支取电流时造成阴极温度下降的现象进行了实验研究和机理分析。实验表明阴极在支取2．92A／cm^2的电流时将会使阴极温度下降30℃左右。用热电子发射理论对实验结果进行了分析，推导出阴极温度随支取发射电流变化的关系公式。从公式出发分析了影响阴极温度下降的各种因素，并对其影响进行了理论分析，分析结果与实验非常相符。     

多壁碳纳米管上的银纳米晶生长及Ag-C管的相互作用

针对Ag-纳米晶颗粒（Ag-NCP）与碳纳米管（CNTs）杂化结构中Ag-NCPs／CNTs的相互作用进行了实验探索，使用热蒸发沉积方法实现了在多壁碳纳米管（MWCNT）上生长Ag-NCP．高分辨透射电子显微镜和X射线衍射研究表明，Ag—NCP具有面心立方Ag晶体的相结构特征，Ag—NCP生长引起了CNTs的横截面形变．实验结果显示：合成的Ag-NCP／MWCNT杂化结构是准一维纳米线，并包含着Ag-NCP／CNT异质结；在Ag-NCP／CNT异质结界面处，CNTs存在着局部横截面形变．     

基于热流与强度复合目标的立式绝热壁构形优化

针对立式绝热壁，引入了热流与强度的幂权积函数作为兼顾隔热性能和机械性能的复合优化目标，在给定外形尺寸和安全性要求的全局约束下，以该复合函数最大化为目标进行了构形优化．研究表明通过允许绝热壁内部结构自由变化（进化），能够获得一定环境条件下的最大目标值及对应的最佳内部结构设计；结果验证了热流与强度复合目标函数的合理性、有效性和适用性，且幂权参数取值在0．4与4之间能更好地兼顾隔热和强度要求．详细讨论了热流与强度并重时的构形优化及结果，给出了不同使用环境下的最优结构设计及性能分析；当使用环境的变化较大且总Rayleigh数较高时，宜采用空腔较多的绝热壁；当总Rayleigh数较小时，合理选用空腔较少的绝热壁，能获得更好的性能．复合目标具有良好的自适应性，最近文献结果是本文研究的特例．     

熔体过热对Sn—Bi40合金熔体结构转变及凝固组织的影响

以Sn－40wt％Bi合金为研究对象，探索了其在不同温度下恒温过程熔体电阻率随时间的变化规律，以及不同熔体状态与凝固行为及组织的关系．结果显示：在一定的临界温度以上，熔体保温相应时间后电阻率发生异常变化，提示熔体发生了结构变化；且随过热温度的提高，熔体结构转变所需“孕育期”愈短，转变速度愈快．凝固实验表明，一定过热度及相应保温时间所引起的熔体结构状态不同，导致凝固过冷度增大、晶粒明显细化且形态也发生改变．进一步的探索还表明，对应特定保温时间，凝固过冷度在一定的熔体过热温度下出现最大值．对上述现象的作用机理进行了简要的分析讨论．     

岩石孔隙结构的统计模型

通过砂岩CT扫描实验研究了岩石孔隙的几何特征与分布规律，给出了孔隙的形心坐标，孔隙间距、孔隙数和孔径的统计特征与各自分布的概率密度函数．利用Monte Carlo法和随机数算法生成了具有相同统计参数和概率密度函数的随机数序列来模拟孔隙位置、数量和孔径的随机分布．借助FLAC如程序按照随机数序列分配的孔隙位置和统计特征构建了岩石三维孔隙结构模型．在此基础上，应用该模型研究了巴西圆盘劈裂破坏时的应力分布、单元破坏方式以及破裂单元的连通情况．研究表明：孔隙模型具有与真实岩石孔隙结构一致的孔隙统计特征和较好的几何相似性，该模型可以直观地反映孔隙特征对应力分布、破坏方式以及破裂连通性的影响．     

河岸缓冲带不同植被配置对铵氮去除效果研究

在沈阳市郊浑河和蒲河两岸开展不同植被配置方式下，开展河岸植被缓冲带对地表径流中铵氮污染消减研究。结果表明：河岸植被缓冲带越宽，水中铵氮浓度越高，其对地表径流中铵氮的消减作用越明显；天然植被比人工植被能更好的去除铵氮污染物；当污染浓度升高时，林草混合配置的植被带对铵氮表现出较好的消减率；人工林草地和天然林草地对铵氮的平均消减率分别为31％和25．9％，最高消减率分别为57．9％和63．3％，最高消减率均发生在7m宽度河岸带上，而人工林地对铵氮的消减效果较差。实验结果能够应用于指导自然河岸带的生态保护与人工河岸植被带的建设。     

TCVI工艺制备C／C复合材料的多物理场耦合模拟

采用2D轴对称瞬态模型对热梯度化学气相渗积（TCVI）22艺制备高性能C／C复合材料过程进行模拟．模型包括对流、热传导、扩散、沉积反应和孔隙演变等物理化学过程．采用有限元方法实现了多物理场迭代耦合计算，得到了各时刻流场、温度场和密度分布规律，研究表明对流对温度场分布具有重要影响．对于采用TCVI工艺致密化100h的C／C复合材料，对比实验测得的预制体平均密度径向分布，计算结果与实验结果符合一致规律，验证了模型的可靠性和模拟计算的预测能力．     

螺旋槽管污垢特性及其影响因素的实验研究

本文对6种螺旋槽管在不同条件下进行了污垢特性实验，考察了冷水硬度、温度及结构参数对螺旋槽管污垢特性的影响．实验表明，冷水温度降低时，螺旋槽管的污垢热阻随之降低．当增加冷水硬度时渐近污垢热阻也随之增加，但增至某硬度时渐近污垢热阻出现降低现象．螺旋槽管几何参数对污垢热阻有显著影响，槽深增加和螺距减小会使污垢热阻呈现降低趋势．在本文研究范围内，小螺距大槽深的螺旋槽管具有最低的渐近污垢热阻．     

一种基于能量的自适应正交FRIT及其在图像去噪中的应用

研究线奇异特征的高效表示．揭示了“环绕”现象和FRAT系数分布特性的关系，进而在考察按列FRAT重构过程相关特性的基础上，提出一种基于能量的自适应正交有限脊波变换（energy-based adaptiveFRIT，EFRIT）．非线性近似的实验表明该方案相对既有的FRIT及DWT具有更好的能量集中特性，并有效地降低了“环绕”现象的影响．我们进一步对正交FRIT Gauss去噪问题建模，提出了一种基于EFRIT的按列改进闽值．实验结果表明，采用改进阈值EFRIT的重构图像有更高的信噪比改善，视觉效果也更好．