遥感图像辐射矫正与增强的研究与进展

近年来,遥感技术在各行业都得到了广泛的应用,也逐渐暴露出了遥感图像的一些问题,因此必须对图像进行处理.文章介绍了辐射校正和增强的定义、方法和目的,最后对辐射校正和增强技术作了展望.     

常规材料与超材料间的近场辐射换热分析

研究了超材料参数对辐射热交换的影响, 同时分别选用超材料、铝、硼掺杂硅3 种材料, 计算并分析了两个半无限大物体光滑平行表面间的近场辐射换热. 数值计算结果表明,不同材料间的辐射热交换与对应的同种材料之间的辐射热交换相比, 辐射热交换的增强和减弱取决于材料的辐射性质. 本工作将为实际应用中材料的选择提供一定的参考价值.     

各向异性发射球体小目标热红外特性研究

通过建立球体目标探测的随机概率模型,研究了各向异性发射体的热红外特性.运用蒙特卡洛法模拟采样成像,并将探测面阵单元格在积分时间内统计得到能量份额均值定义为灰度值,生成辐射灰度图.通过灰度图定量地表征了目标各向异性热辐射特性对红外信号的影响.结果表明,对于远场小目标,将辐射方向调控在近法向小辐射角范围内,即提高发射体表面材料法向发射率,可增强目标最亮像点信号强度,扩大"像"区域的能量对比度,在红外图像上表现为能量更加集中的信号点.     

采用Harris算法的场景还原

文章主要完成两方面的工作:将特征匹配和极线几何估计有机的结合起来,给出一种基于组合优化的特征点匹配方法;以往两视角关系的校正方法是根据图像的亮度信息,对相邻两幅图像对应的亮度误差最小化,而图像的亮度信息会受到拍摄时的角度、光线及噪声的影响.文章提出一种基于边缘信息的校正方案对RANSAC算法进行改进.实验结果表明,利用边缘信息完全脱离了拍摄光线的影响,该方法很好的降低了噪声的影响.     

采用Harris算法的场景还原

文章主要完成两方面的工作：将特征匹配和极线几何估计有机的结合起来，给出一种基于组合优化的特征点匹配方法；以往两视角关系的校正方法是根据图像的亮度信息，对相邻两幅图像对应的亮度误差最小化，而图像的亮度信息会受到拍摄时的角度、光线及噪声的影响。文章提出一种基于边缘信息的校正方案对RANSAC算法进行改进。实验结果表明，利用边缘信息完全脱离了拍摄光线的影响，该方法很好的降低了噪声的影响。     

显微高光谱成像的生物组织定量检测机理及方法研究

将显微镜技术与高光谱成像技术相结合, 研制出了推帚式显微高光谱成像系统. 介绍了系统原理和实现的关键技术, 并对系统的性能进行了分析. 对显微高光谱数据的预处理方法进行了研究, 提出了一种利用空白显微高光谱图像进行光谱响应校正的算法. 对校正后的数据进行了归一化处理, 反演出了生物组织的透射率光谱曲线. 使用该系统采集了大鼠视网膜组织切片的显微高光谱数据, 获得了视网膜切片的单波段图像和3波段伪彩色合成图像, 并提取出了透射率光谱曲线. 初步试验表明, 显微高光谱成像系统在生物样本的检测和分析中具有良好的应用前景.     

封面说明

正霍金预言黑洞能像普通黑体一样发出热辐射,引发了黑洞信息丢失之谜.黑洞信息丢失之谜反映了引力理论和量子理论之间的潜在冲突,引起了物理学家们的广泛关注.霍金辐射之间是否存在关联是解决黑洞信息丢失问题的关键.在量子隧穿图像下,计入辐射粒子反冲,可证明辐射谱为非热谱.而非热谱表明黑洞辐射粒子之间存在关联,使得黑洞辐射过程信息守恒.为了进一步研究黑洞辐射之间关联的原因,何东山和蔡庆宇给出了     

生存胁迫——紫外辐射增强对植物生态生理效应

地球上空臭氧层衰减、紫外辐射增强给陆地生态系统乃至人类带来极大影响,其中以对植物生存胁迫的影响尤为严重。近20年来,全球科学从生态、生理学的不同角度广泛开展了紫外辐射增强对植物生存胁迫影响的研究。众多实验结果显示,植物在紫外辐射（UV－B）增强胁迫下,生长、产量、品质、植物环境,光合作用、水分代谢、细胞生物膜结构完整性等生态特征与生理机能均发生明显改变,严峻的事实警示人们,减少污染排放,保护臭氧层完整性已迫在眉睫。     

地面目标辐射截面的建模与分析

在被动毫米波探测的分析基础上, 进行了目标辐射截面的建模, 将其作为目标毫米波辐射特性的新表征. 对目标的辐射截面进行了诠释和应用分析, 并在实际测试的基础上, 进行了目标辐射截面的实际应用分析. 最后指出被动毫米波隐身的实质是目标辐射截面的缩减.     

普朗克卫星绘制精确宇宙图像

正欧洲空间局的普朗克卫星在近期公布了最新的全天空宇宙微波背景辐射结果,绘制出目前最为精确的宇宙早期图像,可以让人们更好地研究宇宙的众多性质,了解宇宙的起源、形成和演化。     

遥感图像光学比值图假彩色编码

遥感技术的迅速发展促使图像处理技术日新月异,目前利用光学方法,可以对图像信息进行多种增强处理和多种线性或非线性变换。多波段遥感图像的光学比值图,可以突出不同波段图像之间的差异,增强某些特定的地物信息,如水系,洋流,暗礁,岩层,植被等,对资源普查、环境保护,基建选址,植被分类、灾情估计,地震预测等提供依据。对同一地区不同时期的遥感图像进行比值处理,可以对自然变迁、人工建筑等目标进行动态监测和研究。比值图亦可由电子计算机数字处理方法得到,但光学方法独具二维并行处理能力,容量大,     

热红外成像用于固体撞击瞬态过程监测的实验探索

基于热辐射应力图像分析技术（SPATE）和遥感岩石力学（RSRM）的比较分析,提出了用热红外成像技术（TIR imaging) 进行固体撞击瞬态过程监测的思路,利用高速和高精度的TVS－8100MKII TIR成像系统,对大理石、花岗岩、混凝土、钢板、有机玻璃板和木板共6类固体进行了落球击过程的TIR成像实验,实验发现：（1）撞击瞬间靶元有明显的TIR辐射升温现象;（2）球体大小不变时,升温幅度与落球势能（高度）线性相关;（3）升温幅度与靶元材料及其表面光洁度有关,幅度大小依次为混凝土、未抛光大理石、钢板、木板、抛光花岗岩、抛光大理石和有机玻璃板;（4）脆性材料撞击后TIR辐射逐渐衰减,而塑性材料撞击后有滞后增强现象。可以推断,一旦研究确定了与弹性特征和靶体材料相对应的撞击后有滞后增强现象。可以推断,一旦研究确定了与弹体特征和靶体材料相对应的撞击势能－靶元辐射强度的关系函数与技术参数,就可以基于TIR遥感成像技术实现固体撞击瞬态过程的遥感侦测与反分析。此外,TIR成像技术还对构造地震的前兆机理学研究及其卫星遥感预报有科学意义。     

形色各异的摩擦磨损与润滑*

简述了摩擦学的形成与发展,简要介绍了常用润滑材料及其应用。随着环保意识增强和资源短缺,绿色润滑备受重视;合成油的可设计及可控性,为发展高性能润滑油脂提供了技术途径。固体润滑材料可用于解决高低温、高辐射、超高真空等苛刻环境和工况下的摩擦磨损问题,在以航空航天为代表的高技术领域发挥了不可替代的作用。随着现代工业的进步与发展,复杂工况对润滑材料的物理化学、润滑抗磨损、生物降解等性能不断提出新的挑战,相关研究工作任重而道远。     

现代仪器分析与艺术、历史研究

象病人接受全身检查一样,阿尔伯特·赖德十九世纪晚期的绘画作品“路德·伍林的女儿”静静地接受探测粒了束的检查,隶属于美国国家标准局盖尔斯堡国家标准和技术研究所(NIST)的反应堆的中子流对博物馆中这件作品的树脂层和油膜层进行了20分钟的活化处理。经过近一个月的中子处理,赖德油画中二十多种元素显示出了特征的γ射线和电子辐射反应。来自史密森研究所的核物理学家陈玉堂(译名)与NIST的科学家们合作,使用NIST的反应堆进行考古学和历史学的研究。他在油画上定期地放置记录胶片,这样这些特征辐射就在胶片上显现出图像来。除了用胶片记录来自“活化”了的油画的辐射的空间分布外,还将一固态检测器放在油画前几英尺处记录γ射线信号,这可以帮助研究者们计算出某一特定元素(如赖德所用的原始棕土中锰元素)的含量. 这种技术叫中子活化射线显迹术,它可以获得油画中元素的空间分布及浓度分布的信息确定不同材料之间的界线和画家原先所画后来又被覆盖的部分,甚至能告诉参观者他们所看不到的油画里层的画笔风格。     

自适应彩色图像滤波新方法

提出一种自适应彩色图像滤波新方法,通过对图像噪声的分析,设计不同的局部自适应滤波器增强图像。实验结果表明新方法能有效滤除随机脉冲噪声、Ｇａｕｓｓ噪声及其混合噪声,并较好地保持了图像细节,其滤除效果优于矢量中值滤波器、方向－幅度矢量滤波器、方向－距离滤波器及自适应最邻近滤波器等彩色图像滤波器。     

针孔SPECT成像完全三维图像重建的研究

依托自行研制的一台高分辨率小动物单光子发射型计算机体层成像系统(Micro- SPECT), 开发针孔SPECT成像的完全三维图像重建技术. 该研究包括: 针孔SPECT成像的投影算子推导及其在Radon空间的采样特性分析; 有效的系统几何参数校正方法; 适用于圆轨道和螺旋轨道扫描的三维图像重建算法及定量补偿方法的实现. 为验证开发的完全三维图像重建技术, 进行了相应的计算机模拟成像、模具成像及小鼠成像实验, 并对结果进行了讨论. 计算机模拟和模具及小鼠成像实验显示: 跟基于解析求逆理论的近似图像重建算法FDK相比, 基于统计理论的三维迭代图像重建算法结合有效的系统响应补偿方法, 能够显著地改善重建图像质量和提高系统成像分辨率; 螺旋轨道扫描的针孔SPECT成像技术可以有效地克服常规圆轨道扫描成像的局限性, 扩大成像系统的轴向视野, 提供相对完备的锥形束投影采样空间, 实现高分辨率的全身小动物SPECT成像. 实验结果表明我们开发的完全三维图像重建方法与技术是切实有效的, 达到了预期的目的, 可以较容易地推广应用于多针孔SPECT成像的三维图像重建.     

关联与黑洞信息丢失问题

霍金计算发现黑洞会发出热辐射.由于热辐射之间不存在关联,因此辐射粒子无法将信息携带出黑洞,伴随着霍金辐射,黑洞内部的物质信息逐渐丢失.量子力学幺正性要求信息守恒,黑洞信息丢失与量子力学幺正性存在明确的冲突,此即黑洞信息丢失之谜.霍金辐射之间是否存在关联是解决黑洞信息丢失问题的关键.霍金最初的计算中没有考虑辐射粒子的反冲,得到的辐射谱为纯热谱.后来, Parikh和Wilczek的计算表明,如果计入辐射粒子的反冲,则辐射谱可能会轻微地偏离热谱.本文首先介绍了Parikh和Wilczek使用包含辐射粒子反冲的量子隧穿方法得到的非热谱.其次,介绍了张保成等人在非热谱基础上证明黑洞辐射粒子之间存在关联,并且黑洞辐射过程信息守恒的工作.最后,介绍了黑洞辐射之间如何产生关联的一种可能的物理机制,黑洞辐射粒子之间的引力关联可以携带信息,使得黑洞辐射过程中信息守恒.     

静电辐射与防范

家用电器使用时会产生静电效应,如电视荧光屏周围产生静电微粒,这些微粒又大量吸附空气中飘浮的灰尘和细菌,这些带电浮尘对人体及皮肤有不良影响。吸附在荧光屏表面上的尘埃能释放出无色、无味、无形的辐射,可穿透衣物和身体杀伤或杀死人体细胞,国家把静电辐射污染排在水污染、空气污染、生活污染及噪音污染之前,静电辐射占污染危害之首,对人体健康及容颜危害极大。     

HJ-1A星干涉成像光谱仪数据业务化光谱重建

2008年9月6日, 环境减灾小卫星星座A/B星(HJ-1A/B)成功发射. HJ-1A星上搭载的干涉成像光谱仪是我国第一个对地成像的星载高光谱相机(HSI), 同时也是世界上第一个基于干涉成像原理设计的民用高光谱成像仪, 具有极为重要的研究与应用价值, 是我国星载高光谱相机发展的一个重要里程碑. 针对HSI原始干涉数据的特点, 研究并建立了HSI数据业务化处理流程与光谱重建的算法, 尤其针对干涉数据的预处理, 设计了CCD相对辐射校正、全系统校正、滤波、相位修正、切趾等数据预处理算法. 目前, 该光谱重建流程与算法已在中国资源卫星应用中心多星多任务地面数据处理系统中得到实施和应用, 具有极高的运行效率与较理想的处理质量.     

太阳能驱动的高温辐射供冷

太阳能作为目前最重要的可再生能源之一在能源领域被广泛利用, 除了日渐成熟的太阳能发电和太阳能热水技术之外, 由于太阳辐照强度与建筑空调负荷有较好的同步性, 所以太阳能空调系统也同样具有较大应用价值, 并且相关的研究在近年来得到迅速发展. 目前的研究主要集中在与太阳能空调相匹配的集热器技术以及热驱动制冷技术上, 而对于冷量输运过程少有关注, 缺乏与太阳能空调系统相匹配的末端形式方面的研究, 这些因素限制了太阳能空调系统的实际应用. 本文针对高温辐射供冷这种末端形式, 研究了它在太阳能空调系统中的作用机制及匹配特性. 通过对辐射供冷末端建立物理数学模型进行理论分析, 结果表明采用辐射末端的太阳能空调, 与常规的空调形式相比, 能够大大增强向室内空间的冷量输送, 并获得更好的热舒适. 通过对实际的太阳能空调系统的实验测试, 表明采用辐射供冷末端之后, 冷机COP(制冷性能系数)和系统供冷量分别提高了17%和50%. 理论和实验结果都验证了高温辐射供冷在太阳能空调系统中的适用性, 可以为今后的系统设计及推广提供有益的参考.