基于谱聚类波段选择的高光谱图像分类

高光谱图像在地物观测领域得到了广泛的应用。由于高光谱图像具有数据量大、波段间相关度高等特性,波段选择技术成为降低地物识别计算复杂度的重要方法。根据不同波段数据之间的非线性关系,提出了基于谱聚类(SC)的波段选择技术。该方法首先以波段图像为样本点生成近邻图和相似度矩阵,然后借助谱聚类方法将所有数据样本分成 k类,从中选择 k个代表波段参与后继的分类识别任务。实验数据表明,新方法减小了计算复杂度,提高了地物识别的精度。     

低水多变环境下玉米叶片的光合与反射光谱特征

采用盆栽试验,以玉米品种苏玉19为试材,在每次复水第7天同时测定不同处理植株的生物量、根冠比、叶绿素荧光、气体交换以及光谱特征等指标。结果表明,持续干旱处理抑制植株生长,增加根冠比,并通过气孔限制和非气孔限制因素抑制光合作用。持续干旱处理幼苗的mSR705、chlNDI和REP均显著小于对照,但对SIPI的影响不显著。多变低水环境下玉米幼苗生长明显受到抑制,但根冠比、叶绿素荧光、气体交换以及光谱特征等指标与正常供水没有差异。可见,生物量分配、光合作用和光谱特征的维持可能是玉米适应多变低水环境的重要生理机制。     

改进的通信调制信号谱相关识别方法

传统谱相关分类法利用不同信号在a截面上所表现的不同谱相关特征可对通信信号进行分类,需要提取六种特征参数。文章结合小波分析法估计信号的码元宽度Tt,利用谱相关提取的三种特征参数,可对常见八类调制信号进识别。仿真表明,该方法具有很好的识别效果。     

基于光谱预处理结合遗传算法优化波长的面粉水分快速检测

基于光谱预处理及遗传算法(genetic algorithm,GA)法优化波长,再结合偏最小二乘(partial least squares,PLS)法建立面粉中水分的定量分析模型,对比在不同预处理方法下相关系数R~2、校正标准差(root mean square error of calibration,RMSEC)、预测标准偏差(root mean square error of prediction,RMSEP)3个指标,随机选择130份样本建立预处理+GA+PLS定量分析模型,实验结果为R~2从0.955 2提高到0.977 7、RMSEC从0.375 8降低到0.245 3、RMSEP从0.268降低到0.264。结果表明基于光谱预处理结合GA优化波长来定量分析面粉中水分含量是可行的,且准确性和误差度皆优于无优化模型。     

基于小波分析的高空大气湍流相干结构特征研究

通过对风速脉动和温度脉动数据进行谱分析和小波分析,得到不同高度大气湍流相干结构尺度,用来同时识别时间序列中相干结构的特征尺度,并与大气折射率结构常数Cn2相结合分析高空大气湍流强弱分层的相干结构特征,提取不同高度湍流层强度、湍流层厚度等空间特征。通过研究发现,随着高度的变化,湍流呈现强弱分层交替出现的空间特征,且随高度升高,湍流持续时间变短,湍流层厚度也变小;在大尺度的弱湍流背景下存在小尺度强湍流,分布相对密集,持续时间较短,厚度也较小。高空大气湍流在5~15 km上的存在明显的强弱分层现象,在6~10 km高度上有四个强湍流层,湍流层厚度约为500 m。     

等离子喷涂-物理气相沉积的气相沉积机理

以等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)喷涂团聚的 ZrO₂-7wt%Y₂O₃(7YSZ)粉末在五个喷距下制备了热障涂层。通过场发射-扫描电镜(FE-SEM)和X射线衍射(XRD)分析了五个涂层样品的微观结构和相成分差异。另外, 通过发射光谱(OES)诊断研究了射流中7YSZ粉末气相浓度随喷距的变化。最后, 阐述了3种不同的气相沉积涂层生长机制, 说明了射流中粉末的状态和气相浓度对涂层结构的影响。研究表明：(1)350 mm和1800 mm喷距下形成的均是致密结构涂层, 而650~1250 mm喷距下形成的是典型的PS-PVD柱状结构涂层。(2)350 mm喷距下制备的涂层由四方相(t’)和单斜相(m)氧化锆构成; 当喷距大于650 mm时, 涂层以四方相(t’)氧化锆为主。(3)350 mm喷距下涂层是由高浓度气相过饱和自发形核形成的新核和液/固粒子共同作用形成的; 喷距650~1250 mm下, 涂层生长以气相沉积于基体进行非自发形核为主, 气相在射流中的自发形核为辅; 喷距1800 mm下涂层由气相过冷凝固的粒子堆积而成。     

电感耦合等离子体质谱法测定地球化学样品中痕量铑的干扰消除方法探讨

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定地球化学样品中痕量Rh时,待测溶液的基体及分子离子干扰严重影响ICP-MS测定¹⁰³Rh的准确性。实验以10 ng/mL 的¹⁷⁵Lu消除基体干扰,以数学校正方程消除多原子离子⁸⁷Sr¹⁶O⁺、⁶³Cu⁴⁰Ar⁺、⁸⁶SrOH、²⁰⁶Pb²⁺对¹⁰³Rh的干扰,最终实现了电感耦合等离子体质谱法测定地球化学样品中痕量Rh。分别详细考察了Cu、Sr、Pb对Rh测定的干扰情况,不仅有效消除了⁸⁷Sr¹⁶O⁺、⁶³Cu⁴⁰Ar⁺、⁸⁶SrOH多原子离子对¹⁰³Rh的测定干扰,而且发现了双电荷离子²⁰⁶Pb²⁺对¹⁰³Rh的测定存在严重的质谱干扰。同时通过向不同浓度Rh的标准溶液中分别加入不同量的干扰元素Cu、Sr及Pb进行试验,得到了对¹⁰³Rh元素进行校正的数学校正方程。实验表明,Rh在0.050～100.0 ng/mL范围内与其对应的信号强度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.999 9,方法检出限(3σ)为0.014 ng/g。采用实验方法对铂族元素地球化学一级标准物质中Rh进行分析,结果与认定值的相对误差(RE)为-7.27%～6.15%,相对标准偏差(RSD,n=12)均不大于8.6%。将实验方法应用于云南、四川、新疆等地区不同含量贵金属地球化学样品中Rh的测定,所得结果与锡试金方法符合性较好。     

基于改进的相似度度量的谱聚类图像分割方法

针对传统谱聚类图像分割方法存在分割准确度不够高的缺点,提出一种基于改进的相似度度量的谱聚类图像分割方法。该方法首先使用超像素分割算法将图像预分割为一定数目的超像素集合,并构建以超像素为节点的图;然后融合超像素的协方差描述子、颜色信息、纹理信息、梯度信息以及边缘信息作为超像素的特征来度量超像素间的相似性,进而得到超像素的相似度矩阵;最后使用NJW算法对超像素图进行分割。大量的实验结果验证表明,改进的分割方法在分割精度上优于目前存在的无监督分割方法,并且在交互式分割的模式下,该方法可以准确分割出用户指定的目标。