光栅光调制器周期结构的优化分析与实验

针对光栅光调制器的光学调制特点,建立一种可变周期结构的光栅光调制器模型,采用Matlab软件中的数字图像处理方法进行研究。利用傅里叶变换分析两种周期结构的光栅光调制器在频谱面和像面的光场分布,并得到不同周期结构对器件调制对比度的影响。实验得到了两种结构像面的光强输出对比。结果表明:不同周期结构对器件的亮态调制效果影响不大;当器件上下反射面中心对齐,下层反射面在器件周期方向两侧各超出上层光栅面的1/2倍光栅间隙宽度时,器件具有最佳的暗态调制效果,从而得到了光栅光调制器的一种周期结构优化方案。     

扭曲向列相液晶盒光电自适应系统的研究与设计

基于扭曲向列相(TN:Twisted Nematic)液晶盒的电光效应与光电板的光电效应原理,运用单片机的相关知识,设计了扭曲向列相液晶盒光电自适应系统.通过光电板对光强变化的反应来自动调节TN盒(常黑结构)上的驱动电压,有目的调节TN盒的透射光强,达到对外界环境自适应的效果,使系统产生一个恒定光强的环境.     

用于液晶投影显示的薄膜偏振分束器

为提高液晶投影机的光能利用率和图像对比度,设计了一种宽角度宽波长的光学薄膜偏振分束器（PBS）.采用多种薄膜材料产生多个Brewster角,通过优化膜层数目和膜层厚度,获得了宽角度宽波长的PBS.以SF57和SF2玻璃作为棱镜材料,采用TiO2、Ta2O5、Al2O3、SiO2作为薄膜材料,基于上述原理采用全自动的Needle设计方法,设计了4种典型膜系,优化后的膜层数目为50～60层,空气中的光束孔径角达到±10.5°,达到的技术指标为：对于P偏振光,在420～460nm和460～680 nm波长范围内,积分透射率分别达到88.0%和93.4%;而对于S偏振光,在420～680nm波长范围内,积分透射率为0.095%.该PBS应用于F/2.8的光学系统中,能够显著提高整个系统的性能.     

无参考图像质量评价的视觉测量照明

为提高视觉测量系统的图像质量,通过分析成像器件和照明光源的光谱匹配特性及照明光源的光谱-色差特性,研究了照明系统的光谱对图像质量的影响;引入对比度信噪比(constrast signal noise ratio,CSNR)和灰度清晰度Tenengrad函数的无参考图像质量的评价方法对不同照明光谱下的图像对比度和清晰度分别进行评价,通过评价函数获得视觉测量照明系统的光谱优化选择原则;最后对相同照度下的单色光和白光(复色光)照明获取的图像的对比度和清晰度成像指标进行对比实验,用所提出的评价函数对不同光谱条件下获取的数字图像进行质量评价.结果表明,使用接近于CCD光谱响应函数峰值波长附近的光谱照明,其图像对比度和清晰度指标都优于用复色光照明所获得图像的指标,为从事视觉测量系统设计者选择照明光源光谱提供了一个参考.     

CMOS成像式亮度计的暗电流校准方法

器件自身存在的暗电流,会导致CMOS成像式亮度计的亮度测量结果产生误差.因此,提出一种CMOS成像式亮度计的暗电流校准方法.通过分析不同程控参数下暗幅图像灰度值变化情况,确定成像式亮度计的程控参数;在此基础上,采集图像灰度值和标准亮度值,建立亮度测量模型.将校准后的成像式亮度计应用在手柄发光字符的亮度检测上,结果表明,成像式亮度计的亮度测量误差在5％以内,满足实际工业测量需求.     

干/湿相转化法制备聚醚酰亚胺纳滤膜

以聚醚酰亚胺(PEI)成膜材料,以N-甲基-2-吡略烷酮(NMP)为极性溶剂,以乙二醇二甲醚(DGDE)为挥发性不良溶剂,以磷酸(H3PO4)为不挥发性非溶剂,以聚乙二醇(PEG1 000)为添加剂,以水为凝胶介质,通过干/湿相转化法制备不对称纳滤膜.采用均匀设计法对影响膜性能的主要因素进行了研究,建立了膜性能的回归方程,得到了膜性能与各因素之间的定性和定量关系.增加铸膜液中PEI、H3PO4、DGDE的含量,或者延长蒸发时间,均可提高膜的截流性能,同时也减小膜的水通量;增加PEG1000的含量,能有效地提高膜的水通量.     

Optimization for Nitrogen Removal in Anoxic/Oxic-Membrane Bioreactor by Response Surface Methodology

应用响应曲面法优化A/O-MBR中总氮去除

于明,田禹

（哈尔滨工业大学 环境学院,哈尔滨 150001）

摘 要：

本研究采用响应曲面法（RSM）优化了缺氧/好氧-膜生物反应器（A/O-MBR）中总氮（TN）去除条件,分析了缺氧池中溶解氧浓度（DO）、混合液回流比（IR）和污泥浓度（MLSS）等三个运行条件对TN去除率的影响。结果表明：随着DO、IR、MLSS增加,TN去除率先升高后降低,DO、IR、MLSS三个运行条件对TN去除率有显著影响,且DO和MLSS之间相互作用对TN去除率的影响要高于DO和IR、IR和MLSS之间相互作用。RSM优化的TN去除最优条件：MLSS为7926.6mg/L、IR为371.8%、DO为3.5mg/L时,TN去除率为83.34%。在该优化条件下,TN实际去除率为83.13%,进一步表明采用RSM法优化TN去除率是可信的。

关键词：缺氧/好氧-膜生物反应器（A/O-MBR）,TN 去除率,优化,响应曲面法(RSM),运行条件

     

基于灰度共生矩阵的木材纹理分类方法的研究

为了对木材进行表面纹理分类,首先确定纹理的灰度共生矩阵描述参数、灰度共生矩阵的生成像素间距和灰度级数;求取分析了200个木材样本的纹理参数并输入给竞争神经网络进行分类验证.实验表明:1)以“角二阶矩”、“对比度”、“相关”、“熵”、“方差”、“逆差矩”作为描述木材纹理的特征参数是合适的.2)在比例为1∶1的512×512木材图像情况下,生成灰度共生矩阵的最佳像素间距为4,最佳图像灰度级数为128.3)木材纹理图像灰度共生矩阵的"角二阶矩"、"相关"和"熵"值最大的方向为纹理方向.4)竞争神经网络的分类正确率为88%.研究结论:按上述规则生成的6个灰度共生矩阵参数对描述木材表面纹理特征是有效的,据此对木材表面纹理分类是可行的.     

基于混沌粒子群优化的Contourlet域红外图像自适应增强

为进一步增强红外图像的对比度、提高清晰度并抑制噪声,提出了一种基于混沌粒子群优化(PSO)的Contourlet域红外图像自适应增强方法。首先对红外图像进行Contourlet变换,调整低通图像和细节图像在原始图像中的比例,并经灰度线性拉伸增强图像对比度;然后通过非线性增益函数调整含噪带通方向子带系数;利用兼顾对比度、清晰度和信噪比3个指标的定量综合评价函数作为混沌PSO的适应度,寻找基于Contourlet的空间域增强和带通方向子带系数调整的非线性增益函数所涉及的最优参数。大量实验结果表明:与近年提出的4种图像增强方法相比,该方法能使红外图像的对比度和清晰度提高,噪声降低,整体视觉效果更佳。     

基于自适应阈值的Canny算法在MRI边缘检测中的应用

Canny算法作为一种经典的多级优化算法广泛应用于核磁共振成像(MRI)边缘检测中,MRI具有灰度密度不均一且对比度低的局限性,本文以腰椎间盘MRI为例提出一种改进的Canny算法在边缘检测中进行优化.首先增强图像对比度,在此基础上引入中值滤波有效处理脉冲噪声进行预处理;针对边缘提取精度不足的问题,增加梯度方向模板求取...     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

单面约束系统的微分变分原理与运动方程

研究单面约束力学系统的微分变分原理和运动方程。方法利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理．Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理和Ｇａｕｓｓ原理,结果与结论得到系统的微分变分原理和带乘子的Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ形式,Ｎｉｅｌｓｅｎ形式和Ａｐｐｅｌｌ形式的运动方程。     

q-树的重构性

q 是一个正整数,所谓 q-树的图是递归定义的:最小的 q-树是完全图 K_q,一个 n+1阶的 q-树是通过在 n 阶 q-树上加上一个新点并连接这点与 n 阶 q-树中任意 q 个互相邻接的点而获得,其中 n≥q.1-树我们通常称为树.在本文中,证明了对任意正整数 q,q-树是可重构的.     

β-环糊精-毛细管区带电泳分离扑尔敏对映体

采用毛细管区带电泳模式,以β-环糊精为手性选择剂分离了药物扑尔敏的光学对映体.考察了在不同背景电解质 pH 值尤其是较低 pH 值下环糊精浓度对对映体表观淌度差的影响,并研究了有机改性剂尿素在分离中的作用.     

层状球形夹杂复合材料的弹性模量

利用层状球形夹杂在无限大基体中的局部化关系及平均应力场理论,给出了一种方法来分析含 n 种层状球形夹杂所构成复合材料的弹性模量.对于文献给出的空心玻璃球和高分子基构成的复合材料,该理论的预测与实验吻合很好.当表层稍失时,该理论退化为传统的 Mori-Tanaka平均应力场理论.     

CVD涂层硬质合金刀具的失效机理

通过系统的实验研究和理论分析,揭示了 CVD(化学气相沉积)涂层硬质合金刀具在磨损和破损状态下的不同的失效机理,并在机理分析的基础上,阐明了涂层硬质合金刀具对于切削条件的特殊适应性.     

特征关系与工艺决策

从并行工程的原理出发,提出了一个基于特征的并行 CAPP 系统.在特征建模的基础上,系统能够推理特征之间的关系,产生零件的特征向量图;利用加工知识库,通过动态规则匹配,系统可以确定特征的加工方法、加工参数及其加工顺序;通过优化确定最佳的工艺计划.