教室荧光灯色温对学生学习效率和生理节律的影响

为了研究教室荧光灯色温对学生学习效率和生理节律的影响,通过实验对比了3种典型色温T5荧光灯在不同照度水平下对受试人学习效率、视疲劳、脑疲劳的影响。实验采用安菲莫夫字母表和近点测定法对学习效率和视疲劳进行测试,用学习效率变化率作为特定光环境下出现的脑疲劳指标。结果表明,由于Cirtopic效应作用,中间色温荧光灯在恰当的时间长度内可对学生产生适量的良性刺激,对大脑起到“唤醒”或“放松”的作用,达到提高学习效率、缓解视／脑疲劳的效果;而高、低色温荧光灯的作用则相反;不同色温的荧光灯光源,其最佳照度值并不相同;在实验研究的基础上,提出了教室照明中应避免的色温一照度组合。     

照明环境对交互阅读视觉和认知的影响

视觉显示终端（visual display terminal,VDT）和纸质文稿共同成为人们生活和学习中不可或缺的阅读媒介,提供适宜的VDT与纸质交互阅读照明环境是提升室内照明环境质量、满足人民健康需求的重要发展方向。为探讨照明环境对交互阅读的视觉和认知的影响,采用主观评价、视觉任务绩效和生理指标测量相结合的方法,开展照明环境主客观评价实验。搭建了交互阅读照明环境实验平台,研究了水平照度、照度配比、色温、屏幕亮度4项照明参数对交互阅读视觉舒适、视觉功效、视觉疲劳3种视觉感知,认知效率和情绪唤醒2种认知表现的影响。实验结果显示,水平照度对视觉疲劳影响最大;照度配比主效应对交互阅读的视觉感知和认知表现均有显著影响;光源色温对交互阅读视觉舒适和视觉功效影响最大;VDT屏幕亮度对交互阅读视觉疲劳、认知效率和情绪唤醒影响最大。根据各相关要素对评价指标的影响分析,得出高视觉舒适且高情绪唤醒的交互阅读最佳照明环境参数为水平照度750 lx、垂直照度300 lx（照度配比2.5）、色温4 000 K,最佳屏幕亮度为100 cd/m²;高视觉功效以及高认知效率、低视觉疲劳的交互阅读最佳照明环境参数为:水平照度300 lx、垂直照度200 lx（照度配比1.5）、色温5 000 K,且屏幕亮度建议为100 cd/m²。研究结果为交互阅读的照明设计和优化提供依据。     

LED液晶显示器对视疲劳的影响

研究了LED液晶显示器在不同色温、亮度及亮度分布情况下对人眼视疲劳的影响.通过测量被试者在观看影片过程中的眼电图,从中获取眨眼频率值,结合被试对显示器的主观感受,评价显示器对视疲劳的影响.实验结果表明:色温较低的显示器(Tc=6 500 K)对视疲劳的影响主要表现在观看时间超过1 h后;在工作环境亮度很低的情况下,提高显示器亮度会有效提高注意力,但同时却会造成眼部不适;亮度分布不均匀的显示器将更早(工作时间小于1小时)的引起视疲劳.     

光源色温对脑波节律及学习效率的影响

通过测试3种不同色温、3种照度下学生脑电图α波、β波指数的变化,观察光照对人体生理节律的影响。实验发现,不同色温、光照强度下的脑波指数变化率差异存在显著性。其兴奋度及敏感性随光源色温、照度值增加,大体呈正相关关系。学习效率随光源色温、照度值增加而降低,呈负相关关系。推测原因似与高色温、高照度状态下更易出现疲劳,低色温、低照度状态下可能对大脑存在＂唤醒＂作用,以及大脑功能分区、光源光谱组成有关。实验结果显示教室光环境的选择,应考虑学生学习的长期性、高负荷等特点,考虑＂时间累积＂效应的综合影响,并值得进一步研究。     

光照对微藻在海水中吸收氮磷营养盐的影响

2011年4月取灌河口现场海水于实验室不同光照度下培养,观察光照对微藻在海水中吸收氮磷营养盐的影响。结果表明：在6000 lx光照度下磷酸盐和硝酸盐的吸收效果都显著于3000JX光照度,磷酸盐在6000 lx光照度下在12,24,36,48,60h的去除率分别为3000 lx光照度下的3．53,3．03,1．21,1．23,1．13倍,硝酸盐分别是5．83,4．44,3．13,6．11,2．83倍,与氮磷营养盐吸收变化紧密相关;培养期间藻类叶绿素n质量浓度在6000 lX光照度下在48h时可达到初始值的36．79倍,而在3000 lx光照度下叶绿素a在60h时达到峰值,为初始值的18．55倍,无光照下磷酸盐呈释放状态,硝酸盐吸收不明显,而叶绿素a质量浓度呈下降趋势。     

基于正交实验和矩阵分析法的固定化菌藻共生系统优化

固定化菌藻共生系统能有效缓解藻类流失现象,但不同光照条件对固定化菌藻共生系统的污染物去除能力的综合影响仍需进一步研究。以黄绿发光填料固定化菌藻共生系统（IABSS-YLF）作为研究对象,选取照度、发光材料配比、光照时间3个因素,每个因素设定3个水平,设计L9（33）正交实验研究IABSS-YLF在不同光照条件下对污水中COD、TN和TP的去除效率。通过矩阵分析法对各因素对于IABSS-YLF的污染物去除效果影响进行独立极差分析,构建权矩阵探究IABSS-YLF稳定发挥高效污染物去除能力的最佳光照条件。结果表明：在照度4 000 lx,发光材料配比0.375,光照时间9 h的最佳光照条件下,IABSS-YLF的COD、TN和TP去除率分别为89.8%,78.7%,82.1%。     

低亮度下光环境影响因素分析

目的研究亮度、亮度比、光源等因素对照明环境的影响,为照明设计的进一步研究提供参考和依据.方法选取低亮度的典型场景,对比不同色温的光源,设置不同的亮度和亮度比,进行现场实验、测量,并利用Excel软件分析数据.结果初步得到在低亮度光环境下,不同光色、不同亮度和亮度比等物理量对照明效果的影响趋势和影响程度.结论在背景环境亮度较低时,低色温光源的视觉效果更容易满足并达到人们的要求,在一定的照度范围内,对目标的可识别性也要好于色温较高的光源;亮度、亮度比的降低可以提升目标与背景环境之间的融合与协调的关系,尤其在5-10lx之间时,效果最好.     

活性炭池中桡足类浮游动物滋生的影响因素

以水温、光照条件等环境因素对桡足类的摄食行为和作用关系进行研究.结果表明,10~30℃时,桡足类浮游动物的清滤率和滤食率均保持在较高的水平,宽广的摄食温度范围有利于其在活性炭池中滋生繁殖;在全黑暗和光照周期12 h、光照强度700 lx条件下,桡足类的摄食强度出现高峰,而光强升高则会抑制水蚤的摄食行为;活性炭池中炭附细菌对桡足类饵料的贡献率超过自由细菌5倍以上,水蚤的摄食主要集中在小于10μm的粒径范围,占饵料总量的90%以上.控制活性炭池的光照条件和改善进水水质降低炭层中的微生物水平,均有利于抑制水蚤类浮游动物的滋生.     

动态照明对疲劳调度员神经行为反应的影响

为探讨利用地铁调度中心照明环境辅助性支持设计来缓解调度员脑力疲劳以实现人机增效的可行性,研究了动态照明对疲劳调度员的影响效应及神经机制。基于实验室环境搭建了可见光谱人工照明实验平台并在此基础上调制了两种环境光照参数（常规照明:500 lx,4 000 K;动态照明:500 lx,4 000~12 000 K）,采用单因素两水平被试内设计开展人因照明工效学实验。基于地铁调度任务分析设计了分别表征持续注意、工作记忆和执行控制认知功能的PVT、N-back和MABT-Ⅱ范式,对比分析了16名被试在不同光暴露期间的主观评估、行为绩效和脑电（electroencephalogram,EEG）指标等神经行为反应差异。结果表明,相较于常规照明,疲劳被试在动态照明下的主观感觉更警觉,情绪更积极,其持续注意、工作记忆和执行控制等认知功能得到显著改善。EEG数据揭示这种疲劳干预机制可能来源于动态光线对大脑额叶区α、θ和α-θ等低频频段活动的有效抑制。当前研究初步验证了动态照明对脑力疲劳的影响效应,为城市轨道交通照明设计和疲劳管理提供依据。     

进水COD浓度对基于MFC的UASB生物传感器反馈性能的影响

考察MFC生物传感器在不同COD负荷条件下电信号的反馈情况.通过对比不同进水COD条件下的反馈时间,研究p H对MFC传感器反馈性能的影响.实验结果表明:MFC电信号与进水COD质量浓度具有良好的线性关系;在1 000~3 000 mg/L的进水条件下,MFC稳定电压与进水COD质量浓度呈y=3.83×10-5x+0.25的线性增长关系,传感器的反馈时间为4 h;随着进水COD质量浓度提升至4 000~6 000 mg/L,MFC稳定电压与进水COD质量浓度呈y=-5.95×10-5x+0.54的线性下降关系,系统内挥发性脂肪酸大量积累导致p H降至4.6,反馈时间延缓至8.6 h,系统长期处于酸化状态,产电微生物活性降低,电子传递速率受到抑制,传感器反馈时间延迟.     

电力工作人员面部疲劳状态识别系统研究

疲劳状态检测对于保护电力工作人员的安全具有重要作用。深度学习虽然已经成为面部疲劳状态检测方面的重要方法,但是其检测结果的准确性还需要提高。针对这一问题,提出了一种新的电力工作人员疲劳状态识别系统。该系统通过对采集到的视频图像使用人脸检测算法确定电力场景中工作人员的面部位置,利用YOLOv4-tiny目标检测算法提取眼睛部位的视觉特征,建立检测模型,以提升视觉特征的辨别能力;采用PERCLOSE准则分析眨眼频率并结合打哈欠的频率和瞌睡点头频率来判断电力场景中工作人员是否疲劳。实验结果证明了所提的基于深度学习的疲劳状态识别方法的有效性。     

日晒牢度的色度学评价方法研究

传统的牢度测试方法一直是人工目测色差,受到环境、光源、工作人员的视力、辨色经验等因素的限制。随着电脑测色配色技术的迅速发展,研究证明使用仪器代替人眼来评价颜色之间的差异是完全可行的。在5级标准的牢度评价中,有关牢度等级和色度值变化规律已经逐步成熟,但8级评价体系的日晒牢度人工评定等级与色度值变化关系还未见报道。为客观评价日晒牢度,通过测定大量已人工评级的日晒试样的色度值,根据所得的色差值,建立了日晒牢度人工评级和计算机测色的色差值关系表。为了检验所建立的色差值与牢度级别的关系表,测定日晒牢度标准色样中各牢度级别对应的色差值,结果表明,在标准色样中,牢度级别对应的色差值基本符合所建立的关系表。这为日晒牢度的色差值评定提供了参考。     

基于VIPer22A芯片的220V恒流可调光LED台灯设计与实现

运用VIPer22A、PT4105芯片设计的1～3W恒流可调光LED台灯,具有效率高、成本低、光线稳定、无频闪、无眩光、显色指数高等优势,满足桌面照明要达到150lx照度、显色指数不低于80的标准要求,具有非常好的市场前景。     

基于原图-光照不变图视觉词典改进的闭环检测方法

当机器人所处环境光照发生变化时,基于传统视觉词典的闭环检测算法性能会降低,容易出现感知混叠和感知变异,从而判断出假闭环.该文首先通过原彩色图像生成只与光源有关的光照不变图,然后生成原图-光照不变图的视觉词典,对每帧图像计算两个直方图和相似性得分,通过最终的得分矩阵来判断是否闭环.实验结果表明,与传统的视觉词典法相比,该...     

微观平面物体的三维成像技术

利用偏振技术,设计出微观平面物体的三维放大成像系统,解决了特殊物体的三维放大成像问题。该系统主要包括显微成像和照明系统两个部分,系统放大倍数为100,采用LED作为照明系统光源,使物体在经过偏振器件和光学系统后的亮度满足人眼的要求。设计的显微系统的前工作距离为56 mm,满足系统的大于50 mm的设计要求。显微成像系统成像质量较高,空间分辨率达到0.004 mm,照明系统的像面平均照度为600 lx。     

基于监督颜色恒常性的低照度亮度校正算法

提出了一种新的监督颜色恒常性算法,主要解决在机器视觉识别中由于色温变化所带来的光照校正问题。利用人类视觉对比度分辨率的限制规律,采用抛物线函数作为亮度增益函数,将图像亮度映射于实验确定的最佳识别范围。实验结果表明,该算法能够获得较理想的视觉校正效果,有效地提高识别率;不需要进行颜色空间转换,计算耗时少。     

一种基于眼部状态的疲劳驾驶检测方法

针对传统的疲劳驾驶检测准确率低和实时性差的问题,提出了一种基于眼部状态的疲劳驾驶检测方法.利用CCD相机实时获取驾驶员的脸部图像,采用直方图均衡化增强图像的对比度;通过改进的cascade(Hear分类器)的人脸检测算法检测出脸部区域;利用OTSU阈值分割和形态学运算提取人眼区域,根据人眼的宽高比判定眼睛的闭合程度;依据PERCLOS-P80原理和眨眼频率判断驾驶员的疲劳状态.实验结果表明:改进的人脸检测算法对每帧图像的检测时间约为45ms,在人脸检测速度上提高了2.3倍,为整个疲劳驾驶检测节省了大量的时间.研究疲劳驾驶检测方法检测一帧图像的时间约为65ms,而且在不同的光照强度下的检测均有较高的准确率,满足疲劳驾驶检测对准确性和实时性的要求.     

光照强度对伪鱼腥藻生长及光合活性的影响

为研究光照强度对一种常见淡水水华蓝藻伪鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)生长及光合活性的影响,根据自然界光照强度范围,设计5个光照强度梯度,采用实验室纯培养方法,开展为期16 d的实验研究.实验过程中对伪鱼腥藻的生物量水平、叶绿素荧光参数和关键色素比例进行跟踪监测,结果发现,在500～2 500 lx,伪鱼腥藻的最适生长光照强度为1 500 lx,其比增长速率从高到低排列为1 500 lx,1 000 lx,2 000 lx,2 500 lx,500 lx.伪鱼腥藻的光合活性受光照强度影响显著,培养一段时间后,伪鱼腥藻的光合速率和光能利用效率与光照强度显著负相关,第11天相关系数分别为-0.939(P0.05)和-0.978(P0.01),半饱和光强与光照强度显著正相关,第11天相关系数为0.976(P0.01).伪鱼腥藻属于低光照强度耐受型蓝藻,且具备自身调节机制应对光照不足或光照过强,易于在光照不足或光强波动较大的水体中占据优势,其暴发相对不易受水深和光强的限制,不宜采用垂向扰动或遮光的抑藻措施对其进行控制.上述发现为地表水体中伪鱼腥藻的预测和控制提供了理论基础.