基于红外光照明的数字全息粒子场成像（特邀）

在数字全息粒子场成像中,粒子衍射的孔径角很小,重构时具有很长的焦深,造成轴向定位精度远低于横向定位精度。增大照明波长,相当于增大粒子孔径角,因此可得到更高的轴向定位精度。采用红外相干光源照明粒子场,在不提升算法和系统复杂度的前提下提升数字全息粒子场重构的轴向定位精度。从理论上分析数字全息粒子场重构中焦深与轴向定位精度的关系,并分别仿真分析绿光、红光及红外光照明时的粒子场全息重构,分别开展了基于这3种光源的聚苯乙烯微球粒子场全息成像实验。仿真和实验结果研究表明,相比红光,红外光源使焦深减小了约19%,而相比绿光,焦深减小了约39%。增加波长可以减弱离焦像的层间干扰,从而提高了轴向定位精度。     

以菊芋为主要营养基质的乳酸菌发酵及影响因素

以自行分离的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CX-15为试验菌株,通过单因素试验和正交试验优化了以菊芋为主要营养物质的乳酸菌培养基。实验结果表明,将菊芋制备成干粉,采用水浸提方法制备的菊芋浸汁是一种良好的微生物生长基质,在其中添加葡萄糖、植物蛋白胨等营养成分后,可显著促进实验菌株的生长增殖;优化后的菊芋浸汁培养基配比为:10%菊芋浸汁、10 g/L葡萄糖、40 g/L植物蛋白胨、0.2 g/L MgSO4、0.3g/L MnSO4。在该培养基中,植物乳杆菌CX-15发酵20 h,活菌数可达(2.8³.0)×109CFU/mL,比原始菊芋浸汁培养基的活菌数提高接近1倍,与实验室常用的MRS培养基活菌数相当,但成本显著降低且制备工艺简便。     

以蔗糖为碳源的L-乳酸高产菌株的选育

利用乳酸菌筛选的富集培养法,结合碳酸钙-溴甲酚紫平板,琥珀酸平板和乳酸平板以及摇瓶培养方法,从乳制品和蔬菜汁中筛选到一株以蔗糖为碳源产L-乳酸较高的乳酸菌.以此菌株为出发菌株,通过紫外诱变、60Co诱变处理,进行L-乳酸高产菌的选育,得到一株产L-乳酸量高且遗传性能稳定的突变菌株,产酸量为52g/L,比出发菌株提高1.6倍,残糖量降低了40%.     

基于轮廓提取与深度筛选的双目三维重构技术

针对基于深度图融合三维重构方法获取的三维重构模型,易受到深度信息误差影响的情况,提出一种基于轮廓提取与深度筛选的双目立体视觉三维重构方法。采用标准棋盘校准双目三维重构系统,利用Canny算子对目标物体进行边界检测,综合采用形态学腐蚀与膨胀方法提取指定方向上的连续边界,用连续边界提取目标物体。在此基础上,对目标物体深度信息进行筛选、拟合插值以获取连续深度信息。结果表明,相对于常规三维重构算法,由本算法三维重构的目标物体表面完整度更高,且目标物体周围的背景环境噪声被去除。     

基于FPGA的立体视频画面分割模块的设计与实现

在偏光式立体投影机领域,复合立体视频的分解主要通过计算机显卡的双屏输出功能来实现,系统的视频接收模块和外部连接结构复杂,视频播放依赖于特定硬件需求的计算机。为解决这一问题,提出了一种应用于偏光式3D投影系统的视频画面分割模块的设计和实现方法。视频画面分割模块基于FPGA技术,采用SDRAM作为图像帧缓存,对立体视频中左右画面进行实时分割和同步传输,能够替代计算机显卡的双屏输出功能。模块易于集成在投影系统中,可简化系统的视频接收模块和外部连接结构,实现独立立体视频播放功能。     

数字全息三维显示关键技术与系统综述

三维全息显示能够表现出与真实物体一样的深度和视差,是一种理想的三维显示方法.但是,三维物体计算全息图计算复杂且计算量巨大,因此,如何快速生成三维物体计算全息图是数字三维全息动态显示中的关键问题之一.本文首先论述了数字全息三维显示的关键技术,包括物点散射法、体视全息法、层析法等三种三维物体计算全息图实现方法,一种RGB分离的真彩色全息显示实现方法和若干提高全息再现像质的方法;然后对几种最新典型的数字三维全息显示系统进行了技术分析;最后总结了数字全息三维显示领域的发展动态,指出三维全息显示技术会朝着实时、动态、更大尺寸、更高分辨率方向发展.     

偏振式微型三维投影系统串扰测量及分析

针对偏振式微型三维(3D)投影系统,研究了其主要性能参数———串扰对立体再现质量的影响。搭建了串扰测量平台,分别对偏振式立体投影仪、金属屏幕以及偏振眼镜3部分带来的串扰进行了测量及分析,得出3部分的串扰大小依次递减。分析结果表明,偏振式立体投影仪在减小串扰方面有待进一步提高,并印证了在立体显示中金属屏幕性能对系统再现质量起着决定性作用。本文为偏振式微型3D投影系统再现质量好坏的评价提供了性能参数及量化指标,也为偏振式立体投影仪性能参数研究及测量提供了方法。     

压缩感知相移数字全息术

相移数字全息图用传统数字再现可以消除零级像与共轭像,但数字全息术记录的全息图及数字再现像的分辨率被CCD的分辨率所限制.将新兴的压缩感知算法用于数字全息图的稀疏重建,以实现由部分全息图数据得到高分辨率再现像.分析了压缩感知用于重建数字相移全息图的原理,并利用该算法对计算机模拟的相移全息图进行了重建.结果表明,压缩感知算法能够对数字全息图稀疏重建,利用50％的部分全息图数据重建出了较高质量的再现像,并消除了零级像和共轭像.当选用合适的观测器如数字微反射镜器件或随机位相片实现随机观测矩阵时,可以实现单像素成像,从而突破记录全息图CCD分辨率的限制.     

永庆反调节水库枢纽布置设计特点

永庆水库是丰满水电站的反调节水库、枢纽布置时要考虑丰满水电站调峰运行时的下泄流量以及保持不间断地向下游供水等因素，泄水建筑物需具备挡水、供水和泄洪功能、布置比较复杂。文章着重介绍了枢纽布置方案的比选、泄水闸、自由溢流坝、混凝土重力坝及砂砾石坝的设计特点。