基于红外CCD的掺钆液体闪烁体液位测量方法

针对大亚湾中微子实验中对掺钆液体闪烁体位置进行标定的需求,采用红外CCD摄像头对液位进行非接触无损检测,然后通过图像采集、图像预处理、图像分割、液位定位和液位测量等图像处理技术,实现对掺钆液体闪烁体位置的检测.文章在介绍整个红外CCD图像处理系统的同时,重点介绍了分段线性灰度拉伸算法、数字形态学等方法.实验结果表明,所提方法提高了被测液体位置的精确度,有效解决了当液闪存于底部位置以及金属环位置时无法准确测量液位的问题,并且满足误差在正负2 mm范围的实际要求.     

X射线条纹相机CsI光阴极的高能电子份额

为了得到X射线条纹相机中CsI光阴极的高能电子份额数据,通过蒙特卡罗方法建立模型来研究CsI光阴极在X射线照射下的光电发射特性.研究了CsI光阴极厚度为100～1 000 nm、入射X射线能量为1～30 keV时的二次电子(SE)能量分布.模拟结果显示,入射X射线的能量越高、CsI光阴极的厚度越大,从CsI光阴极出射的二次电子中高能电子(大于50 eV)的份额越高,在入射X射线能量为30 keV、CsI光阴极厚度为1 000 nm时,出射电子中的高能电子份额可以达到10.8％.但是当CsI光阴极厚度保持为100 nm、而入射X射线能量大于15 keV时,高能电子份额维持在3.4％左右而不再随入射X射线的能量增加而增加.     

本质安全型防爆摄像仪的研发和应用

高清4G公网防爆摄像仪系统是为石油化工等高危防爆环境研制的便携移动防爆摄像系统。如何在高清4G模块高发射功率、多储能元件的前提下实现设备的总体防爆指标以满足国家标准是本文解决的重点问题。基于防爆理论,通过提高设备防爆电容设计门限和降低电路容值设计的电容管理手段,对整体设备的储能元件进行了极限防爆限制,优化设计了4G-LTE无线摄像模块的最低储能电容解决方案;利用双半波振子天线列阵技术实现天线设备的发射功率限制硬件保护,采用软件保护手段实现双重防爆保护,从设计原理上保证了研发的高清4G摄像仪满足《GB 3836.1-2000》防爆要求。在保证防爆性能和设备功能的前提下,设备电容容量降低了50%,设备远场电场强度9%。     

一种适用于分布式摄像机网络的SCIWCF算法

本文使用容积卡尔曼滤波器来处理分布式摄像机网络中的目标跟踪问题.平方根容积信息滤波（Square-Root Cubature Information Filter,SCIF）是容积卡尔曼滤波的一种扩展,其具有有效性和可靠性等方面优势,有利于对多源信息进行信息融合.然而当该算法应用于像摄像机网络这种大规模网络时,如果采用一般的集中式处理,中心节点可能会承受较大的计算压力.针对这个问题,本文首先将平方根容积信息滤波器进行了扩展,提出分布式平方根容积信息滤波器,使其能适应大规模网络.另外在摄像机网络中,由于摄像机装置在一个较大的区域内,由于摄像机观测区域有限,目标可能会出现在观察的盲区,这样就会存在某些摄像机的测量数据无效.针对这个问题,本文提出了平方根容积信息加权一致性滤波器（Square-Root Cubature Information Weighted Consensus Filter,SCIWCF）对状态信息和信息矩阵加权,减小这些无效信息在一致性算法的作用,从而提高整体的滤波性能.仿真实验结果表明,本文提出的算法能够在摄像机网络中对目标进行有效跟踪,在估计精度和滤波器稳定性等方面要优于传统的信息滤波.     

一种基于实时数字图像处理的同步辐射微探针自动化扫描新方法

在上海光源硬X微聚焦及应用光束线站(BL15U1)上实现了一种基于实时数字图像处理的同步辐射微探针自动化扫描方法。该方法采用高灵敏度、高帧率的数字电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)显微镜实时成像,通过对显微镜系统和X光微米探针系统的坐标转换,使用户在图像空间直接点击到感兴趣的位置后,样品台就自动将该点移入光路。在设定好扫描时间、扫描步长等必要的实验参数后,只需要用鼠标在图像空间圈出需要扫描的区域,系统将自动生成XPS运动控制器的运动配置文件,并驱动电机运动,对该区域进行微束荧光扫描成像。结果表明,该方法不仅可以提高同步辐射机时的使用效率,而且可以满足微区研究人员快捷、方便的自动化操作需求。     

CCD探测器的相对探测效率标定

探测器的探测效率是表征探测器性能的一个重要参数,需对其进行标定。本次试验使用复旦大学EBIT设备,以其配有的高纯锗探测器为标准,对低能X射线望远镜的CCD探测器进行探测效率的相对标定,得到在6.7、8.3、9.1、9.7、10.4、11.9和13.3 keV七个能量点CCD探测器相对于高纯锗探测器的探测效率。其讨论使用的标定方法对今后的探测效率标定工作具有意义。     

三线阵立体测绘相机高精度时间同步设计方法

为保证图像定位精度,三线阵立体测绘相机需要具有高精度的时间同步功能,研究了一种时间同步设计方法。以 GPS硬件秒脉冲信号做为时间基准,结合总线广播的整秒时刻信息以及相机内部计时器数据来记录成像时刻。详细描述了时间信息产生链路上各部分的设计,通过这种硬件和软件相结合的办法,解决了时间基准和时间精度的问题,实现了三线阵立体测绘相机与整星的高精度时间同步,为图像后期地面处理提供了有力的保障。经过实验验证,三线阵立体测绘相机的时间同步精度为优于15μs,满足图像测绘精度的要求。     

Determining the Best Composition of a Ni–Fe/Al2O3 Catalyst used for the CO2 Hydrogenation Reaction by Applying Response Surface Methodology

Response surface methodology (RSM) with central composite design (CCD) was applied to determine the composition of an alumina-supported nickel-iron (Ni–Fe) catalyst that provided the highest CH₄ yield for the CO₂ hydrogenation reaction. This involved synthesis of alumina-supported Ni–Fe catalysts of compositions that were specified by CCD. The catalysts were then tested for the CO₂ hydrogenation reaction, and a model equation was developed that related the catalyst composition to the CH₄ yield. The model equation was validated by analysis of variance, and it was found to adequately represent the experimental data. The model equation predicted that the alumina-supported Ni–Fe catalyst containing 32.8% Ni and 7.7% Fe would provide the highest CH₄ yield. A catalyst with this specific composition and the same metal deposition method and two other catalysts of the same composition but different metal deposition metal were also synthesized, characterized, and tested for the CO₂ hydrogenation reaction. The three catalysts did show activities similar to those predicted by the model equation. Furthermore, characterization and reaction studies revealed that the three catalysts were similar, suggesting that the metal deposition methods do not have any effect on the catalytic activity.     

全场低帧率光学微血管造影成像

针对传统激光多普勒成像空间分辨率不高的问题 ,根据动态散射信号和静态散射信号在频谱的不同 分布特性,提出一种全场低帧率光学血管造影成像技术。通过采用低帧率-短曝光的采 样模式获取散射 光信号,保证相机有足够的像素得到全场高空间分辨率图像;对粒子的时域信号进行傅立叶 变换,选取归 一化功率谱零阶矩为成像参量,实现了模拟血红细胞的浓度成像。对活体玻璃猫鱼成像实验 表明,微血管 脉络造影的空间分辨率达60μm,证明了本方法用于微血管造 影成像的可行性。与眼底照相机相结合, 其有望发展为一种实用的无需造影剂的眼底微血管造影成像技术。     

基于三通道多小波紧标架的图像曲率修复模型

为解决正交小波域图像修复方法的现存小波 系数不能提供丢 失小波系数的充足信息问题,将曲率修复(CDD)模型扩展到非正交小波域,提出一种新的基 于三通道多小波 紧标架的图像CDD模型。进一步考虑到CDD模型的等照度线是按照直线连接的问 题,提出了一种新的CCD模型。新模型的修复在两个方向上进行,在法向上按照改进的曲率 函数进行修复, 在切向上实现输运机制。新模型结合了多小波紧标架分解技术和改进的CDD模型的 优势,利用标架域中 小波系数之间具有的冗余性对缺损的信息进行弥补,对现有CDD模型进行改进。给出了 有效的split Bregman 仿真算法,并采用不同的图像进行了仿真。实验结果表明,新模型对大面积缺损修复及噪声 抑制都具有良好 的修复效果,即使在大量小波系数丢失的情况下,也能保持图像的边缘结构等几何特征,大 大的改善修复质量。