鼻唇沟特征的异常变化是脑卒中面诊的重要依据。为了量化表征鼻唇沟特征,解决传统中医面诊时难以发现精细特征变化和信息交流困难的问题,采用了偏振参数非直观光学成像（PIMI）方法,利用非直观成像的斯托克斯S1参量图谱,取得了不同年龄的健康人员和脑卒中患者病中、预后的鼻唇沟对称性量化表征数据。结果表明,健康人员鼻唇沟S1图谱特征具有较好的对称性,鼻肌横部区与上唇提肌区的左右峰值均较为接近; 脑卒中患者患病期鼻唇沟的S1图谱明显不对称,左右峰值大多相差20以上,预后状态鼻唇沟S1图谱特征更接近健康人群。该方法有望应用于脑卒中疾病的病情评估及疗效评价,促进中医数字化的发展。

铷87的双光子光谱具有高信噪比、无多普勒展宽、窄线宽等特点。构建了基于⁸⁷Rb原子双光子跃迁的光学频率参考，分析测试了影响其短期稳定度的因素。利用778 nm外腔半导体激光器激发双光子跃迁产生420 nm荧光信号，通过荧光信号锁定激光器频率。探讨了谱线线宽、信噪比、功率、温度相关的谱线展宽、光频移、系统结构稳定性和调制宽度等对频移和稳定度的影响。采用螺栓锁紧结构固定光学元件，大幅改善了光学对准引起的稳频误差，通过直接调制激光器电流实现了秒级稳定度为1.5×10^-12、500 s稳定度为2.88×10^-13的光学频率参考。与其他基于饱和吸收的光学频率参考相比，构建的基于⁸⁷Rb原子双光子跃迁的光学频率参考的稳定度提高了10~100倍。光学对准对于提高荧光探测信噪比和优化长期稳定度具有重要意义。验证了内调制实现双光子光学频率参考的可行性，并提出了进一步优化短期稳定度和长期稳定度可采用的技术方案。

在超快时间尺度上以二维空间分辨率揭示激光脉冲在光刻胶之间的运动过程,将有助于了解激光加工过程和优化加工工艺。然而现有记录激光脉冲在光刻胶中运动过程的成像技术都存在需要多次重复拍摄或时间分辨率受限等问题。为了克服这些问题,通过使用压缩超快摄影来观测光刻胶中激光脉冲的运动。实验结果表明,搭建的实验系统能以1.54×1011fps的帧率,单次成像数百帧的图像序列深度,实时观测到这一不可重复的超快事件。

电离层空间环境复杂，紫外波段辐射能量微弱，如何抑制远紫外高光谱成像仪杂散光是研究远紫外电离层高光谱载荷的重要环节。依据系统技术要求，给出单超环面光栅型高光谱成像仪杂散光抑制方法，首先分析杂散光的主要来源和传播路径，利用UG软件设计消杂光结构，使用LightTools软件仿真不同视场和不同光栅衍射级次下接收面的能量响应，评估杂散光抑制效果。结果表明：视场外杂散光能量和视场内光线能量量级相差10^-5~10^-7，光栅非工作衍射级次光线能量和工作级次能量量级相差10^-6~10^-8，中心波长处光谱杂光系数为0.9975%，所提方法满足空间远紫外高光谱遥感指标要求。

为了解决传统人工势场法在路径规划中存在局部最小和目标不可达的问题, 提出了一种改进的人工势场法。首先,引入障碍物的碰撞范围和使用角度定义障碍物的影响范围, 排除机器人前进方向一定角度和距离外障碍物的影响;其次, 为了解决目标不可达问题, 基于目标点与机器人的距离改进斥力函数;最后,利用外接六边形在障碍物的碰撞范围外创造虚拟目标点, 避免机器人陷入局部最小。基本环境和复杂环境下的实验结果表明:所提算法可以在一定程度上克服传统算法的缺陷, 是一种有效的路径规划算法。

钢管混凝土结构在超高层建筑中的应用日益广泛, 由于施工质量控制不到位及混凝土材料收缩等原因, 其内部可能出现核心混凝土空洞缺陷及混凝土与钢管壁间的界面剥离缺陷, 进而对其力学性能带来负面影响。该文针对矩形钢管混凝土截面的缺陷检测, 在表面粘贴压电陶瓷片进行测量, 对这两种内部缺陷在不同测试路径上压电陶瓷片响应的影响进行试验和数值模拟分析。通过对健康、存在核心混凝土空洞和界面剥离缺陷的不同试件不同检测路径上压电传感器输出信号的比较, 研究了缺陷对应力波传播的影响, 并得到采用对测方式检测的敏感范围。结果表明采用对测方法可有效检测钢管混凝土缺陷, 其敏感范围的确定具有工程意义。

套筒灌浆连接是当前装配式建筑中受力钢筋的主要连接方式, 其灌浆质量是影响装配式混凝土结构性能的关键因素之一。运用压电陶瓷材料的驱动和传感功能, 该文提出了一种基于波动分析的套筒灌浆缺陷主动检测方法, 并通过试验验证其可行性, 通过数值模拟分析其机理。在套筒连接钢筋表面粘贴压电片, 测量健康试件和设置有不同尺寸缺陷试件上压电陶瓷传感器的输出信号, 并对小波包能量进行分析和比较。结果表明, 灌浆缺陷导致压电陶瓷传感器输出信号的电压幅值增大, 小波包能量指标与套筒灌浆缺陷尺寸大小相关。该法能对套筒内灌浆缺陷进行有效检测。

时刻鉴别电路是激光雷达的重要组成部分。它被用于检测回波脉冲信号到达接收机的终止时刻，并通知处理器进行数据处理。为满足激光雷达系统对时刻鉴别电路的精确鉴时的需求，采用经过差分放大后的回波脉冲信号进行差分电平平移，将平移后的差分信号送入高速比较器进行时刻鉴别，实现了时刻鉴别功能。通过验证，该设计有效改善了前沿时刻鉴别法产生的行走误差，提高了激光雷达系统测距精度，与恒比定时时刻鉴别电路相比又简化了电路。

基本差分进化算法存在搜索精度不够和提前收敛的问题, 致使三维路径规划效果不佳, 因此设计了一种基于正弦余弦算法的改进差分进化算法。首先, 基于正弦余弦算法的搜索机制和种群重心改进变异策略, 融入扰动策略改进交叉策略, 提高了算法的搜索能力和收敛性能; 接着, 基于Logistic函数设计一种新的缩放因子, 以平衡算法在全局开发和局部搜索中存在的矛盾。通过函数优化实验验证了改进算法具有良好的搜索精度和收敛速度。最后, 应用改进算法研究无人机三维路径规划问题, 利用改进算法搜索的优势, 在每代搜索中能更好地对自身周围空间环境进行判别, 使路径选择更加合理。仿真结果表明, 与基本差分进化算法相比, 改进算法生成的无人机三维路径更短。