闪烧技术自发现以来已经被广泛研究了10多年，但其实际应用却极少被讨论，闪烧应用的主要挑战是烧结大尺寸样品时的困难。在典型直流电闪烧中，电流主要集中在样品的中心，样品内部和表面之间存在显著的温度梯度，导致最终样品的微观结构不均匀，甚至样品中的内应力会致使样品开裂。本工作利用不同频率的交流电来研究频率对闪烧中这种不均匀性问题的影响。结果表明，增加频率显著提高了样品的均匀性，其原因主要是由于交流电闪烧中存在显著的“趋肤效应”，即电流密度集中在样品的表面而不是样品中心，这补偿了表面较高的辐射热损失，从而导致更均匀的样品温度。本工作提供了一种潜在的方法，可以显著提高闪烧在工业领域的实际应用。

激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)是一种高分辨率的光学成像仪器，它利用“共轭成像”原理，获得的图片质量远超于普通荧光显微镜。LSCM有两组功能不同的针孔，即照明针孔和探测针孔，这是实现“共轭成像”的关键。由于照明针孔的大小和位置一般是固定的，LSCM主要通过调节探测针孔的大小来获得高质量的成像图片。然而，很多使用者对于LSCM中针孔大小与荧光成像质量的关联缺乏了解。因此，本文阐述了针孔在LSCM中的作用原理及其与显微镜分辨率的关系，并通过小鼠脊髓腹侧白质中的免疫荧光成像分析，发现针孔参数优化对提高LSCM荧光成像质量具有显著影响。这一发现将为LSCM成像分析提供重要参考。

对于单幅红外图像中目标隐身伪装效果的评价, 在经典的结构相似度(SSIM)算法的基础上, 用改进四方向梯度算子提取梯度信息, 建立梯度差异函数, 替代SSIM算法中的结构相似性函数, 提出了一种基于改进梯度相似度(IGSIM)的图像相似度评价算法。根据该算法设计了红外图像均等分块数量确定实验和目标红外隐身伪装效果评价实验。结果表明: 得出的评价指标与人眼视觉特性更具一致性, 能较好地处理单幅红外图像中目标隐身伪装效果评价的问题。

对于单张红外图像进行隐身效果评估, 需要考虑像素点间反映的图像相似特征信息, 而单一的相似性度量方法不能够全面准确地反映红外图像间相似性。在对单张红外图像均等分块的基础上, 综合考虑了基于图像灰度直方图法、方向梯度直方图特征法、结构相似度法和目标分类4种相似性度量方法的优点, 利用主成分分析法确定不同相似性度量方法的权重值, 提出了基于综合相似性度量的评估方法。通过各相似性度量方法间横向与纵向的对比, 分析不同遮挡情况下目标与背景图像间每种相似性度量方法的平均值和标准差。结果表明: 综合相似性度量能够更准确地反映图像间相似性信息, 更有效地处理单张红外图像隐身效果评估问题。

在目标检测领域, 基于深度学习的SSD目标检测网络同时具有实时性好和准确性高两大优点。由于特种车辆红外图像难以获取, 以小轿车和公交车红外图像为研究对象, 构建了红外图像Pascal VOC数据集, 训练了SSD网络, 并利用训练好的网络检测了红外目标图像。结果表明, 红外目标的特征信息越多, 检测精度越高, 但红外图像中信息残缺的车辆存在“漏检”的问题。针对该问题, 通过添加“残缺窗口模块”优化数据集结构, 有效解决了车辆“漏检”问题, 同时目标整体的检测准确率也明显提升。将改进数据集后的红外目标检测结果作为评价指标, 能够较准确评估复杂背景下特种车辆红外隐身伪装效果。

研究了在夜间暗环境下驾驶员读取夜视车载平显(HUD)信息的亮度感知特点, 建立了不同照度环境下驾驶员使用夜视车载HUD的亮度调节模型。在环境光仿真系统中, 实验设备采用显示亮度可手动调节的夜视车载HUD, 实验对象为100名驾驶员, 设置多档实验照度, 在各档照度条件下研究驾驶员认读夜视车载HUD信息的最低亮度、适宜亮度和最高亮度。对实验数据进行统计分析, 建立了亮度调节曲线和驾驶员亮度感知模型, 同时总结了夜间暗环境下驾驶员认读夜视车载HUD的亮度规律。该模型能够为夜视车载HUD自动亮度调节的工程设计优化提供定量参考, 并提高其人机交互的效能和用户体验。

In view of the existing electrical vibration monitoring traditional hydraulic pump vibration sensor, the high false alarm rate is susceptible to electromagnetic interference and is not easy to achieve long-term reliable monitoring, based on the design of a beam of the uniform strength structure of the fiber Bragg grating (FBG) vibration sensor. In this paper, based on the analysis of the vibration theory of the equal strength beam, the principle of FBG vibration tuning based on the equal intensity beam is derived. According to the practical application of the project, the structural dimensions of the equal strength beam are determined, and the optimization design of the vibrator is carried out. The finite element analysis of the sensor is carried out by ANSYS, and the first order resonant frequency is 94.739 Hz. The vibration test of the sensor is carried out by using the vibration frequency of 35 Hz and the vibration source of 50 Hz. The time domain and frequency domain analysis results of test data show that the sensor has good dynamic response characteristics, which can realize the accurate monitoring of the vibration frequency and meet the special requirements of vibration monitoring of hydraulic pump under specific environment.

In view of problems existing in the detection of the traditional hydraulic system, such as the large volume of sensor and the low measurement accuracy, a new one-piece target type flow sensor is designed and researched based on fiber Bragg grating (FBG). A compact structure is designed, which is convenient to be dismantled, processed, and installed, based on the analysis of the principle of FBG and the structure of target type flow sensor. The force of target put in fluid flow is turned into the FBG wavelength drift, with a corresponding relationship. The problem on the cross sensitivities of the temperature and strain is solved effectively by using double FBG symmetrically pasted on the both surfaces of the cantilever. The impact on the fluid state is analyzed through simulation in the software FLUENT, and the results show that the impact was smaller than that of the traditional structure. The results of experiments in the hydraulic system show that there is a good linear relationship between the change in the dual FBG central wavelength and mass loading on the target sheet has a good linear relationship, and the sensitivity is twice that of a single FBG sensitivity.

基于纳米多晶硅薄膜电阻的多功能传感器由压力传感器和加速度传感器构成。纳米多晶硅薄膜电阻构成的两个惠斯通电桥结构分别设计在方形硅膜表面和悬臂梁根部。采用MEMS技术和CMOS工艺在〈100〉晶向单晶硅片上实现压力/加速度传感器芯片制作, 利用内引线技术将芯片封装在一个印刷电路板（PCB）上。在室温下, 工作电压为5.0 V时, 实验结果给出压力传感器灵敏度(a=0)为1.0 mV/kPa, 加速度传感器灵敏度(p=0)为0.92 mV/g, 可实现外加压力和加速度的测量, 具有较好的灵敏度特性且交叉干扰较弱。