基于飞秒激光单脉冲多光子聚合原理加工出了高纵宽比的微柱阵列，将其与毛细力自组装相结合，有效实现了单细胞阵列的原位限域捕获；通过优化激光加工参数，实现了锥状微柱阵列的高效率加工，并研究了不同激光功率下微柱直径随高度的变化规律；通过优化微柱阵列参数，实现了基于毛细力自组装原理的三维图案化微结构阵列的高通量制备。在此基础上，本团队进行了二氧化硅微球、乳腺癌细胞(MCF-7)单细胞阵列的原位限域捕获实验验证。荧光成像及扫描电子显微镜的表征结果显示，所提方法可以简单、高效地实现单细胞阵列的高通量原位捕获。本研究提供了一种简便、高效的单细胞阵列原位捕获方法，有望应用于生物医学领域单细胞尺寸的相关研究上。

用化学共沉淀法一次煅烧工艺制备Ce, Pr∶GAGG粉体, 利用XRD、SEM、荧光光谱仪等对样品表面形貌及发光性能进行表征, 研究煅烧温度、沉淀剂引入草酸根对粉体发光性能的影响。结果表明, 前驱体经950 ℃煅烧3 h后全部转变为GAGG相, Pr3+、Ce3+共掺未改变基质的物相结构; 沉淀剂引入草酸铵后, 粉体发射光谱积分强度由333 573 a.u上升至420 894 a.u, 沉淀剂引入草酸根能提高粉体的发光性能。荧光寿命测试表明, 在Ce∶GAGG中掺入Pr3+可使Ce3+的荧光寿命降低, 衰减时间为35.43 ns。

以3-硝基邻苯二甲腈与3-巯基-1-丙磺酸钠为原料, 在醋酸盐存在下通过四环化合成了三种带四个3-磺基丙基磺酰基的水溶性酞菁。 利用紫外-可见吸收光谱, 荧光光谱等对其光谱性质进行了测量, 并计算了其荧光量子产率和单线态氧量子产率。 引入吸电子基团所合成的水溶性酞菁与ZnPc相比, 其荧光发射光谱的形状并未改变, 但其最大荧光发射波长均发生10 nm以上的红移。 三种水溶性酞菁中锌酞菁的荧光量子产率最高, 铜酞菁的荧光量子产率最低; 它们在水溶液中的荧光呈双指数衰减, 这可归结为激发态质子化或去质子化的结果。 单线态氧量子产率锌酞菁最大, 空心酞菁次之, 铜酞菁最小。 光谱分析结果表明, 合成的锌酞菁和空心酞菁具有高的单线态氧量子产率和高的光稳定性, 有望用作光动力治疗和光免疫治疗的光敏剂。

为提高红外高光谱目标特性仿真的逼真度, 提出了一种辐射影响计算模型, 用于计算目标周围的建筑物对目标的最终辐射特性的影响。建立了一个虚拟实验场景, 设定场景的大气环境为1976年的美国标准大气。在建立的虚拟场景上在中波红外3.0~5.0 μm范围内以0.01 μm为步长对目标所受的辐射影响进行了仿真计算, 并将辐射影响与太阳辐射、目标自身辐射进行了比较。实验结果显示在中波红外的某些波段范围内, 相邻建筑单位面积的辐射影响亮度要高于太阳辐射亮度和目标自身辐射亮度。这表明在图像立方体的某些图像中, 辐射影响是成像的最主要的辐射源, 证明了多光谱/高光谱仿真情况下该模型的必要性和重要性。通过对仿真结果的分析, 确定了建筑表面温度、大气透过率和有效辐射面积是辐射影响因素中的三个关键因素。

收集高分一号光学遥感图像对南中国海东沙岛北部第二模态内孤立波进行研究, 对2014年4月至10月期间的光学遥感图像处理.结果表明: 第二模态内孤立波分布在东沙岛的北部, 在第一模态内孤立波后方; 与第一模态内孤立波相比, 第二模态内孤立波的波峰线短, 长度约为第一模态的20%至40%; 第二模态内孤立波的表面亮暗间距小, 宽度约为第一模态的10%至50%.高分辨率光学遥感图像可用于第二模态内孤立波精细结构的研究, 为定量研究内孤立波的能量传播、破碎和耗散提供依据.

由于内波生成、传播都发生在水下，常规手段如现场观测成本过高，且易受到环境的制约，很难得到足够的有效数据。中分辨率成像光谱仪（MODIS）以其图像覆盖范围大、时间分辨率高、数据公开免费等优势而成为内波研究的重要数据源，可以实现大范围的观测。选用2010 年6 月至2012 年6 月共两年的南中国海地区(0°N~23°N,102°E~121°E) MODIS 观测图像作为数据源，使用ENVI 软件对MODIS 图像进行筛选与处理，对该海区的内波特征进行了统计分析，最终整合获得了最新的内波时空分布特征。结果表明：南中国南海西北部，尤其是东沙环礁附近海区是内波发生频率最高的海区，发源于吕宋海峡。在115°E 附近的海南岛东部海区，内波波峰线与东沙群岛海区的内波波峰线有较明显的断开特征，可能内波在本地发源。时间分布表现为内波在夏季出现最多，春、秋季节次之，且春季内波出现略多于秋季，冬季最少。

由于H.264/AVC采用的码率控制模型忽略了视频特性对初始帧量化参数(Initial Quantization Parameter, QP0)选择的影响, 本文提出了一种新的基于视频特性的QP0估计算法来提高H.264/AVC的码率控制精度。首先, 分析影响QP0的视频特性, 包括每像素比特数(bpp)、视频序列的复杂度和图像组(GOP)长度; 然后, 通过大量的测试仿真建立了QP0与bpp和视频序列复杂度之间的函数关系; 最后, 结合GOP长度对QP0的影响, 修正了QP0模型。实验结果表明: 相比JM12.2中的算法, 提出的算法使四分之一通用中间格式(QCIF)和通用中间格式序列重建帧的平均峰值信噪比(PSNR)分别提高了0.185 dB和0.144 dB; 码率控制误差的控制幅度分别提高了37.3%和11.2%; 序列中每帧图像间的质量波动均降低了约50%。该方法在提高重建帧质量的同时, 大幅度降低了码率控制误差, 有效地抑制了序列间每帧图像的质量波动, 获得了更优质、平稳的编码视频流, 并能很好地适应不同特性的视频序列。

在DM6467T平台上, 设计了视频编码存储和网络传输系统。介绍了达芬奇平台的特征、系统的硬件框架和达芬奇开发平台的搭建。调用达芬奇平台的编解码引擎中h.264编码算法, 进行了App端多线程应用程序设计, 详细介绍了主线程、视频线程、捕获显示线程、传输线程和写线程的流程以及相互关系。完成了软硬件的集成并进行了相关应用程序测试。测试结果表明: 视频回放清晰流畅, 实时性很高; 网络传输的视频播放性能可以满足实时视频监控系统要求; 存储后的视频数据得到大于100倍的压缩比。

航空遥感相机每秒传输的图像数据流很大, 在将图像数据存储到硬盘过程中,产生丢帧现象。为解决此问题, 文章以灵巧型双波段航空遥感相机为例,介绍了一种硬盘高速存储图像数据技术及具体实现方法。从多角度对图像数据丢帧现象进行了详细的理论分析; 在理论分析的基础上, 通过实验所得数据证明了分析的正确性, 明确指出图像数据在传输、存储过程中速率瓶颈所在; 在理论分析和实验数据基础上, 针对图像数据存储丢帧问题在硬件和软件两个方面提出了具体解决方法, 最终成功解决了图像数据丢帧问题, 图像数据无丢帧存储由8 帧/s提高到24 帧/s, 硬盘工作效率由51.6%提高到78.3%。

彩色滤波阵列(CFA)格式的图像需要进行图像插值, 才能获得全彩色图像。但是, 对CFA图像进行色彩还原选用算法越复杂, 插值产生的图像质量越高, 但复杂的算法, 较长的处理时间不便于硬件实现, 为实时处理带来不便。文章介绍了双线性插值法和边缘定向插值法两种色彩还原算法, 并用硬件平台FPGA实现了双线性插值方法和基于边缘定向的方法, 并用黑白条纹图对两种还原方法进行了比较分析, 基于边缘定向的插值方法考虑了边缘的方向, 防止跨越边界插值, 因此插值效果优于双线性插值法, 虽然算法复杂一些, 但是合理设计FPGA的缓存模块, 采用并行流水的处理方式, 完全满足工程对实时性的要求。