近年来，charge coupled device（CCD）在相关领域有着广泛的研究与应用。线阵CCD的成像形状为直线，可以高效扫描空间平面。利用空间直线在线阵CCD的成像可积聚为同一个像素点的特性及空间平面原点位置的投影信息，提出了一种基于投影积聚特性的目标平面位置测量方法。针对采集到的线阵图像，使用直方图均衡化对数据进行对比度增强，可以稳定提取测量目标的像素位置。在获取多个线阵CCD的直线解算矩阵后，采集被测目标在各个线阵CCD上的像素位置，便可得到穿过目标的多条平面直线方程，最终利用最小二乘法计算出目标的平面位置。对目标在20 cm×20 cm的平面区域内进行了双目测量，实验结果表明，对于线阵CCD模块TSL1401，所提方法的平均测量误差约为0.19 cm，标准差约为0.09 cm，验证了所提方法的有效性。

双光谱二维异步相关光谱(2T2D-异步相关光谱)是一种利用两幅一维光谱创建异步相关光谱的新方法。 相对于最少需要三幅一维光谱的传统异步相关光谱, 2T2D-异步相关光谱可简化实验过程, 有利于样品昂贵体系的表征。 利用数学分析、 模拟及实际体系实验对2T2D-异步相关光谱应用于表征分子间相互作用的可行性进行了研究。 首先建立一个包含P和Q两种溶质的模拟体系, 设定P有光谱峰, Q没有光谱峰。 数学分析表明: (1) 不正确设置P和Q初始浓度, 可导致2T2D-异步相关光谱的强度恒为零; (2) 2T2D-异步相关光谱不能反映与分子间相互作用相关的峰强变化; 因此, 利用2T2D-异步相关光谱表征分子间相互作用可能得到错误的结论。 为将2T2D-异步相关光谱发展成为表征分子间相互作用的可靠方法, 首先对2T2D-异步相关光谱中P和Q初始浓度的设置方法进行了研究, 得出当P和Q初始浓度满足文中式(6)时, 可避免不正确设置P和Q初始浓度导致2T2D-异步相关光谱强度恒为零的情况; 在此基础上, 为解决2T2D-异步相关光谱不能反映与分子间相互作用相关的峰强变化问题, 通过向体系中加入具有独立光谱峰和适合浓度的虚拟物质S, 发展出带有辅助交叉峰的2T2D-异步相关光谱(ASAP-2T2D-异步相关光谱)。 模拟体系实验表明ASAP-2T2D-异步相关光谱可正确反映与分子间相互作用相关的峰宽、 峰位及峰强变化, 是表征分子间相互作用的可靠方法。 最后, 将ASAP-2T2D-异步相关光谱应用于表征苯并-15-冠醚-5(BC)与Li+间的相互作用, 实验结果表明ASAP-2T2D-异步相关光谱可同时反映BC特征峰的峰位及峰强变化, 进一步证实ASAP-2T2D-异步相关光谱可正确表征分子间相互作用。

在计算机辅助文物虚拟复原过程中,针对现有复原方法匹配精度低、速度慢等问题,提出一种新的基于断裂面特征点匹配的文物碎片重组方法。利用改进的内部形状签名法提取碎片断裂面潜在特征点;计算特征点邻域几何特征的协方差矩阵,从而构建特征描述符;采用对数欧氏黎曼度量方法作为相似性度量准则,通过双向最近邻法获得初始点对集合,再利用典型相关分析法消除误匹配对得到最优匹配集;使用最小二乘法估算刚体变换矩阵将碎片粗对齐,再采用迭代最近点算法实现精确对齐,最终实现碎片重组。实验结果表明,本文算法相对传统算法特征点数量少,描述符简单,且稳健性强,有效提高了碎片重组的效率和准确性。

提出一种特征感知的三维点云简化方法。通过构造八叉树搜索每个点的k近邻点,并计算每个点的法向量,以此检测并保留边缘点;使用期望最大化算法对点云进行聚类,并确定高曲率的点;使用边缘感知的有向Hausdorff距离方法进行点云精简,合并前述点云并删除重复点,实现模型简化。该方法适用于不同曲率变化的模型,并且能够在保留尖锐特征的同时显示模型整体轮廓。实验结果表明,该方法不仅能够保留原始模型的几何特征和轮廓外貌,而且有效地避免了简化过程中的孔洞现象,几何简化误差较低。

对以聚苯乙烯(PS)和自行合成的纳米“类双亲”PMMAPS为光散射剂，以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基体的复合光散射材料进行了实验研究。测试并分析了样品的雾度及透光率与添加量之间的关系，目的在于通过调节散射剂添加量来调控以PMMA为基体的高聚物材料的光散射性能。实验结果表明，添加少量PS到PMMA中即可制备出光散射材料，PS添加量为1%时，复合光散射材料的透光率为80%；不添加PMMAPS时雾度为50%，添加了PMMAPS时雾度达到80%，PMMAPS可以改善PMMA和PS之间的相容性，提高样品的雾度值。因此通过调节散射剂PS和PMMAPS添加量可实现光散射高雾度和高透光率的双高要求。