大约十年前, 人类在高压原位研究中首次发现了一种由无序原子团簇按周期性排列而形成的特殊晶体, 被称为“非晶”晶体。该发现改写了人类对晶体中要求原子结构长程和短程皆有序的定义, 引起了科学家们的研究兴趣, 科研人员对比开展了大量研究。本文对过去十年里在“非晶”晶体材料研究中的进展进行小结和展望, 希望能够吸引更多研究者对此类材料进行深入的探索和研究, 并推动此研究领域不断向前发展。

针对图像风格迁移时出现前后景边界模糊造成风格化图像主要目标模糊的问题,提出了目标边缘清晰化的图像风格迁移算法。通过将用于提取内容图像轮廓的深度抠图神经网络与风格迁移网络合并,形成透明遮罩约束风格迁移过程,凸显风格化图像中主要目标的轮廓;通过对迁移网络中最大池化层进行替换,保留图像的背景信息,细化风格化图像的整体结构;通过替换迁移网络中较大卷积核,减少网络模型参数,减少风格迁移计算量;通过对常规卷积层的归一化,实现相似风格迁移之间的参数共享,提升风格迁移速度。用VGG-19神经网络作为特征提取器对输入的内容图像和风格图像提取特征图,把输入图像到输出图像的变换约束在色彩空间局部仿射中,在输入图像RGB通道上合并目标遮罩,使得风格化图像的主要目标在遮罩约束中实现纹理合成。实验表明,与传统方法比较,该方法产生的迁移结果前后景边缘明显,内容结构保留较好,解决了风格化图像主要目标边缘模糊的问题。

针对红外与可见光图像融合过程中出现的细节损失严重、视觉效果不佳等问题,提出了基于多尺度几何变换模型的融合方法。首先,采用改进的视觉显著性检测算法对红外与可见光图像进行显著性检测,并构建显著性矩阵;然后,对红外与可见光图像进行非下采样剪切波变换,得到相应的低频和高频子带,并采用显著性矩阵对低频子带进行自适应加权融合,同时采用简化的脉冲耦合神经网络并结合多方向拉普拉斯能量和对高频子带进行融合处理;最后,通过逆变换得到融合图像。实验结果表明,该方法能够有效提升融合图像的对比度并保留源图像的细节信息,融合图像具有良好的视觉效果,且多个客观评价指标均表现良好。

为了使用高频条纹进行一次外差完成相位解包裹，实现高精度测量，提出了双频外差结合相位编码的相位解包裹方法。首先，用两组正弦条纹获得两个包裹相位，进行外差处理得到外差相位；其次，相位编码条纹得到条纹级次后对外差相位展开；最后，由连续的外差相位对两个包裹相位进行展开，用最高频率的连续相位求得物体的相位信息。实验结果表明：RMS误差为0.038 mm。双频外差合成的周期不需要覆盖整个视场，打破了传统双频外差方法对频率选择的限制，可以用更高频率的条纹进行高精度测量。克服了相位主值误差对使用更高频率条纹进行高精度测量的局限性。

提出了一种用于大面积高反物体的三维形貌测量方法。基于双色反射模型理论,提取了相机采集的条纹图像的漫反射分量,通过改进的反射分量分离算法对图像进行反射分量分离;对反射分量分离产生的图像空洞采用改进的种子填充算法进行修补;用三步相移结合质量引导算法得到连续相位,由系统标定的相位高度映射关系得到物体的高度信息。实验结果表明:所提方法实测误差约为0.23 mm,消除了93%~97%的高光像素,有效克服了反射光的干扰,对大面积反射光具有较好的稳健性。

减少条纹投影轮廓术的条纹图数量一直是本领域的研究热点。传统的时间相位解包裹算法, 一般需要额外的条纹信息来确定条纹级次, 导致条纹图数量过多。提出一种用于三维测量的快速相位解包裹算法, 只需要N步标准相移正弦条纹图, 就可以完成绝对相位的计算。首先, 利用标准相移算法计算包裹相位和消除背景的掩膜; 然后, 直接利用包裹相位和掩膜, 根据连通域标记算法计算条纹级次, 进而求得绝对相位。该方法最少只需3幅条纹图, 就可以完成三维测量, 数据处理速度快。计算机仿真和实验结果验证了该方法的有效性和鲁棒性。

利用原位高压拉曼散射和X射线衍射技术,研究了KBrO3在高压下晶格振动和晶体结构演化行为。最高压力达30.9 GPa。通过拉曼光谱发现,在高压下拉曼峰位除了单调移动,没有其它变化,表明KBrO3在研究的压力范围没有发生相变。原位高压X射线衍射实验数据显示,其在高压下依然保持常压的六方结构。通过进一步分析,分别得到了体弹模量B0=25.9(2) GPa(B′0=5.68(0.38))和部分拉曼峰的Grüneisen参数。