为了实现大范围、长距离的大气烷烃气体检测, 将研制的中红外双组分甲烷、乙烷传感器以车载方式, 对某一地区的大气甲、乙烷含量进行了移动探测。该传感器系统采用中红外室温连续的带间级联激光器(ICL)作为光源, 采用高速数据采集卡采集信号, 利用上位机LabVIEW平台编写程序产生激光器扫描及调制信号、获取探测器信号并提取二次谐波, 通过计算, 确定大气烷烃气体浓度。根据气体采样时间、实时风速及车速, 计算得到系统的响应时间为82.5 s, 实验测量为85~95 s, 与理论一致。对系统噪声水平进行测试, 实验室中甲烷浓度波动为±40 nL/L, 乙烷波动为±2 nL/L, 车载过程甲烷浓度波动为+40至-80 nL/L, 乙烷波动为±4 nL/L。为验证传感器性能, 与美国Aeries公司的商用传感器结果做了对比, 二者呈现较好的一致性。最后, 给出了车载传感器系统在某条线路上的甲烷、乙烷浓度移动探测结果, 以及某小区甲烷、乙烷浓度的二维分布测绘结果, 分析了二种烷烃气体的变化关系。本文所开展的工作为探测烷烃气体泄漏并监测大气质量提供了技术保障。

论述了一种高精度快速的单分子实时跟踪方法,包括图像去噪处理与高斯掩模质心法相结合的定位算法和同时考虑等效光强和帧间最大运动位移的同分子概率链接算法。对不同信噪比(SNR)下的单分子荧光图像的仿真结果表明,该定位算法与被认为表现最好的二维直接高斯拟合相比,不仅运算时间缩短为原来的1/10,而且在整个测试信噪比范围内具有更低的偏差和更好的精度,甚至在低信噪比时也能得到可信的小偏差、高精度中心位置值。在普通个人计算机上利用该方法对单分子的百万像素级序列帧进行实时跟踪时,跟踪速率能达到4-5 frame/s。