多角度偏振成像仪(MAPI)可获得多光谱、多角度的偏振信息,用于反演气溶胶与云的微物理特性。偏振的高精度探测需要精确的偏振定标。由于MAPI未配置星上定标器,因此采用自然景物作为偏振定标源。建立了全视场在轨偏振定标模型,分析了水云偏振特性。选用散射角为100°的水云像元作为无偏的定标源。求解了偏振响应矩阵所需的偏振片-滤光片组合的相对透过率、镜头起偏度以及低频相对透过率,最终计算出全像面偏振响应矩阵分布。分析了偏振片-滤光片组合的相对透过率三年平均值的变化,采用实验室定标结果进行验证,得到的相对误差为0.71%。采用最小二乘法拟合了镜头起偏度、低频相对透过率随视场角的变化。采用实验室偏振定标结果进行验证,得到的中心视场相对误差为1.22%。分析了算法的不确定度,得到中心视场合成不确定度为1.27%,边缘视场合成不确定度为2.19%,满足设计指标。所提定标方法对宽视场偏振成像仪的在轨定标有一定的借鉴作用,为气溶胶反演应用提供质量保证。

在自适应光学系统中,传统比例-积分控制模型依赖于变形镜的响应矩阵,系统状态的改变会对变形镜响应矩阵造成影响,导致波前校正性能下降。通过重新定义BP(back-propagation)神经网络结构实现哈特曼斜率数据到控制信号的输出,并建立了控制模型。实验结果表明,所提模型摆脱了传统固定模型的限制,具有在线更新控制模型的特点,控制模型收敛性能良好,能适应系统状态变化,有较强的鲁棒性,同时提高了控制精度,一定程度上改善了控制性能。

为测量兰州重离子加速器冷却储存环主环(CSRm)束流累积阶段的闭轨畸变并进行闭轨校正, 开发了闭轨校正系统, 该系统由轨道测量系统、闭轨控制系统和校正磁铁系统构成。轨道测量系统实现对束流轨道的实时监测; 闭轨控制系统读取束流轨道信息, 然后进行闭轨校正计算, 并将计算后的校正值传输给校正磁铁系统; 校正磁铁系统通过改变校正电源的值, 改变校正磁铁的强度, 实现对束流轨道的调整, 完成闭轨校正。模拟测试结果表明, 束流轨道水平方向的最大畸变由校正前的3.37 mm减小为校正后的0.39 mm, 垂直方向的最大畸变由校正前的4.21 mm减小为校正后的0.31 mm。该系统能够实现响应矩阵的自动测量和束流轨道的自动校正, 满足设计要求。

智能化精准获取木材基本信息是木材质量追溯系统信息采集的核心， 同时也是木材后期分流、 加工、 精细化利用的重要依据。 旨在探讨基于小波变换的木材近红外光谱（NIRS）去噪及模型优化， 研究近红外技术用于木材质量追溯的基础理论与方法， 构建基于近红外的木材质量追溯体系。 以山杨木材气干密度为例， 采用小波变换进行光谱去噪及模型优化， 应用偏最小二乘法（PLS）构建了基于近红外光谱技术的山杨木材气干密度定标模型。 在此基础上， 集成二维码技术， 在Matlab环境下， 将近红外定标模型预测结果（以木材密度为例）及其他木材相关信息（树种名称、 产地、 采集单位、 数据获取方式等）生成快速响应矩阵码（QR Code）， 以实现木材信息的有效、 快速追溯。 同时研究分析了不同纠错等级、 字符数、 像素下QR码的可读性及有效性。 结果显示： (1)当db5小波基分解层为5时， 经启发式硬阈值去噪后得到的信噪比（SNR）最大， 均方根误差（RMSE）最小， 基于小波变换的近红外光谱去噪效果最好， 将校正模型决定系数由0774 8提高到了0850 1； (2)字符数一定时（本追溯信息的字符数为217）， 当像素大于100 px×100 px时， QR码的可读性均大于90%； 当纠错等级为7%、 像素大小为200 px×200 px时， 随着字符数由100增加至600， 解码率和可读性均为100%。 研究表明， 基于小波去噪及近红外光谱技术， 可以实现木材密度的准确预测， 并能有效集成QR码技术， 以QR码作为传递木材信息的有效载体， 为木材材性信息的无损获取及有效追溯提供了理论依据与技术支撑。

为了提高液晶自适应光学系统的校正精度, 提出一种基于湍流模型的响应矩阵测量方法。该方法施加到液晶波前校正器上的波面是用来拟合待测像差的Karhunen-Loeve模式的线性组合, 其模式系数分布服从Kolmogorov大气湍流模型。相比于传统的单模式和多模式响应矩阵测量方法, 该方法具有更强的抗噪声干扰能力, 能够显著提高响应矩阵测量精度。在信噪比为10的情况下, 当重复率分别为1、5和10时, 采用传统单模式法和多模式法获得的响应矩阵进行自适应校正后的斯特列耳比分别为0.06、0.02、0.49和0.23、0.40、0.67, 而采用该方法可以达到0.34、0.56、0.68。

传统的辐射计阵列校正算法需要测量阵列各方位的空间响应矩阵，缺失部分方位信息会导致反演图像模糊.针对这个问题，提出了一种在缺失部分方位信息情况下的改进的校正算法.对实际场景的实验结果表明，改进的校正算法能够有效地抑制因缺失方位信息导致的图像模糊.

由于存在各种非理想因素,束流在储存环中的闭轨会发生畸变。对束流闭轨畸变进行校正的方法较多,目前合肥光源(HLS)采用奇异值分解(SVD)法进行束流闭轨的全环校正和反馈。针对SVD法不足之处,采用约束线性最小二乘法(CLLS)来改进HLS束流闭轨的全环校正和反馈。介绍了束流闭轨畸变校正的理论,着重介绍应用CLLS对HLS储存环束流闭轨畸变进行全环校正和反馈,并给出运行结果。结果显示,利用CLLS后,HLS敏感实验线站的束流轨道稳定性和重复性得到明显改善。

描述了利用轨道响应矩阵拟合技术标定合肥光源储存环聚焦模型的过程及实验结果.通过响应矩阵分析,得到了合肥光源储存环弯铁边缘聚焦强度约为0.1 mrad/A,场积分为0.62～0.63,考虑了四极铁聚焦强度的修正系数的影响,发现了原四极铁磁测数据中较大的系统偏差,分析结果和备用磁铁的磁场测量数据吻合良好.在此基础上建立的合肥光源储存环理论模型可以准确地描述实际储存环线性光学特性.

闭轨畸变对合肥同步光源的束流质量产生负面影响,因此必须对闭轨畸变进行校正.本文介绍了基于MATLAB的合肥光源储存环束流轨道校正系统的工作原理、开发过程及测试结果.该系统由束流轨道测量系统、校正铁系统和控制系统组成,基于MATLAB开发的束流轨道校正程序运行于操作员界面工作站上.首先对获取的束流轨道数据进行分析和计算,然后通过控制系统改变校正铁电源的电流以改变校正铁磁场强度,从而实现轨道校正.测试结果表明:束流轨道的最大畸变由校正前的4.468 mm下降到校正后的0.299 mm;标准方差(SDEV)由校正前的2.986 mm下降到校正后的0.087 mm.该系统达到了设计目标.

响应矩阵反映了束流位置监测器(BPM)位置处观察到的束流在校正铁磁场空间中的运行规律.根据电子储存环理论模型,采用迭代方法从实测响应矩阵计算束流横向振荡的振幅函数和相位.计算结果的精度主要受响应矩阵测量误差、BPM测量误差和校正铁电源刻度误差影响.计算响应矩阵的误差代表了迭代所采用的工作点的正确度,实际的工作点对应于计算响应矩阵的最小均方差,以此可推导实际的工作点.