临近空间激光雷达自调焦接收系统设计

针对临近空间激光雷达所使用的离轴抛物面反射镜在低温下会发生形变导致反射光耦合进光纤时效率下降的问题,通过研究自调焦技术,设计了自动补偿激光雷达组件,用于抵消温度对系统的影响。利用有限元法分析了接收系统在热载荷作用下的变形,获得镜面离散变形数据,使用Zernike多项式拟合镜面变形后的面形,通过光学设计软件模拟得出该激光雷达接收系统优化后的焦距变化与温度呈线性关系,经过光学设计软件确定补偿位置。使用温度自适应调整机构降低热变形带来的离焦量影响。分析结果表明,补偿后均方根半径从26.495μm下降至15.93μm,光斑半径减少39.9%,耦合效率提升至80%以上。

面向地物混杂背景的偏振光谱图像融合方法

针对偏振光谱图像融合方法在地物混杂背景遥感探测中多尺度变换融合图像存在边缘轮廓细节模糊、对比度不佳的问题,提出一种基于非下采样轮廓波变换的稀疏表示与引导滤波器相结合的图像融合方法,以改善融合图像的质量和视觉效果。首先,该方法通过非下采样轮廓波变换对光谱图像和偏振图像进行多尺度多方向分解,进而将图像分解成不同子带内的特征信息。其次,低频子带采用稀疏表示融合,从而降低融合图像中物体对比度损失。此外,采用引导滤波器融合高频子带,以增强图像轮廓细节信息。最后,对低频与高频融合系数进行非下采样轮廓波逆变换,最终得出融合图像。分析表明融合图像对比度相对于原始光谱图像与偏振度图像分别提升了54.5%和15.4%,更容易区分混杂背景下阴影中的物体。基于此方法对偏振光谱成像仪所采集的不同波长下的光谱与偏振图像进行融合,并实现真彩还原。真彩还原图像证明此融合方法在保留混杂背景下的环境信息的同时实现了物体和背景的有效区分,有效提高了偏振光谱遥感探测成像的图像质量,有助于提升偏振光谱遥感探测成像中图像信息的完整性和真实性,扩大其在复杂环境遥感探测和图像识别中的应用范围。

海洋油膜偏振反射特性仿真与测试

为了海洋溢油的检测与识别,在偏振特性建模中综合考虑天空的偏振辐射、油膜表面的动态反射、接收探测器的姿态和性能,进行全数字仿真,开展外场动态水面的实测,进行油膜偏振半实物仿真,最后对海洋溢油进行了偏振测试与分析。试验结果表明:在区分油品方面,汽油和水的强度差值为29.33%,线偏振度差值为0.97%,二者结合可较好的分辨溢油。

基于改进型Blinn遮蔽函数的目标材料表面可见光偏振反射研究

为了研究典型目标材料表面的可见光偏振反射特性,本文针对传统“V”型表面结构缺陷,引入改进Blinn型阴影遮蔽函数,综合考虑镜面反射、漫反射和体散射的影响,建立了典型目标材料表面偏振六参量双向反射分布函数模型。对不同材料(聚丙烯塑料板、99氧化铝陶瓷板、铁板、绿漆铝板)目标样板进行可见光600 nm波段的偏振特性测试实验,并采用遗传算法进行参数反演。实验与仿真结果表明:与传统“V”型遮蔽模型相比,在入射角为50°,相对方位角为180°,0°~60°观测角对目标材料表面偏振特性的影响中,聚丙烯塑料板模型精度提升最大,RMSE百分比提升了70.61%;在入射角为50°,观测角为50°,DoLP随90°~270°相对方位角变化的过程中,与另两种参考模型相比,本模型精度至少提升了24.73%,线偏振度最小均方根误差值仅为1.29%。对于本文使用材料而言,偏振特性取决于其复折射率的值,当入射角确定,观测角为0°~60°,相对方位角在0°~360°内时,n/k的比值越大,线偏振度峰值越大。在可见光波段,波长对线偏振度的影响不大。

强光背景下主动偏振成像方法

针对传统光电探测方法在强光背景下目标探测对比度低的问题,本文提出一种基于激光照明的主动偏振成像方法。首先构建激光入射双向反射分布模型、激光入射偏振双向反射分布模型以及激光照明的目标表面偏振度模型,并分析3种典型目标材料偏振特性与束散角之间的耦合关系。然后在暗室可控条件下开展逆光观测实验,验证目标偏振特性受激光束散角的影响。实验结果表明:强光背景下主动偏振成像目标对比度与传统被动强度成像相比提升了86.11%,不同束散角下不同目标材料的可见光偏振特性间存在差异,金属材质相对于非金属材质的线偏振度提升更高,实验结果与理论分析具有较好的一致性。最后,在室外开展太阳逆光观测实验,验证了研究方法在室外高强光、远距离下依旧具有适用性。本研究为提升强光背景下的目标精准感知能力奠定了理论基础。

基于阵列光学的快速多维度成像制导光学系统设计

针对传统偏振光谱成像方法难以适用于弹载平台的难题,本文提出了一种基于阵列光学的快速多维度成像制导光学方案。构建了通道分辨率与望远放大倍率的关联模型,实现了微透镜阵列、光谱滤光阵列和微纳偏振阵列探测器参数的精准匹配和高效利用。基于常规导引头和工业偏振探测器,设计了包含球形整流罩的多维度成像制导光学系统。系统采用4×4光场分割布局,在可见光波段内形成16个光谱通道,光谱分辨率为16 nm,实现了单光路、单探测器条件下同时高效获取0°、45°、90°、135°4个偏振方向偏振光谱图像数据。系统整体焦距为150 mm,筒长为145 mm。仿真结果表明,系统16个通道下全视场调制传递函数在奈奎斯特频率处均接近衍射极限,成像质量良好,满足弹载目标多维度探测与识别需求。

分层海水条件下潜艇热尾流机载红外探测性能分析

针对传统机载红外探测潜艇热尾流的计算方法未考虑温度、密度分层海水等实际海况,难以精准分析潜艇热尾流红外探测性能的问题。文中基于有限元分析方法,结合海面红外辐射模型和大气传输模型,构建出尾迹从浮升扩散、大气衰减到传感器探测的全链路数理模型,并应用模型开展全尺寸潜艇模型的仿真,实现在温度、密度分层海水情况下对潜艇热尾流红外探测性能的精准分析。结果表明:海水温度、密度分层条件对于潜艇尾迹的仿真和反演精度至关重要,当其他条件都相同时,海水温度、密度分层与不分层仿真出了截然相反的结果,不分层条件下海面为热尾迹,而分层条件下海面却为冷尾迹,直接影响对潜艇热尾迹反演精度。相比于海水分层,不分层情况下潜艇的反演误差达到了238.2 m,水面的尾迹温差不但相差了0.152 K,还呈现出了冷尾迹的现象。文中的研究对机载红外设备发现潜艇航行尾流特性的高精度识别反演具有重要意义。

基于熵权TOPSIS法的开放教育招生质量评价体系的构建与应用

开放教育是扩大人民群众受教育机会,为地方经济社会发展培养用得上、留得住的有用人才的重要办学形式。规范办学、创优提质一直是开放教育追求的办学目标,而招生质量的高低直接影响到后续办学环节的规范度及人才培养的质量,因此把好入口关,对招生质量进行有效评价是保障办学目标实现的必要措施和改进工作的重要依据,但目前尚缺乏完善的评价方法。以某季的开放教育招生数据为研究样本,运用熵权TOPSIS法构建了新的招生评价体系,确定了招生质量评价体系的指标,利用熵权TOPSIS法数据模型进行了指标权重的确定,并根据计算结果进行了问题分析,提出对招生工作的思路与建议。

基于BRDF可见光偏振成像技术的海面溢油油种识别研究

海上溢油事件发生后需要及时判断溢油种类,为溢油事故处置提供及时有效的应对措施。本文利用BRDF多角度测量装置和可见光偏振相机对不同油种和清洁海水进行观测,基于可见光偏振特征筛选出最佳观测Stokes参量和对应观测几何,构建了清洁海水和不同油种数据集,并建立了基于BRDF偏振特征的DBN溢油油种识别模型。研究发现,在实验室可控条件下,相对方位角–60°、0°、–30°组合时油种识别效果较好,光源天顶角和相机观测角二者在接近±50°时识别效果较好;多次重复实验显示,海水、原油、重油、汽油、柴油、棕榈油的最优识别率分别为90%、86.27%、84%、80.44%、82.08%和82%;基于可见光偏振特征所建立的油种识别模型,对于海面溢油种类区分具有较好的效果。

高中数学解题中导数法的应用

在高中数学教学中,导数是重要的教学内容.在解题中,借助导数法解题,可简化解题步骤,帮助学生明晰解题思路,有利于学生数学素养的培养.本文分析了高中数学解题中导数法的应用策略.

偏振光在椭球细粒子中多次散射传输特性

为了研究偏振光在椭球细粒子中多次散射的传输特性,建立了以黑碳气溶胶粒子为对象的仿真与实验验证系统。采用T矩阵和蒙特卡罗相结合的方法,对偏振光经随机取向椭球细粒子多次散射后的偏振传输特性进行仿真研究,建立半实物模拟测试平台对仿真方法进行验证,采用延长灵芝孢子燃烧时间的方式制备椭球细粒子,分别由马尔文粒度仪和光功率计测试椭球细粒子的尺寸分布和光学厚度,建立实验与仿真间的联系,验证了仿真结果的正确性。结果表明:随着黑碳椭球细粒子浓度的增加,水平、垂直、+45°线偏光和右旋圆偏光的偏振度都随之下降,且3种线偏振光的保偏性基本一致;随着浓度的增大,圆偏振光的保偏性逐渐优于线偏振光,且两者保偏性差距越来越大,在光学厚度为3.12时达到最大值,当光学厚度大于3.12时,圆偏光和线偏光的偏振度差值趋于稳定。经计算,仿真与实验结果符合度优于70.84%。本研究结果可扩展偏振探测的适用范围,为非球形颗粒物环境下偏振探测研究提供理论支撑。

探索基于OBE理念和工程教育专业认证背景下的港口航道与海岸工程专业教学改革——以海岸工程学为例

在产出导向教育(OBE)理念指导和工程教育专业认证的背景下,江苏科技大学港口航道与海岸工程专业针对其核心课程海岸工程学进行了深入的教学改革探索。文章针对海岸工程学存在的问题进行了分析与研究,分别从教学内容的选择、课程结构的调整、教学手段的运用以及课程目标的达成四个方面,提出了一系列改革措施,旨在提高海岸工程学课程的教学质量,培养适应新时代港口航道与海岸工程领域的高素质专业人才。

宽波段非制冷红外变焦光学系统设计

面向有毒有害气体探测需求,提出采用双色宽波段高灵敏度红外气体探测方法,并针对宽波段变焦色差校正难题,提出一种基于复消色差和机械正组补偿理论的宽波段红外变焦光学系统设计方法,设计了一种宽波段非制冷红外变焦光学系统。系统焦距25~75 mm,工作波长3~12µm,F数为1.8,适配640×512分辨率的非制冷双色红外焦平面探测器,像素大小17µm,变焦过程中系统总长保持160 mm不变。设计结果表明,系统在全焦段各视场调制传递函数在30 lp/mm处均接近衍射极限,成像质量良好,满足设计要求。系统具有结构紧凑、波段范围宽等优点。

外周血IL-6、IL-10、SIRI在细菌性肺炎感染患者中的表达特征

目的探讨细菌性肺炎感染患者外周血炎症指标的表达特征,分析其与疾病严重程度的关系。方法选取2023年1月至2024年1月就诊于聊城市第三人民医院的50例重症肺炎(SP)患者作为SP组,选取同期住院的43例非重症肺炎(NSP)患者作为NSP组和30例健康体检者作为健康对照(HC)组。比较三组的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(IFN-γ)、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、降钙素原(PCT)水平及中性粒细胞与淋巴细胞比率(NLR)、血小板与淋巴细胞比值(PLR)、单核细胞与淋巴细胞的比值(MLR)、全身免疫炎症指数(SII)和全身炎症反应指数(SIRI)。采用多因素Logistic回归分析探究SP发生的影响因素,以受试工作者特征(ROC)曲线评价相关指标对SP的诊断效能。结果NSP组和SP组的IL-6、IL-10、hs-CRP水平及NLR、PLR、MLR、SII、SIRI显著高于HC组,差异具有统计学意义(P<0.05);SP组的IL-6、IL-10、hs-CRP、PCT水平及NLR、SII、SIRI显著高于NSP组,差异具有统计学意义(P<0.05);SP组的PCT水平显著高于HC组,差异具有统计学意义(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,IL-6、IL-10、SIRI是SP发生的独立危险因素(P<0.05)。ROC曲线分析显示,IL-6、IL-10、SIRI单独诊断SP的曲线下面积(AUC)分别为0.918、0.793、0.719;IL-6+IL-10+SIRI联合诊断SP的AUC为0.952,灵敏度为87.76%,特异度为92.86%。结论外周血炎症指标的检测有助于评估细菌性肺炎患者病情严重程度。IL-6、IL-10、SIRI是SP发生的独立危险因素,三者联合对于SP的诊断价值更高。

股骨远端骨折治疗的研究进展

股骨远端骨折占股骨骨折的4%[1]。老年患者,仅由低能量损伤即可造成骨折。股骨远端属于膝关节功能活动的一部分,如因骨折后治疗方案不当引起关节僵硬、粘连、内外翻畸形等并发症,将严重影响患者的生活质量。股骨远端骨折从单纯的非手术治疗逐渐过渡到手术治疗,从外固定材料逐渐向钢板、髓内针等内固定材料过渡。由于股骨远端骨折类型繁多,且常累及关节面,尚缺乏一种良好的方案治疗所有类型的骨折[2]。

携手共进谱新篇 通力合作向未来——中德畜牧业可持续发展合作项目创新网络建立及运行意向书顺利签约

本刊讯在中德畜牧业可持续发展合作项目第三期即将结束之际,2024年8月9日中德畜牧业可持续发展合作项目创新网络建立及运行意向书在河北省畜牧良种工作总站顺利签约。此次签约由河北省畜牧良种工作总站、乳肉兼用牛培育自主创新联盟、德国ADT国际项目管理与咨询公司、中德动物育种中心共同签约。全国畜牧总站马芳洲、中德畜牧业可持续发展合作项目组组长亨瑞克、乳肉兼用牛培育自主创新联盟理事长王雅春、河北省畜牧良种工作总站站长刘廷玉等相关人员,现场参加了签约仪式,中德动物育种中心主任彼得在德国以线上形式参加签约。

腹腔镜辅助下盆底腹膜带直肠悬吊术治疗儿童完全性直肠脱垂

目的探讨腹腔镜腹膜带直肠悬吊术治疗儿童完全性直肠脱垂的可行性及临床效果。方法2004年8月～2008年10月,对6例完全性直肠脱垂(年龄2～6岁,平均3.5岁),在腹腔镜下利用直肠周围盆腔增厚松弛的腹膜,切取成两条"L"形带蒂腹膜条,折叠缝合固定于游离的直肠两侧壁,然后缝合在骶骨岬前的筋膜上悬吊直肠,最后将盆腔腹膜切缘缝合于直肠前壁包埋腹膜带并紧缩盆底。结果6例手术均获成功。手术时间95～210min,(120±24)min。术中出血<10ml。术后随访6～54个月,平均28个月,均无脱垂复发,排便功能正常。结论腹腔镜下腹膜带直肠悬吊术治疗儿童完全性直肠脱垂效果良好,具有创伤小、恢复快、复发率低等优点,是一种具有较高临床应用价值的新术式。

腹腔镜与开腹阑尾切除术对小儿体液免疫和蛋白质代谢影响的比较

目的比较腹腔镜阑尾切除术(laparoscopic appendectomy,LA)和开腹阑尾切除术(open appendectomy,OA)术后体液免疫与蛋白质代谢指标水平的变化,评价LA在小儿阑尾疾病中的应用价值。方法阑尾炎患儿56例,依患儿家长意愿分为LA组和OA组,分别于术前、术后24h和72h采取外周静脉血检测免疫球蛋白IgG、IgM、IgA,补体C3、C4,C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP),血清前白蛋白(prealbumin,PA)和转铁蛋白(transferrin,TRF),进行统计学处理,并比较2组患儿术后胃肠功能恢复时间、住院时间。结果2组术后24、27h免疫球蛋白IgM、IgA比较均无显著性差异(P>0.05)。IgG在LA术后24h明显降低(P<0.05),术后72h与术前无差异(P>0.05);与OA组间比较,术后24、72h均有显著性差异(P<0.05,P<0.05),但2组的变化均在正常生理范围内。补体C3在LA和OA术后24、72h组间比较无显著性差异(P>0.05)。C4在LA术后24h较术前明显降低(P<0.05),但与OA组间比较无显著性差异(P>0.05)。CRP水平在LA术后24、72h持续明显降低(P<0.05,P<0.05),在OA术后则先有升高再降低(P<0.05,P<0.05),组间比较术后24h有显著性差异(P<0.05),72h差异消失(P>0.05)。PA在OA术后24h有明显降低(P<0.05),与LA组间比较有显著性差异(P<0.05)。TRF在LA和OA术后24h均有降低(P<0.05),术后72h恢复接近术前水平(P>0.05),2组比较无显著性差异(P>0.05)。与OA组比较,LA组胃肠功能恢复时间、住院时间明显缩短(P=0.000,P=0.000)。结论LA较OA对小儿机体体液免疫和蛋白质代谢影响小,LA更具有切口微小、胃肠功能恢复快、住院时间短的临床优点。

水下隐身动目标激光与偏振红外探测技术研究

为解决水下隐身动目标声探测与识别难度大的问题,根据水下动目标运动形成的尾流、尾迹、引起的海面温度变化特征,提出了以低轨卫星为平台,运用红外偏振尾流探测水下目标尾流的方法,结合激光动态深度测量技术和偏振激光探测技术,实现对水下隐身动目标探测与识别。

正则化方法在结构模型修正中的应用研究

大型结构的模型修正求解问题多呈现不同程度的病态,实测数据的微小误差都有可能造成求解的失效。该文研究了测量噪声影响下模型修正病态系统的求解问题。首先,介绍了结构模型修正的求解问题以及数学上常用的正则化方法;然后,通过一悬臂梁模型数值算例探讨了截断奇异值分解正则化方法和"L"曲线法在结构模型修正求解中的适用性。结果显示,适当的正则化可以有效的解决模型修正病态系统的求解问题;另外,该方法对于部分满足离散Picard条件的模型修正方程同样适用。最后,通过一导管架平台物理模型试验对该正则化方法的实用性进行了验证。