近2千万年以来东亚季风演化的南海沉积矿物学记录

本论文通过对南海南部ODP1143站和北部ODP1146站两个长柱状沉积物的陆源矿物组成和堆积速率、生物硅含量和堆积速率、粘土矿物组成、结晶学特征、微形貌和化学成分、陆源物质粒度和元素地球化学的综合研究，分析了1143站和1146站的陆源物质来源的演变，分别建立了南海南部和北部的季风演化代用指标，并与黄土、深海风尘沉积、海洋微体古生物记录对比，重建了东亚季风在近20 Ma以来的长期演化，并探讨了青藏高原隆升在季风长期演化中的驱动作用。 地质背景和元素地球化学分析表明ODP1143站的陆源物质主要来自于湄公河的输入。但陆源物质堆积速率、中值粒径、粘土矿物组合、蒙脱石结晶度指数和生物硅含量和堆积速率在5.2 Ma前后的变化表明ODP1143站的湄公河物源在10–5.2 Ma可能受到了越南区域性地壳隆升和玄武岩喷发的影响。而自~5.2 Ma以来，到达ODP1143站的沉积物受湄公河流域内部物源通量所控制。 ODP1146站的陆源物质为多物源、多传输方式供应，并且近20 Ma以来各个物源/传输方式的强度发生了改变。粒度端员组分模拟揭示出，近20 Ma以来风尘平均贡献了20%物质到1146站，河流输入贡献80%。河流输入中，75%来自珠江和台湾，25%来自吕宋岛。1146站的沉积环境、粘土矿物、地球化学分析表明河流输入的石英、长石来自珠江、台湾；蒙脱石主要来自于吕宋岛，高岭石主要来自于珠江，伊利石和绿泥石来自于珠江、台湾、长江。 ODP1146站17–15 Ma间异常高的陆源物质(石英、长石、蒙脱石、高岭石)、生物硅和碳酸盐的堆积速率暗示了在17–15 Ma南海周围地区发生了强烈的构造活动，这可能与南海扩张停止有关。而ODP1146站稀土元素地球化学、粘土矿物结晶学特征在3 Ma以来的明显变化显示近3 Ma以来台湾物质的输入强度显著加强，这可能与3 Ma以来台湾造山活动加强有关。 ODP1143站粘土矿物/长石、高岭石/绿泥石比值和生物硅含量和堆积速率、陆源物质堆积速率的指标组合被用来建立了一个简单的东亚夏季风演化模型。结果显示8.5–7.6 Ma和 7.1–6.2 Ma分别为两个较强的夏季风阶段，在6.2–3.5 Ma为一相对稳定的阶段，然后在3.5–2.5 Ma不断加强，随后从2.5 Ma以来又不断减弱，直到1.0 Ma夏季风强度又再次加强，并且变化幅度和频率加大。 ODP1146站风尘含量、风尘堆积速率、(伊利石+绿泥石)/蒙脱石、(石英+长石)%、陆源物质的平均粒径被用来作为南海北部季风演化的代用指标。研究表明，近20 Ma以来东亚冬季风强度、亚洲内陆干旱程度和冬季风相对夏季风强度在12−9 Ma、8−4 Ma有所加强，在3 Ma以来显著加强。相比而言，夏季风强度在15−3 Ma间比较稳定，在3 Ma可能与冬季风同步加强。 ODP1143站、1146站、1148站的线性沉积速率，以及1143、1146站的总陆源物质、石英、长石和粘土矿物的物质堆积速率在3.5–2.5 Ma的几乎同时增加，代表着对3.5 Ma以来全球气候恶化和东亚夏季风加强的侵蚀响应。青藏高原的阶段性隆升可能促进了东亚季风在8 Ma和3 Ma左右的加强，但两极冰川扩展和全球变冷也是一个可能因素，也可能季风演化是二者共同作用的结果。我们的研究结果倾向于支持青藏高原阶段性隆升在东亚季风长期演化中的驱动作用。

中国海散射计风、浪算法研究及海面风场、有效波高的时空特征分析

海面风场系统对天气变化起着至关重要的作用。本文对ERS-2散射计风场数据进行了分析，并将其与NCEP再分析风场和浮标观测风场进行了比较。对连续13年中国海海区ERS-1/2和QuikSCAT散射计海面风场资料进行插值平均处理，得到一个中国海月平均海面风场资料集。首先对该资料集进行了逐月多年平均风场分析，进而对该资料集的距平风场进行矢量经验正交函数（Vector EOF）分解，分别探讨了中国海海面风场的年际和年代际变化特征。年际EOF分解得到的第一模态具有较好的年变化波动周期，与多年平均风场中的冬季风和夏季风（当时间系数为负值时）流型相近，表现为冬-夏振荡型，反映了影响整个中国海的东亚季风强盛时期的风场特征。第二模态与多年平均风场中的季节转换流型相近，表现为春－秋振荡型，反映了冬季风和夏季风之间的转换过渡时期的风场特征。年代际EOF分解得到的第一模态反映了中国海季风的年代际变化特征。第二模态时间系数分布与滞后4个月Nino3.4指数分布相似，反映了中国海海面风场对El Nino的响应。第三模态时间系数分布与南方涛动（SOI）指数分布相似，反映了ENSO现象对中国海海面风场异常的影响。 本文利用一种新的风浪成长关系计算了瞬时风场下的有效波高分布，并利用经验公式计算了风浪充分成长状态下的有效波高分布。分别以NCEP与QuikSCAT的混合风场和NCEP风场为输入，利用第三代海浪数值模式WAVEWATCH Ⅲ对2000年1月东中国海的风浪场进行了模拟，再现了当时的风浪演化过程。通过计算结果与实测的比较，说明将WAVEWATCH Ⅲ模式应用于东中国海海域进行大区域范围的风浪预报是可行的。 最后分析了WAVEWATCH Ⅲ模式计算得到的有效波高的月平均分布，并利用经验正交函数（EOF）方法对有效波高距平值进行分解，探讨了中国海有效波高的年际变化特征。有效波高距平场的前两个模态的时间系数分布和空间结构与海面风距平场的前两个模态基本相似，说明中国海风、浪之间有很好的相关性。第一模态表现为冬－夏振荡型，反映了冬季有效波高的分布特征及海面风场对有效波高分布的影响。第二模态表现为春－秋振荡，反映了季风转换过渡时期有效波高偏差的分布特征。第三模态反映了中国海地形对有效波高偏差分布的影响。

海洋微藻产生溶解有机物及东海溶解有机物三维荧光特征研究

本文通过胶州湾围隔实验、微藻培养实验研究了海洋微藻产生溶解有机物的三维荧光特性，并初步利用经验正交函数对三维荧光光谱图进行了主成分分析，通过东海取样研究了东海荧光溶解有机物的时空分布特征，并对荧光溶解有机物的来源进行了分析。得到了一些初步结论： 胶州湾围隔实验中不同营养盐培养结果表明浮游植物可产生类蛋白和类腐殖质荧光，类蛋白荧光峰由类酪氨酸(tyrosine-like)荧光峰和类色氨酸(tryptophan-like)荧光峰组成，主要位置为Exmax/Emmax=270nm/290~310nm，Exmax/Emmax= 270~290/320~350的荧光峰强度比较弱；在Exmax/Emmax=250~260/380~480nm(A峰)、Exmax/Emmax=310~320/380~420nm(C峰)和Exmax/Emmax=330~350/420~480nm(M峰)位置均出现零散的类腐殖质荧光峰，其中以A峰为主。类酪氨酸荧光强度明显高于类腐殖质荧光强度。浮游植物量降低时，类酪氨酸荧光强度与叶绿素a浓度呈明显的负相关。硅藻和甲藻产生的类酪氨酸和类色氨酸荧光强度之间具有较好的相关性，两者来源相似, 并且甲藻与硅藻相比能够产生更多的类蛋白荧光物质。不同环境下类腐殖质混合物的组分比例不同，甲藻生长环境下相对于硅藻具有较低的A:C比值。 在实验室培养中肋骨条藻（Skeletonema costatum）、塔玛亚历山大藻（Alexandrium tamarense）、微小亚历山大藻（Alexandrium mimutum）、锥状斯氏藻（Scrippsiella trochoidea）、东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）及海洋原甲藻（Prorocentrum micans）的实验结果表明，微藻在生长过程中产生出荧光溶解有机物，中肋骨条藻为代表的硅藻主要产生类腐殖质荧光物质，而甲藻在指数增长期主要产生类蛋白荧光物质。进入消亡期后类蛋白荧光和类腐殖质荧光强度迅速增大，原因可能是衰老、死亡藻细胞的破碎释放出大量的荧光有机物质所致，此外还有细菌对非荧光有机物进一步降解。塔玛亚历山大藻、微小亚历山大藻、东海原甲藻及海洋原甲藻的类蛋白荧光强度在消亡后期由于细菌降解或光降解等因素而降低。同属微藻产生的荧光物质相似，例如塔玛亚历山大藻与微小亚历山藻、东海原甲藻与海洋原甲藻，但具体荧光峰位置有所不同。利用经验正交函数能够对三维荧光光谱谱图进行主成份分析。 在利用三维荧光光谱法研究长江口海域台风前后不同站位荧光溶解有机物荧光特性及分布特征的结果表明，长江口海区主要的荧光溶解有机物荧光峰为T峰、S峰和A峰。风前和风后的类色氨酸分别来源于相似物质。风前，在表层浮游植物能够产生类蛋白荧光物质，而底层类蛋白荧光物质不受浮游植物的影响，长江冲淡水能够带来部分类蛋白荧光物质；表层的类腐殖质不受浮游植物的影响，而底层的浮游植物在降解过程中能够产生一部分类腐殖质，并且长江冲淡水对表层和底层的类腐殖质来源均有很大贡献。风后，表层的类色氨酸与叶绿素a浓度不呈相关性，而底层却呈正相关，另外表层和底层的类色氨酸均受到长江冲淡水的影响；表层和底层的类腐殖质与叶绿素a均没有相关性，但受陆源影响显著，长江冲淡水能带来类腐殖质。

牙鲆rag基因的克隆及表达研究

牙鲆在中国北方沿海地区形成了大规模的工厂化养殖，成为我国海水养殖的一大重要产业。然而疾病的频繁发生严重阻碍了这一产业的发展，为了保证牙鲆产业稳定、健康、持续地发展，开展鱼类免疫系统的基础研究，提高鱼类抵抗病原菌侵害的能力，本研究从牙鲆免疫系统的个体发育过程入手，克隆了其rag（recombination activating gene）基因，在此基础上对其组织特异性表达进行了分析。 研究结果表明牙鲆rag1基因由4个外显子和3个内含子组成，第一个外显子位于5’非翻译区，这一外显子存在两种不同的剪切方式。牙鲆rag1基因编码1068个氨基酸。牙鲆rag2基因的编码区序列长为1602 bp，编码533个氨基酸，没有在牙鲆rag2基因编码区内发现内含子的存在。rag基因间序列长为3128 bp，两个基因共用一段3’非编码区。 本试验通过RT-PCR检测发现，牙鲆的rag1和rag2基因在头肾和体肾中均有表达。整装原位杂交结果表明，牙鲆在受精后第8天开始起有rag1和rag2基因的表达，主要在胸鳍前面，腮背部的部位表达，这个区域与后来胸腺出现的位置相一致。冰冻切片结果显示，rag是在靠近咽部的区域有表达。石蜡切片原位杂交结果显示，rag基因在胸腺中的表达显示出不均一性，着色较深的为皮层区，而着色比较浅的为髓部。 将牙鲆rag1基因的一部分（编码559个氨基酸）和rag2全基因序列（编码533个氨基酸）插入到表达质粒pProEXTM HTa上，在大肠杆菌E. coli BL-21中进行体外表达与分析，结合BD TALONTM Metal Affinity Resins亲和柱纯化了RAG2蛋白。

The status and characteristics of eutrophication in the Yangtze River (Changjiang) estuary and the adjacent East China Sea, China

Eutrophication has become increasingly serious and noxious algal blooms have been of more frequent occurrence in the Yangtze River Estuary and in the adjacent East China Sea. In 2003 and 2004, four cruises were undertaken in three zones in the estuary and in the adjacent sea to investigate nitrate (NO3-N), ammonium (NH4-N), nitrite (NO2-N), soluble reactive phosphorus (SRP), dissolved reactive silica (DRSi), dissolved oxygen (DO), phytoplankton chlorophyll a (Chl a) and suspended particulate matter (SPM). The highest concentrations of DIN (NO3-N+NH4-N+NO2-N), SRP and DRSi were 131.6, 1.2 and 155.6 mu M, respectively. The maximum Chl a concentration was 19.5 mg m(-3) in spring. An analysis of historical and recent data revealed that in the last 40 years, nitrate and SRP concentrations increased from 11 to 97 mu M and from 0.4 to 0.95 mu M, respectively. From 1963 to 2004, N:P ratios also increased from 30-40 up to 150. In parallel with the N and P enrichment, a significant increase of Chl a was detected, Chl a maximum being 20 mg m(-3), nearly four times higher than in the 1980s. In 2004, the mean DO concentration in bottom waters was 4.35 mg l(-1), much lower than in the 1980s. In comparison with other estuaries, the Yangtze River Estuary was characterized by high DIN and DRSi concentrations, with low SRP concentrations. Despite the higher nutrient concentrations, Chl a concentrations were lower in the inner estuary (Zones 1 and 2) than in the adjacent sea (Zone 3). Based on nutrient availability, SPM and hydrodynamics, we assumed that in Zones 1 and 2 phytoplankton growth was suppressed by high turbidity, large tidal amplitude and short residence time. Furthermore, in Zone 3 water stratification was also an important factor that resulted in a greater phytoplankton biomass and lower DO concentrations. Due to hydrodynamics and turbidity, the open sea was unexpectedly more sensitive to nutrient enrichment and related eutrophication processes.

Variability in radiocarbon ages of biochemical compound classes of high molecular weight dissolved organic matter in estuaries

High molecular weight dissolved organic matter (HMW-DOM, > 1000 Da) represents a major fraction (> 30%) of dissolved organic carbon (DOC) in the ocean and thus plays an important role in the global biogeochemical cycling of carbon and many other elements. Its organic sources and formation mechanisms, however, are still not well understood especially in estuarine and coastal regions where multiple natural and anthropogenic sources contribute to total HMW-DOM. In this paper we report our measurements of natural radiocarbon (C-14) abundances and stable carbon isotope (C-13) compositions of the major biochemical compound classes: amino acids, carbohydrates and lipids separated from eight HMW-DOM samples collected from five US estuaries as part of our on-going study of sources, distribution and transport of chromophoric dissolved organic matter (CDOM) in estuarine and coastal waters. Distinct differences in both C-14 and C-13 values were found among the bulk HMW-DOM samples as well as the individual compound classes. Radiocarbon ages of the major compound classes varied by as much as 27,000 years in a single sample. The calculated average radiocarbon ages of the compound fractions of HMW-DOM indicate that the total lipid fraction is very "old", while the acid-insoluble fraction is slightly younger. Total amino acid and carbohydrate fractions, however, have relatively modern apparent C-14 ages. The significant variability in C-14 ages among the compound classes indicates not only multiple organic carbon sources but also different formation and turnover pathways controlling the cycling of different biochemical components of HMW-DOM in estuarine and coastal waters. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The influence of diets containing dried bivalve feces and/or powdered algae on growth and energy distribution in sea cucumber Apostichopus japonicus (Selenka) (Echinodermata : Holothuroidea)

In recent years, bivalve feces and powdered algae have been used as the food sources of holothurians in China. In this study, growth and energy budget for sea cucumber Apostichopus japonicus (Selenka) with initial wet body,veights of 32.5 1.0 g (mean +/- SE, n=45) when fed with five different granule diets containing dried bivalve feces and/or powdered algae in water temperature 13.2-19.8 degrees C and salinity 30-32ppt were quantified in order to investigate how diets influence growth and energy distribution and to find out the proper diet for land-based intensive culture of this species. Results showed that diets affected the food ingestion, feces production, food conversion efficiency and apparent digestive ratios, hence the growth and energy budget. Sea cucumbers fed with dried feces of bivalve showed poorer energy absorption, assimilation and growth than individuals fed with other four diets; this could be because feces-drying process removed much of the benefits. Dried bivalve feces alone, therefore, were not a suitable diet for sea cucumbers in intensive cultivation. The mixed diets of feces and powered algae showed promising results for cultivation of sub-adult Apostichopus japonicus, while animals fed with powdered algae alone, could not obtain the best growth. According to SGR of tested animals, a formula of 75% feces and 25% powdered algae is the best diet for culture of this species. Extruded diets were used in the present experiment to overcome shortcomings of the traditional powdered feeds, however, it seems a conflict exists between drying bivalve feces to form extruded diets and feeding sea cucumbers with fresh feces which contain beneficial bacteria. Compared with other echinoderms, in holothurians the energy deposited in growth is lower and the energy loss in feces accounts for the majority of the ingested energy. Such detailed information could be helpful in further development of more appropriate diets for culture of holothurians. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Feeding and growth on bivalve biodeposits by the deposit feeder Stichopus japonicus Selenka (Echinodennata : Holothuroidea) co-cultured in lantern nets

Suspension aquaculture of filter-feeding bivalves has been developing rapidly in coastal waters in the world, especially in China. Previous studies have demonstrated that dense populations of filter-feeding bivalves in shallow water can produce a large amount of faeces and pseudofaeces (biodeposits) that may lead to negative impacts on the benthic environment. To determine whether the deposit feeder Stichopus (Apostichopus) japonicus Selenka can feed on bivalve biodeposits and whether the sea cucumber can be co-cultured with bivalves in suspended lantern nets, three experiments were conducted, two in tanks in the laboratory and one in the field. In a 3-month flow-through experiment, results showed that sea cucumbers grew well with specific growth rate (SGR) reaching 1.38% d(-1), when cultured in the bottom of tanks (10 m(3) water volume) where scallops were cultured in suspension in lantern nets. Moreover, results of another laboratory experiment demonstrated that sea cucumbers could survive well on bivalve biodeposits, with a feeding rate of 1.82 +/- 0.13 g dry biodeposits ind(-1) d(-1), absorption efficiency of organic matter in biodeposits of 17.2% +/- 5.5%, and average SGR of 1.60% d(-1). Our longer-term field experiments in two coastal bays (Sishili Bay and Jiaozhou Bay, northern China) showed that S. japonicus co-cultured with bivalves also grew well at growth rates (0.09-0.31 g wet weight ind(-1) d(-1)) depending on individual size. The results suggest that bivalve lantern nets can provide a good habitat for sea cucumbers; and the co-culture of bivalve molluscs with sea cucumbers may provide an additional valuable crop with no additional inputs. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Aega sheni, a new species of Aegidae (Crustacea : Isopoda : Cymothoida) from southern China and Australia

Aega sheni sp. nov. from Chinese and Australian waters, is described and figured. This species is characterized by the plate-like expansion of antennule peduncle articles 1 and 2, very large eyes (nearly making contact), numerous robust setae on the inferior margins of the ischium of pereopods 2 and 3, large distal lobe on the propodus of pereopods 1-3, shape and setation of the uropods, and the rounded pleotelson posterior margin. Aega sheni has been recorded at depths of 300-435 metres.

基于数据仓库的银行CRM系统的设计与实现

90年代Gartner Group提出客户关系管理（CRM）的概念，CRM可以说是针对一系列与客户有关的问题的处理方案。随着中国加入WTO，许多企业已经认识到了CRM的重要性，银行就是其中一个典型的例子。利用CRM的管理理论，建立适合银行的CRM系统是本文要研究的问题。 在CRM系统的实施过程中，涉及到几类必不可少的相关技术。数据仓库的实施是CRM系统实施的基石，为实现对客户资料的分析与知识的挖掘奠定了数据的组织基础。联机分析处理技术（OLAP）和数据挖掘技术的运用则是CRM系统有效实施的核心，合理的分析结果是CRM系统建设成功的关键。 按照辽宁省工商银行提出的需求，主要完成绩效考核管理、降低营销成本以及进行风险控制的目标。本文旨在通过将数据仓库技术、OLAP和数据挖掘技术的结合，构建一个完整的、高效的银行CRM系统，为银行的加快信息化建设提供帮助。 通过系统的设计与实现，本文完成的主要工作成果有： (1)根据可以获得的银行数据以及系统目标确立分析主题，以主题为依据组织数据，进行数据仓库的模型设计。 (2)设计并实现了银行数据仓库的ETL系统，改善了现有ETL工具的不足，实现了数据的自动抽取，使用配置文件增强了系统的灵活性，在系统恢复等几方面优化了系统的性能，完成了高效，准确，安全的ETL过程。 (3)结合具体分析目标，选择合适的统计学方法、OLAP技术和数据挖掘技术运用于系统中，设计并实现了系统的五个分析模型，分别为绩效考核管理模型，客户价值评价模型，客户分类模型，交叉销售模型以及信贷风险分析模型。并以实际数据为依据，得到了较好的分析结果。 (4)在信贷风险分析模型中，对现有决策树算法C45算法做出了改进。通过对测试属性选择的控制，在一定程度上提高了算法的准确性和预测性，并给出了模型结果的比较分析。 本文设计并实现了完整的基于数据仓库技术的银行CRM系统，较好的完成了系统的分析目标。本文的研究对商业银行充分利用客户资源，提高竞争力具有十分重要的意义。

商业银行分布式数据仓库技术的研究与应用

银行属于数据密集型企业，每天产生海量的业务数据，蕴含有大量有用的信息。如何利用这些数据，让其发挥巨大作用，成为提高银行竞争力的重要内容。当前，随着银行转变经营理念、信息技术的飞速发展，银行信息化已经进入一个全新的发展时期，数据仓库技术等新兴技术已成为银行数据分析和决策必不可少的重要工具。但目前，很多数据仓库应用显得功能不够实用，效果也没有预想的明显。为此，结合业务来深入研究数据仓库的使用机理，挖掘分析功能成为银行当前迫在眉睫的任务。 本文首先通过分析银行现有的实际业务需求，着重对数据仓库技术在银行业中的应用现状进行了详细表述，并根据数据仓库和数据挖掘技术的深入研究，结合银行的具体业务特点，设计与实现了商业银行分布式数据仓库系统；同时对分布式数据仓库系统的构建机理和实施步骤进行了详细描述。利用构件方式重新设计和实现了数据仓库中的重要部分——ETL系统，并加入ETL服务器的线程池缓冲区机制，实现系统性能的优化。 本文在建立数据仓库系统的基础上，利用联机分析处理OLAP技术和改进数据挖掘K-means聚类算法——X-means算法，实现了银行数据仓库系统的客户管理分析功能，取得了很好的应用效果，从而为银行数据仓库系统开发应用提供了可借鉴的操作思路。

矩特征的实时计算

矩在统计学中用于表征随机量的分布，而在力学中表征物质的空间分布。若把二值图像或灰度图像看作是二维密度分布函数，就可以把矩技术应用于图像分析中。这样，矩就可以用于描述一幅图像的特征。矩作为图像特征，其性能是非常出色的。 不变模式识别问题是非常复杂和困难的。目前，研究主要集中在不变矩之上提出性能更优良的方法或是研究基于矩的跟踪方法。国内没有关于不变矩硬件实现、实时应用的有关报道。 本文综述了矩技术在图像处理、计算机视觉、模式识别等领域内的应用，研究矩技术，包括几何矩、中心矩及不变矩的实时计算。 在Hatamian数字滤波器算法和改进的数字滤波器算法基础上，本文实现了几何矩计算硬件模块、中心矩计算硬件模块。仿真实验证明，该设计占用硬件资源小，计算简单，计算时间能够满足实时系统的应用要求。 本文提出了一种低阶不变矩近似计算的实时算法。给出了算法的流程图及所需硬件模块。在此基础上，利用Matlab进行了算法仿真，结果表明，该近似算法的结果在以其均值为中心的较小范围内波动，说明该算法在一定程度上能够表述作平移、旋转和比例变化的目标特征，可以用于图像目标的识别和分类。

基于未标定图像的三维重建技术的研究

基于未标定图像的三维重建技术是近年来计算机视觉领域研究的一个热点问题。它利用摄像机拍摄物体不同角度的图像，根据不同图像之间的几何关系估计摄像机的外部参数，即确定摄像机的位置和方向，从而恢复物体在射影空间下的几何模型，再利用自定标技术估计摄像机的内部参数并完成物体在欧氏空间下的重建。该技术在机器人导航、精密工业测量、医学图像的三维重建、自动目标识别、军事技术等方面都有着重要的应用价值，所以日益受到人们的重视。 本文以精确打击应用为背景，精确打击目标通常是人造结构，如建筑物，人造结构通常由大量的平面和平行线组成，由于传统的基于平面的射影、仿射不变量和不变矩的目标识别已成熟，国内也有相应的专著，传统方法的局限只能应用于高空下视情况，不能应用于低空突防情况，所以基于三维模型的精确打击目标识别是一个新的研究领域。本文基于图像的三维重建方法，将为基于三维模型的目标识别打下基础。 本文首先通过对射影几何、针孔模型成像理论及三维空间层次关系的研究，指出由图像进行三维重建的可能性，建立了一条基于未标定图像进行三维重建的技术路线。其次针对同一场景图像间对应点匹配准确率低的问题，本文在已有的匹配方法基础上，结合对极几何约束，提出了一种改进的对应点匹配方法，实验结果表明匹配的准确率较高；由于基础矩阵包含了图像间几何约束的所有信息，它的求解对于图像三维重建具有重要的意义, 本文提出了一种基础矩阵的加权线性迭代算法，该算法利用点到极线距离的几何特征作为每个点的加权因子，使匹配精度高的点对基础矩阵的影响更大，与传统的基础矩阵计算方法相比，该方法提高了计算精度。最后，本文研究了在摄像机事先未标定的情况下，如何利用场景结构信息实现三维物体的分层重建，本文阐述了射影重建的实质是求解基础矩阵，射影重建到仿射重建的实质是求解无穷远平面或无穷远平面单应矩阵，仿射重建到欧氏重建的实质是求解绝对二次曲线的图像，本文利用场景中两两正交的三对平行直线，计算各对直线的消失点，通过消失点和极点计算无穷远平面单应矩阵，进而利用正交性约束线性计算绝对二次曲线的像，最后分解出摄像机内参数，算法具体实现步骤在文中已给出。实验给出了物体的射影重建、仿射重建、欧氏重建的结果，实验结果表明算法是有效的和可行的。

角点检测及图像匹配算法研究

本文主要研究角点检测算法和图像的匹配算法。角点是目标轮廓上具有高曲率的点，它可以较好的描述目标的特征。角点检测技术在计算机视觉和图像理解等领域应用很广，例如运动跟踪、目标识别、立体视觉等。角点检测技术被广泛应用的原因在于：角点包含丰富的图像信息，能够对视觉处理提供足够的约束，极大地提高运算速度，在图像之间进行可靠的匹配。 本文首先介绍了一些经典的基于几何特征的角点检测算法。随后本文详细描述了SUSAN算法，并针对其不足提出了一种改进算法。算法的仿真实验结果验证：该改进算法在性能上较原算法有很大提高。计算机视觉和图像处理中另一个重要的研究内容是图像的匹配，它的应用领域也很广泛。为了利用前文的角点提取结果，本文选取了Chang的点模式识别方法来完成图像匹配，算法的匹配仿真实验结果验证了算法的有效性。 本文在最后的章节中尝试了整套算法的硬件实现，硬件仿真的平台是基于DSP和FPGA的。结果证明，所设计的系统具有较好的跟踪能力和抗干扰能力。

机器人视觉伺服在工业生产线上的研究与应用

工业机器人从上世纪70年代开始已广泛的应用于各种场合，如搬运、焊接和装配等。但这些应用都是基于先精确示教后运行的，目标物体的位姿和尺寸稍有变动，就会导致机器人任务的失败。因此对于工业流水线等工件位置不固定的应用场合，采用视觉来提高机器人的智能水平以实现对目标物体的自动检测和定位抓取，具有重要现实的意义和研究价值。 本论文以机器人视觉伺服为研究对象，完成了整套视觉伺服搬运系统的组建，其中包括摄像机标定、图像的采集、图像处理、机器人手眼标定、机器人控制、机器人定位抓取，接着完成了以下各方面的研究和应用。 针对单目眼固定安装方式，通过最小二乘法求解手眼坐标的变换关系，再根据工作台平面与摄像机成像模型的约束关系，求解出目标物体的三维位姿，最终实现了机械手的精确定位。针对手眼安装方式，采用了眼在手上的单目摄像机，通过机械手末端的一次移动，虚拟实现了双目视觉的功能。同时提出了一种方便有效手眼标定方法，避免了复杂的传统手眼标定过程，无需求解摄像机外参数和手眼变换矩阵。仅获取标定时刻的摄像机综合参数和机器人位姿，就可以在机器人基坐标系中视场范围内的任意两点进行检测，根据立体视觉的约束关系求解出目标物体在机器人基坐标中的位置，进而实现对目标物体的精确定位。 接着研究了基于图像和基于位置的视觉伺服方法，简化了目标模型，通过检测图像平面二维坐标目标物体的特征点以实现对目标物体的逼近定位和旋转匹配。同时进一步研究了基于目标工件建模的方式来实现视觉伺服。即首先根据平面图像法移动机械手获得目标中心点大致基坐标位置，然后根据图像特征点建立目标工件的坐标，最后通过坐标转换获得目标物体的机器人基坐标位姿，从而实现了基于位置的视觉伺服。 而后全面介绍了工业传送线视觉机器人搬运系统的组成和工作流程。该系统演示了整套流水线的生产过程，包括机器人拆垛、传送、在线检测和机器人码垛等四个部分。系统采用高速图像处理系统对目标进行实时检测，在线匹配辨识工业传输线上的目标物体及其旋转角度与位置，并通过现场总线控制机器人完成精确抓取和码垛。最后阐述了物流实训视觉机器人搬运系统的组成，该系统采用了视觉传感器、超声波、光电和碰撞开关等多种检测传感器，大大提升了机器人的智能，使其实现了复杂的多货物码盘拆垛和分拣功能。