光照变化条件下的目标识别方法研究

光照是影响成像的关键因素之一。当光照条件变化时，同一物体的不同成像之间的差异极大，有时甚至大于不同物体的成像之间的差异。在很多目标识别应用场景中，光照又常常不受人为控制，这使得光照变化条件下的目标识别成为一个普遍而具有挑战性的问题。 本文深入分析了光照特性如强度、方向和颜色等的改变对目标成像的影响；研究了目前流行的各种光照鲁棒的目标识别方法，介绍它们的算法原理，分析光照鲁棒的原因，算法的适用条件等。 提出了一种在低照度条件下基于图像频域特征的目标识别方法，该方法通过分析空频域仿射变换之间的关系，采取对梯度图像的傅氏频谱进行伪对数采样的特征提取方法，较好地提取了中低频特征，抑制了高频噪声，避免了光照变化带来的不利影响；使用神经网络进行识别，有效地提取了目标的仿射不变特征，识别速度快。 提出了一种光照鲁棒的非线性相关目标识别方法。该方法采取一种信息分解的策略，将灰度信息分解为描述存在变化的区域和区域内变化程度两个描述分量，选择比较有区分力的部分像素参与匹配；以向量之间夹角的大小作为相似度度量，直接利用图像的灰度信息，在高维向量空间中考虑图像之间的相似度，克服了在低照度、低信噪比的图像中求边缘、角点和形状等特征时面临的困难。该相似度度量不受向量模的大小（乘性光照变化）以及向量平移（加性光照变化）的影响，是线性光照不变的。

基于GIS和CSLE的陕西省土壤侵蚀定量评价方法研究

通过对陕西省土壤侵蚀的定量评估,探索省域尺度上土壤侵蚀定量评价制图方法,以期为第四次全国土壤侵蚀普查提供技术支撑。利用陕西省日降雨数据、土壤类型图、土地利用图、DEM、植被覆盖图,选择CSLE模型,在ArcGIS平台上计算研究区2006年土壤侵蚀量,并与水利部标准评价结果进行对比分析。探索了坡度坡长变换对土壤侵蚀的影响。定量化的评价结果能较好的反映气候、土壤及水保措施对土壤侵蚀的影响,比水利部标准评价结果更能反映实际侵蚀。坡度坡长变换后对土壤侵蚀有明显影响。在GIS支持下,通过土壤侵蚀模型进行定量评价,可高效、客观反映土壤侵蚀情况及其主要影响因子,对区域治理和有关决策有极其重要参考价值。为了准确真实的反映土壤侵蚀程度,必须进行坡度坡长变换。

干旱对不同抗旱性冬小麦旗叶光合及主茎干物质转运的影响

以冬小麦品种长武134(抗旱性强)和陕253(抗旱性弱)为材料,研究干旱对旗叶净光合速率和叶绿素含量、主茎及其组成节间花前积累干物质的转运及其对穗粒重贡献的影响。结果表明,干旱条件下长武134主茎穗粒重降幅小于陕253;干旱缩短了小麦花后旗叶光合速率高值持续期(PAD)和叶绿素含量缓降期(RSP),长武134受影响程度较小。长武134除穗下节外,其余各节间及茎杆干物质转运量及对籽粒贡献率降幅均大于陕253;干旱提高了陕253穗下节和倒二节干物质转运率,降低了倒三节和下部节干物质转运率,茎杆干物质转运率无明显变化;长武134除穗下节外其余各节间及茎杆干物质转运率均明显低于对照,而且距离穗部越远的节位降低幅度越大。上述结果表明,干旱条件下不同节位干物质转运能力变化与距离穗远近有关,花前茎杆干物质转运并不能补偿籽粒产量的损失,花后旗叶光合功能期延长是小麦抗旱高产的主要原因。

黄土丘陵区退耕撂荒地土壤微生物量演变过程

土壤微生物量是表征土壤生态系统中物质和能量流动的重要参数,研究黄土丘陵区坡耕地撂荒后微生物量及其活性的变化过程对认识该地区生态恢复过程中土壤质量的演变及其效果评价具有重要意义。【方法】采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的撂荒地为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为参照,通过室内测试分析,并运用统计和相关分析等方法,研究坡耕地撂荒后土壤微生物量、呼吸强度、代谢商(qCO2)及土壤理化性质的演变特征。【结果】侵蚀环境下的坡耕地土壤微生物量含量偏低,土壤理化性质较差,撂荒后理化性质得到显著改善,微生物量碳(Cmic)在撂荒1a后显著增大,前7a较为剧烈,增幅较大,随后呈波动式上升,50a达到最大值;微生物量氮(Nmic)在撂荒初期增长缓慢,40a时才达到显著水平,微生物量磷(Pmic)在撂荒初期显著降低,5～7a达到最低值,随后逐渐上升,20～25a时和坡耕地没有显著差异,50a时达到最大值。撂荒50a时土壤Cmic、Nmic和Pmic分别较坡耕地增加166%、146%和52%,但仅为侧柏林的43.42%、45.06%和51.47%。呼吸强度在撂荒初期迅速增加,随后趋于稳定,与侧柏...

黄土丘陵植被恢复过程中土壤种子库萌发数量特征及动态变化

采用野外定点采样与室内土壤种子萌发试验相结合的研究方法,选取黄土丘陵区典型草原带宁夏固原地区不同植被恢复年限(2,5,12,24,35,55,75 a)及当年农地(对照)的8个样地,研究该区土壤种子库萌发数量特征及动态变化。结果表明,8个不同植被恢复年限样地土壤中可萌发的种子的平均数量为3542.5粒/m2,可萌发种子以双子叶植物为主,约占萌发总数的90%。0~5 cm土层可萌发种子数量变化于166.7~9100.0粒/m2;5~10 cm土层变化于133.38~2120.02粒/m2。土壤中可萌发种子数量随着恢复年限的增加表现先增加后下降的趋势。土壤中可萌发的种子数量随时间的变化近似单峰型,双子叶植物峰值主要出现在第4~6周,而单子叶植物萌发高峰在5~6周。表明在环境,气候等条件适宜时,黄土丘陵区典型草原带可萌发的土壤中的种子可形成萌发高峰。

直接型生物燃料电池酶催化剂的研究

生物燃料电池作为一种真正意义上的理想绿色环保电源，由于可作为小功率长寿命的体内植入电源，已成为人们研究的热点课题之一。目前对生物燃料电池的研究主要集中在间接型生物燃料电池，已取得一定进展。但是间接型生物燃料电池具有电子传递链长、效率低等弱点，而直接型生物燃料电池有望克服以上缺点，成为更具研究潜力的新一代生物燃料电池。本文从探索简单、有效的酶固定方法入手，制备炭载辣根过氧化物酶（HRP）、漆酶（Lac）、酪氨酸酶（Tyr）作直接型生物燃料电池的阴极催化剂和炭载葡萄糖氧化酶（GoD）作阳极催化剂。用多种谱学方法表征了炭载酶催化剂的结构特征和用电化学方法研究了炭载酶的直接电化学及电催化性能。得到的主要结果和结论如下：1．以比活性高、稳定、结构清楚、有纯的商品化试剂且价廉的HRP为模型分子来探索用平衡吸附法将HRP固定到活性炭表面，用Nofion膜加固并修饰到玻碳（GC）电极上，以期制备得到炭载HRP修饰的Gc电极（HRP-C／GC）。实验结果表明，炭载HRP能进行准可逆的直接电化学反应，式电位（0）在50-700mv／s的范围内几乎不随扫速变化，平均值为C0．362±0．001）v，表观速率常数（ks）为（3．4±0．69）s-1HRP-C/GC电极对HZoZ还原有很好和稳定的电催化活性，表明固定在活性炭上的HRP能保持其生物活性，而且能稳定数月时间。因此，固定在活性炭上的HRP有可能用作直接型生物燃料电池的阴极催化剂。由上述结果可见，用平衡吸附法把HRP固载到活性炭上，并用Nofion膜加固的酶电极的制备方法具有简单且有效的特点，有可能作为直接型生物燃料电池酶催化剂的制备方法。2．用平衡吸附法将Lac和Tyr分别固定到活性炭上，发现炭载Lac和Tyr都能进行准可逆的直接电化学反应，其0，在10-150mv／s的范围内几乎不随扫速而变化，分别为-0．166和-0．139v。另外，还发现炭载Lac和Tyr对02的还原有明显的电催化作用，表明炭载Lac和Tyr仍能保持它们的生物活性，因而能作直接型生物燃料电池的阴极催化剂。3．用平衡吸附法将葡萄糖氧化酶（GOD）固定到活性炭表面，发现炭载GOD能进行准可逆的直接电化学反应，其0，在10-200mv／s的范围内几乎不随扫速而变化，平均值为C0．467±0．002）v；ks值为（1．18±0．59）5-1；且其直接电化学反应是2e＋ZH＋的过程。另外，还发现炭载GOD对p-D（＋）葡萄糖的氧化有明显的电催化作用，表明炭载GOD没有发生变性，仍保持其生物活性，所以能用作直接型生物燃料电池的阳极催化剂。

分光光度法测定单一稀土元素的研究

“分光光度法测定单一稀土元素的研究”论文包括三部分内容：一、用导数分光光度法测定单一稀土元素。研究了稀土离子－钛铁试剂水溶液体系的三阶及四阶导数吸收光谱。在0.05-0.3N的NaOH溶液中，Pr、Nd、Sm、Eu、Dy、Ho、Er、Tm与钛铁试剂形成具有f-f跃迁吸收光谱的络合物。在350-810nm波长区间它们有各自的特征吸收峰。其高阶导数光谱不仅灵敏度增大了许多倍，且选择性也有较大的提高。如对钕的测定是特效的，而其它稀土之间虽然存在着程度不同的干扰，但用校正系数法均可方便地扣除这些干扰。本体系的常规吸收光谱的灵敏度是高氯酸体系的1.5-19.5倍，三阶导数（半峰）灵敏度是高氯酸盐的常规吸收光谱法的6-166倍，四阶导数则为其的22-401倍。如以峰－峰法测量四阶导数光谱，铒的导数摩尔吸光系数已达3.62 * 10~3。温度对导数光谱略有影响，但可以通过简单方法校正。本文拟定了用稀土－钛铁试剂的高阶导数光度法测定混合稀土中Pr、Nd、Sm、Dy、Ho、Er、Tm的方法，和文献报导的导数光度法相比，本法具有灵敏度高、分析的元素多，不用有机溶剂等优点，适合于各种混合稀土氧化物中Pr、Nd、Sm、Dy、Ho、Er、Tm的准确快速测定。二、钸－钛铁试剂显色反应机理的探讨及混合稀土中钸和铕的测定。钛铁试剂与钸、铕有形成在可见光谱区域具有光谱吸收的络合物。铕的络合物在420nm处的摩尔吸光系数为75。本文着重对于钸和钛试剂的显色反应机理进行了探讨。通过各种实验证实只有四阶钸和钛铁试剂形成红色络合物（其最大吸收峰位于500nm，摩尔吸光系数为4128）。而三阶钸与钛铁试剂仅能形成无色络合物。但在碱性介质中， 空气或浓度中的氧可将三阶钸的络合物迅速氧化为四价钸的红色络合物。因此，不需要预先将三价钸氧化后再进行显色，可直接在形成三价钸的络合物后，再通过空气氧化来显色。从而提出了分光光度法准确快速测定混合稀土中百分之十到万分之几的钸的简便方法。此外，拟定了在微酸性溶液中分光光度法测定混合稀土中铕的分析方法，除大量的钸和镱外，其它稀土对铕的测定无干扰。三、计算光度分析法测定单一稀土元素的探讨。本工作采用三个显色体系（二甲酚橙、偶氮氯膦III、均三氯偶氮胂），达到了用计算光度分析法同时测定多个单一稀土元素的目的。比较了全主元高斯消长法、求病态方程组解的方法、抛物线拟合法，黄金分割法，BFS变R度法，布罗伊佥变R度法，梯度牛顿法、PRP其轭梯度法、FR共轭梯度法、包维尔算法、可变多面体方法，线性规划改进的单纯形法，可变误差多面体方法，网格法，复合形法等十七个计算方法的结果，着重探扩充了测定点数、波长位置、目标函数、约束条件、组分数目、组分含量范围及实验误差、一个体系和多个体系对结果的影响。获得了一些有指导意义的经验规律。其中以抛物线拟合、黄金分割、可变误差多面体等方法较为优越。合成样品五组分和八组分混合稀土氧化物分析获得较为满意的结果。

A NEW METHOD FOR DETECTING SUBTLE CHANGES IN SI-H BONDS OF A-SI-H

A new method developed for detecting possible subtle changes in Si-H bonds of a-Si:H after light soaking is described in detail. The method promises a sensitivity orders of magnitude higher than that reached by the usual IR spectrometer. Some preliminary results on phosphorus doped a-Si:H are given.