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基于无监督学习的风洞压敏漆图像配准算法

光学学报 2024年第9期44卷 164-176页

作者：刘康孙熊伟施海亮王先华叶函函程晨朱锋吴时超中国科学技术大学中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室

为满足压强敏感涂料（简称“压敏漆”）图像准确、快速的配准需求，提出一种基于无监督学习的压敏漆图像配准方法——PIR-Net。首先，针对风洞环境中零件的大程度形变问题，构造多尺度的网络框架，实现压敏漆图像由粗到细的配准；其次... 详细信息

为满足压强敏感涂料（简称“压敏漆”）图像准确、快速的配准需求，提出一种基于无监督学习的压敏漆图像配准方法——PIR-Net。首先，针对风洞环境中零件的大程度形变问题，构造多尺度的网络框架，实现压敏漆图像由粗到细的配准；其次，构造类似U-Net结构的卷积网络，实现图像宏观结构特征和局部细节特征的融合；最后，设计基于结构相似性的损失函数并引入梯度场约束，以提高特征稀疏图像的配准精度。实验结果表明，相较于领域内的典型配准方法，所提方法的归一化互相关指标提高了16.4%，均方误差提高了19.1%。

关键词：机器视觉压敏漆图像非刚性变形图像配准无监督学习

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大气辐射传输计算中气溶胶模型评估及选取

光学学报 2024年第12期 120-129页

作者：汪沁程晨施海亮王先华叶函函孙熊伟朱锋吴时超熊伟中国科学技术大学环境科学与光电技术学院中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光学定量遥感安徽省重点实验室

利用AOD-AROD气溶胶分类方法，选用MODIS数据，分析研究区域气溶胶模型的年际变化规律。在规律不明显的月份，分析了气象要素和气溶胶源对模型的影响，构建了基于随机森林方法的多时相气溶胶模型评估方法，即后向轨迹与大气概率分布场... 详细信息

利用AOD-AROD气溶胶分类方法，选用MODIS数据，分析研究区域气溶胶模型的年际变化规律。在规律不明显的月份，分析了气象要素和气溶胶源对模型的影响，构建了基于随机森林方法的多时相气溶胶模型评估方法，即后向轨迹与大气概率分布场分析方法，并分析了多时相气溶胶模型评估方法的准确性，讨论误差原因。使用所提方法评估了香河地区的气溶胶模型，并使用TROPOMI L1B数据对评估结果进行验证。研究结果显示，采用该模型对香河地区的气溶胶类型进行评估的准确度为71.04%，辐亮度模拟的平均误差率减少了38.25%，表明该方法能有效提高气溶胶模型选择的准确性。

关键词：大气光学气溶胶模型大气辐射传输计算多源数据气象要素随机森林

大气CO2成像卫星遥感的点源排放分辨能力影响因素分析

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光学学报 2024年第12期 79-91页

作者：李超王先华叶函函吴时超施海亮李大成孙二昌安源中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学技术大学中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室

对卫星成像遥感的分辨能力开展理论分析，基于拉格朗日粒子扩散理论的CALPUFF模型得到点源大气CO2排放烟羽分布结果，设计可探测像元统计和排放强度估算方法，以1×10-6和4×10-6的卫星反演精度和现有CO2排放强度估算误差为标准，分析... 详细信息

对卫星成像遥感的分辨能力开展理论分析，基于拉格朗日粒子扩散理论的CALPUFF模型得到点源大气CO2排放烟羽分布结果，设计可探测像元统计和排放强度估算方法，以1×10-6和4×10-6的卫星反演精度和现有CO2排放强度估算误差为标准，分析不同排放强度和气象条件下监测点源CO2排放所需的最低空间分辨率。理论分析表明：空间分辨率越高，探测到的CO2烟羽越完整，CO2排放强度定量精度越高，对气象和排放强度因素的适应范围越广。探测分辨能力与排放强度成正比，与500 t/h排放强度对应所需的空间分辨率2.0 km相比，3000 t/h排放强度所需的空间分辨率提高至4.5 km；探测分辨能力与风速成反比，静风（风速为0）条件对应所需的空间分辨率为3.0 km，在10.0 m/s风速条件下，所需的空间分辨率为1.0 km。分析成像卫星的分辨能力并说明其适用场景，为未来成像探测数据的CO2排放分辨能力分析和信息解译方法提供理论基础。

关键词：大气光学 CO2烟羽排放强度卫星成像遥感空间分辨率扩散模型

灰盖鬼伞中过表达的碱性真菌漆酶在高盐染料废水中的应用潜力(英文)

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微生物学报 2024年

作者：王先华朱雪玲林嘉钇谷贤富彭齐霞肖亚中 Ursula Kües 方泽民德国哥廷根大学安徽大学生命科学学院安徽省微生物与生物催化工程技术研究中心安徽省现代生物制造重点实验室

【目的】本研究利用双孢菇(Agaricus bisporus) gpdII启动子，实现了碱性真菌漆酶PIE5 (CcPIE5)在灰盖鬼伞(Coprinopsis cinerea) FA2222中的同源过表达。【方法】在mKjalke液体培养基中、37 ℃培养7 d，漆酶活力达到(24.2±1.1) U/mL... 详细信息

【目的】本研究利用双孢菇(Agaricus bisporus) gpdII启动子，实现了碱性真菌漆酶PIE5 (CcPIE5)在灰盖鬼伞(Coprinopsis cinerea) FA2222中的同源过表达。【方法】在mKjalke液体培养基中、37 ℃培养7 d，漆酶活力达到(24.2±1.1) U/mL。纯化的CcPIE5在pH 8.0和60 ℃下表现出最佳催化活性。【结果】与已经研究报道的真菌漆酶不同，CcPIE5能耐受高浓度NaCl，当NaCl浓度从0升至1.5 mol/L时，CcPIE5的kcat和Km均呈下降趋势，表示CcPIE5在纺织印染废水脱色中有潜在应用价值。进一步在染料废水脱色应用中，以丁香酸作为介体，CcPIE5在pH 8.0和60 ℃条件下可高效降解(92.9±2.3)%的靛蓝胭脂红。通过LC-MS分析确认，邻氨基苯甲酸是靛蓝胭脂红降解的主要副产物。【结论】CcPIE5在高温、碱性和含盐条件下高效脱色染料，是处理环境和工业特定应用的理想选择。

关键词：真菌漆酶过表达灰盖鬼伞高盐靛蓝胭脂红

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基于GMI数据的植被荧光反演研究

大气与环境光学学报 2024年第2期19卷 221-231页

作者：王晓迪王先华施海亮叶函函李超安源孙二昌中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

太阳诱导叶绿素荧光直接指示植被生理状态,而植被作为重要的碳汇,若能利用温室气体卫星遥感数据反演出植被叶绿素荧光,则对于分析大气温室气体源、汇具有重要意义。利用氧气吸收线拟合法,基于GF-5卫星“大气主要温室气体监测仪(GMI)”... 详细信息

太阳诱导叶绿素荧光直接指示植被生理状态,而植被作为重要的碳汇,若能利用温室气体卫星遥感数据反演出植被叶绿素荧光,则对于分析大气温室气体源、汇具有重要意义。利用氧气吸收线拟合法,基于GF-5卫星“大气主要温室气体监测仪(GMI)”及美国OCO-2遥感数据,针对亚马逊森林、撒哈拉沙漠和非洲草原地区2019年1月和7月GMI卫星遥感数据开展了叶绿素荧光反演研究,并将结果与OCO-2数据荧光产品进行对比分析。反演结果表明:以OCO-2荧光产品为基准,在三个研究区域的两个研究时段内,GMI数据能够较好地反演叶绿素荧光强度。

关键词：太阳诱导叶绿素荧光遥感反演方法