电学层析成像技术
影像电子学考试题及答案
影像电子学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 影像电子学中，下列哪项不是影像信息采集的基本要求？A. 高分辨率B. 高对比度C. 高亮度D. 高信噪比答案：C2. 在影像电子学中，X射线的产生是由于：A. 电子的加速B. 电子的减速C. 电子的偏转D. 电子的散射答案：B3. 影像电子学中，CT（计算机断层扫描）的基本原理是：A. 磁共振成像B. 核医学成像C. X射线透射成像D. 超声波成像答案：C4. 影像电子学中，MRI（磁共振成像）利用的是哪种物理现象？A. 核磁共振B. 电子共振C. 光共振D. 声共振答案：A5. 下列哪项不是影像电子学中常用的图像增强技术？A. 直方图均衡化B. 锐化滤波C. 边缘增强D. 色彩转换答案：D6. 在影像电子学中，DICOM（数字成像和通信医学）标准主要用于：A. 医学影像的存储B. 医学影像的传输C. 医学影像的显示D. 医学影像的分析答案：B7. 影像电子学中，PET（正电子发射断层扫描）的工作原理是：A. 利用X射线成像B. 利用正电子与电子湮灭产生的γ射线成像C. 利用超声波成像D. 利用核磁共振成像答案：B8. 影像电子学中，下列哪项不是影像质量评价的指标？A. 分辨率B. 对比度C. 信噪比D. 色彩饱和度答案：D9. 在影像电子学中，图像的数字化过程不包括以下哪项？A. 采样B. 量化C. 编码D. 滤波答案：D10. 影像电子学中，下列哪项不是影像存储的基本要求？A. 高容量B. 高速度C. 高可靠性D. 高成本答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 影像电子学中，影响影像质量的主要因素包括：A. 设备性能B. 操作技术C. 环境条件D. 影像处理技术答案：ABCD12. 影像电子学中，常见的影像伪影包括：A. 运动伪影B. 环形伪影C. 散射伪影D. 混叠伪影答案：ABCD13. 影像电子学中，下列哪些技术可以用于影像的三维重建？A. 层析成像B. 立体成像C. 容积重建D. 表面重建答案：ABCD14. 影像电子学中，影像的后处理技术包括：A. 图像增强B. 图像分割C. 图像配准D. 图像融合答案：ABCD15. 影像电子学中，下列哪些因素会影响影像的对比度？A. 影像设备的分辨率B. 影像的曝光条件C. 影像的窗宽和窗位D. 影像的后处理技术答案：BCD三、填空题（每题2分，共20分）16. 影像电子学中，影像的________是指影像能够显示的最小细节的能力。
一种ECT无线数据获取系统设计
１ 数据获取 系统 总体 设计
本系统包括数据获取系统前端和无线传输
系统 ２大部分 ， 如图 １ 所示 。 整个系统根据交流激励法 原理 ， 激励信 号发生器产生正弦激励信号 ， 通过阵列开关选 通加载至传感器激励极板 ， 同时 阵列开关选通
要包括 数据 获 取系 统 前端 和无 线传输 系统 ２大
杂的应 用 环 境 中安 装 较 为 困 难 ， 不利 于测试。 针 对复 杂环境 下 Ｅ Ｃ Ｔ系 统 的 应 用 ， 本 文 提 出 了
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图 ２ 基 于 交 流 激 励 电 容 检 测 电路
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２ ． ２ 无线收 发 系统 设 计
根 据原理要 求对 系统 中的各 个模 块进行 设
计： Βιβλιοθήκη ２ 个可以独立完成信 息收发的无线收发模
块， 实 现 系统控 制 指 令 及 数 据 的 收发 。系统 在 设计 中选用 无线 射频 收 发 芯片 Ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ Ｌ ０ １配备 以相应 的外 围及 控 制 电路 实 现 无 线 收发 功 能。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ８— ０ ６
基 金 项 目 ： 国 防 重 点 实 验 室 基 金
（ ９ １ ４ ０ Ｃ １ ２ ０ ４ ０ ０ ５ １ ０ １ ０ ） 。
换， 交流激励法 的原理 电路如图 ２ 所示。
其中 （ ￡ ） 为交 流激励信号 ， 当 （ ｔ ） 的角 频率 ∞ 、 反馈 电阻 及反馈 电容 Ｃ ， 满足条件
太赫兹技术各种应用
太赫兹技术各种应用太赫兹技术各种应用“Terahcrtz”一词是弗莱明(Fletning)于1974年首次提出的，用来描述迈克尔逊干涉仪的光谱线频率范围。
太赫兹频段是指频率从十分之几到十几太赫兹，介于毫米波与红外光之间相当宽范围的电磁辐射区域，THz波又被称为T-射线，在频域上处于宏观经典理论向微观量子理论的过渡区，在电子学向光子学的过渡区域，长期以来由于缺乏有效的THz辐射产生和检测方法，对于该波段的了解有限，使得THz成为电磁波谱中最后一个未被全面研究的频率窗口，被称为电磁波谱中的“太赫兹空隙(THzGap)THz波具有很多独特的性质，从频谱上看，THz辐射在电磁波谱中介于微波与红外辐射之间;在电子学领域，THz辐射被称为毫米波或亚毫米波;在光学领域，它又被称为远红外射线，从能量上看，THz波段的能量介于电子和光子之间。
THz的特殊电磁波谱位置赋予它很多优越的特性，有非常重要的学术价值和应用价值，得到了全世界各国研究人员的极大关注，美国、欧洲和日本尤为重视。
2004年美国技术评论(TechonlogyReview)评选“改变未来世界十大技术”时，将THz技术作为其中的紧迫技术之一。
2005年日本政府公布了国家10大支柱技术发展战略规划，THz位列首位。
一、THz波的特性THz波的频率范围处于电子学与光子学的交叉区域.在长波方向，它与毫米波有重叠;在短波方向，它与红外线有重叠;在频域上，THz处于宏观经典理论向微观量子理论的过渡区。
由于其所处的特殊位置，THz波表现出一系列不同于其他电磁辐射的特殊性质:1、THz脉冲的典型脉宽在亚皮秒量级，不但可以方便地对各种材料进行亚皮秒、飞秒时间分辨的瞬态光谱研究，而且通过取样测量技术能够有效地抑制背景辐射噪音的干扰，得到具有很高信噪比(大于)THz电磁波时域谱，并且具有对黑体辐射或者热背景不敏感的优点;2、THz脉冲通常只包含若干个周期的电磁振荡，单个脉冲的频带可以覆盖从CHz至几十THz的范围，便于在大范围里分析物质的光谱性质;3、THz波的相干性源于其产生机制，它是由相干电流驱动的偶极子振荡产生，或是由相干的激光脉冲通过非线性光学差频效应产生。
光学相干断层扫描技术
介绍
01 背景
03 工作原理 05 结语
目录
02 简介 04 应用
光学相干断层扫描技术 （Optical CoherenceTomography，简称 OCT）是近年来发展较快的一种最具发展 前途的新型层析成像技术，特别是生物组织活体检测和成像方面具有诱人的应用前景，已尝试在眼科、牙科和皮 肤科的临床诊断中应用，是继 X-CT和 MRI技术之后的又一大技术突破，近年来已得到了迅速的发展。
OCT专业全称又叫光学相关断层扫描。是最近几年应用于眼科的新型技术。OCT是一种非接触、高分辨率层析 和生物显微镜成像设备。它可用于眼后段结构（包括视膜、视膜神经纤维层、黄斑和视盘）的活体上查看、轴向 断层以及测量，是特别用作帮助检测和管理眼疾（包括但不限于黄斑裂孔、黄斑囊样水肿、糖尿病性视膜病变、 老年性黄斑变性和青光眼）的诊断设备。OCT现在分为时域和频域两类，其实各有优缺点。时域OCT性价比高，足 以完成大多数眼底及青光眼疾病的检查。而且技术比较成熟。
参照镜面和光源的距离可以调节,当两个光路的光程差与光源的相干波长相匹配时才会产生干涉,所以的轴向 分辨率由光源的相干波长决定,与光源的光谱带宽成反比。 OCT的横向分辨率不仅受波长的影响,瞳孔直径和横向 像素密度也是重要影响因素。
此外，当将OCT技术拓展到对生物组织进行成像时，其利用近红外线及光学干涉原理进行成像。
背景
随着科学的进步，当今医学成像技术已经在医学诊断中起着重要的作用，各种探测方法和显示手段趋于更精 确、更直观、更完善从而有助于人们观察生物组织，了解材料结构，它的发展是物理、数学、电子学、计算机科 学和生物医学等多门学科相互结合的结果。
从显微镜的发明到 X射线在医学上的应用使人们以图像的形式观察到了肉眼不能直接看到的形态结构，推动 了医学诊断的发展。目前，各种医学成像技术不断发展，用于生物医学领域的研究，不同的成像原理可以用于观 察不同的器官组织，不但给出组织的形态，还对组织特征进行识别和检测。
生物光子学及其应用
生物光子学及其应用生物光子学是一门交叉学科，融合了生物学、光学、电子学、计算机科学等多个学科的研究成果。
它利用光学和电子学等技术手段，研究生物体内光学现象及其应用，探索生命科学中的新问题和新方法。
在生物医学、生态学、环境、农业等领域都有广泛的应用。
生物光子学是一门新兴的学科，其主要研究生物体内的光学现象。
生物体内的光学现象包括吸收、散射、发光等，涉及生物体的细胞、组织、器官等各个层面。
生物光子学的研究方向包括生物光学成像、分子生物光学、光学生物传感、光治疗等。
这些方向在生物医学、生态学、环境、农业等多个领域都有广泛的应用。
一、生物光学成像生物光学成像是生物光子学中的重要方向之一。
它利用光学成像技术，通过对生物体内的吸收、散射、发光等光学现象的分析，对生物体内的结构和功能进行研究。
生物光学成像技术包括荧光成像、光学相干层析成像、多光子显微成像等。
荧光成像是生物光学成像中最常用的技术之一。
利用生物体内标记荧光物质的发光特性，可以实现对生物组织、细胞或分子结构的检测和成像。
荧光成像技术在细胞和分子生物学的研究中应用广泛，可以研究生物体内分子的表达、定位和交互等。
光学相干层析成像（OCT）是一种无创的光学成像技术，可以对生物组织进行高分辨率的成像。
OCT将采集到的反射光波信息通过计算机处理形成图像，可用于生物组织的早期诊断、显微手术等领域。
多光子显微成像是利用高能量激光和荧光检测技术进行图像获取的生物光学成像技术。
多光子显微成像可以实现对深层组织的成像，具有成像速度快、非侵入性等优点，在生物医学及生物科学中的研究中有重要的应用。
二、分子生物光学分子生物光学是生物光子学中的重要研究方向之一。
它将光学成像技术应用到分子生物学领域，可以研究和控制生物分子的结构和功能。
分子生物光学技术包括荧光共振能量转移、光镊技术等。
荧光共振能量转移（FRET）是研究生物分子间相互作用的一种重要技术。
FRET利用在接近的分子之间发生的共振能量转移现象，通过荧光信号的改变来标记生物分子的变化。
电动汽车动力电池容量衰减的层析图像检测
电动汽车动力电池容量衰减的层析图像检测张小帆;李礼夫【摘要】常用的电动汽车动力电池容量衰减循环充放电检测方法由于忽略了电池在充放电过程中所发生的\"伴随有电荷转移的化学反应\",因而难以正确、非破坏性地检测动力电池容量及其衰减状况.鉴于此,文中根据电池电化学和计算机层析图像测量原理,以电动汽车车用磷酸铁锂动力电池容量衰减为研究对象,研究了处于电化学反应过程中的动力电池电性能参数与其内部活性物质结构形态之间的关系,提出了电动汽车动力电池容量衰减层析图像检测方法,在此基础上建立了动力电池容量衰减检测实验系统,并以此对某款典型的纯电动汽车车用磷酸铁锂动力电池的容量衰减进行了实验验证.结果表明,该方法具有实用、快速和可非破坏性地检测动力电池容量衰减的特点.【期刊名称】《华南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(046)005【总页数】6页(P141-146)【关键词】电动汽车;动力电池;电化学反应;容量衰减;层析成像;图像测量【作者】张小帆;李礼夫【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TM912动力电池容量及其衰减是纯电动汽车动力系统的关键控制因素，对动力电池的容量检测直接影响到电动汽车的运行性能和电池的循环寿命[1- 2].根据电池电化学原理可知，动力电池容量及其衰减是动力电池在工作过程中发生具有电荷转移特点的化学反应(电化学反应)的结果，该结果不仅会改变动力电池的容量Q[id(t)]、工作电流id(t)、内阻R、工作温度T和工作电压U(t)等电性能参数[3]，也会使电池结构(正负电极、电解液和隔膜等)形态发生变化[4- 5].动力电池容量衰减常用容量衰减率ηatte[θ]表示，其表达式为[6]ηatte[θ](1)式中：Qn为电池初始可放电容量，单位为A·h；Q[id(t)]为电池经过以id(t) 为工作电流的次循环后的可放电容量，单位为A·h；ΔQ为电池容量衰减量.然而，常用的动力电池容量衰减循环充放电检测方法[7- 8]忽略了工作过程中动力电池电化学反应的特性，仅将ηatte[θ]视为电池工作电流id(t)、工作温度T、放电深度DoD、循环充放电次数和放电时间Δtd等物理参数的函数，即将其表示为ηatte[θ]=f [id(t)，T，DoD，Δtd](2)而忽略了动力电池化学反应带来的活性物质的密度ρ(t)、厚度h(t)、面积S(t)等结构参数变化对ηatte[θ]的影响，这使得循环充放电法难以正确检测电池容量衰减状况.为此，文中根据电池电化学原理和层析图像检测原理，以电动汽车车用磷酸铁锂动力电池(简称锂动力电池)为研究对象，提出电动汽车动力电池容量衰减的层析图像检测方法，该方法通过对不同状况下动力电池的电化学性能和电池内部正负电极、电解液和集流体等层析结构形态图像的综合检测，来分析处于电化学反应过程中的动力电池的电化学性能参数与其对应的正、负电极活性物质结构形态之间的变化关系，寻找正、负电极的活性物质等层析结构形态变化与电池容量衰减ΔQ之间的变化规律，从而获得基于层析结构形态的动力电池容量衰减率ηatte[θ]，并由此预测电池容量衰减及其变化趋势.1 基于层析形态图像的动力电池容量衰减检测原理根据锂动力电池原理可知[9]，单体动力电池由多组电极单元组成，每组电极单元由一个正极片与一个负极片成对组合而成，而正、负极片上被均匀地涂布上正、负极活性物质，其中活性物质按其活性又可分为强活性特征物质和弱活性特征物质.当设动力电池的电极单元组数为β(β=1，2，…，q)、活性物质电极性参数为α(α 取p和n，α为p代表正极活性物质，α为n代表负极活性物质)和循环充放电次数为时，根据法拉第定律[10]，单体动力电池容量Q可表示为Q(3)式中：为电极单元容量；M为活性物质的摩尔质量，单位为g/mol；n为关于价态变化的常数；F为法拉第常数；为正、负极活性物质对的综合影响系数，其值可根据动力电池电化学反应原理和实验获知；和为处于状态的第β个电极单元上的活性物质结构形态参数，分别表示α极第β个极片单元上的第γ(γ=1，2，…，Г)级活性物质的密度及其对应的活性物质活度系数、涂布厚度、涂布面积，其中分布在强活性特征物质和弱活性特征物质范围内.由式(3)可知，电池活性物质结构形态参数的大小决定了锂单体电池的容量Q.当单体电池工作时，动力电池的工作状态将由变为′，其间，多组电极单元的正、负极片上的活性物质将发生锂离子嵌入、脱嵌式的电化学反应，这不仅会使动力电池的容量、内阻、温度和电压等电性能发生改变，而且会导致正、负极活性物质溶解或沉积，从而造成活性物质损失[11]，如使ξα，γ和对应的活性物质面积和厚度分别改变为和即活性物质面积改变量为厚度改变量为由式(3)可推知，这些变化将会引起动力电池容量Q的改变，其改变量(即容量衰减量)ΔQ可表示为ΔQ(4)由式(4)可知，ΔQ主要取决于强活性特征物质质量的减少，它可通过对应的和来反映.根据图像检测原理可知[12]，电池活性物质密度可通过其图像G(x，y，z)上的灰阶来体现，其面积及面积变化可通过其图像G(x，y，z)的灰阶的像素数来表现，其厚度及厚度变化可由电池相邻截面所组成的活性物质图像集{G(X，Y，Z)}中的灰阶为的像素数求出，其中，x、y、z是密度为其对应灰阶为的电池活性物质在图像上的像素坐标值，x∈X，y∈Y，z∈Z，X、Y、Z均为实数.因此，依据式(4)，通过检测和分析工作状态为的电池活性物质的图像集{G(X，Y，Z)}的灰阶像素数及其变化值将能获取电池活性物质的不同密度及面积改变量厚度改变量进而求出电池容量衰减量ΔQ以及容量衰减率ηatte[θ].然而，由于锂动力电池的容量衰减过程是其在封闭金属空间内所进行的电化学反应过程，对它的检测具有密闭、不可视、动态和三维的特点，为此，文中根据计算机层析图像检测[13]和电化学特性检测原理，以锂动力电池为对象，提出容量衰减层析图像检测法及其系统，图1为检测系统原理图.由图1可知，该系统主要由层析图像检测和电化学性能检测两个子系统组成.其检测原理是首先通过层析图像检测子系统来获取处于封闭金属空间和电化学反应过程中的动力电池活性物质的和对应的层析结构形态图像集{G(X，Y，Z)}，然后结合电化学特性检测子系统检测得到的充放电过程中的动力电池容量、内阻和循环伏安性能等电化学特性信息，来综合分析电化学特性与其对应的层析结构形态图像的关系，检测出动力电池容量衰减量ΔQ以及容量衰减率ηatte[θ]，进而推测出动力电池容量衰减变化的趋势.图1 锂动力电池容量衰减层析图像检测系统Fig.1 Tomography image det ection system of lithium battery’s capacity fading层析成像检测子系统主要由X射线发生器、光电探测器和计算机图像处理单元组成，其任务是利用X射线的光子流与锂动力电池结构(正负极材料、隔膜和电解液等)中的原子相互作用，来非破坏、实时和图像化地测量电池三维结构形态的变化.其基本原理是：当能量强度为I0的锥形束X射线所形成的入射光子流穿越被测的动力电池时，将与动力电池的原子发生相互作用，产生光电效应、康普顿和电子对效应，发出能量强度为I的出射光子流信号，该信号将被光电探测器接收并转换成相应的光电信号.该光电信号携带了锂动力电池结构形态的信息.其中，I与I0、沿射线穿越路径L上的物质衰减系数μ之间的关系遵循朗伯-比尔定律[14]，即(5)为了获取锂动力电池的三维截面信息，还需通过机械检测台带动被测动力电池做连续的扫描运动，并带动光电探测器对相应的光电信号作连续的接收和转换.接着，这些光电信号经过计算机图像处理单元进行数字图像处理和重建，以非破坏性、实时地获取动力电池活性物质对应的层析结构形态图像G(x，y，z)及其图像集{G(X，Y，Z)}.然后，对{G(X，Y，Z)}进行计算机数字图像处理，获取电池活性物质结构形态参数和对应的图像信息.电化学特性检测子系统则是依据电化学分析方法，通过测量使用工况下锂动力电池充放电对应的电流与电压等信息，来获取电池容量、内阻和充放电循环伏安性能等电化学特性信息.2 实验与分析为了验证动力电池容量衰减层析图像检测法的可行性，以某款同一生产批次和状态的3个方形磷酸铁锂电池(简称实验电池)为实验对象，按上述检测方法对其先后进行电化学性能检测、层析图像检测及容量衰减分析.其中，实验电池的外型尺寸为17 mm×67 mm×107 mm，额定容量为10 A·h，额定电压为3.2 V，充电上限电压为3.65 V，放电截止电压为2.5 V，正、负电极集流体标称材料分别为铝、铜，方形外壳标称材料为铝合金.3个实验电池的编号分别记为B0、B1和B2，其中B0电池为未做循环充放电实验的出厂电池，其循环次数为0，即其容量为Q0.2.1 电化学性能检测结果及分析首先采用擎天HT-V5C100D100- 16型电池测试系统对实验电池B1和B2进行基于循环充放电的电化学性能测试实验，其目的是通过一定实验条件下的循环充放电实验来获得电池在不同循环次数下的容量、工作电流和电压等电化学性能参数.依据电动汽车用锂离子蓄电池检测标准[15]，循环充放电实验温度设为25 ℃，实验步骤设计为：①以0.5C恒流充电，至电压为3.65 V；②以3.65 V恒压充电，至电流为200 mA；③搁置30 min；④以3C恒流放电，至电压为2.5 V；⑤搁置30 min；⑥重复步骤①-⑤.经过上述循环充放电检测实验，获得了图2所示实验电池的放电容量Q与循环次数的关系曲线.图2 实验电池放电容量与循环次数的关系曲线Fig.2 Relationship curve describing discharge capacity changing with cycle time of the test battery由图2可知：电池B0的循环次数为0，其对应的放电容量在图上仅为一个点，(Q0)B0为10.69 A·h；电池B1的循环次数为85，在为0到85的范围内，(Q0)B1和(Q85)B1分别为10.69 A·h和10.41 A·h，容量衰减量ΔQB1为0.28 A·h，即容量衰减不大；然而，电池B2的循环次数为61，在为0到61的范围内，(Q0)B2和(Q61)B2分别为10.69 A·h和7.53 A·h，容量衰减量ΔQB2为3.16 A·h，即B2电池属于容量“严重衰减”的电池.尤其在为43或44时，容量从10.57 A·h((Q43)B2)衰减到8.41 A·h((Q44)B2)，衰减值(ΔQ)B2为2.16 A·h，即出现了所谓的电池容量“突变”的衰减现象.2.2 层析图像检测结果及分析在通过电化学性能检测获知实验电池电化学性能的基础上，采用GE phoenix X射线计算机层析图像检测子系统继续对3个实验电池进行层析图像检测实验，获取其电池层析结构形态图像集{G(X，Y，Z)}，并由此检测出电池容量衰减量ΔQ.其中，层析图像检测子系统的X射线最大管电压为240 kV，功率为320 W，空间分辨率为1 μm.图3(a)为实验电池的三维层析灰度图像集(φ代表B0、B1和B2)，定义图中所示ΣOXYZ坐标系，其中O点为电池Y方向中心位置.图3(b)为电池XOY截面的二维层析灰度图像.图3 电池的三维层析图像Fig.3 Three-dimension tomography image of battery为了获取实验电池不同截面上的活性物质结构形态参数及其分布，以平行于XOZ的截平面，沿Y轴方向对图3(a)所示的实验电池三维层析灰度图像进行二维层析灰度图像截取，得到二维层析灰度图像张，其中y=0，…，±8.5 mm.根据电池组成和层析成像原理，通过对电池活性物质在电池空间上的分布及其在层析图像上行为的分析，可得出其正极与负极极片单元的层析图像.图4(a)、4(b)、4(c)为电池B0、B1和B2正极极片单元在y=0.24 mm时的层析图像.图4(d)、4(e)、4(f)为电池B0、B1和B2负极极片单元在y=7.68 mm时的层析图像.图4 电池正、负极极片的XOZ平面灰度层析图像Fig.4 Gray tomography images of positive and negative electrode units incross section XOZ2.3 电池容量衰减分析为了定量分析实验电池活性物质在层析图像上的结构形态参数与对应电池容量衰减信息之间的关系，对各电池图像G中电池组成物质对应的灰阶及其像素数进行统计分析，图5所示为图4中电池正、负极极片单元上的物质在图像和中的灰阶与像素数的关系曲线.图5 正、负极片层析图上的灰阶与像素数Fig.5 Gray scale and pixel number in tomography images of positive and negative electrodes由图5可知，在图像中，实验电池负极极片单元上的活性物质对应的灰阶范围rγn 为207-212，对应的像素数为为为209 109.由此可推知，经过不同循环次数的实验电池，其对应的密度为的活性特征物质面积比分别为1.000、0.600和0.083，也就是说,与电池B0图像上的活性物质对应的像素面积相比，电池B1在循环85次后，图像上的活性物质对应像素面积减少了40%，而电池B2在循环61次后，图像上的活性物质对应面积减少了91.7%.对应的活性特征物质面积减小量与分别为1 003 913和2 308 038像素.同理，可求出实验电池所有正、负极极片图像上的活性物质像素数，其中，正极极片活性物质的层析图像灰阶rγp为175-180，负极极片活性物质的层析图像灰阶rγn为207-212.图6所示为各实验电池所有层析图像上的负极活性物质的总像素数图6 实验电池所有层析图像上负极活性物质的总像素数Fig.6 Total pixels number of negative active material in tomography image of the test battery由图6可以看出:为10.69 A·h时，电池图像上的负极活性物质总像素数为115069 000；当为10.41 A·h时，电池图像上的负极活性物质总像素数为为7.53 A·h 时电池图像上的负极活性物质总像素数为45 436 102.即随着实验循环次数的改变和电化学反应程度的不同，实验电池的容量与其对应电池图像上的活性物质总像素数具有以下相似关系：运用数理统计方法对实验电池容量与对应电池负极活性物质总像素数进行相关性分析，可得出与的Pearson相关系数为0.954 31，即与的相关性大.因此，通过检测和分析一定循环次数下电池正、负极活性物质在图像上的像素数及其与的关系，将能得到与之间的作用规律，并由此可获取电池正负极活性物质的结构形态参数和进而求出不同工作状态下的电池容量及其衰减量3 结语文中根据电池电化学和层析图像检测原理，以电动汽车用磷酸铁锂动力电池为对象，讨论了锂动力电池的电化学性能、层析结构形态与电池容量衰减之间的关系，提出了基于层析形态的锂动力电池容量衰减层析图像检测方法，从理论与实验两方面对该检测方法的可行性进行了分析.结果表明，电池容量Q和容量衰减量ΔQ与其层析图像G(X，Y，Z)上的正、负极活性物质的像素数存在着强相关性，据此可获取电池正负极活性物质的结构形态参数和进而为准确、快速、无损地检测出电池容量Q及其衰减量ΔQ提供一种新型的检测方法.将该方法推广到电动汽车动力电池检测产业中，可为进一步提高电动汽车动力电池的安全性和使用寿命等提供指导.参考文献：【相关文献】[1] KASSEM M，BERNARD J，REVEL R，et al.Calendar aging of a graphite/LiFePO4 cell [J].Journal of Power 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University of Technology(Natural Science Edition)，2016，44(4):15- 20．[15] 电动汽车用锂离子蓄电池:QC/T 743—2006 [S]．。
大学物理绪论精ppt课件
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世界上最细的纳米导线
澳大利亚和美国科学家组成的研究团队1月６日在《科学》杂志上报
告说，他们成功设计出迄今世界上最细的纳米导线，厚度仅为人类头
发的万分之一，但导电能力可与传统铜导线相媲美。这项技术有望应
用于量子计算机研制领域。
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癌症干细胞
很多时候，那些似乎已经被治疗消灭的癌症又会卷土重来。一些科学家将此
能够把物理学的思想、观点、规律和方法运用到工 程技术的实际中； --------- （解决问题）
注意物理学的发展，不断探索如何把物理学的新成果 引入到工程技术中。-------- （不断创新）
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五、 怎样学好物理学？
1. 树立信心，正面思想 2. 沉心静气，看书思考 3. 课前预习，课堂笔记 4. 课后复习，认真作业
星图像。
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人造大脑
数码眼睛——视觉输入 机械臂——绘制出它对视觉输入 作出的反应。
这个模拟大脑非常先进，甚至 能通过IQ测试的基本测试。
由250万个模拟神经元组成，它 能执行8种不同类型的任务。这些 任务的范围从描摹到计算，再到 问题回答和流体推理，可谓五花 八门。测试期间，科学家亮出一 系列数字和字母，让Spaun记入 储存器，然后科学家亮出另一种 字母或符号，作为指令，告诉 Spaun借助它的记忆力做什么。
工
程
机械控制 电学
电力机械
人类利益
学应 用
解人
定 性 的
类 理
数和
定
美
量
学
的
生
化
物 物理 学
自然法则
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➢物理学的研究方法
演绎法
－基本定律 推理 、演算 新理论
归纳法
－归纳实验或观测事 实 假设、模型 新理论
雷达成像和衍射层析的内在联系梳理
雷达成像和衍射层析的内在联系梳理摘要：在这些成像算法中，DT 成像重建算法通过建立目标函数和散射场数据空域傅里叶变换的代数关系，对雷达成像和衍射层析的内在联系进行了系统性梳理，介绍了描述成像问题的电磁散射方程，发现描述雷达的方程是二维的面积分方程，描述衍射层析的方程是三维的体积分方程，指出成像对象不同是导致方程不同的根源，并利用等效原理建立了两种成像间的联系。
关键词：穿墙；雷达；衍射层析雷达成像主要应用在以电子学为基础构建的太赫兹系统上，频段通常不超过1THz; 层析成像主要应用在以光学和光电子学为基础构建的太赫兹系统上，频段通常不低于1THz，人们很早就认识到两种成像的相似性，但是两者之间的联系还是让人感到困惑，特别是衍射层析，它考虑了电磁波的波动特性，和雷达成像一样均为相干成像，随着成像研究从电磁频谱两端向中间频段的迈进，在太赫兹、毫米波等频段的成像新体制、新方法、新算法等研究引起了雷达成像、层析成像等相关领域学者的关注。
一、慨述1、成像场景描述。
目前，雷达成像和衍射层析的成像场景并没有明确的定义．为了避免在后续讨论中产生歧义，需要对两种成像场景做限定，一个典型的雷达成像场景如图所示。
由式可知，成像问题的求解过程，即是已知入射场Ei ( r) 、Hi ( r) 和V区内的电磁场Es ( r) 、Hs ( r) ，估算成像对象表面上电磁场E( r') 、H( r') 分布，或估算成像对象内部源J( r') 、Jm( r') 等分布的过程．二、方程描述层面的内在联系1、雷达成像和衍射层析的电磁散射方程。
在雷达成像场景中，研究对象为理想导体的散射现象，与介质目标相比，理想导体对电磁波是不可透入的，仅在目标表面S 上产生电磁场E( r') 、H( r') ．这时，不再需要考虑电流密度、磁流密度、电荷、磁荷等体源对电磁场E( r) 、H( r) 的贡献。