簡(jiǎn)介：現(xiàn)代機(jī)械制造正向柔性制造系統(tǒng)、集成制造系統(tǒng)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程方向上發(fā)展。要實(shí)現(xiàn)理想的先進(jìn)機(jī)械制造過程使數(shù)控加工設(shè)備能夠正常運(yùn)行刀具質(zhì)量的好壞是決定性因素之一。傳統(tǒng)的平前刀面銑刀片已越來越不能滿足生產(chǎn)的需要設(shè)計(jì)、開發(fā)一種銑削力最小銑削溫度最低的新型刀具勢(shì)在必行。本文對(duì)銑刀片銑削過程中的力熱耦合物理場(chǎng)進(jìn)行了有限元模擬并以耦合物理場(chǎng)的有限元分析結(jié)果為前提對(duì)銑刀片進(jìn)行了模糊綜合評(píng)判。主要內(nèi)容如下1進(jìn)行了銑削溫度和銑削力試驗(yàn)利用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同時(shí)測(cè)得銑削過程中的銑削溫度和銑削力利用MATLAB軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合得出銑削溫度和銑削力隨時(shí)間變化的試驗(yàn)公式。2模擬銑削時(shí)刀片的實(shí)際狀況建立了溫度場(chǎng)有限元分析的邊界條件對(duì)波形刃銑刀片和平刀面銑刀片的溫度場(chǎng)進(jìn)行了有限元分析得到了溫度分布規(guī)律為耦合場(chǎng)的分析打下了基礎(chǔ)。3建立了應(yīng)力場(chǎng)有限元分析的邊界條件對(duì)與溫度場(chǎng)分析時(shí)相同時(shí)刻的應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)得了有限元分析得出了平刀面銑刀片和波形刃銑刀片的應(yīng)力分布規(guī)律。4利用有限元分析軟件ANSYS的多場(chǎng)耦合功能對(duì)銑削過程中交變溫度引起的熱應(yīng)力以及力熱耦合后的等效應(yīng)力和位移進(jìn)行了數(shù)值模擬得到等效應(yīng)力的分布規(guī)律。5以耦合物理場(chǎng)的有限元分析結(jié)果為前提利用模糊數(shù)學(xué)理論建立了模糊綜合評(píng)判模型考慮了所有影響評(píng)判對(duì)象的因素對(duì)波形刃銑刀片和平前刀面銑刀片進(jìn)行了模糊綜合評(píng)判。力熱耦合物理場(chǎng)的研究結(jié)果和基于耦合場(chǎng)的模糊綜合評(píng)判結(jié)果為銑刀片的三維槽型的開發(fā)和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

簡(jiǎn)介：分類號(hào)分類號(hào)R45414541密級(jí)級(jí)公開公開三維可視化在肝癌微波消融治療中三維可視化在肝癌微波消融治療中應(yīng)用的研究應(yīng)用的研究STUDIESONAPPLICATIONOFTHREEDIMENSIONALVISUALIZATIONINMICROWAVEABLATIONOFLIVERCANCER作者姓名張民學(xué)科專業(yè)影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)導(dǎo)師梁萍教授答辯委員會(huì)主席論文答辯日期二〇一四年五月三十日院校地址北京市復(fù)興路28號(hào)郵政編碼100853解放軍醫(yī)學(xué)院博士學(xué)位論文目錄中文摘要（1）英文摘要（3）前言（6）正文（8）第一章腫瘤消融治療三維可視化軟件系統(tǒng)的使用及評(píng)價(jià)（8）1腫瘤消融治療三維可視化軟件系統(tǒng)的組成（8）2腫瘤消融治療三維可視化軟件使用中的關(guān)鍵問題（11）本章小結(jié)（15）第二章三維可視化在肝癌微波消融治療手術(shù)規(guī)劃中的應(yīng)用（18）1資料與方法（18）2結(jié)果（25）3討論（34）本章小結(jié)（36）第三章三維可視化在肝癌微波消融治療療效評(píng)價(jià)中的應(yīng)用（37）1資料與方法（37）2結(jié)果（43）3討論（49）本章小結(jié)（52）第四章基于MRI數(shù)據(jù)的腫瘤消融治療三維可視化軟件系統(tǒng)的初步應(yīng)用（53）第一節(jié)三維模型重建精度的實(shí)驗(yàn)研究（53）第二節(jié)基于MRI數(shù)據(jù)的腫瘤消融治療三維可視化軟件系統(tǒng)在肝癌微波消融手術(shù)規(guī)劃中的初步應(yīng)用（58）本章小結(jié)（61）參考文獻(xiàn)（62）綜述（68）附錄中英文縮略詞對(duì)照表（80）攻讀學(xué)位期間發(fā)表文章情況（81）致謝（82）

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多64層螺旋CT三維成像技術(shù)對(duì)肝臟門靜脈及肝靜脈的影像解剖學(xué)及臨床應(yīng)用研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：定量斷口學(xué)是近些年發(fā)展起來的一門新學(xué)科。其目的是用參數(shù)形式來表示從斷口表面所獲得的信息然后將其與材料的變形、斷裂機(jī)制及材料的組織性能聯(lián)系起來從而做到直接從材料破壞后的斷口分析推測(cè)它的斷裂性質(zhì)。MELBROT首先于L984年用分形方法定量分析了金屬斷口的不規(guī)則性并預(yù)言可由分形維數(shù)分維作為斷口幾何特征的參數(shù)。之后以分形維數(shù)做為金屬斷口定量描述的研究開始受到學(xué)術(shù)界的重視并提出了許多測(cè)量金屬斷口分形維數(shù)的方法這些測(cè)量方法也在實(shí)際中得到了驗(yàn)證。但是這些測(cè)量方法多數(shù)都是以金屬斷口作為測(cè)量對(duì)象以破壞金屬斷口為前提并且這些測(cè)量方法在設(shè)備、周期、資金和個(gè)人能力上都有較高的要求。針對(duì)以上問題本文提出了基于三維重建的分形維數(shù)計(jì)算方法。該方法以電子顯微鏡圖像作為研究對(duì)象利用三維重建技術(shù)重建出金屬斷口的三維形貌進(jìn)而利用已有的測(cè)量方法對(duì)重建出來的三維形貌計(jì)算分形維數(shù)?？紤]系統(tǒng)的運(yùn)行成本本文采用三維重建技術(shù)中的從陰影恢復(fù)形狀法SFS算法來進(jìn)行三維重建。多數(shù)SFS算法在進(jìn)行重建之前都需要知道光源方向?yàn)榇吮疚氖紫葘?duì)光源方向估計(jì)算法作了比較在此基礎(chǔ)之上對(duì)SFS算法中的HN算法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維重建算法和基于有限元的三維重建算法進(jìn)行研究和改進(jìn)選擇基于有限元的三維重建算法來重建金屬斷口的三維形貌。最后利用分形維數(shù)測(cè)量方法中的小島法對(duì)通過金屬斷口SEM圖像重建出來的金屬斷口三維形貌進(jìn)行分形維數(shù)的計(jì)算得到金屬斷口的分形維數(shù)。本論文以對(duì)鋯合金斷口進(jìn)行分形維數(shù)計(jì)算為應(yīng)用背景結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺研究領(lǐng)域中的三維重建這一熱點(diǎn)問題及其相關(guān)問題進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究在分析和總結(jié)現(xiàn)有各種方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)已有三維重建算法進(jìn)行應(yīng)用和改進(jìn)。更重要的是本論文提出了一種基于圖像的利用三維重建技術(shù)對(duì)斷口表面分形維數(shù)進(jìn)行計(jì)算的思路。本文的意義在于提出了以三維重建為基礎(chǔ)的分形維數(shù)計(jì)算方法和過程從而可以在不破壞斷口的條件下完成利用分形維數(shù)對(duì)金屬斷口的定量描述。

簡(jiǎn)介：發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的結(jié)構(gòu)直接影響缸內(nèi)新鮮空氣充量的大小和吸入空氣渦流的強(qiáng)度和程度，從而直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒完善度，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)的研究開發(fā)中，氣道的研制工作至關(guān)重要。發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)是復(fù)雜的空氣運(yùn)動(dòng)，傳統(tǒng)的方法在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，不能適應(yīng)現(xiàn)代高性能發(fā)動(dòng)機(jī)研制工作的需要，因此，采用多維數(shù)值模擬技術(shù)是一種有效的研究手段。本文綜述了柴油機(jī)進(jìn)氣道的開發(fā)研究，采用逆向工程的方法建立了XN295柴油機(jī)螺旋進(jìn)氣道三維幾何模型，利用氣道穩(wěn)流試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)結(jié)果作邊界條件，應(yīng)用高雷諾數(shù)KΕ模型封閉雷諾方程，計(jì)算過程中，采用壓力修正中的SIMPLE算法，利用CFDCOMPUTATIONALFLUIDDYNAMICS軟件對(duì)此螺旋進(jìn)氣道的流場(chǎng)以及壓力場(chǎng)進(jìn)行模擬計(jì)算和分析。按試驗(yàn)所得的RICARDO評(píng)價(jià)參數(shù)驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果，兩者趨勢(shì)吻合良好，證明了所選用的湍流模型和計(jì)算方法的正確性，以及用CFD計(jì)算代替發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)取得進(jìn)氣門流量系數(shù)是可行的。在給定特定參數(shù)的前提下，分析氣流流動(dòng)的形態(tài)和特征，得到了氣道及氣道進(jìn)、出口的速度分布、壓力分布等結(jié)果，并對(duì)進(jìn)氣道提出了結(jié)構(gòu)修改的方案和改正方向。

簡(jiǎn)介：本文首先介紹了離子交換玻璃光波導(dǎo)的研究現(xiàn)狀和光波導(dǎo)折射率分布研究的重要性。其次，對(duì)離子交換三維光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、玻璃基底模型、交換離子對(duì)交換特性進(jìn)行了分析；對(duì)非均勻電場(chǎng)下CSNA離子交換過程中的CSNA交換平衡和擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，給出了擴(kuò)散方程中電場(chǎng)強(qiáng)度E的具體含義；建立了非勻電場(chǎng)輔助離子交換的擴(kuò)散模型和擴(kuò)散方程，利用有限差分法對(duì)該擴(kuò)散方程進(jìn)行了處理，得到了三維差分格式一六點(diǎn)體心格式。最后，利用MATLAB軟件的數(shù)值處理和繪圖功能，對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度E，相關(guān)因子F，交換時(shí)間T和交換溫度T等取設(shè)定參數(shù)時(shí)的波導(dǎo)折射率分布進(jìn)行了研究。通過對(duì)不同電場(chǎng)強(qiáng)度E和相關(guān)因子F下波導(dǎo)掩埋深度變化規(guī)律進(jìn)行分析，證明了非勻強(qiáng)電場(chǎng)輔助離子交換制備三維光波導(dǎo)的可行性。本論文的工作將為后續(xù)利用非勻強(qiáng)電場(chǎng)輔助離子交換制備玻璃基三維光波導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)提供理論依據(jù)和參考性數(shù)據(jù)。

簡(jiǎn)介：該文在三維流動(dòng)數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上根據(jù)對(duì)虹吸式出水流道流態(tài)的要求進(jìn)行了出水流道的優(yōu)化水力設(shè)計(jì)其基本思想是給出一系列不同的出水流道邊界完成一系列相應(yīng)的正命題計(jì)算用一系列的正命題的解來盡可能地逼近最優(yōu)解虹吸式出水流道三維流動(dòng)模擬的控制方程為雷諾平均NAVIERSTOKES方程并以紊流模型使方程組閉合近壁流動(dòng)采用壁面函數(shù)法方程離散采用控制體積法對(duì)動(dòng)量方程的求解壓力與速度的耦合關(guān)系采用壓力修正法SIMPLE系列算法變量的布置采用交錯(cuò)網(wǎng)格系統(tǒng)虹吸式出水流道三維流動(dòng)的計(jì)算區(qū)域由虹吸式出水流道本身及具有一定長(zhǎng)度的出水池組成計(jì)算區(qū)域在貼體坐標(biāo)系上進(jìn)行離散三維網(wǎng)絡(luò)的生成采用了微分法、代數(shù)法及多塊網(wǎng)格技術(shù)相結(jié)合的方法虹吸式出水流道的形狀比較復(fù)雜為便于進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算流道的幾何形狀分別采用尺寸控制和型線控制兩類變量建立動(dòng)態(tài)的數(shù)學(xué)模型為了驗(yàn)證數(shù)值模擬和優(yōu)化計(jì)算結(jié)果結(jié)合南水北調(diào)東線工程寶應(yīng)泵站建設(shè)的需要對(duì)虹吸式出水流道優(yōu)化前、后的兩種方案進(jìn)行了模型試驗(yàn)研究為此設(shè)計(jì)了透明虹吸式出水流道的流態(tài)觀察及水力損失測(cè)量裝置試驗(yàn)結(jié)果表明流場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果與模型試驗(yàn)結(jié)果一致優(yōu)化后的流道的流態(tài)有了明顯的改善優(yōu)化后的流道水力損失減少了該文所采用的虹吸式出水流道的三維數(shù)值計(jì)算及優(yōu)化方法是可行的

簡(jiǎn)介：逆向工程是近年來發(fā)展起來的消化吸收和提高先進(jìn)技術(shù)的一系列分析方法和應(yīng)用技術(shù)的組合并已經(jīng)成為現(xiàn)代設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要方法逆向設(shè)計(jì)和正向設(shè)計(jì)既有區(qū)別又相輔相成共同促進(jìn)著現(xiàn)代設(shè)計(jì)的發(fā)展逆向工程已進(jìn)入CADCAM范疇廣泛應(yīng)用到航空航天、船舶、汽車、模具等領(lǐng)域它不僅解決了傳統(tǒng)的正向設(shè)計(jì)難以解決的復(fù)雜曲面物體造型的問題而且它可以快速消化吸收實(shí)物原型修改和再設(shè)計(jì)出新的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新逆向工程的關(guān)鍵技術(shù)是數(shù)據(jù)采集和曲面重建為了能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行快速測(cè)量與快速三維重建實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)本文構(gòu)建了快速測(cè)量快速三維重建快速實(shí)體重建的快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究了各種測(cè)量方法和快速原型方法選擇了光柵測(cè)量法與選擇性激光燒結(jié)研究了自由曲面重建的方法針對(duì)于光柵測(cè)量與快速原型的特點(diǎn)給出了自適應(yīng)拉格朗日插值濾波算法提出了用NURBS方法重建自由曲面、旋轉(zhuǎn)體及二次初等曲面物體的算法并在VC與UFUNC的平臺(tái)上開發(fā)了三維重建軟件精度達(dá)到±0025MM使用效果良好本文的研究與該軟件的研究開發(fā)有助于提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)速度縮短生產(chǎn)周期降低成本快速占領(lǐng)市場(chǎng)提高技術(shù)水平

簡(jiǎn)介：分類號(hào)P22107102013226021專業(yè)碩士學(xué)位論文三維激光掃描技術(shù)在石質(zhì)文物保護(hù)中的應(yīng)用研究彭勇導(dǎo)師姓名職稱申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別論文提交日期學(xué)位授予單位田永瑞副教授專業(yè)碩士專業(yè)學(xué)位類別及領(lǐng)域名稱論文答辯日期工程專業(yè)學(xué)位測(cè)繪工程2015年6月2日2015年6月9日長(zhǎng)安大學(xué)

簡(jiǎn)介：三維幾何約束求解在裝配設(shè)計(jì)、幾何造型和動(dòng)力學(xué)分析等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用該文對(duì)三維幾何約束求解的理論和方法進(jìn)行了研究實(shí)現(xiàn)了基于自由度歸約分析的解析求解和約束閉環(huán)問題的數(shù)值求解該文系統(tǒng)地總結(jié)了國(guó)內(nèi)外幾何約束求解的研究成果對(duì)三維幾何約束求解技術(shù)進(jìn)行了深入地研究首先借鑒剛體動(dòng)力學(xué)理論建立了三維幾何約束模型并利用歐拉參數(shù)實(shí)現(xiàn)了剛體的空間形位表達(dá)采用有向圖表達(dá)三維幾何約束網(wǎng)絡(luò)其次給出了檢測(cè)約束閉環(huán)的算法采用自適應(yīng)傳播策略實(shí)現(xiàn)求解序列規(guī)劃最后在分析基本幾何元素間的約束關(guān)系對(duì)剛體自由度狀態(tài)影響的基礎(chǔ)上提出了剛體自由度的歸約算法另一方面為了克服解析求解不能解決約束閉環(huán)問題的缺點(diǎn)該文借鑒多體系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)副表達(dá)建立了常見工程約束的數(shù)學(xué)模型和三維基本幾何約束的分量表達(dá)采用擴(kuò)展NEWTONRAPHSON方法求解裝配設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的約束閉環(huán)問題

簡(jiǎn)介：研究背景隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展和醫(yī)療新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，越來越多的胎兒畸形在宮內(nèi)逐漸被人們發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)，對(duì)胎兒肺發(fā)育不良的研究也已經(jīng)成為了當(dāng)今產(chǎn)前超聲診斷的熱點(diǎn)之一。因此，了解胎兒肺容積的正常超聲測(cè)量值并評(píng)價(jià)分析其隨孕周、胎兒質(zhì)量的變化規(guī)律就顯得尤為重要。目的通過使用三維超聲旋轉(zhuǎn)技術(shù)虛擬器官計(jì)算機(jī)輔助分析VIRTUALGANCOMPUTERAIDEDANALYSIS，VOCAL對(duì)胎兒的肺容積進(jìn)行測(cè)量，建立不同孕周胎兒肺容積正常參考值范圍，對(duì)胎兒的肺發(fā)育進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析并探討正常胎兒肺容積隨孕周、胎兒質(zhì)量的變化規(guī)律。用肺容積與胎兒質(zhì)量之比對(duì)胎兒肺發(fā)育不良進(jìn)行評(píng)估，分析并探討肺容積與胎兒質(zhì)量的比值對(duì)產(chǎn)前診斷胎兒肺發(fā)育不良的臨床價(jià)值。研究對(duì)象與方法本研究以單胎妊娠的270例正常胎兒及20例肺發(fā)育不良PH高危胎兒為研究對(duì)象，孕周為17～36周，應(yīng)用三維超聲VOCAL旋轉(zhuǎn)技術(shù)手動(dòng)描繪測(cè)量胎兒左肺容積LLV及右肺容積RLV，相加得出總肺容積TLV。應(yīng)用經(jīng)腹二維超聲測(cè)量評(píng)價(jià)胎兒生長(zhǎng)發(fā)育的相關(guān)生物學(xué)指標(biāo)，包括雙項(xiàng)徑BPD、頭圍HC、腹圍AC、股骨長(zhǎng)度FL，經(jīng)HADLOCK方程系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算生成胎兒質(zhì)量，計(jì)算出肺容積與胎兒質(zhì)量的比值，評(píng)價(jià)胎兒肺發(fā)育狀況，追蹤隨訪胎兒產(chǎn)后及尸檢結(jié)果，并與產(chǎn)前診斷結(jié)果對(duì)照，評(píng)價(jià)三維超聲VOCAL旋轉(zhuǎn)技術(shù)的準(zhǔn)確性及可靠性。結(jié)果正常組胎兒的左、右肺容積及總肺容積與孕周呈顯著正相關(guān)（R值分別為0973、0975、0978，P值均小于001），左肺容積的均值從20周的405ML、28周的1739ML到34周的3216ML，右肺容積的均值從20周的564ML、28周的2225ML到34周的4024ML，總肺容積的均值從20周的969ML、28周的3964ML到34周的7240ML，并且肺容積隨著胎兒質(zhì)量的增加亦呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)（R值為0980，P＜001），以上可以看出正常胎兒肺容積與胎兒質(zhì)量的相關(guān)性高于胎兒肺容積與孕周的相關(guān)性。胎兒存在在肺發(fā)育不良時(shí)，肺的質(zhì)量明顯減輕，胎兒肺容積明顯減小，肺容積與胎兒質(zhì)量之比顯著低于正常對(duì)照組。在20例肺發(fā)育不良的高危胎兒中，2例因羊水過少未能獲得滿意的三維超聲圖像，肺發(fā)育不良高危胎兒應(yīng)用三維超聲VOCAL旋轉(zhuǎn)技術(shù)獲得肺容積的成功率為90％，應(yīng)用肺容積與胎兒質(zhì)量之比診斷胎兒肺發(fā)育不良的敏感度為9166％，特異度為8333％，陽性預(yù)測(cè)值為9166％，陰性預(yù)測(cè)值為8333％，診斷準(zhǔn)確率為8888％。另外將三維超聲VOCAL旋轉(zhuǎn)技術(shù)測(cè)量所得到的肺容積與尸體解剖后應(yīng)用水容積置換法所得到的實(shí)際肺容積進(jìn)行配對(duì)T檢驗(yàn)，T090，P0929＞005，說明這兩種測(cè)量方法無明顯差異，具有較高的一致性。將兩種測(cè)量方法進(jìn)行雙變量相關(guān)分析，結(jié)果顯示兩種測(cè)量方法有較顯著地正相關(guān)關(guān)系，R0993，P＜001。將肺容積胎兒質(zhì)量的比值與濕肺質(zhì)量胎兒質(zhì)量的比值進(jìn)行配對(duì)T檢驗(yàn)，T191，P025＞005，說明兩種結(jié)果無明顯差異，具有一致性將兩組測(cè)量結(jié)果進(jìn)行雙變量相關(guān)分析，結(jié)果顯示肺容積胎兒質(zhì)量的比值與濕肺質(zhì)量胎兒質(zhì)量的比值有較顯著地正相關(guān)關(guān)系，R0979，P＜001。結(jié)論1正常胎兒左、右肺容積及總肺容積均隨著孕周的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，胎兒肺容積與孕周呈曲線正相關(guān)2胎兒肺容積隨胎兒質(zhì)量的增加而增加，二者存在顯性線性關(guān)系3應(yīng)用肺容積與胎兒質(zhì)量之比能較準(zhǔn)確的診斷肺發(fā)育不良4三維超聲VOCAL旋轉(zhuǎn)技術(shù)對(duì)測(cè)量胎兒肺容積有較好的可行性和可靠性。

簡(jiǎn)介：隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)信息存儲(chǔ)容量的需求越來越大。三維光信息存儲(chǔ)作為一種提高信息存儲(chǔ)容量的手段越來越受到人們的廣泛關(guān)注。本課題在國(guó)家自然科學(xué)基金NO50275140，NO50335050資助下完成。為了實(shí)現(xiàn)高密度三維光信息存儲(chǔ)，并與現(xiàn)有CDDVD系統(tǒng)相兼容，本博士論文基于現(xiàn)有CDDVD成熟的聚焦、循道伺服技術(shù)，采用雙光子激發(fā)信息寫入，單光子共焦顯微鏡讀出或雙光子讀出方法，搭建了一套與CDDVD系統(tǒng)相兼容的雙光子三維光盤存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并進(jìn)行雙光子三維光存儲(chǔ)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究。由于雙光子吸收的非線性，采用雙光子寫入和讀出的方法可以有效地解決層與層之間的相互干擾問題，從而提高多層之間的抗干擾能力。共焦讀出方式具有很強(qiáng)的二維分辨能力，同時(shí)也可以避免層間信息的干擾，得到更高的信噪比。本博士論文主要研究成果包括以下幾個(gè)方面第一，基于雙光子吸收技術(shù)和CDDVD伺服技術(shù)，自行搭建了一套雙光頭三維光盤存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括聲光開關(guān)聲光調(diào)制器控制，CDDVD伺服系統(tǒng)的應(yīng)用，熒光共焦讀寫系統(tǒng)，音圈電機(jī)控制系統(tǒng)，聚焦和循道誤差信號(hào)的提取與傳輸，加法器電路的實(shí)現(xiàn)，與熒光信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)等。并對(duì)雙光頭同步誤差進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明在一定條件下雙光頭同步誤差基本符合雙光頭三維光存儲(chǔ)系統(tǒng)正常運(yùn)行需滿足雙光頭同步誤差小于2ΜM的要求。第二，由于三維光信息存儲(chǔ)點(diǎn)在介質(zhì)的內(nèi)部，因此在讀寫過程中激光需要經(jīng)過兩層不同折射率的介質(zhì)空氣和存儲(chǔ)介質(zhì)，可能會(huì)對(duì)像差和存儲(chǔ)效果產(chǎn)生很大的影響。為此建立了光學(xué)存儲(chǔ)系統(tǒng)模型，在平行平板條件下，利用波像差函數(shù)推導(dǎo)展開，獲得五項(xiàng)初級(jí)賽德耳像差，即球差、慧差、像散、場(chǎng)曲，畸變，從理論和實(shí)驗(yàn)上分析系統(tǒng)各項(xiàng)光學(xué)參數(shù)對(duì)折射率失配引起的像差的影響。采用澤爾尼克多項(xiàng)式對(duì)折射率失配引起的像差進(jìn)行補(bǔ)償理論研究，并對(duì)補(bǔ)償方法進(jìn)行了相應(yīng)地分析。第三，對(duì)一種新的光致漂白材料二苯乙烯衍生物進(jìn)行吸收光潛和熒光光潛特性分析，并且在三維光存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上，進(jìn)行了二進(jìn)制編碼信息的雙光子存儲(chǔ)和讀出實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)了三層光信息存儲(chǔ)，信息點(diǎn)間距和信息層間距分別為4ΜM和15ΜM，用MATLAB軟件讀出信息的信號(hào)強(qiáng)度并對(duì)其進(jìn)行了識(shí)別，識(shí)別結(jié)果與寫入的二進(jìn)制編碼信息完全一致。對(duì)一種新的微爆材料以PMMA為基質(zhì)摻雜CEDBMPHEN染料進(jìn)行了詳細(xì)的存儲(chǔ)性能分析和實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)了四層信息存儲(chǔ)，點(diǎn)間距和層間距分別是4ΜM和16ΜM。第四，總結(jié)了本文的研究?jī)?nèi)容和主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，并展望三維光存儲(chǔ)未來的發(fā)展方向。上述研究工作為今后三維信息存儲(chǔ)向?qū)嵱没较虬l(fā)展打下了基礎(chǔ)。

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簡(jiǎn)介：三維幾何數(shù)據(jù)是繼文本、圖像、音視頻后的一種新數(shù)據(jù)類型并且通過互聯(lián)網(wǎng)大量傳輸傳輸設(shè)備的熱噪聲、周圍環(huán)境的干擾、網(wǎng)絡(luò)擁塞以及緩沖區(qū)溢出等問題都可能導(dǎo)致包丟失或隨機(jī)錯(cuò)誤的發(fā)生影響重建模型的質(zhì)量該文提出了一種漸進(jìn)壓縮的三維網(wǎng)格內(nèi)容的抗差錯(cuò)傳輸方法它對(duì)于信道帶寬和包丟失率都是可擴(kuò)展的該方法在以下幾方面取得了較好的成果1由于網(wǎng)格的連接信息比幾何信息相對(duì)重要所以在各個(gè)層次的碼流中把它們分開放置并且對(duì)連接信息進(jìn)行了平等能力的糾錯(cuò)保護(hù)編碼2它把簡(jiǎn)化網(wǎng)格中的各個(gè)頂點(diǎn)到周圍三角形所在的原始平面的距離的平方和作為各個(gè)層次的碼流對(duì)重建模型的重要性度量通過具有兩個(gè)狀態(tài)值的馬爾科夫鏈模擬所研究的信道計(jì)算各個(gè)層次的碼流在不同的糾錯(cuò)編碼下不能糾正差錯(cuò)的概率在這兩者的前提下設(shè)計(jì)了一個(gè)統(tǒng)計(jì)失真度量模型即在不同的丟包率和對(duì)各個(gè)層次碼流的不等能力糾錯(cuò)編碼情況下度量重建模型失真大小的數(shù)學(xué)模型3為提高糾錯(cuò)碼的糾錯(cuò)能力對(duì)碼流應(yīng)用了交織糾錯(cuò)技術(shù)該方法充分考慮了三維網(wǎng)格數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和解碼時(shí)各個(gè)層次的依賴關(guān)系使得信道編碼位數(shù)在各個(gè)層次的碼流間得到了優(yōu)化分配能夠很好地抵抗包丟失和隨機(jī)錯(cuò)誤使得重建模型的質(zhì)量達(dá)到了最高實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能夠很好地抵抗差錯(cuò)提高重建模型的逼真度另外該文改進(jìn)了細(xì)節(jié)層次連接信息的編碼改進(jìn)后的算法不需要預(yù)先知道整個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)的最大度省去了構(gòu)造查找表的過程并且計(jì)算速度較快

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