针对产品知识的表达、重用、共享和交流等问题，整合三维模型内容与产品设计领域的知识，提出了一个由元数据层、本体层和应用层3层构成的分层产品知识管理框架.元数据层自动从产品模型数据交换标准(standard for the exchange of product model data，STEP)文件中提取数据，并提供对产品数据的精确导航.基于产品分层模型的本体层以一种通用的形式化方式表达了丰富的产品数据.应用层的检索机制，结合形状特征的自动提取和语义注释商法，在产品特征和本体概念间形成映射，弥合了基于实例方法和基于语义方法之间的鸿沟.原型系统的开发和实验结果证明了框架的有效性和可行性.
针对互联网图像的特点，研究了图像聚类中的图像特征提取和聚类算法，定义了一个基于规则的线性特征融合函数，引入了自适应的参数选择机制对聚类粒度进行调整，提出了一个基于视觉和语义融合特征的阶段式聚类方法.新方法结合了不同层次的图像特征，利用现有多种聚类算法的优点对图像进行聚类，同时通过关键词权值计算，为每类赋予主题关键词，并将关键词重叠率高的类进行合并.基于均方差和用户评估的实验结果表明，新的聚类方法较传统的聚类方法具有更好的聚类效果.
提出了基于三维人体运动数据和等距特征映射（ISOMAP）降维机制的子空间人体运动风格生成和编辑的方法.该方法拓展了传统ISOMAP难以处理非训练(out of sample)数据的局限性，在具有非线性内在属性的高维运动数据空间和低维非线性风格化子空间之间建立映射，使之能够直接应用在非训练数据集.对于映射到低维子空间的运动数据利用分解生成模型分离出运动的内容参数和风格参数，通过在子空间中调整这两种参数并逆向映射到原始运动数据空间，实现运动数据的编辑和新风格的生成.实验结果表明，该方法能够在虚拟现实场景中自动生成各种复杂新风格的人体运动，并具有精度高的特点
针对将其他格式视频转码为H.264的过程中运动估计耗费大量时间的问题，提出了一种快速运动估计算法，以实现快速转码.该算法充分利用未转码压缩视频流中包含的信息，结合时间相关预测与空间相关预测来实现MPEG-4到H.264转码过程中的多帧参考运动估计快速算法；在此基础上提出一种自适应搜索范围选择算法，以进一步减少运动估计的计算量.该算法同样适用于其他编码标准到H.264的转码.实验结果表明，该算法在图像质量和比特率方面的表现相比参考快速算法略为逊色，但转码速度有了很大的提高.
研究了配置序列对部分可重构系统性能的影响，提出了在部分可重构系统配置空间中搜索最优配置序列的算法.在应用算法分割成多个任务的前提下，通过建立部分可重构系统任务执行模型，给出了任务在系统上执行代价的目标函数.根据部分可重构系统中，任务执行和配置可重叠的特性，给出了配置切换代价计算方法.在此基础上，设计了基于动态规划的配置空间搜索算法，算法可在O(nm2)（n为任务数，m为每个任务最大可选配置数）时间内搜索出执行代价最小的配置序列.结果表明，合理选择配置序列可有效提高算法在部分可重构系统上执行的效率.
针对经过四边形划分的点云或网格模型，提出了在呈任意拓扑四边形的网格上构造光滑拼接曲面片的算法.首先生成原始模型上的四边形曲线网格，且对每个四边形区域，由边界曲线和内部数据点拟合生成B样条曲面，在得到G0连续的曲面片网格后，采用了一种跨界导矢矫正方法，使相连的两张曲面片在正则边界上保持C2连续，非正则边界上保持近似的G1连续.实验表明，该算法速度快，适用性强，对四边形网格的拓扑结构没有限制；在重建的曲面片具有较好的连续性，同时保持了模型的几何特征，能满足工程实际需要.
为了将网格模型分割成若干个有意义的部件，提出了一种基于网格模型结构信号的分割算法.通过构造网格模型对应的体素模型，基于体素模型求解泊松方程得出每个体素对应的泊松形状信号；根据网格模型顶点与体素模型的对应关系，计算出网格模型中每个三角面片对应的泊松形状信号；采用Mean-Shift算法将每个三角面片对应的泊松形状信号进行聚类；最后基于泊松形状信号值，提取网格模型主要部件，并精化分块结果边界，从而达到网格模型部件分割的目的.实验表明,该算法能对具有部件结构特征的实体模型有较好的分割效果、鲁棒、速度快，与物体各个部件刚体变换无关.
为了从散乱数据点快速构造网格，提出了一种新的区域扩张算法.算法从一个种子面片出发，利用启发信息，即网格的某些局部特性，优先选择有利的活动边进行扩张.有利的活动边指扩张简单、不易产生几何错误的活动边.在每次扩张中算法首先确定候选点，然后根据准则选择最佳点与活动边构成新面片，再经过启发信息检测和几何完整性检测，最后加入到已构造网格中.如此不断循环，最终构造出反映物体形状的二维流形网格.算法只需要采样点的位置信息，不需要事先给定点法矢、曲面边界等其他信息，就可以处理分布不均匀或含少量噪音的数据点.
提出了一种在线性空间中近似保持几何特征、骨架和体积特征的微分域网格变形技术，即基于动态轮廓模型的微分域网格变形.动态轮廓模型概括了网格的能量形式，通过保持它的不变性，从而达到骨架和体积的近似不变.由于动态轮廓模型是通过线性计算获得的，跟网格微分域方法融合后是一个线性的能量最小问题，从而达到用户操作的实时性.通过例子证明，基于动态轮廓模型的微分域网格变形技术能够很好地保持网格的几何特征、骨架和体积特征，且能做到实时交互.
为了实现概率信息的安全降密和信道控制等重要安全策略，将可信域的概念引入概率安全进程代数，并以此为工具将非传递无干扰信息流安全模型推广到概率系统．在弱概率互拟等价的基础上讨论了非传递概率信息流安全属性，提出了非传递概率互拟强无干扰（I_BSPNI）和非传递概率互拟复合不可演绎（I_PBNDC）安全属性；并要求系统所有可达状态都满足的持久I_PBNDC属性，该性质能够揭露出I_PBNDC在动态环境中不能暴露的安全隐患.为了弥补互拟复合不可演绎类性质难于验证的缺点，使用基于单步状态的展开条件定义了强I_PBNDC属性．最后分析并证明了这些安全属性之间的包含关系．
为了保证在带宽约束信道下的视频传输能够获得最小的失真，同时降低接收端的视频失真波动，提出了一种精细粒度可扩展编码（FGS）率优化鲁棒传输策略.该策略首先根据网络可用带宽和丢包特性对FGS视频增强层进行率分配，然后根据FGS视频增强层之间存在的不同重要性，采用不均等前向冗余纠错(FEC)方法进行错误保护.在率分配和FEC非均等保护这两个步骤中，都考虑了网络丢包对视频质量波动的影响.试验结果表明，该方法能够有效减小接收端因丢包引起的视频质量失真，同时能大幅度降低视频质量的波动.
为解决点云数据的线骨架提取问题，为点云数据的后续几何处理的奠定基础，提出了一种新的点云数据骨架提取方法.通过对点云数据的空间层次剖分后建立其简化模型，可有效地避免噪声点对骨架的干扰；根据离散Morse理论，从简化模型中提取主要的特征点,用测地线连接这些主要特征点可得到模型的初步骨架.采用可见反力场方法将初步骨架内推至模型内部，对内推后的骨架光顺及聚类后形成最终骨架.该方法能够直接处理带噪声数据的大规模点云数据，所形成的骨架连续.
为提高基于信息检索的程序理解方法的准确性，提出了一种结合信息检索和概率状态机的两阶段程序理解方法.在该方法中使用概率有限自动机（probabilistic finitestate automata，PFA）解决了信息检索结果在程序理解中的不确定性，同时采用信息检索构建了多个简单的PFA，而不是单个复杂的PFA，提高了PFA分析的伸缩性.训练阶段先采用隐式语义分析对源代码进行聚类，然后在聚类结果上生成PFA.在识别阶段以词法处理后的程序作为检索项在程序模板库中进行信息检索，取检索结果中的最相关的n项作为候选模板，由候选模板对应得到相应的PFA，通过分析找到最大概率的PFA，完成对源码内容的语义标注.
针对现有的访问控制模型应用于工作流系统时的不足，提出了一个面向工作流的柔性策略访问控制模型.该模型通过引入授权许可的概念，定义了各任务执行期间各角色可被授予的权限及相应的情景约束，实现了工作流中的动态访问控制和灵活的授权策略定义.为了描述工作流系统中的复杂授权规则，模型扩展了一种与授权许可相关的约束，并提供了有效的授权约束冲突检测与消解方法.分析表明模型具有良好的安全性与实用性，能较好地满足工作流系统对访问控制的需求.
为了扩展支持向量机在大规模数据集和成批出现数据领域的应用，提出了一种基于支持向量机的增量式学习算法.利用标准的支持向量机算法训练得到初始的目标概念，通过增量式步骤不断更新初始的目标概念.更新模型是求解一个与标准支持向量机具有类似的数学形式的凸二次规划问题.证明了在可分情况下，如果新增加的样本不是位于边界区，那么增量式过程既不会改变分类平面也不会改变分类平面的表达.与现有的增量式支持向量机算法相比，该算法无需额外计算就可实现增量式的逆过程并且训练时间与增量式步骤数成反比.实验结果表明，该算法满足稳定性、能够不断改进性能以及性能回复三个准则.
采用自制双重屏蔽系统（屏蔽室和屏蔽箱结合）和自制的铂金传感器刺入植物茎部接触式微弱电信号的测试方法，对绿萝（Scindpsus aureus）植物的自身电信号进行了测试.利用小波软阈值消噪法对测试数据进行消噪，并进行了时间序列的高斯径向基函数神经网络预测.结果表明，利用径向基函数(RBF)人工神经网络对植物微弱电信号进行短期预测是可行的.预测数据可用作温室和/或塑料大棚生产中建立植物自适应电信号智能自动化控制系统的重要参数
为了提高茶叶加工的智能化水平，提出一种基于多光谱图像纹理分析的快速识别不同品种绿茶的方法.通过3CCD成像仪同时获得绿茶样本的红光、绿光和近红外三个通道的图像，采用灰度共生矩阵和纹理滤波相结合来提取图像纹理特征，分析了不同品种绿茶的各个通道图像的纹理特征.非监督聚类分析表明，基于组合方法提取的纹理特征优于仅依靠灰度共生矩阵得到的纹理特征.优化和筛选后得到10个特征参数作为支持向量机模型的输入，建立模式识别模型.结果表明，对于126个建模样本的识别正确率达到94.4％，对于未知64个预测样本的识别正确率达到93.8％，说明提出的组合纹理特征提取和模式识别方法能够较好地识别不同品种的绿茶.
针对临床尿沉渣显微图像识别问题，提出了一种新的图像预处理方法和基于细胞神经网络（CNN）的分割算法.该方法通过拉伸图像中各个像素的灰度值与局部灰度值之间的差来增强图像中目标的边界，通过对局部灰度均值的非线性变换来消除图像中光照的不均匀，进而设计出合适的CNN模板来分割图像，最终利用形态学操作得到分割结果.通过对100幅临床尿液样本图像的测试，并与传统的阈值分割法相比，该方法获得了更加连续的边界和更加准确的目标分割结果，并已集成到全自动尿液粒子分析系统中，应用于临床，取得了良好的效果.
为了增强虚拟手交互的真实性和沉浸感，提出了一种考虑人手指力学特性的虚拟手接触力生成方法.通过分析虚拟环境中几种重要的接触力生成算法，结合人手的感知特性，构建了人手指接触力测量平台，研究了手指接触力和接触面积之间的关系，提炼出以接触面积为变量的指尖接触力的力学模型.仿生手的生理组织构造，分层建立虚拟手指的几何模型和运动模型，提出了虚拟手指接触面积的求解算法.实验结果表明，采用该虚拟手交互接触力生成算法，当虚拟手指触摸虚拟物体时，用户可感受到逼真的接触力觉.
针对声纳图像在生成和采集过程中产生大量的混响，提出了一种改进的基于小波系数相关性与模糊理论的声纳图像混响抑制与增强算法.该算法通过在计算过程中考虑下一个尺度中对应部位局部特性，构造局部相关性系数矩阵，提高边界定位精度.在滤波的同时，该算法采用基于模糊理论的增强算法对有用信息进行增强.实验结果表明，与其他常规算法相比，该算法明显降低了声纳图像的平均均方误差（MSE）和平均绝对误差（MAE），提高了峰值信噪比（PSNR），更适合于处理声纳图像.
绍了基于旋转二维发光二极管(LED)阵列的体三维显示系统的数据处理方法.原始三维数据以网格数据形式存储在3DS文件中，采用切割算法实现数据集从笛卡儿坐标系到显示空间的柱坐标系的转化.对切割所得的线段设计了插值映射法和扫描映射法，以完成体素化过程.插值映射法将LED视为理想点光源，扫描映射法则考虑了LED的尺寸.分别用这两种方法对多个实际三维模型进行处理，通过再现处理后的数据结果以及计算体素点的平均位置偏离程度等方法比较它们的优劣.实际表明扫描映射法因为更贴近系统的硬件特点，而产生的体素点位置偏差小、冗余体素点少，处理结果更好
利用β-环糊精（β-CD）的特殊空腔结构对白术挥发油进行包合，以包合物收率及苍术酮利用率为综合指标进行考察.通过对超声法、水溶液法、研磨法3种包合方法的比较，选取超声工艺进行包合.经过单因素实验得到对超声包合工艺影响较大的因素.在此基础上，采用响应面法优化超声包合工艺得到最佳包合工艺条件：包合时间为30.88 min，包合温度为60 ℃，超声强度为497.94 W，蒸馏水与β-CD的质量比为13.72，β-CD与挥发油的质量比为6.06.
对颗粒的双极带电现象和气固流化床中的静电分布进行了理论分析和实验研究．推导出了小颗粒上电荷量的计算公式，指出大小颗粒的带电极性由颗粒表面上的电荷载流子类型决定，若绝缘颗粒表面上的电荷载流子为电子或阴离子，则大颗粒带正电，小颗粒带负电;反之大颗粒带负电，小颗粒带正电．在150 mm的有机玻璃流化床冷模装置中，以干燥氮气为流化气体，对LLDPE、HDPE、PP1、PP2和PVC等5种聚合物粉料系统，测量了不同气速下流化床中不同床高处的静电压值．结果发现床内的静电场为非均匀电场，静电压沿床层轴向呈“Z”型或“S”型分布，且在床层稀密相分界面附近会发生极性的改变，实验验证了颗粒的双极带电理论．
制备并表征了Cat600和Cat800两种CeO2催化剂，考察它们对苯甲酸加氢还原制备苯甲醛的催化性能和寿命．发现两种催化剂的性能皆随反应时间延长而下降，Cat600的性能和稳定性较好．元素分析（EA）证实催化剂表面积炭是导致失活的主要原因.热重/差热分析（TG/DTA）结果表明存在两种类型的积炭.X射线衍射（XRD）结果分析得出晶胞增大和部分CeO2晶相发生破坏也会使活性下降．分别对两催化剂进行了10次性能考评和9次再生，结果表明，失活催化剂在450 ℃下清除积炭，可使活性很好地得到恢复，Cat600具有更好的可再生性能．
针对高压储氢容器泄漏破坏事故，基于FLUENT软件的物种传输与反应模块建立了高压储氢罐泄漏扩散的模型，提出了研究高压储氢罐泄漏扩散的数值模拟方法.考虑障碍物影响氢气泄漏后的扩散，通过改变障碍物与泄漏位置的距离和障碍物高度对高压储氢罐泄漏扩散进行数值模拟，得到了间距与高度等参量对泄漏扩散的影响规律.模拟结果表明，障碍物对氢气的泄漏扩散有阻碍作用；障碍物高度越高越易减缓危险区域在水平方向的传输，越易增加危险区域在垂直方向的传输；随着障碍物距泄漏孔间距的增加，氢气扩散危险区域在水平方向上传输距离逐渐加大，垂直方向上逐渐减小.模拟分析结果可以为加氢站等场所处理及预防氢气泄漏扩散事故提供参考.
常见的用于求解过程动态优化的方法局部寻优能力强，易陷入局部点；而优化人工免疫网络虽局部寻优能力弱，但不易陷入局部点.针对这些方法的不足，提出了一种新的算法——混合优化人工免疫网络，将优化人工免疫网络植入局部寻优操作和二次响应机制,应用于Park-Ramirez和Lee-Ramirez生物反应器，此算法能以较少的计算代价搜索到最佳控制策略.将其用于模型参数发生变化的LeeRamirez生物反应器，实验结果表明，此算法的二次响应机制可以节省85％的评价次数.
为改变我国毛竹产业高消耗、低效率、粗放型经营的现状，以循环经济理念为指导，对毛竹产业进行了产业链设计.产业链以毛竹资源的深加工为主线，构建了从毛竹林培育、鲜笋加工到毛竹全株利用的产业体系，形成了多层次的产品结构；设计了一条生产竹叶黄酮的清洁工艺，对竹炭生产中产生的余热进行了合理的利用，并对各生产流程中的部分环节进行了工艺的选择；通过笋竹两用林、笋制品厂、竹叶黄酮厂、竹材人造板厂、竹炭厂、手工厂和饲料厂之间物质交换、能量和水的高效利用，基本实现了物质和能量的闭路循环.所设计的产业链低消耗、低排放、高效率，是一种毛竹产业可持续发展的模式.
为了解决间溴苯酚在传统釜式生产过程中的返混而造成的偶合副反应问题，采用管道化方式进行间溴苯酚的合成.以间溴苯胺、硫酸和亚硝酸钠为原料，通过重氮化和水解反应合成间溴苯酚.采用管式反应器替代釜式反应器克服了由于产物与重氮盐返混而造成的偶合副反应，从而提高了水解反应的选择性.水解产物经甲苯萃取再经减压精馏进行精制，所得产品的纯度及化学结构由气相色谱和红外光谱分析与鉴定.产品收率为91%，纯度达到99%以上.主要考察了管式反应器中滴加速度对该反应的影响，结果表明，当滴加速度为8 mL/min时得到最高的反应收率，反应中水解反应液可以套用7次.
为探明反应挤出过程的原位聚合相容过程，设计了PS/PS-g-PA6/PA6聚合物体系，对相容剂形成过程进行分析以实现反应过程的可控.在催化剂己内酰胺钠(NaCL)存在的条件下，3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯(TMI)和苯乙烯(St)共聚物(PS-co-TMI)中异氰酸官能团引发己内酰胺(CL)聚合，合成了可控结构的接枝共聚物PS-g-PA6.结果表明：当聚合反应温度低于200 ℃时，CL的转化率低于30%；增加NaCL的用量，可减短聚合反应的诱导期，提高反应速率；PS-co-TMI中TMI的质量分数越高，聚合反应的诱导期越短，生成的PA6支链越短；PS-co-TMI与CL质量比对聚合反应的诱导期基本上没有影响.接枝聚合合成PS-g-PA6的较佳条件是：反应温度高于220 ℃，催化剂的质量分数高于3%，PS-co-TMI中TMI的质量分数高于2%.
CIEXYZ是一种不规则颜色空间，难以建立规则的三维查找表直接对数字图像设备进行反向变换.采用基于立方体细分的查找表插值匹配算法，通过设备RGB颜色空间中立方体的细分搜索和迭代，获得与目标颜色三刺激值匹配的设备RGB值.以打印机为例建立三维查找表，通过自制色卡验证了该算法和正向三维查找表算法有较高的重复性.并以ANSI IT8.7/2标准色卡的反向变换为例考察该算法的实际变换精度，结果表明，当CIE三刺激值XYZ位于打印机色域内时，该算法的平均/最大色差为2.06/6.31 CIELAB色差单位.此算法可以精确有效地实现数字图像设备的颜色特征化反向变换.
为了解决自由曲面难以应用于成像系统设计的问题，通过对泽尼克多项式自由曲面的波像差的分析，对一种采用泽尼克多项式自由曲面的成像物镜进行研究.在对非球面离轴反射型成像物镜研究的基础上，应用泽尼克多项式归一化描述光学系统的波前边界，建立与赛得和像差之间的对应关系，推导出采用泽尼克多项式自由面替代偶次非球面的方法.设计采用三片泽尼克多项式自由曲面反射镜组成设计成像物镜，在100倍放大倍数、视场角为130°、相对孔径为2.5的条件下，调制传递函数实现100 lp/mm 60%以上，畸变小于2.0%.研究结果表明，应用泽尼克多项式自由曲面可以减小离轴光学系统像差，达到提高清晰度、简化光学系统结构的作用.
为了获得有机磷农药乙酰甲胺磷在远红外波段的光学特性, 采用太赫兹时域光谱技术(THzTDS), 测量了室温下乙酰甲胺磷在0.2~2.2 THz的高分辨率吸收谱和折射率谱. 结果表明，在室温和氮气环境下，特征吸收峰位于1.58和2.10 THz处, 平均折射率为1.45. 同时运用密度泛函理论(DFT)计算了乙酰甲胺磷分子结构及其在太赫兹波段的振动频率, 并根据计算结果对实验数据进行了解析, 计算结果与实验数据吻合较好. 研究结果表明, 实验光谱的特征吸收峰是由分子的集体振动及扭转形成, 不同的吸收峰位对应分子不同的振转模式.
在传统的单狭缝光谱仪基础上得到了系统方程.介绍和分析了哈达玛变换光谱仪的工作原理以及优缺点，并对其加以改进，提出通过增加探测器和入射面维数获得多通道信息.在此基础上对系统方程进行变换，并导出利用二维静态多通道编码板代替传统一维狭缝的光谱仪理论模型，该模型避免了哈达玛等光谱仪复杂的光学机构以及机械移动结构，使系统小型紧凑.理论分析和模拟实验表明，系统在保证分辨率的基础上可以大幅度提高光通量从而提高系统的信噪比，实现了分辨率和通光量的双增益.针对具体编码板，设计了实际的光学系统并进行模拟，得到的实验结果与理论分析一致，证明了该系统的可行性.
着重考察了搅拌器类型以及搅拌转速对氧气动态传质过程的影响，通过采用计算流体力学 (computational fluid dynamics，CFD) 对氧气动态传质过程进行了数值模拟,同时结合实验，对模拟结果进行了验证.结果表明，（1）采用Fluent软件并结合用户自定义方程（user defined function，UDF）能够很好地模拟出实际搅拌器内流场分布，模拟结果与采用粒子成像技术（particle image velocity，PIV）的实验测量结果相符;（2）采用氧气传质模型能预测氧气在搅拌器内的动态传质过程，同时氧气浓度与溶解时间的对数关系式能较好描述试验搅拌器内氧气动态传质过程;（3）在相同搅拌速度下,圆盘涡轮式搅拌器产生的湍流动能分布范围要大于桨式搅拌器产生的湍流动能,而且湍流动能分布更均匀，湍流强度更大.因此采用圆盘涡轮式搅拌器有利于增强氧气传质过程的进行;（4）在搅拌器类型相同时，随着转速的增加，容器内溶解氧浓度随之增加；圆盘涡轮式搅拌器比桨式搅拌容器内溶解氧的浓度要高，圆盘涡轮式搅拌器更有助于氧气的传质.
利用经学吸收-生物还原处理烟气中NOx的方法对模拟烟气中O2和CO2影响因子进行了系统的研究.结果表明，50 ℃时，尽管在模拟烟气中O2体积分数从0增加到5%，吸收液的溶解氧浓度升高至0.85 mg/L，造成有效吸收液成分Fe(II)EDTA（EDTA：乙二胺四乙酸）浓度有所下降，但由于生物还原的作用，使得Fe(II)EDTA可以有效再生，系统NO去除效率从95%降低到90%，仍维持在较高的水平；烟气中的CO2能缓冲吸收液的pH值，使pH维持在6.5～7.0，从而有利于脱硝系统的连续运行；对脱硝装置处理负荷的考察证实了O2体积分数的增加会降低系统的生物还原负荷速率.
通过一些晶体结构的实例指出，目前广泛采用的质心距小于0.4 nm的判据，在许多情况下并不能正确反映物质中的芳环堆积现象.为了正确判断在平行的芳香化合物之间是否存在近距离的芳环堆积现象，通过理论推算，给出了合理的判断依据：环平面的间距显著小于0.36 nm的范德华厚度，相邻芳环在平面法线方向的投影相互重叠或部分重叠，以上两者需同时满足.晶体学采用的是以晶胞为基础的斜坐标系，为了正确计算斜坐标系中平行平面的间距，利用转换矩阵，将斜坐标转换成归一化的笛卡儿坐标，在此基础上得出平行芳环之间面间距的正确计算方法.
