同时创新

2024-07-25

同时创新（通用7篇）

同时创新篇1

1 引言

R&D溢出既可以是技术创新活动中一种自然和不可避免的显现,又可以认为是从事创新活动企业主动选择的结果[1]。当企业之间主动选择R&D溢出而进行合作创新时,可以根据彼此间R&D能力的互补程度而选择合作创新动机,一种动机是分享彼此间的技术外溢;另一种动机是成本共享动机。

Sakakibara M(1997)通过实证表明,当合作企业拥有互补性的资源和能力时,趋向于技术共享动机;而当企业拥有可互相替代的资源和能力时,则趋向于成本共享动机[2]。究竟趋向哪种动机,将取决于企业间R&D溢出的大小。罗炜(2001)认为这种溢出大小决定于企业之间R&D能力的差异程度β的高低,并分析了β=0和β=1两种特例下企业合作创新动机与模式[3]。柯忠义假定β在区间[0,1]变动时,讨论了企业如何选择技术共享或成本共享的合作创新模式[4]。

以上这些文献考虑的都是研发成果溢出,而忽视了另一种重要形式的溢出,即研发投资溢出。研发投资溢出在现实中是一种较为普遍的现象,如企业在基础研究、人才培养、实验设施建设等方面的投资都存在溢出效应。方海燕假定企业间存在研发投资溢出时,讨论了企业R&D策略对其市场绩效的影响[5]。李忠讨论了分别存在研发成果溢出和投资溢出时的情形,比较了这两种溢出下企业合作创新模式和各种均衡解[6],但并没有考虑同时存在这两种溢出时企业的均衡结果及合作模式。

区别于已有的文献,本文假定两个企业之间的R&D活动既存在投资溢出,同时又存在成果溢出。此时,企业可以根据彼此间的R&D投资外溢程度θ和R&D成果外溢程度β的大小,来选择技术共享动机或成本共享动机。在此背景之下,本文讨论了θ(0≤θ≤1)和β(0≤β≤1)的变动如何影响企业的合作创新动机与模式。进一步,通过案例分析,说明企业如何选取合作创新模式。

2 模型

现假定市场中有两个进行寡头竞争的同质企业,其反需求函数为:

p=a-qi-qj (i, j=1,2; i≠j;下同)

其中a为总需求规模,p为产品价格,qi为企业i(i=1,2)的产量。假定最初这两个企业具有相同的单位成本c,显然应该满足。为简单起见,设固定成本为0。假定企业i从事过程创新来降低产品的单位成本,既可以通过自身技术创新而获得创新成果xi,又可以通过合作创新从伙伴企业j获得创新成果βxj,这里β(0≤β≤1)表示企业间的研发成果的外溢效应。于是,企业i通过合作创新,其单位生产成本变为ci=c-xi-βxj。

用yi(i=1,2)表示企业i的账面研发投入,由于这两个企业之间存在研发投资外溢,于是企业i的实际研发投资为yi+θyj。其中,θ(0≤θ≤1)表示企业j的投资中可以与企业i共享的比例,即为企业间研发投资的外溢效应。假定研发投入是收益递减的,不失一般性,设企业i的创新成果xi与其实际研发投资的关系为yi+θyj=γx $_{i}^{2}$ /2。根据企业i与j具有对称性,可以得到这两个企业的创新成果与研发投入之间的关系式为

$x_{i} = \sqrt{2 (y_{i} + θ y_{j}) / γ} ‚ x_{j} = \sqrt{2 (y_{j} + θ y_{i}) / γ} (1)$

其中γ(>0)表示企业的创新效率,γ越大表示创新效率越低,反之越高。于是,企业i(i=1,2)经过合作创新之后的利润为

πi=(a-qi-qj-c+xi+βxj)qi-yi (2)

其中,式(2)中的xi和xj由式(1)确定。

在市场经济国家,往往严禁企业组织在生产阶段的合作,但对研发阶段的合作则是一种鼓励的态度。因此,这里假定企业i和j在生产阶段进行产量的Cournot竞争,只在研发阶段进行合作。

企业将根据彼此间R&D活动的投资外溢水平θ和成果外溢水平β的变化,决定合作创新的动机和模式。当研发成果外溢效应β较大时,表明企业间所采取研发路径的互补程度较高,彼此趋向于获得合作者的技术外溢,因而技术共享动机相对更为强烈;当β较小时,说明彼此之间相似的、雷同的技术较多,企业的研究成果大多是重复的、无用的,此时成本共享动机相对更加强烈。若选择技术共享,则企业在各自的研发基地进行试验,在研发的过程中充分地交流信息和成果;若选择成本共享,则将所有的研发投入合在一起,在一个研发基地进行试验,以降低研发成本、提高企业创新利润。同样,当企业之间的研发投资外溢水平θ较高时,企业为了分享彼此的投资外溢,将倾向于建立分散的研发基地,共享研发的投资外溢,提高研发效率;当θ较低时,彼此可能更愿意将研发投资和在一起,以节约研发成本,提高研发产出。

因此,在区分企业合作创新的模式时,第一个划分标准是技术(technology)共享动机或成本(cost)共享动机。另一个划分标准是在研发投入方面是否协商,若不协商(noncooperative)研发投入,则以各自利润最大化为目标;若协商(cooperative),则每个企业以彼此间利润总和最大化为目标来决定创新投入。因此,依据这两个标准,将企业合作创新的模式分为四种:非合作技术共享模式(NT模式)、合作技术共享模式(CT模式)、非合作成本共享模式(NC模式)、合作成本共享模式(CC模式)。

于是,可以建立一个两段博弈模型。第一阶段为研发投入阶段,企业i(i=1,2)可以选择上述四种合作创新模式中的一种,确定各自的研发投入水平yi以获取创新成果xi;第二阶段为生产阶段,企业i在给定第一阶段的研发投入后,在产品市场上进行Cournot竞争,选择产量qi使自身的利润最大化。各方均知晓第一阶段的研发投入对第二阶段利润的影响,因此该博弈过程是一个完全信息的两阶段动态博弈,可以用逆向归纳法求解。

3 几种合作创新模式下企业的均衡解

无论企业在第一阶段采取怎样的合作创新模式,在生产阶段它们都独立地决定各自的产量,在产品市场上进行Cournot产量竞争。在式(2)基础上,令 $\frac{\partial π_{i}}{\partial q_{i}} = 0$ ,再根据企业i与j具有对称性,可以得到企业i (i=1,2)的最优产量为

$q_{i} = \frac{1}{3} [(a - c) + 2 (2 - β) x_{i} + (2 β - 1) x_{j}] (3)$

其中,上式中的xi和xj由式(1)确定。再将式(3)代入式(2),可以得到企业i(i=1,2)的利润为

πi=q $_{i}^{2}$ -yi (4)

其中,式(4)中qi由式(3)确定。

接下来,在研发阶段的各种合作创新模式下,讨论企业i (i=1,2)的均衡解。

3.1 非合作技术共享模式(NT模式)

此时每个企业在各自的研发基地进行研究,单独决定各自的研发投入和创新成果,但及时交流信息和研发成果,实现技术共享。企业i将在给定企业j研发投资yj的情况下选择自己的研发投资yi以最大化自身利润。根据式(4),令 $\frac{\partial π_{i}}{\partial y_{i}} = 0$ ,得到

$\frac{2}{9} [(a - c) + (2 - β) x_{i} + (2 β - 1) x_{j}] [(2 - β) \frac{\partial x_{i}}{\partial y_{i}} + (2 β - 1) \frac{\partial x_{j}}{\partial y_{i}}] - 1 = 0$

同时根据式(1)可以得到 $\frac{\partial x_{i}}{\partial y_{i}} = \frac{1}{γ x_{i}} ‚ \frac{\partial x_{j}}{\partial y_{i}} = \frac{θ}{γ x_{j}}$ ,将其代入上式,再考虑到企业i与j具有对称性,可得出NT模式下企业i(i=1,2)的创新成果。进一步,不难求出企业的创新投入、产量和利润,其结果分别为

$\begin{array}{l} x_{i}^{Ν Τ} = \frac{2 [(2 - β) - (1 - 2 β) θ] (a - c)}{9 γ - 2 (1 + β) [(2 - β) - (1 - 2 β) θ]} ‚ \\ y_{i} = \frac{γ (x_{i}^{Ν Τ})^{2}}{2 (1 + θ)} ‚ q_{i}^{Ν Τ} = \frac{1}{3} [(a - c) + (1 + β) x_{i}^{Ν Τ}] \\ π_{i}^{Ν Τ} = \frac{1}{9} [(a - c) + (1 + β) x_{i}^{Ν Τ}]^{2} - \frac{γ (x_{i}^{Ν Τ})^{2}}{2 (1 + θ)} (5) \end{array}$

3.2 合作技术共享模式(CT模式)

在CT模式之下,两企业不仅彼此及时交流信息、共享研发成果,而且双方通过协商研发投入使利润总和πT=πi+πj最大,令 $\frac{\partial π_{Τ}}{\partial y_{i}} = 0 (i = 1, 2)$ ,得到该模式下企业i (i=1,2)的创新成果、创新投入、产量和利润分别为

$\begin{array}{l} x_{i}^{C Τ} = \frac{2 (1 + θ) (1 + β) (a - c)}{9 γ - 2 (1 + θ) (1 + β)^{2}} ‚ y_{i} = \frac{γ (x_{i}^{C Τ})^{2}}{2 (1 + θ)} ‚ q_{i}^{C Τ} = \frac{1}{3} [(a - c) + (1 + β) x_{i}^{C Τ}] \\ π_{i}^{C Τ} = \frac{1}{9} [(a - c) + (1 + β) x_{i}^{C Τ}]^{2} - \frac{γ (x^{C Τ})^{2}}{2 (1 + θ)} = \frac{γ (a - c)^{2}}{9 γ - 2 (1 + θ) (1 + β)^{2}} (6) \end{array}$

3.3 非合作成本共享模式(NC模式)与合作成本共享模式(CC模式)

在NC模式与CC模式之下,企业出于节约研发成本的考虑,将研发基地合在一处,此时企业i和j 之间的研发成果外溢效应β=0;同时研发投资外溢效应θ=0。设企业i和j的研发投入合计为y,则其合计研发成果为 $x = \sqrt{2 y / γ}$ 。根据对称性,研发投入由两家企业平分。于是,可得到企业i(i=1,2)的利润函数为 $π_{i} = (a - q_{i} - q_{j} - c + \sqrt{2 y / γ} q_{i} - y / 2$

令 $\frac{\partial π_{i}}{\partial q_{i}} = 0$ ,可得到 $q_{i} = \frac{1}{3} (a - c + \sqrt{2 y / γ}$ ,再将其代入上式得到

πi=q $_{i}^{2}$ -y/2 (7)

NC模式与CC模式的区别在于,NC模式以单个企业利润最大化为目标,式(7)需要满足条件 $\frac{\partial π_{i}}{\partial y} = 0$ ;CC模式以两个企业利润之和的最大化为目标,应满足条件 $\frac{\partial (π_{i} + π_{j})}{\partial y} = 0$ 。此时,不难证明这两个利润最大化的条件等价,即NC模式与CC模式具有相同的均衡解。为简便起见,只写出CC模式下企业的均衡结果,其创新成果、创新投入、产量和利润分别为

$\begin{array}{l} x^{C C} = \frac{4 (a - c)}{9 γ - 4} ‚ y = \frac{γ (x^{C C})^{2}}{2} ‚ q_{i}^{C C} = \frac{1}{3} (a - c + x^{C C}) \\ π_{i}^{C C} = \frac{1}{9} [(a - c) + x^{C C}]^{2} - \frac{γ (x^{C C})^{2}}{4} = \frac{γ (a - c)^{2}}{9 γ - 4} (8) \end{array}$

4 同时存在研发投资溢出和研发成果溢出时企业的合作创新模式

企业之间的研发投资外溢效应θ和研发成果外溢效应β都影响着其创新绩效,因而决定着其合作创新的模式。下面,在θ和β变动时,比较NT模式、CT模式、CC模式之下企业的利润,进而讨论企业的合作创新模式。

4.1 NT模式与CT模式下企业利润的比较

首先比较NT模式与CT模式下的企业利润。结合式(5)和式(6),可将NT模式与CT模式下企业i(i=1,2)的利润统一为

$π_{i} = \frac{1}{9} [(a - c) + (1 + β) x_{i}]^{2} - \frac{γ (x_{i})^{2}}{2 (1 + θ)} (9)$

当xi=x $_{i}^{Ν Τ}$ 时,式(9)表示NT模式下企业的利润;当xi=x $_{i}^{C Τ}$ 时,式(9)表示CT模式的利润。根据式(9),令 $\frac{\partial π_{i}}{\partial x_{i}} = 0$ ,得到

$x_{i}^{*} = \frac{2 (1 + θ) (1 + β) (a - c)}{9 γ - 2 (1 + θ) (1 + β)^{2}}$

其中9γ>2(1+θ)(1+β)2,于是, $\frac{\partial^{2} π_{i}}{\partial x_{i}^{2}} = \frac{2 (1 + θ) (1 + β)^{2}}{9 (1 + θ)} ＜ 0$ 。注意到,此时x*i与CT模式下的创新成果x $_{i}^{C Τ}$ 相等,因此,当xi=x $_{i}^{C Τ}$ 时,式(9)中函数值最大。于是,无论β和θ取何值,都有π $_{i}^{C Τ}$ ≥π $_{i}^{Ν Τ}$ 。因此,可得以下命题:

命题1:当0≤β≤1且0≤θ≤1时,CT模式下企业的利润始终要优于NT模式下企业的利润,即π $_{i}^{C Τ}$ ≥π $_{i}^{Ν Τ}$ (i=1,2)。

4.2 CT模式与CC模式下企业利润的比较

接着,比较CT模式与CC模式下企业的利润。根据式(6)和式(8)可知

$π_{i}^{C Τ} = \frac{γ (a - c)^{2}}{9 γ - 2 (1 + θ) (1 + β)^{2}} ‚ π_{i}^{C C} = \frac{γ (a - c)^{2}}{9 γ - 4} (10)$

显然,当(1+θ)(1+β)2,即 $β = \sqrt{2 / (1 + θ)} - 1$ 时,π $_{i}^{C Τ}$ =π $_{i}^{C C}$ 。于是可得:

命题2:当 $β = \sqrt{2 / (1 + θ)} - 1$ 时,企业在CT模式下的利润与CC模式相等,说明CC模式下的利润只是CT模式在 $β = \sqrt{2 / (1 + θ)} - 1$ 时的一种特殊情形。

4.3 β、θ变动对企业利润和合作创新模式的影响

根据命题2可知,对于任意给定的θ∈[0,1],取 $β_{0} = \sqrt{2 / (1 + θ} - 1$ ,当β=β0时,π $_{i}^{C Τ}$ =π $_{i}^{C C}$ 。又由式(10)可得 $\frac{δ π_{i}^{C Τ}}{δ β} ＞ 0$ ,说明CT模式下的利润是β的增函数;而CC模式下的利润是一个与β和θ的取值无关的常数。因此,当β>β0时,π $_{i}^{C Τ}$ >π $_{i}^{C Τ}$ ;当β<β0时,π $_{i}^{C Τ}$ <π $_{i}^{C C}$ 。

可见, $β_{0} = \sqrt{2 / (1 + θ)} - 1$ 是比较π $_{i}^{C Τ}$ 与π $_{i}^{C C}$ 大小的阈值。由于 $\frac{δ β_{0}}{δ θ} ＜ 0$ ,因此阈值β0随着θ的增大而减小。于是,可以得到以下命题:

命题3:决定CT模式与CC模式下利润大小的阈值是 $β_{0} = \sqrt{2 / (1 + θ)} - 1$ ,当β>β0时,π $_{i}^{C Τ}$ >π $_{i}^{C C}$ ,企业将选择CT模式;当β<β0时,π $_{i}^{C Τ}$ <π $_{i}^{C C}$ ,企业将选择CC模式。随着θ的增大,阈值β0将减小,企业将趋向于采取CT模式。

5 案例分析

美国医药行业的研发水平处于世界领先地位,该行业是美国技术联盟最多的三大行业之一[7]。在合作创新的合作模式上,企业依据彼此之间的研发成果外溢程度和研发投资的外溢程度而决定合作创新模式。

例如,上世纪九十年代,美国两家制药商Merk与Schering-Plough建立了协作性的合作伙伴关系,共同开发治疗气喘和过敏方面的新药。哮喘病的发病原因主要有过敏原因素和人体体质因素。Merk公司对患者的遗传素质、免疫疫苗、内分泌等体质因素有较深入的研究,而Schering -Plough公司在感染性过敏原、急性和慢性呼吸系统疾病、代谢性疾病等方面的研究是强项。于是,这两家公司采取两条互补的技术路线,分头研发,共享研发成果。同时,对于开发新药所需的基础研究,这两家制药公司委托另一个生物技术公司研究,研究费用由这两家公司共同支付[8]。在该种合作模式下,企业间既可分享技术外溢,又可分享投资外溢,即为合作技术共享模式(CT模式)。

又如,制药公司Genome Theraputics拓展了与Schering-Plough合作伙伴关系,两家公司联合研发防止异常传染性的抗病毒药品。由于这两家公司在抗病毒药品研究方面都处于初步的探索阶段,彼此间技术外溢水平不高。于是,联盟要求两个研发团队走一个技术路线,共同工作[8]。这种模式即为合作成本共享模式(CC模式)。

6 结论

本文将R&D溢出当成是企业主动选择的结果,假定两个合作创新企业之间的R&D活动既存在研发投资溢出又存在研发成果溢出时,讨论了投资外溢程度θ(0≤θ≤1)和成果外溢程度β(0≤β≤1)的变动对合作创新动机和模式影响,得到了以下结论:

其一,无论β和θ取何值,CT模式下企业的利润始终要优于NT模式的利润,即π $_{i}^{C Τ}$ ≥π $_{i}^{Ν Τ}$ 。

其二,CC模式下的利润只是CT模式在 $β = \sqrt{2 / (1 + θ)} - 1$ 时的一种特殊情形。

其三,决定CT模式与CC模式下利润大小的阈值是 $β_{0} = \sqrt{2 / (1 + θ)} - 1$ ,当β>β0时,企业将选择CT模式;当β<β0时,企业将选择CC模式;当θ增大时,阈值β0随之减小,企业将趋向于采取CT模式。

参考文献

[1]COE D T,HELPMAN E.International R&D spillovers[J].Europe-an Economic Review,1995,39:859-887

[2]SAKAKIBARA M.Heterogeneity of firm capabilities and cooperativeresearch and development:an empirical examination of motives[J].Strategic Management Journal,1997,18:143-164

[3]罗炜,唐元虎.企业能力差异与合作创新动机[J].预测,2001,20(3):20-22

[4]柯忠义,韩兆洲.技术互补效应与合作创新形式的选择[J].系统工程,2007,6(25):110-112

[5]方海燕,达庆利.存在研发投资溢出时的企业市场绩效分析[J].中国管理科学,2008,10(16):556-560

[6]李忠,陈继祥.存在成果溢出与投资溢出下的研发组织分析[J].系统工程理论方法应用,2003,6(12):116-119

[7]田丽韫,钟书华.美国的企业技术联盟[J].科技管理研究,2000,5:39-43

[8]CULPAN R.Global Business and Alliance:Theory and Practice[M].Greenwood Publishing Group.lnc,2002:195-223

节前节后同时抓篇2

通常在节日过后, 很多员工会仍沉浸在假期的放松状态中, 容易出现松散懈怠、精力不集中等问题, 不能在工作中绷紧安全这根弦。因此, 笔者认为应通过节前预防, 节后全体动员、个别沟通、严惩违纪等形式, 帮助员工尽快“收心”, 使其能够尽快进入正常工作状态, 时刻将“安全”牢记心中。

第一, 应做好节前预防工作。在假期开始前, 各部门、班组领导可以给员工布置一些不会占用时间、影响心情的简单问题在假期中思考, 例如对下阶段工作开展有何想法、自身还有哪些不足需要提高, 对班组、部门甚至公司还有哪些建议, 自己或家庭还有哪些困难需要部门、公司予以帮助、解决, 让员工带着问题过节, 使员工在节日期间, 特别是节日最后两天可以开始思考公司或者工作事项, 将思想由假期逐渐转入工作, 提前进入“收心”状态。

第二, 假期结束后不宜立即布置繁重工作。刚上班的前一两天, 员工通常仍处于由假期状态变为工作状态的调整期, 应给员工适当空间放松思想、恢复精神状态。此时如没有紧急任务、事件必须处理, 建议各级领导不宜在此时段给员工布置需要精力高度集中、体力高负荷的工作任务, 尽量避免员工接触危险部位、危险作业, 而应以各项安全检查、设备检修维护等基础支撑性工作为主。

第三, 要重视“收心会”的作用。上班伊始, 建议以公司或部门为单位召开“收心会”, 先对员工假期生活予以关怀, 对员工上阶段工作成绩予以肯定, 接着从介绍当前安全生产形势着手, 对员工开展安全生产教育, 并结合与本单位生产特点相近的典型事故案例, 动员、提醒员工要立即树立起安全责任意识, 本着对自己负责、对家庭负责、对生命负责的态度尽快“收心”后进入工作状态, 按工作计划逐步完成自己的工作目标任务。

第四, 基层领导要多关心员工。部门经理、班组长作为员工的直接领导, 与员工接触时间长、了解程度深, 在节后工作中要多观察员工的精神面貌和工作状态, 如果发现有员工思想散漫, 存在“三违”现象, 要立即与其沟通、交流, 了解其思想动态, 避免因小问题未及时解决而酿成大事故, 造成不必要的工伤甚至人员伤亡。

浅议柱梁板同时浇筑篇3

但是随着建筑物高度增加,而框架结构及高层建筑混凝土结构的柱混凝土设计强度高于梁板设计强度的情况十分常见,且两者的设计强度差距越来越大,为满足柱的轴压比,要求控制柱的截面不过大,柱须采用较高等级的混凝土。然而对以受弯为主的梁板而言,过高的混凝土强度等级是不需要和不适宜的,一方面对梁板的抗弯承载力的贡献不明显,另一方面对构件承受混凝土收缩应力、温度应力等也不利。采用框架结构体系的单层、多层甚至高层的建筑工程为满足抗震需要,框架结构常采用“强柱弱梁”“强剪弱弯”“强节点,强锚固”的设计原则,一般柱混凝土强度高于梁混凝土强度2个～3个等级。据规范要求,框架柱水平施工缝下部留置在基础或楼板的顶面,上部留置在框架梁底面,为了保证梁、柱节点混凝土的施工质量,应采取技术措施。但不同强度等级混凝土给施工带来了不便,03ZG003中要求“当柱混凝土强度等级较梁的强度等级相差不高于5 MPa时,节点核心区可不作处理”,即可采用同时浇筑。

由此可见,同时浇筑法与传统浇筑法即先浇灌柱混凝土,待柱模拆除后再支撑柱头及梁板模,绑扎梁板钢筋,然后再浇筑梁板混凝土,相比具有以下不足之处:

1)在实际操作中柱与梁板同时浇筑控制难度系数较大。规范规定在浇筑与柱连成整体的梁或板时,应在柱浇筑完毕后停歇1 h～1.5 h,使其获得初步沉实,排除泌水,而后再继续浇筑梁或板。即使柱混凝土强度等级较梁的强度等级在允许同时浇筑的范围内,但在实际操作中落实起来有较大难度。随着商品混凝土推广,停歇时间难以控制。其次,如果先将所有的柱混凝土按一定的顺序浇筑完,再浇筑梁板混凝土,势必会将已安放好的板筋踩踏变形,在浇筑中不可能没有混凝土溅洒在梁、板模板上,梁板混凝土因流动太快而造成低等级混凝土流入梁柱节点区,这些都将给混凝土的成型和质量带来影响。要做好梁柱两个不同等级混凝土在同一浇筑面的接槎,在组织流水段浇筑时,要根据浇筑面的宽度和浇筑速度,分别算出梁板混凝土和梁柱节点区混凝土的体积,妥善安排两种等级混凝土的用量并计算各自的浇筑时间,以确保两种混凝土接槎在2 h内完成。另外,还要确保低等级混凝土不能流入高等级混凝土中。一般可分两个班组进行施工,一个班组随输送泵浇筑梁板,一个班组用塔吊浇筑柱(梁柱节点区)混凝土。

2)柱子的质量缺陷难以处理。在混凝土浇筑时,难免会出现孔洞、轴线位移、截面尺寸偏差过大、露筋等严重缺陷。规范规定“现浇结构的外观不应有严重缺陷。对已经出现的严重缺陷,应由施工单位提出技术处理方案,并由监理(建设)单位认可后进行处理”。若是单独浇筑的柱出现严重缺陷超过规范许可范围,就应进行返工重做。当采用整体浇筑方法时,对于柱子的质量缺陷没有较好的处理方法,而只能采用“修补处理”或“不处理”。因此,同时浇筑不利于保证柱子质量。

3)同时浇筑影响柱混凝土的碳化度。碳化度取决于周围介质的相对湿度。过高的湿度(如100%)会使混凝土孔隙充满水,二氧化碳就不易扩散到水泥石中;过低的湿度(如25%),则孔隙中没有足够的水使二氧化碳生成碳酸,碳化作用不易进行;当周围介质的相对湿度为50%～70%时,混凝土碳化速度最快。由于梁板柱一次支模,造成柱的养护困难,碳化度较深。混凝土碳化本身对混凝土并无破坏作用,其主要危害是由于混凝土碱性使钢筋表面在高碱性环境下形成的对钢筋起保护作用的致密氧化膜(钝化膜)遭到破坏,使混凝土失去对钢筋的保护作用,使混凝土中的钢筋锈蚀,同时,混凝土的碳化还会加剧混凝土的收缩,碳化后的混凝土质地疏松,强度降低,这些都可能导致混凝土的裂缝和结构破坏。

4)节点区混凝土的强度及密实性难以保证。框架节点联系着框架梁及上下层柱,是框架传力的枢纽。由震害调查可见,梁柱节点区的破坏大都是由于节点区无箍筋或少箍筋,在剪压作用下混凝土出现斜裂缝甚至挤压破坏,造成纵向钢筋压屈成灯笼状。因此,保证节点区不过早发生剪切破坏的主要措施是保证节点区混凝土的强度及密实性,在节点区应该配置足够的箍筋,而梁柱板同时浇筑则使二者施工比较困难。设计梁柱常常采用不同等级的混凝土,施工时必须注意梁柱节点部位混凝土等级应该和柱混凝土的等级相同或略低(相差不能超过5 MPa),从而实现强节点强锚固。随着房屋抗震性能提高,梁柱节点区域的柱筋、箍筋、梁的钢筋交织在一起,若采用一次性支模,节点区的箍筋很难就位。若梁柱节点处的混凝土强度取用梁板的混凝土强度,会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足,节点破坏,将可能导致框架的破坏,甚至倒塌[3]。

5)同时浇筑易引发坍塌事故。在建建筑物坍塌事故时有发生,且呈上升趋势,伤亡人数和财产损失之大,让人触目惊心。梁柱节点处不同强度等级混凝土采用分别浇捣的施工方法,给施工带来不便,且容易形成邻接面的冷缝,故当柱子混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级不超过二级时(10 N/mm2),可考虑梁柱节点处的混凝土随同梁板一起浇捣[1]。但应当指出:此时,梁柱节点处的混凝土强度如果取用梁板的混凝土强度,会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足,以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足,所以一般不宜采用。模板支撑失稳是坍塌事故最常见的原因之一。在《天津市建设管理委员会文件》[4]中写到“采用梁板柱同时浇筑混凝土的施工方法,违反了关于模板支撑体系计算原理和结构稳定的要求,发生了模板支撑体系坍塌事故”可以看出,梁板柱同时浇筑不符合模板支撑体系计算原理,会降低模板支撑结构的稳定性,导致模板支撑体系坍塌,从而引起坍塌事故。

通过以上分析,为了保证建设工程质量,减少质量安全事故的发生,不同强度等级混凝土梁柱随同梁板混凝土同时浇筑的方法不宜采用。施工中应严格进行技术交底,严格混凝土浇筑工艺流程,在专项施工方案中必须标注混凝土浇筑方向、顺序和流程,政府主管部门和监理单位应加强监督管理,全面提高建设工程质量。

参考文献

[1]孙彬.浅谈不同强度等级混凝土梁柱节点的施工方法[J].混凝土,2003(6):62.

[2]陈刚.高层框剪结构梁板柱节点混凝土强度分析研究[J].建筑设计管理,2009(1):47.

[3]赵鸿铁.钢筋混凝土梁柱节点的抗裂性[J].建筑结构学报,1990(12):38.

硫酸硝酸工业排放标准同时发布篇4

《硫酸工业污染物排放标准》对硫酸生产企业(不包括冶炼烟气制酸和硫化氢制酸企业)二氧化硫、硫酸雾、颗粒物等大气污染物排放作了严格规定,其中对二氧化硫的严格限制是对企业最大的挑战。该《标准》规定,对于已经建成的硫酸企业,自2011年10月1日起至2013年9月30日止,二氧化硫排放浓度限值为860毫克/立方米,自2013年10月1日起排放浓度限值为400毫克/立方米。新建企业自2011年3月1日起执行排放浓度限值400毫克/立方米。与之前的报批稿相比,正式发布的标准中执行日期有所延迟,这给了企业更多时间进行改造。

《硝酸工业污染物排放标准》要求现有企业自2013年4月1日起、新建企业自2011年3月1日起,大气污染物中氮氧化物排放限值为300毫克/立方米,单位产品基准排气量为3400立方米/吨。《标准》对废水中的氨氮、总氨、总磷等指标也进行了具体规定。其中,氨氮和氮氧化物排放标准的亮相,与“十二五”国家增加这两项约束性指标相契合。

硫酸和硝酸工业是化工行业中较大的排放源。其中仅硫酸行业二氧化硫年排放约10万吨,占化工行业排放量的9%,我国硫酸工业每年因二氧化硫排放造成经济损失20亿元。新标准将强制规范企业的排污行为,对于促进生产工艺和污染治理技术的进步具有重要意义。此外,两标准规定了水和大气污染物特别排放限值,为部分地区未来执行更严格的排放标准提供了依据。

宫内外同时妊娠9例报告篇5

1 临床资料

1.1 一般资料

9例患者, 年龄25~36岁, 其中初产妇5例, 经产妇4例。原发不孕使用药物促排卵3例, 带环受孕要求流产1例。患者在停经41~48天出现不同程度腹痛伴不规则阴道流血, 其中1例出现了贫血及低血容量性休克等症状。尿人绒毛膜促性腺激素 (H CG) 均为弱阳性或阳性, 部分病例进行了血H CG检查, 均有不同程度升高。所有病例均经手术确诊。

1.2 超声诊断结果

4例要求保胎的患者行腹部超声检查, 均发现宫内妊娠囊, 其中3例发现宫外包块 (1例宫旁包块内见胚芽样回声及胎心搏动) , 1例停经41天腹部超声检查未发现宫外包块而被误认为是先兆流产继续保胎治疗, 后腹痛加剧再次复诊超声发现宫外包块破裂。要求流产的5例行腔内超声检查, 除发现宫内妊娠囊外, 均发现宫外包块, 其中1例宫旁包块内见胚芽样回声及胎心搏动。

1.3 治疗情况

9例均确诊为宫内妊娠、输卵管妊娠。1例要求保胎患者行输卵管切除术后继续妊娠, 自然分娩一活婴, 外观无明显畸形。其余8例行输卵管切除后进行清宫术, 预后良好。

2 讨论

宫内外同时妊娠发生率极低, 但也存在着一些高危因素, 如宫腔及输卵管炎症、宫内节育器及促排卵药物的使用等, 辅助生育技术可使发生率明显增高[1]。对于初次就诊的患者, 根据其临床表现及血、尿H CG检查, 临床惯性思维极易偏向于先兆流产或异位妊娠, 而忽视了其两者同时并存的可能性。超声检查可作为明确诊断的重要手段, 已得到临床的重视和肯定。通过超声检查 (特别是腔内超声检查) , 除可发现宫内妊娠囊外, 绝大部分还有宫外包块的存在, 为临床明确诊断、及时处理提供可靠的信息。对于要求流产的患者, 因腔内超声检查的介入, 使诊断的准确性大大提高, 本文5例就在早期得以确诊;对于要求保胎的患者, 因腹部超声条件受限、检查医生的主观感觉及经验等因素的影响, 往往侧重于宫内情况, 而忽略了宫外包块的存在。因此, 早期宫外包块未破裂时要明确诊断有较大难度。本文有1例早期漏诊, 直到宫外包块破裂后复诊才确诊。

宫内外同时妊娠也极易误诊, 其与宫内妊娠合并不典型的黄体囊肿存在着一定的鉴别难度。黄体囊肿一般透声较佳, 以液性为主, 形态较规则。而宫外孕包块回声以混合性或低回声为主, 形态不规则。此外, 宫内外同时妊娠与宫内妊娠合并输卵管炎性增粗存在较大的鉴别难度, 必要时进行后穹隆穿刺有助于明确诊断。值得注意的是, 高度怀疑宫内外同时妊娠的患者应加强超声监测, 尽早确诊, 并进行正确处理, 以免造成严重后果。值得注意的是, 连续的血H CG检查无助于提高诊断的准确性[2]。

通过临床实践, 我们认为对于宫内外同时妊娠, 除了需提高临床医师的认识外, 进行超声检查可有效提高检出率, 对临床上早期诊断、早期治疗有着不可替代的作用。

参考文献

[1]Tal J, Haddad S, G orodon N, etal.Heterotopic pregnancy after ovulation and assisted reproductive technolog ies:a literature review from1971-1993[J].F ertilSteril, 1996, 66 (1) :1.

《两个铁球同时着地》教学设计篇6

1.认识3个生字, 能根据上下文理解“信奉、固执、胆大妄为”等重点词语的意思。

2.有感情地朗读课文。

3.了解两个铁球同时着地的试验过程, 学习伽利略不迷信权威, 执着求实地探求科学真理的精神。

教学过程:

一、导入新课

出示人物图片:亚里士多德、伽利略。

通过课前的预习, 请学生说说对两个人物的了解。

师补充资料:

亚里士多德 (公元前384—公元前322年) , 古希腊斯吉塔拉人, 是世界古代史上一位伟大的哲学家、科学家和教育家。马克思曾称亚里士多德是古希腊哲学家中最博学的人物, 恩格斯称他是古代的“黑格尔”。作为一位百科全书式的科学家, 他几乎对哲学的每个学科都作出了贡献。

伽利略 (公元1564 -1642年) , 意大利物理学家、天文学家, 近代实验科学的奠基人之一。其成就包括改进望远镜和其所带来的天文观测, 以及支持哥白尼的“日心说”。当时, 人们争相传诵:“哥伦布发现了新大陆, 伽利略发现了新宇宙。”

师:两位人物的贡献都非常大, 再看亚里士多德, 更是让人敬佩。请大家关注两个人的生活时间。两人相隔上千年, 今天却同时走进了我们的课堂, 是他们会穿越时空吗?那是什么把他们联系到了一起?我们今天就来学习课文《两个铁球同时着地》。让我们一起走近这两个伟大的人物。

读准课题 “着 (zh佗o) 地”。zh佗o与zhu佼音区分, 着 (zh佗o) 的意思:接触, 挨上。着 (zhu佼) 的意思:使接触别的事物, 使附着在别的物体上。

读准下列词语 :着 (zhu佼) 陆;上不着 (zh佗o) 天, 下不着 (zh佗o) 地。

二、初读课文, 认读词语

1.学生自由读课文, 读准字音。

2.想想课文围绕他们俩说了一件什么事。

3.交流反馈:

(1) 引导学生概括:课文讲了亚里士多德曾经认为两个不同重量的铁球落地时间不同, 而伽利略用试验证明了“两个铁球同时着地”。

(2) 词语认读:违背、固执、伽俐略、辩论、信奉、解释、宣布、胆大妄为、比萨斜塔、辨别、辨、辫、辩、瓣。

三、走近人物, 感受伽利略执着追求真理的精神

师:再读一读课题, 这是谁的想法? (伽利略) 他是在什么样的情况下提出这样的观点?请大家默读课文, 边读边思考伽利略是一个什么样的人。

交流:

1.品读“胆大”, 体会伽利略勇敢追求真理的精神。

(1) 出示第一自然段。

课文一开头就做了铺垫, 让我们认识了读书时就敢于提问题、爱思考的伽利略。

(2) 哪些地方让你感觉他很勇敢?

出示:那时候, 研究科学的人都信奉亚里士多德, 把这位两千多年前的希腊哲学家的话当作不容更改的真理。谁要是怀疑亚里士多德, 人们就会责备他:“你是什么意思?难道要违背人类的真理吗?”

师:要是谁怀疑亚里士多德, 就会受到人们的责备。假如我们就是生活在那个年代的人, 谁来责备一下伽利略? (指导朗读) 以前有人怀疑过吗?为什么没人怀疑?

是的, 研究科学的人都信奉亚里士多德, 把这位两千多年前的希腊哲学家的话当作不容更改的真理。亚里士多德的这一句话统治了科学界将近2000年, 对当时的人们而言, 亚里士多德的话就是真理。

指导学生理解词语“信奉”“不容更改”“真理”。

师:真理是什么?真实的道理。谁说的话就是真理?希腊哲学家。这么伟大的人说的话, 能随便改吗?课文中用了一个词就是———“不容更改”。从这里, 我们可以知道, 当时研究科学的人、普通的百姓都非常相信亚里士多德说的话。请从这句话里找出一个与“相信”意思相近的词。 (信奉)

师:那作者为什么不用“相信”而用“信奉”呢?在人们眼里, 亚里士多德就是神的化身, 人们对他已经到了迷信的地步。 (指导朗读) 亚里士多德的话就是权威, 没有人会怀疑, 没有人敢怀疑, 现在伽利略却对权威、真理提出了疑问, 人们会怎么样?面对人们的责备、人们的反问, 伽利略退缩了吗?可贵的勇气, 无畏的挑战。你敢怀疑你的老师, 你敢怀疑书本吗?

师:希望同学们从伽利略身上学会怀疑, 学到勇气。现在, 大家再来静静地读读这段话, 一定会有更深的理解。

(出示资料:16世纪时, 布鲁诺因坚持“日心说”被教皇活活烧死在罗马广场。)

师:现在你对伽利略有什么新的感受? (敬佩、崇拜……) 他冒着生命危险怀疑亚里士多德, 登上比萨斜塔做试验, 所以有人说:“等会儿他就固执不了啦, 事实是无情的, 会让他丢尽了脸!”

师:你觉得他固执吗?你觉得用固执形容他恰当吗?是的, 坚持做对的事情, 那就是———执着。他这么执着, 不仅仅是想告诉大家一个事实———两个铁球同时着地, 他更想告诉大家的是———“原来像亚里士多德这样的大哲学家, 说的话也不是全都对的”。

2.聚焦伽利略, 体会他严谨的科学态度。

师:伽利略站在比萨斜塔上, 有人说他固执, 还有人说他什么?

(出示句子:有的说:“这个青年真是胆大妄为, 竟想找亚里士多德的错处!”)

师:你觉得他们说得对吗?“胆大”我也认同, 但说“妄为”我不同意。你们为什么不同意?读读课文, 找找有力的证据。

根据学生交流情况相机出示句子。

(出示:亚里士多德曾经说过:“两个铁球, 一个10磅重, 一个1磅重, 同时从高处落下来, 10磅重的一定先着地, 速度是1磅重的10倍。”这句话使伽利略产生了疑问。他想:如果这句话是正确的, 那么把这两个铁球拴在一起, 落得慢的就会拖住落得快的, 落下的速度应当比10磅重的铁球慢;但是, 如果把拴在一起的两个铁球看作一个整体, 就有11磅重, 落下的速度应当比10磅重的铁球快。这样, 从一个事实中却可以得出两个相反的结论, 这怎么解释呢?)

师:伽利略对亚里士多德的话是经过认真分析的。我们一起仔细读读, 学着伽利略假设一下。 (学生边读, 教师边用课件演示) 这两个结论是相反的, 这又怎么解释呢?所以伽利略的怀疑不无道理。

(出示:伽利略带着这个疑问反复做了许多次试验, 结果都证明亚里士多德的这句话的确说错了。)

师:这句话中哪些词说明了伽利略不是胡作非为? (“反复”一词说明他一次次地做试验。“的确”一词说明他一次次的试验结果都证明两个铁球落地时的速度与重量没有关系。)

由此可见, 伽利略公开试验并不是胡作非为, 而是有理有据, 他是“胆大”而不“妄为”。他是一个严谨的科学家。 (板书:不妄为)

既然事实已经证明他的想法是对的, 他只要让他的学生知道, 公布他的结果就可以了, 为什么还要登上斜塔做公开的试验呢? (为的是让大家明白。教师引读———“原来像亚里士多德这样的大哲学家, 说的话也不是全都对的”。)

三通棱镜同时偏振测量系统的标定篇7

偏振成像测量系统能够感知目标与背景、目标与目标之间由于形状、材料、表面粗糙度和折射率等不同而造成的偏振特性的差异,有效识别出不同的目标,提高了目标探测识别的准确度[1],因此已经被广泛应用于大气气溶胶探测、目标探测与识别、遥感等领域[2,3,4,5]。

现有的偏振成像测量按照同步性与否主要可以分为时序测量和同时测量[6]。时序测量[7,8,9]通过旋转偏振器件的方式依次获得不同偏振方向上的偏振图像,系统结构简单,不需要复杂的配准操作。但是,时序测量方式的时间分辨率低,目标场景或者系统本身微小的移动都会导致偏振测量系统得到虚假的偏振信息, 更适用于静态目标的测量。同时偏振测量是指测量系统通过一次曝光同时获得目标的多幅不同偏振方向上的辐射图像,主要包括独立多光路同时偏振成像[10,11,12]、分振幅[13,14,15]、分孔径[16]、分焦平面[17]等测量方式。同时偏振测量响应速度快,可用于动态目标的偏振测量,但是也存在因多通道之间机械偏差和光路不一致等因素导致的测量误差。因此,对这类系统的标定提出了更高的要求,需要更高的配准精度。

为了满足对静态/动态目标的同时偏振测量要求,在分析上述偏振成像测量方式优缺点的基础上,合肥工业大学图像信息处理研究室从美国Fluxdata公司定制了一种基于三通棱镜的同时偏振测量系统(简称“三通道偏振测量系统”)。三通道偏振测量系统通过三通棱镜将进入系统的光分成三束,经三块偏振方向不同的偏振片调制后分别在三块CCD上成像。三通棱镜的设计方案,既实现了使用单通道主光路的同时偏振成像,又减小了系统的体积和重量,简化了系统光学设计和配准的复杂度。本文在介绍三通道偏振测量系统结构和测量原理的基础上,分析了测量误差产生的主要原因,针对系统中偏振片偏振方向偏差、灰度响应不一致性以及三CCD图像的像素偏移等问题,分别设计了标定方案,完成了对三通道偏振测量系统的标定。

1三通道偏振测量系统及其测量原理

三通道偏振测量系统主要由光学镜头、三通棱镜分光器、偏振方向不同的偏振片以及成像CCD等构成,其内部光路结构如图1所示。

三通棱镜上覆盖有两级中性的、非偏振的分束器涂层,分束器涂层组合设计使得三路通道获得的光具有相同的光谱分量和空间分量,光通量按照30%、35%和35%的比例进行分配。三束光经偏振方向分别为0°、60°和120°的偏振片调制后分别在对应的CCD上成像。采集程序采用多线程同步控制的方法,保证了三块CCD通过一次曝光同时获得目标的三幅偏振方向不同的图像。三通道偏振测量系统的主要设计参数如表1所示。

目标的偏振信息通常可以用斯托克斯矢量S[I,Q,U,V]进行表示,其四个分量均为光的强度值,对于任意的xoy平面,在与x方向夹角为 的方向上观测一束偏振光,所得到的光强I() 可用式(1)表示。

由式(1)可知,根据三通道偏振测量系统获得的0°、60°以及120°方向上偏振图像,可以解析出目标的偏振信息。由于三路通道获得的光通量比例不同,三块CCD对于同一场景的光强响应也是不一致的,因而必须对三路通道关于同一束完全非偏振光进行灰度一致性校准。以CCD1的灰度值为基准,对CCD2、 CCD3进行完全非偏振光照射下的灰度一致性校正,其校正系数分别为g21、g31,根据设计的光通量分配比例可得g211 、g317/6,因此,三路光强值可由式(2)表示。

通过解析式(2)可以获得目标Stokes中的I、Q、U分量的值,进而由式(3)获得目标的线偏振度LDo LP和偏振角aAo P信息。

2误差分析

通过对三通道偏振测量系统的测量原理进行分析,可知造成系统测量误差的原因主要有三个方面:

1) 偏振成像测量系统中每块偏振片的实际偏振方向1、2、3的值与其设计理论值之间存在偏差。根据式(2)、式(3)可知,在计算目标的偏振信息时,需要建立偏振片的偏振方向1、2、3值与三通道偏振测量系统获得的图像灰度值的关系式,考虑到在装配过程中偏振片的偏振方向与其设计理论值之间存在偏差,为了获得准确的测量结果,必须对三块偏振片的偏振方向1、2、3值进行准确的标定。

2) 三路通道对于同一束完全非偏振光的灰度响应不一致。这种不一致是由三个因素造成的:1三路通道实际获得的光通量比例与设计理论值之间存在偏差;2三路通道中偏振片的消光比是不一致的;3三路通道中每块CCD对于同一束完全非偏振光的光强响应不同。这三个因素结合起来决定了式(2)中校正系数g21、g31的值。根据先期的实验还发现,不同光圈、不同曝光时间下的校正系数g21、g31也存在差异。

3) 在对同一目标成像时,三路通道获得的偏振图像之间存在像素的偏移,这种偏移主要是由每路通道中CCD成像面与分光棱镜相对位置的差异造成的,且主要是水平和竖直方向上像素的平移。由于三通道偏振测量系统中各个光学元件的相对位置是固定的,导致三路通道图像之间的像素偏移也是固定的,不会随着目标与系统之间距离的变化而改变,因此只需对系统进行任一光学参数下的像素偏移的标定。

3标定方案设计及结果分析

为了获得精确的目标偏振度、偏振角等信息,针对上述误差源,本文从偏振片的偏振方向1、2、3, 灰度响应的校正系数g21、g31以及三路通道图像的像素偏移等三个方面,对三通道偏振测量系统进行标定。

3.1偏振片偏振方向的标定

强度为I0的偏振光经过检偏器后,其光强I满足马吕斯定律,如式(4)所示:

其中:θ 表示入射偏振光的光矢量振动方向与检偏器偏振方向之间的夹角。由式(4)可知:当I与I0的值大小相等时,θ值为0,即入射偏振光的光矢量振动方向与检偏器的偏振方向一致;当光强I为0时,可知入射偏振光的光矢量振动方向与检偏器的偏振方向之间的夹角为90°。

根据上述原理,设计了标定系统,如图2所示。选择积分球作为标定光源,在三通道偏振测量系统前放置一块偏振方向已知的偏振片作为起偏器,系统中的偏振片作为检偏器,其中作为起偏器的偏振片的消光比在可见光波段范围内大于10 000:1。在0~360°范围内,以5°为一个间隔旋转起偏器,获得不同角度的偏振图像。选取每幅图像中心50 pixels×50 pixels点计算其灰度均值,对三路通道分别运用最小二乘法拟合出一条图像灰度值随起偏器偏振方向不断变化的曲线。获得曲线的最大值点及其对应的横坐标的角度值, 由此确定每块偏振片偏振方向i的值。按照此方法进行了10次独立重复实验,其中一组实验结果如图3所示。

根据10次实验的结果得到了三块偏振片的偏振方向1、2、3的均值以及标准差,如表2所示。根据表2中数据可知,偏振片偏振方向的标定误差小于0.5°。

3.2灰度响应不一致的标定

由第2节的误差分析可知,在多种因素的综合作用下三路通道对于同一束完全非偏振光的光强响应不同,而且在不同光圈、不同曝光时间下,光强响应的差异也不同。因此,必须对不同光圈、不同曝光时间下的各路通道进行灰度校正,建立灰度响应校正系数索引表,在计算目标的偏振信息时,先根据实验时的系统参数,查询索引表,对三路通道图像进行灰度校正。

搭建了如图4所示的标定装置,选定积分球作为标定光源,由于其内壁上涂有白色的漫反射材料,光线经过多次漫反射之后,其出射光为完全非偏振光,可以作为标定的光源。

选定外场实验中常用的几组光圈、曝光时间参数值采集图像,选取每幅图像中心50 pixels×50 pixels点计算灰度均值,以CCD1获得的图像灰度值I1为基准,根据式(5)分别计算出CCD2和CCD3相对于CCD1的灰度响应校正系数g21、g31。

通过大量的反复标定实验,得到的灰度响应校正系数g21、g31,并建立不同光圈、不同曝光时间下的校正系数索引表,索引表的部分内容如表3所示。

3.3三通道图像的配准

由误差分析可知,三路通道所获得的图像的像素偏移是固定的,且主要是水平和竖直方向上像素的平移。因此,像素偏移模型可以表示为

式中:(xi,yi)表示CCDi图像的像素点坐标,i取值2或3;(x1,y1)表示CCD1图像的像素点坐标;xi1、 yi1分别表示第i路通道相对于CCD1在水平方向、竖直方向上的像素偏移。

为了确定三路通道图像的像素偏移,使用标准的棋盘格标定板作为靶标,参照Harris角点检测算法[18], 分别提取同一次曝光所获得的三路通道图像的角点坐标。以CCD1图像的角点坐标为基准,分别计算出CCD2、CCD3相对于CCD1的像素偏移 x 、y ,如表4所示;以获得的像素偏移为基准,对CCD2、CCD3获得的图像分别与CCD1获得的图像进行配准。

经过平移配准之后,三路通道图像的像素有效区域较配准前有所减少,由于偏振信息的计算必须在有效像素范围内进行,因此必须确定配准后三路通道图像的有效像素范围。结合表4中得到的像素偏移值 x 、 y ,可以得出配准后三路通道图像的有效像素范围,如表5所示。

4标定后系统精度分析

为了确定标定完成后三通道偏振测量系统的测量精度,设计了如图5所示的校验系统。校验系统主要由积分球、偏振片、偏振态测量仪等组成。其中,积分球和偏振片用于产生不同偏振态的偏振光,偏振片的消光比在可见光波段范围内大于10 000:1;偏振态测量仪用于记录输入线偏振光的偏振态。

进行精度校验时,在-75°到90°范围内,每隔15°旋转一次偏振片,运用偏振态测量仪记录入射光的偏振态,同时用三通道偏振测量系统采集、保存三路通道的图像,分别得到12组数据。根据式(2)、式(3), 结合标定配准的结果,利用获得的三路通道的图像计算出入射线偏振光的Stokes矢量各分量值以及偏振度、偏振角等信息,将这些值与偏振态测量仪测量得到的结果进行对比,得到系统的测量误差,如图6所示。

通过分析图6中的数据可知,标定后三通道偏振测量系统的偏振度测量误差小于5%,偏振角的测量误差小于3%。

5结论

针对系统中偏振片偏振方向偏差、灰度响应不一致性以及三通道图像的像素偏移等问题,分别开展了标定实验。最终,得到了三路通道中偏振片的实际偏振方向分别为4.2°、69.8°以及130.8°,标定误差小于0.5°;建立了不同曝光时间、不同光圈下三路通道图像灰度响应一致性校正系数索引表,在进行偏振信息计算时,通过查询该表中的数据,完成对三路通道灰度响应一致性进行校正;获得了三路通道图像的像素偏移大小,确定了图像的有效像素范围。校验结果表明,标定后的偏振度测量误差小于5%,偏振角的测量误差小于3%。

摘要：在对三通棱镜同时偏振测量系统进行详细误差分析的基础上,针对主要误差源,提出了相应的标定方法。采用曲线拟合的方法确定了三路通道中偏振片的实际偏振方向,角度标定误差小于0.5°;通过建立不同曝光时间和光圈下的灰度响应校正系数索引表,解决了三路通道灰度响应不一致性问题;运用Harris角点提取算法,确定了三路通道中偏振图像的像素偏移量及其有效像素范围。标定实验结果表明,系统偏振度测量误差小于5%,偏振角测量误差小于3%。

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