研究发现神经元对相同的刺激会有不同的放电行为，这与刺激的历史密切相关，这种现象我们称为神经元放电历史依存性，但其生物物理机制尚不清楚。放电历史依存性与神经元各部位相关，而树突是神经细胞接收信息输入进行信息整合的重要部位，我们认为树突特性是导致历史依存性的原因之一，因此本项目从树突角度分析研究，阐释神经放电历史依存性的机理。针刺对感觉神经系统施加时间上连续的刺激序列，神经元产生不同的放电行为，具有典型的历史依存特征。因此本项目提出从树突阈下振荡角度阐释神经放电历史依存性的机理，进而揭示针刺神经编码历史依存性的生物物理机制。项目采用模型分析与实验相结合的方法，首先建立包含树突结构的完全神经元模型；在模型的基础上研究树突离子通道阈下持续振荡对历史刺激信息的依存性，以及该过程对神经元放电行为的影响，揭示神经放电历史依存性的生物物理机理；根据实验数据与模型探索针刺神经编码的规律。

研究发现神经元对相同的刺激会有不同的放电行为，这与刺激的历史密切相关，这种现象我们称为神经元放电历史依存性，但其生物物理机制尚不清楚。放电历史依存性与神经元各部位相关，而树突是神经细胞接收信息输入进行信息整合的重要部位，我们认为树突特性是导致历史依存性的原因之一，因此本项目从树突角度分析研究，阐释神经放电历史依存性的机理。针刺对感觉神经系统施加时间上连续的刺激序列，神经元产生不同的放电行为，具有典型的历史依存特征。因此本项目提出从树突阈下振荡角度阐释神经放电历史依存性的机理，进而揭示针刺神经编码历史依存性的生物物理机制。项目实施过程中，采用模型分析与实验数据分析相结合的方法。采用手针刺激大鼠足三里穴，对在脊髓背根处获取的神经电信号进行分析，探讨针刺对初级感觉神经元放电时序特征的影响。得到针刺电信号的长时程相关特性，及其作为针刺历史依存特性的可能机制。并且通过重构的方法，对针刺电信号进行解码分析。基于NEURON软件，从形态及生物机制方面更逼真的对神经元进行建模。研究神经元树突、胞体以及轴突等不同形态参数对神经元响应特性的影响机制，得到单神经元响应的历史依存特性。建立了针刺信号传输通路的前馈网络模型，然后根据针刺特征把针刺刺激分别等效为噪声和伪周期信号，研究针刺编码、信息传导及共振的特性。

新型电火花震源的放电过程称为脉冲电晕放电。前人在研究电火花源脉冲电晕放电机理时将激发初期的高温高压气体看做是理想气体，用理想气体状态方程并综合气泡脉动过程的动力学方程以及能量守恒定律来描述气泡半径、气泡壁速度、气泡内温度和压强等参数的变化过程。但是，电火花震源在激发瞬间产生的气泡压强非常大，一般可达1千万帕以上，远远超过了理想气体状态方程的适用条件。本研究基于范德瓦耳斯非理想气体模型来描述脉冲电晕放电过程。首先，分析脉冲电晕过程的几个不同阶段中等离子体的形式，其次，利用范德瓦耳斯非理想气体模型来描述等离子体温度、压强、气泡半径、气泡壁速度等关键参数的变化过程，在准静态开放式热力学系统和气泡振荡理论的基础上，最终建立起能够准确描述脉冲电晕放电机理的方程，为电火花源研制过程中提高能量效率提供理论支持。

新型电火花震源的放电过程称为“脉冲电晕放电”。前人在研究电火花源脉冲电晕放电机理时将激发初期的高温高压气体看作理想气体，用理想气体状态方程并综合气泡脉动过程的动力学方程以及能量守恒定律来描述气泡半径、气泡壁速度、气泡内温度和压强等参数的变化过程。但是，电火花源在激发瞬间气泡压强非常大，远远超过了理想气体状态方程的适用条件。因此，本项目提出基于范德瓦耳斯非理想气体模型来描述脉冲电晕放电过程。 基金的主要研究内容为：电火花源水中脉冲电晕放电机理和高温高压等离子体气泡脉动过程。 分析了水中脉冲电晕放电的电学特性。分析了放电的等效模型，计算得到了放电的电转化效率；研究了电极间距离等对放电的影响，分析了不同类型的电极排列方式和电极间距对于电火花震源能量转换效率和子波形态的影响；分析了水中脉冲电晕放电的声学及压力特性。通过标准水听器记录分析了电火花震源放电产生的压力信号，对其进行频谱分析得到在所应用的当前电火花震源的条件下声信号的频率范围；研究了主要针对电火花震源激发等离子形成后气泡半径、气泡壁速度、气泡内部温度和内部压强等参数的模拟和改正来进行。针对在理想气体状态方程的研究基础之上，将范德瓦尔斯非理想气体理论应用于气泡脉动模型的建立，根据准静态开放式热力学系统和气泡振荡理论，推导了电火花震源激发的气泡脉动初期非理想气体状态方程，开展了单电极电火花震源的子波模拟工作；探索性开展了海洋立体调相震源以及编码震源的研究工作，并开展了水平拖缆、OBS和垂直缆联合组成立体观测网络配合立体调相震源的立体探测工作。 取得了以下成果： （1）基于范德瓦尔斯方程的震源子波模型的建立； （2）开展了不同电极数量的震源子波的提取； （3）记录了不同水深条件下的电火花震源的子波形态。 成果应用于高分辨率海洋地震勘探资料采集工作，尤其对于天然气水合物等埋藏较浅、沉积厚度较薄的海洋非常规油气藏的勘探及试采监测有着重要的意义。

监控视频行业面临着数据存储和分析处理的巨大挑战，亟需针对监控视频的高效表示和编码处理方法。目前基于块的预测/变换编码框架不利于监控视频的检索分析处理，同时也面临着效率瓶颈问题，而实际上监控视频的很多先验知识特性还没有充分挖掘，比如前背景结构信息、场景对象特征信息等，利用这些信息能够进一步消除监控视频内部存在的背景冗余、知识冗余，提高编码效率。为此本项目提出研究基于结构信息特征的监控视频编码，即提取监控视频场景中的结构信息，包括前背景信息、对象特征信息如SIFT特征等，研究基于背景建模和对象特征的监控视频编码方法，通过分离前背景区域提高背景帧预测精度，编码对象特征提高对监控视频的检索分析支持，突破监控视频编码效率瓶颈，显著提高监控视频编码效率（一倍以上）和处理效率，争取研究成果被下一代国际MPEG标准或国内AVS视频编码标准采纳。在成果产出方面，发表论文30篇以上，申请专利5项以上。