结合稀疏表示和协同表示的 SAR 图像目标方位角估计

提出结合稀疏表示和协同表示的合成孔径雷达( synthetic aperture radar,SAR)图像目标方位角估计方法。 稀疏表示和 协同表示分别在稀疏约束和最小误差的约束下对测试样本进行重构,具有良好的互补性。 分别在稀疏表示和协同表示下选取 与测试样本具有较强相关性的训练样本。 通过交集操作获得两者中最稳定的部分样本。 根据这些样本的方位角真值以及求解 的系数合理加权,获得测试样本的方位角估计值。 基于 MSTAR 数据集中 3 类目标的 SAR 图像进行方位角估计实验并与现有 方法进行对比。 实验结果表明方法的估计精度、稳定性以及噪声稳健性均优于现有的几类 SAR 目标方位角估计方法。     

以盒维数和信息维数为识别特征量的GIS局部放电模式识别方法

研制了5种典型的GIS人工模拟缺陷模型及其局部放电检测系统，通过实验获取了大量局部放电样本数据，构造出GIS局部放电灰度图象；提出有效估计图象盒维数的最少盒计数法；提取了GIS局部放电灰度图象的分形特征——盒维数和信息维数：利用以局部放电灰度图象的盒维数和信息维数作为识别特征量，径向基函数人工神经网络为识别分类器的GIS局部放电模式识别方法，取得了良好的识别效果。     

一种基于改进YOLOv4的SAR舰船检测算法

在大量数据支持的背景下,如何高效利用大量SAR图像,提升舰船目标的检测精度是当前舰船目标检测的难题。本文聚焦如何提升YOLOv4算法对SAR舰船目标的检测精度,提出了一种融合多尺度和注意力增强的YOLOv4增强算法。在原YOLOv4的PANet中加入注意力模块（CBAM）,同时使用加强的K-means聚类算法对数据集中的舰船目标真实框进行聚类,并对锚框结果进行线性比例变换,让算法锚框更适合于训练集。实验证明本文提出的算法在SAR舰船检测中的平均准确率（）达到了94.05%,比原始YOLOv4精度提高了0.7%。实验结果充分证明本文提出的算法能够提升SAR舰船图像检测精度,为海上活动判断精确化提供技术支持。     

基于分形维数的图像纹理特征表示方法

针对图像的纹理特征表示问题,总结和归纳了基于分形维数的图像纹理特征的表示方法的原理、模型,分析了分形维数表示图像纹理特征的优点及局限性。提出了基于分形维数及Gabor滤波器的纹理特征表示方法,并将其应用于纹理分割。实验证明该方法是有效可行的。     

基于二维变分模态分解和Hilbert变换的局放信号特征提取方法

本文通过对二维Hilbert-Huang变换方法的改进,提出了一种基于二维变分模态分解(VMD)和Hilbert变换的局部放电灰度图像特征提取方法。首先,利用局部放电样本生成相应放电灰度图;其次,以二维VMD算法分解各放电灰度图像,获取各个不同中心频率的模态分量;然后,通过四元数Hilbert变换得到各模态函数对应的特征图,并提取灰度纹理特征,构成各放电样本对应的特征向量;最后,以BP神经网络分类器对提取出的局部放电特征量进行分类和识别。实验结果验证表明,同二维Hilbert-Huang变换和传统放电灰度图特征提取方法相比,基于本文方法所得特征量具有更高的正确识别率,验证了该方法的可行性。另外,本文所采用的二维VMD-Hilbert方法为局部放电信号的频谱分析拓展了新的思路。     

基于改进EMD与关联维数的谐振接地故障选线方法研究

为解决谐振接地系统故障选线不准确和不实用的问题,提出了一种基于改进经验模态分解(EMD)与关联维数相结合的选线方法.采用改进的镜像延拓方法对传统EMD进行改进.将改进EMD方法应用于零序电流分析中,对分解得到的本征模态函数(IMF)中高频分量占比较高的前3个相加作为对应线路的特征频段.使用自相关法和改进的Cao法确定各线路特征频段的时间延迟参数和最佳嵌入维数,接着采用G-P算法进一步计算各线路特征频段的关联维数,利用故障线路和健全线路关联维数之间的大小差异进行故障选线.最后,仿真实验验证了所提方法的准确性和实用性.     

基于栅格化模型的SAR图像仿真方法研究

SAR图像仿真的研究对于SAR图像目标识别与解译研究具有重要意义。提出了一种基于栅格化模型生成回波的SAR图像仿真方法:将目标的三维模型映射到栅格平面中,运用射线跟踪原理,获取目标几何信息计算回波并成像处理获得仿真图像。该方法与传统方法相比,射线跟踪的计算复杂度不依赖于原始模型面元数目,提高了计算速度,同时,可以通过调节栅格化采样率实现不同的仿真精度,满足不同的应用需求。实验结果表明,通过该方法获得的仿真图像与真实图像匹配度高,该方法可以有效辅助SAR图像目标解译工作。     

分形分析方法在电树枝结构研究中的应用

聚合物绝缘材料中电树枝结构复杂多样,不同结构电树枝具有不同的分形维数。本文利用Matlab编程,采用计盒维数法对不同结构形状电树枝图像的分形进行了分析计算。计算结果表明电树枝形状越复杂,其计盒分形维数和局部分形维数越大。在二维平面上,电树枝的计盒分形维数越小,其发展空间越大,发展速度越快。不同结构电树枝的稳定局部分形维数分布在一定的范围内,因此可以从分形维数理论上对不同结构形状的电树枝进一步进行分类。本文基于所提出的方法,分别对聚乙烯及聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料中不同生长阶段和复杂结构的电树枝进行了分析计算。     

基于ROEWA与Hough变换的SAR图像边缘检测

指数加权平均比率(ROEWA)算子是SAR图像常用多边缘检测算子之一,但该算子只能检测图像的边缘强度,无法得到边缘的方向。为此利用Hough变换优秀的抗噪性能和方向选择性,提出了一种基于Hough变换的SAR图像边缘方向计算方法。首先使用ROEWA算子对SAR图像进行边缘检测,然后在传统非极值抑制定位方法的基础上,进一步细化边缘,最后利用Hough变换对细化后图像计算边缘方向。SAR图像对比实验结果表明,该方法能够更准确地计算边缘位置与边缘方向,为SAR图像线性目标检测提供了一条有效途径。     

基于射线理论的建筑物SAR图像仿真方法

基于物理光学法（PO）和射线理论构建了建筑物目标的多次散射模型,并结合雷达成像原理,提出了一种基于射线理论的建筑物SAR图像仿真方法,在此基础上,本文对平顶和尖顶建筑物目标进行了SAR图像仿真,仿真结果表明,该方法得到的SAR图像可以有效的获得建筑物目标SAR图像的多径散射特征。该方法为建筑物SAR图像的信息提取和三维重建工作提供了有利的研究工具。     

分形理论在火焰稳定性诊断中的应用

该文将分形理论运用于火焰稳定性的研究，提出一种基于分形特征的图像分割方法，把火焰从背景中分离出来。此方法适应性比较好，并具有良好的抗噪性能。同时通过实验表明，除了传统常用的反映火焰燃烧状态的特征参量外，分形维数也可作为一个反映火焰稳定性的图像指标，运用到火焰稳定性诊断中去。     

基于分形维和局部切空间均值重构的非线性降噪方法

基于主流形识别的非线性降噪方法中,约简目标维数选择随意和相空间数据在降维、全局排列和反求过程中可能畸变,使得降噪效率和效果降低。针对此问题,提出一种新的基于分形维和局部切空间重构的降噪算法。将主流形识别降噪通过仿射变换求解全局低维主流形的过程,变为对局部切空间低维坐标进行全局均值重构直接获取降噪后的全局相空间信号,并用分形几何方法估计信号的本征维数,以此作为主流形提取时的约简目标维数,在此维数空间之外的向量数据作为噪声进行消除。对混沌含噪信号和风机振动信号的降噪实验表明本文方法具有更好的降噪效果。     

流化床图像的分形维数与颗粒运动度的关系

采用图像法,根据分形理论计算了流化床图像的分形维数,这一指标可用于评估流化床内颗粒运动度,分形维数大颗粒运动度也大,分形维数小颗粒运动度也小。当不改变其它操作条件时,增大操作气速分形维数也增大并且变化范围亦增大,单一的分形维数用于评价单一的颗粒运动度,一个工况内的分形维数的均值和偏差则用于评价该工况下流化床颗粒的运动度以及[(\273\354\272\317)0(\307\351\277\366\241\243)]由于板式布风方式的阻力比管式布风方式小,该方式下的分形维数大。     

改性钙基吸收剂高温循环捕集CO2过程中的分形维数

采用醋酸溶液改性的石灰石作为CO2高温吸收剂,借助于N2吸附法研究了改性石灰石在循环煅烧／碳酸化反应过程中CaO分形维数的变化规律。结果表明：石灰石经醋酸改性后,其煅烧产物CaO的分形维数得到提高。随循环次数增加,来自天然石灰石CaO的分形维数迅速减小,而来自改性石灰石CaO的分形维数随循环次数增加而下降缓慢,且在相同循环次数时改性石灰石CaO的分形维数均高于天然石灰石CaO。研究发现来自改性和天然石灰石的CaO分形维数与其CO2捕集性能之间,分形维数与比表面积之间都存在着明显的内在联系。改性钙基吸收剂具有更高循环捕集CO2性能的实质是其煅烧产物CaO在循环煅烧／碳酸化过程中保持了较大的分形维数。     

石灰石煅烧过程中孔隙网络结构的动态可视化数值模拟

文中运用Monte-Carlo（MC）方法,结合石灰石分解时孔隙的形成机理、石灰石分解动力学数学模型和烧结机理,首次采用一种新网格的划分方法,对石灰石煅烧和烧结过程中产物孔隙微观网络的生成及变化进行了模拟,实现了其孔隙网络结构的直观可视化.可视化结果表明：不同状态下的孔隙结构具有一定相似性.利用象素点覆盖法对结构图的分形特性进行分析,证实了文中所提出的模型的可行性.     

基于双尺度分形盒维数的电能质量扰动信号识别

提出一种电能质量PQ(Power Quality)扰动信号时域分析方法。在PQ扰动信号分析中,分形维数用来描述信号的不规则性和复杂度。由于引起各种PQ扰动的来源不同,致使扰动信号在不规则性和复杂度上体现出差异,为PQ扰动信号分析提供依据。平面离散信号的传统分形盒维数计算通常基于正方形盒,而对于PQ扰动信号,时间和幅值是完全不同的物理概念,采用基于时间和幅值的双尺度长方形盒对PQ扰动信号计算盒维数,根据PQ扰动信号的周期或准周期特性推导无标度区的长方形盒尺度确定经验公式,并通过具体波形简单验证。典型的PQ扰动信号分析的结果表明,其描述的特征量明显,可以识别扰动。盒维数的简单统计结果可以作为PQ神经网络分类器的输入特征量。     

一种新型的局部放电信号处理方法

提出了用小波分析和分形相结合求局部放电信号分维的方法。不同的局部放电信号 ,分维不同 ,故分维能用来识别局部放电信号 ,以便对局部放电信号进行相关处理 ,实验表明该方法能精确地识别声电信号 ,找出声电信号的对应关系 ,提高故障定位的精度     

直接预测脱硫剂煅烧产物孔隙分形维数的模型

分形维数是分形几何结构特性的一个重要参数，其反映了几何结构的光滑规则程度，该文在石灰石分解和CaO晶体烧结模型基础上，预测出石灰石分解所生成CaO孔隙的比表面积和孔隙率，以比表面积和孔隙率为参数，根据提出的孔隙分布模型，计算出CaO孔隙中孔容积的分布情况，结合分形介质中孔隙分布与分形维数之间的关系方程，直接预测出石灰在各种煅烧条件（煅烧温度，CO2浓度等）下，分解产物CaO孔隙的分形维数，并进行了实验验证，结果表明：所建立的模型是可靠的，可以对石灰石煅烧产物CaO孔隙结构的分形特性进行预测。