LBP与低秩分解的网状织物纹理缺陷检测方法

针对网状织物纹理复杂,缺陷检测难度大的问题,提出一种基于局部二值模式(LBP)与低秩稀疏矩阵分解的网状织物纹理缺陷检测方法.首先,采用等价旋转不变的局部二值模式算法提取网状织物纹理特征,获得纹理特征矩阵;其次,根据纹理特征矩阵构建低秩稀疏分解模型;最后,通过最佳阈值分割算法对网状织物低秩稀疏分解产生的显著图进行分割.实验结果表明,与K-奇异值分解(K-SVD)算法相比,该方法的平均准确率达到89.94%,平均召回率达到93.88%,分类总正确率达到92%以上。     

结构化矩阵分解的网状织物缺陷检测方法

针对在网状织物缺陷检测过程中因纹理复杂造成误检问题,提出了一种结构化矩阵分解的网状织物缺陷检测方法。 首先,通过 Retinex 算法对图像进行增强,利用所提取的底层图像特征生成特征矩阵,并将其分解为含有织物图像背景信息 的低秩矩阵和含有缺陷信息的稀疏矩阵;其次,引入了高级先验矩阵和索引树两个部分,通过利用增强后图像进行获取,并 对两个部分进行特征融合,实现缺陷显著性增强。 通过计算稀疏矩阵的值,获得缺陷的显著性的大小;最后,通过最佳阈值 分割算法分割缺陷显著图,从而得到缺陷检测结果。 利用公开数据集 TILDA 和 BASLER 工业相机采集到的网状织物缺陷图 像验证了算法的性能。 研究表明,与其他算法相比,本文算法的识别准确率达到 94. 25%,召回率达到 92. 48%,分类准确率 达到 90. 12%。     

基于LBP和HOG特征的图案织物缺陷检测

为解决图案织物缺陷检测时传统人工的误检率、漏检率较高的问题,提出一种基于局部二值模式(local binary pattern,LBP)和方向梯度直方图(histogram of oriented gradient,HOG)特征相结合的检测算法。首先,将织物图像分解为多个重复单元(repeat units,RUs),提取其LBP和HOG特征,并对特征降维;其次,根据标记每个RUs特征的类别和对应在织物图像上的位置训练支持向量机(SVM);最后,利用分类器判别RUs特征中有无缺陷,并定位出RUs在织物图像中的位置。实验结果表明,与灰度共生矩阵(GLCM)作为特征矩阵的方法相比,该算法对图案织物常见的6种缺陷图像可实现提高检测效率、缩短检测时间,获取准确位置的目的。     

基于主结构提取与签名算法的织物缺陷检测

为解决目前基于图像处理的织物缺陷检测算法中,因织物组织纹理结构复杂、花型繁多造成的检测效果差的问题,提出一种基于主结构提取与图像签名算法的纹理织物缺陷检测方法。首先,使用改进的总变差模型去除织物纹理提取主结构;其次,利用高斯变换对待检测图像进行多尺度分解,构建高斯金字塔;然后根据视觉注意力机制提取颜色特征,通过图像签名算法对疵点进行显著性检测,最后利用自适应阈值的方法分割得到疵点区域。实验结果表明,算法可有效地提取各种织物的主结构,实现不同纹理织物图像的缺陷检测。     

基于特征融合的风机叶片表面缺陷检测模型

针对风机叶片表面缺陷检测识别率低、且易受光照影响的特点。提出一种基于卷积神经网络特征融合局部二值模式特征及核极限学习机的风机叶片表面缺陷检测方法。利用引入注意力机制的卷积神经网络提取图像深层次信息,然后提取描述图像浅层纹理信息的局部二值模式特征,采用主成分分析方法降低局部二值模式特征维度;将两种从不同层面描述图像的互补特征串行融合。用改进的麻雀搜索算法优化核极限学习机参数,利用融合的特征训练模型,得到最优模型进行缺陷识别。通过实验,在自建数据集训练后的分类准确率达到了97.5%,kappa系数达到95.1。相比利用单一特征检测,分类准确率有明显的提高。经风电场实际验证,本模型的平均分类准确率为96.3%,Kappa系数为94.5,漏报率明显降低。     

大矩阵压缩特征目标的低秩跟踪算法

针对压缩感知的矩阵低秩稀疏分解目标跟踪算法实时性差的问题,提出一种大矩阵压缩特征目标的低秩跟踪算法。该算法通过将大矩阵分成多个小矩阵的方法构建观测矩阵,进行矩阵低秩稀疏分解,获得各候选目标的误差向量并构建误差矩阵,求解误差矩阵列向量最小1-范数问题得到跟踪结果。为了适应跟踪过程中目标外观信息的变化,基于向量相似度判别有选择地更新字典。在跟踪结果不可信时,利用轨迹修正更新当前帧跟踪结果。通过6个典型视频序列上的对比实验,新算法的实时性是原算法的3倍。实验结果表明,在目标发生部分遮挡、光照变化、快速运动时,所提出的算法能实现目标的鲁棒跟踪。     

基于加权低秩矩阵填充的图像去噪算法

为了更好地利用图像信息和增强图像的视觉效果,图像去噪成为图像处理领域中一个热点问题。针对图像去噪问题,本文在低秩矩阵填充理论的基础上,提出了两种基于加权低秩矩阵填充的图像去噪算法。首先,基于补丁匹配提取相似的补丁组成低秩矩阵;其次,利用相似补丁的性质形成含有缺失项的低秩矩阵;然后,利用加权核范数构建补丁块的去噪模型;最后,基于奇异值阈值分解和优化一最小化奇异值阈值分别求解加权低秩矩阵去噪优化模型,得到基于奇异值阈值分解的加权矩阵填充(SVT-MC)去噪算法和基于优化-最小化奇异值阈值的加权矩阵填充(MMST)去噪算法。实验结果表明,本文所提出的SVT-MC去噪算法和MMST去噪算法对不同程度的混合噪声都具有良好的去噪效果。     

基于稳健非负矩阵分解的用电数据清洗和插补

针对运行工况下用电数据在采集和传输过程中通常存在噪声、异常值和丢失的数据质量问题,利用单一用户用电数据时空分布的低本征维和异常值的稀疏特性,提出一种基于低秩矩阵完备的数据缺失填补、降噪和异常值剔除统一处理方法框架。首先,鉴于实际中多用户用电场景和用电特征差异巨大,仅根据单一用户用电行为的内在相似性构建具有低秩特征的数据矩阵;进而,考虑列异常和稀疏异常等加性背景噪声影响,构建低秩提升正则约束的非负矩阵完备最优化模型;最后,采用交替迭代最小二乘法方式进行最优化问题求解,实现缺失数据填补和多重背景噪声消除。通过仿真分析和实验结果验证了算法的有效性和准确性。     

窗口加权协方差矩阵特征值检测织物瑕疵

针对织物瑕疵严重影响布匹质量的问题,提出织物窗口加权协方差特征值自动检测织物瑕疵的方法。首先,选择织物窗口,以每个织物灰度值为中心的窗口遍历整幅织物图像,计算织物遍历窗口的加权协方差矩阵,从而得出织物窗口加权协方差矩阵的特征值。织物瑕疵对应的加权协方差矩阵的特征值小于织物无瑕疵区域对应的特征值。织物无瑕疵织物窗口加权协方差特征值的均值作为织物瑕疵分割阈值。在检测阶段,根据分割阈值对待测织物的窗口加权协方差特征值进行判别,从而达到准确检测织物瑕疵的目的。实验结果表明,织物窗口尺寸范围在(11,31)时,织物的窗口加权协方差矩阵特征值可以准确快速检测织物瑕疵。避免了PCA多维特征值分类的过程,提高了检测织物瑕疵的效率,满足了织物工业在线检测需求。     

基于改进SAE网络的织物疵点检测算法

针对传统织物缺陷检测手工提取特征困难,疵点样本有限的问题,结合卷积自编码器(CAE),提出一种基于Fisher准则的栈式去噪自编码器算法(FSDAE)。首先从原始图像中截取若干小块图像,采用稀疏自编码器(SAE)训练,得到小块图像的稀疏性特征;其次利用该特征,初始化CAE网络参数,提取原始图像的低维特征;最后将该特征数据送入FSDAE网络进行疵点检测分类。分别对3类织物进行测试,实验结果表明,算法能够有效地提取织物图像的分类特征,且通过加入Fisher准则,提高了织物疵点的检测率。     

KZ-28型可控震源车负刚度隔振系统的研究

可控震源是物探领域的重要设备,其在低频段的隔振性能不理想,在一定程度上影响了勘探的效果。以KZ 28型可控震源车为研究对象,建立了负刚度隔振系统,通过降低刚度提高原隔振系统在低频段的隔振效率,并通过仿真验证该系统可以应用于可控震源车隔振。将负刚度系统引入可控震源车实物模型,进行了隔振效果测试。结果表明,该负刚度隔振系统能将提高隔振效率提升15%以上。负刚度隔振系统应用于可控震源车具有可行性,为后续工程应用奠定了基础。     

核电站半速汽轮机弹簧基础隔振效果评价方法的探讨

岭澳二期核电站的半速汽轮发电机(工作频率25Hz)采用了弹簧隔振基础,通常情况下,将弹簧基础简化为单自由度体系来计算的隔振效率,但用SAP2000有限元软件对岭澳弹簧基础隔振效率进行计算发现,有限元方法得到隔振效率与单自由度体系的结果差异较大,其原因在于单自由度体系计算方法无法考虑台板刚度对隔振效率的影响,因此采用单自由度体系的简化计算方法来计算汽机弹簧基础隔振效率是不合适的,对于汽轮机弹簧基础的评价方法建议如下:采用有限元的方法来计算各个弹簧支座处的传递系数,并采用SRSS组合方式来考虑多个扰力的影响,绘制机器工作频率一定范围内(如±25%)各个支座处传递系数-频率曲线,对弹簧基础隔振效率进行全面评价。     

Reducing vibration transfer from power plants by active methods

The possibility of applying the methods of active damping of vibration and pressure pulsations for reducing their transfer from power plants into the environment, the seating, and the industrial premises are considered. The results of experimental works implemented by the authors on the active broadband damping of vibration and dynamic forces after shock-absorption up to 15 dB in the frequency band up to 150 Hz, of water pressure pulsations in the pipeline up to 20 dB in the frequency band up to 600 Hz, and of spatial low-frequency air noise indoors of a diesel generator at discrete frequency up to 20 dB are presented. It is shown that a reduction of vibration transfer through a vibration-isolating junction (expansion joints) of pipelines with liquid is the most complicated and has hardly been developed so far. This problem is essential for vibration isolation of power equipment from the seating and the environment through pipelines with water and steam in the power and transport engineering, shipbuilding, and in oil and gas pipelines in pumping stations. For improving efficiency, reducing the energy consumption, and decreasing the overall dimensions of equipment, it is advisable to combine the work of an active system with passive damping means, the use of which is not always sufficient. The executive component of the systems of active damping should be placed behind the vibration isolators (expansion joints). It is shown that the existence of working medium and connection of vibration with pressure pulsations in existing designs of pipeline expansion joints lead to growth of vibration stiffness of the expansion joint with the environment by two and more orders as compared with the static stiffness and makes difficulties for using the active methods. For active damping of vibration transfer through expansion joints of pipelines with a liquid, it is necessary to develop expansion joint structures with minimal connection of vibrations and pulsations and minimal vibration stiffness in the specified frequency range. The example of structure of such expansion joint and its test results are presented.     

发动机悬置系统优化分析

发动机悬置系统是汽车发动机的重要组成部分，在车辆行驶过程中发挥着支承发动机、阻隔振动、提高乘坐舒适等作用。通过对汽车发动机的建模和仿真，研究悬置元件刚度与悬置系统固有特性的关系。在Adams软件中建立发动机悬置系统的三维模型，进行仿真分析，并在Vibration振动模块中得到悬置系统的固有频率和振动模态能量解耦分布，分析得出隔振效果不佳，以悬置橡胶垫的刚度为优化参数，得到新的能量解耦分布，在主振方向的解耦率到达了80%以上。对比初始数据，解耦程度有很大的提高，说明优化后的数据对发动机的隔振有明显的效果，验证了优化设计方法的可行性。     

隔振(震)技术在电力设施中的应用及前景

以隔振技术在某机械旋转振动控制的工程应用为例,根据隔振器设置原则确定了隔振(震)器的刚度、阻尼以及几何尺寸,通过自主编写的程序对安装了弹簧阻尼隔振(震)器的系统进行了最大振动线位移和隔振(震)效率的计算。最后,对隔振(震)技术在汽轮发电机组基础和变电站设施中的应用进行了展望。     

卡车胎近场噪声实验及仿真研究

随着汽车速度的提高以及电动汽车的推广,轮胎噪声在交通噪声中越来越彰显出来。以胎面振动及号筒效应等效辐射面分析卡车胎近场噪声机理,并通过实验获得卡车胎近场噪声特性,由近场声压数据表明轮胎噪声有很强的指向性;利用声全息实验获得轮胎噪声低频噪声与速度的相关度要大于高频噪声,卡车胎噪声主要以振动噪声为主,并进行滚动轮胎噪声仿真与实验结果对比。结合近场声压与声全息技术能有效获得轮胎近场噪声特性,并为优化轮胎设计、降低轮胎噪声提供科学依据和有利支撑。     

面向强周期振动干扰的涡街流量计系统研制

涡街流量计是流体振动型流量仪表,易受管道振动、流场扰动等影响,在小流量条件下测量误差较大,尤其在强振动干 扰下涡街信号被淹没,无法准确测量。 本文研制抗强周期振动干扰的涡街流量计系统,采用带有电压负反馈的差动式电荷放大 器,提高小流量信号的放大能力;提出基于频移策略的频率方差算法,减少强周期振动干扰的影响。 首先通过频移策略降低相 近频率的影响,然后根据流量信号与周期振动干扰的频带宽度不同,通过计算和比较频率方差,判定流量信号频率。 研制了涡 街流量计信号处理系统并实验,结果表明,研制的系统扩展了量程下限,且在强周期振动干扰条件下可以准确提取信号,精度提 升 1 个数量级。     

500 kV同塔四回路大跨越塔动力特性分析

介绍了西江500 kV同塔四回路大跨越塔的工程概况,对大跨越单塔和塔线体系进行了动力特性分析,并比较了大跨越单塔与塔线体系动力特性的差异。单塔和塔线体系均首先出现x轴弯曲振型,然后是y轴弯曲振型,再是z轴扭转振型;单塔的y轴弯曲振型频率和z轴扭转振型频率低于塔线体系。结果表明：大跨越塔的结构体系布置合理,导线提高了塔线体系的y轴弯曲和z轴扭转刚度。     

复合式动能采集器的多自由度宽频带设计优化

提出了一种多自由度宽频带压电 磁电复合式动能采集器,该动能采集器可以在多方向采集动能,有效地工作于较宽的频带,且可以同时以压电和磁电方式收集动能,大大提高了动能采集效率。介绍了复合式动能采集器的结构;分析和优化了采集器的拾振系统,从理论上验证了采集器的多自由度和宽频带的特性;介绍了磁电换能系统。研究结果表明,采集器在不同的工作频率下出现了两个振动峰值,验证了采集器的宽频带动能采集特性。通过实验测试进一步得出,与压电或磁电换能系统各自的输出性能相比,压电 磁电复合式换能系统的总体输出性能有所提高。