粒子图像测速技术中的自适应选窗技术

针对粒子测速系统固定窗口分析对复杂流场适应能力较低的问题,提出了一种改进的处理方法:利用加权平均的方法对后续图像的预测处理,根据窗口内数据的相关程度与粒子分布浓度来对分析窗进行迭代选择.最后,利用标准粒子图像对该方法进行了仿真验证,证明了其可靠性与实用性.     

自组织映射神经网络在粒子图像匹配中的研究

研究了动态粒子图像追踪过程中的误匹配问题,提出了基于自组织映射(SOM)神经网络的粒子图像匹配算法。该方法使用SOM神经网络将归一化相关算法与最近邻判断准则结合在一起。首先使用互相关算法估计初始匹配位置;然后根据不同相关度的位置信息构建SOM神经网络并使用近邻支持判断准则选择最佳匹配位置。经SOM神经网络改进的粒子图像匹配算法大大减少了伪矢量的数量,增强了实际的处理能力;最后,使用人工合成的粒子图以及真实流场中的粒子图像进行了算法验证及误差分析。结果表明,该算法在分析精度方面有很大的提高并且具有很强的鲁棒性。     

基于DE蝙蝠算法优化粒子滤波的目标跟踪

在目标跟踪领域,粒子滤波技术有处理非线性非高斯问题的优势,但是标准粒子滤波在利用重采样方法解决退化现象时,会产生粒子贫化问题,导致滤波精度不稳定.针对这种问题,本文算法采用了差分进化蝙蝠算法对粒子滤波进行改进.本文算法将粒子表征为蝙蝠个体,蝙蝠种群通过调节频率、响度、脉冲发射率,伴随当前最优蝙蝠个体在目标图像区域进行搜索,并且可以动态决策是采用全局搜索还是进行局部搜索,从而提高粒子整体的质量和合理的分布;引进的差分进化策略可以增强蝙蝠个体跳出局部最优的能力.为了验证本文算法的优化性能,将本文算法和标准粒子滤波算法进行性能分析对比.实验结果表明本文算法滤波性能优于标准粒子滤波算法.     

基于粒子筛选处理的粒子滤波改进算法

针对粒子滤波中的粒子贫化问题,分析了目前用于增加粒子多样性方法存在的不足,提出了一种新的粒子筛选与处理方法.通过设置筛选区间,保留该区间内的粒子,对区间外的粒子进行移动处理,从而改善粒子分布.仿真结果表明,该方法能够有效缓解粒子贫化问题,提高滤波精度.同时由于有效样本数增加,降低了重采样次数,总体上减少了算法运行时间.     

粒子测速系统中相位相关法在的优化设计

介绍了相位相关法的匹配原理。针对在粒子测速系统(PIV)应用中由于粒子运动而引起的不匹配以及亚像素快速求解等问题,提出了分层匹配后“伪粒子”的去除方法和相关运算的快速求解算法。使用优化的匹配流程仅需一次2D-FFT便可准确求出两幅粒子图像的亚像素级匹配点。最后,使用合成的粒子图像进行了算法验证和效率分析并给出了仿真结果。经验证,优化后的相位相关匹配具有高效性与可靠性。     

粒子滤波算法

粒子滤波算法逐渐成为科学领域的研究热点.文章首先阐述了粒子滤波算法的提出背景,根据m阶马尔科夫假设,分析算法基本原理并推导后验概率密度及权值更新公式.分析了基本粒子滤波算法中存在的问题以及解决方法.针对粒子滤波算法重要性采样密度的选择问题,综述了重要性采样密度选择方法.对重采样技术及样本匮乏问题进行了深入的分析,讨论了算法收敛性分析的最新进展.对自适应粒子滤波算法以及粒子滤波算法在各主要应用领域的进展进行了论述.最后对粒子滤波算法的研究前景提出了展望.     

基于粒子群优化算法的图像分割研究

借助于粒子群优化算法,进一步对图像分割技术开展相关研究,具体研究方法是针对常规分割技术与现代分割技术的联合运用,通过对粒子群优化算法,建立并且完善具有一定自适应功能的图像分割方法,以此可以达到自动、精确以及快速分割图像的重要作用.     

粒子群优化粒子滤波方法

针对粒子滤波方法存在粒子贫乏以及初始状态未知时需要大量粒子才能进行鲁棒状态预估等问题，将粒子群优化思想引入粒子滤波中．该方法将最新观测值融合到采样过程中，并对采样过程利用粒子群优化算法进行优化．通过优化，可使粒子集朝后验概率密度分布取值较大的区域运动，从而克服了粒子贫乏问题，并极大地降低了精确预估所需的粒子数．实验结果表明，该算法具有较高的预估精度和较好的鲁棒性．     

离焦数字粒子图像测速中粒子中心检测方法

在离焦数字粒子图像测速(Defocusing digital particle image velocimetry,DDPIV)技术中采用2D高斯函数作为离焦粒子灰度分布模型具有一定的局限性.当粒子模糊半径较大时,难以有效地检测出粒子中心位置.针对此问题,基于圆的霍夫变换(Circular Hough transfor...     

固体入水的边界压力处理及表面粒子位置的修正

基于传统光滑粒子流体动力学(SPH)方法的边界力法、虚粒子法或耦合力法处理固体入水时,流 体与固体交互界面的粒子密度不连续、压力不稳定、固体边界处会发生部分流体粒子穿透或分离等现象,而流 体表面因为受到力的作用,表面破碎后,液面较粗糙。针对上述问题,结合边界力和虚粒子的优点,对耦合力 法进行改进,处理运动固体边界,阻止流体粒子穿透固体边界;改进交互界面的压力计算方法,提高计算精度, 稳定交互界面压力场;对流体表面的粒子位置进行校正,提升流体表面自由流动液面边界的模拟效果。通过经 典的二维固体入水实验,对该方法进行了验证,实验结果表明,本文方法在流体粒子与固体粒子交互后,交互 界面压力稳定,界面分离清晰无穿透,表面流体粒子分布均匀,流场的运动真实自然。