消除图像伪轮廓的各向异性自适应滤波

摘要：目的：图像反差增强、重复量化、有损压缩等操作容易造成伪轮廓瑕疵,使原本平滑的区域呈现不真实的亮度和颜色跳变,损害图像质量。针对这一问题提出一种各向异性自适应滤波方法,用于消除伪轮廓．方法：首先检测图像中的边缘和平坦区,若边缘位于平坦区域则判定其为伪轮廓,得到一幅伪轮廓分布图．对伪轮廓上每一点计算两个特性：伪轮廓走向和分布密度,量化为8个方向和6种尺度,据此确定不同方向特性和不同尺度的滤波参数,选择相应的滤波器．为保护目标边缘不受损伤,在含有伪轮廓的图像中提取强度超过指定阈值的边缘,对其进行膨胀生成模板用以屏蔽滤波效果．结果：该方法能有效消除伪轮廓并保护真实边缘不受损伤。实验中采用峰值信噪比（PSNR）和结构相似度（SSIM）评估图像质量,结果表明,各向异性自适应滤波器特性优于其他方法．结论：消除伪轮廓的自适应图像滤波方法能消除因过度增强或不当量化造成的伪轮廓瑕疵,并保留真实边缘,提高图像的视觉质量.     

各向异性自适应滤波在合成孔径雷达图像中对斑点噪声的去除

在相干成像过程中,散斑是一种非加性的过程,在去除噪声的同时不模糊边缘特征是一个公认的难题。我们提出一个新的散斑去除算法,它利用一个各向异性方向滤波器去自适应图像中最近域重要特征的距离和方向。通过对图像边缘位置和方向的估计,使得在去除斑点噪声的同时而不模糊边界。针对每一个像素,运用一个高效算法计算其到最近边缘的方向和角度,并将其分别存储到距离和方向映射中。然后,一个各向异性方向滤波器运用其中。最后,用真实的合成孔径雷达测试了该算法的有效性。实验表明,新的算法相比去其它方法而言,在散斑去除的同时能更好的保存边缘等特征信息。     

基于兴趣点的北京市住宅生活便利度指数研究

住宅的生活便利度指数指住宅居民在一定范围内可利用的设施种类与数量,是城市宜居度的重要指标.兴趣点(point of interest, POI)数据是一组包含物理实体属性的地理坐标点,具有数据种类详尽、粒度精细、范围广和时效性强的优点.基于高德POI数据,对北京市城区住宅的生活便利度指数进行研究,提出面向地铁出行的各向异性距离度量方法,根据构建的生活便利度指数指标体系将住宅分为优质、良好、中等和待改进4个等级.各等级住宅在城区中的空间分布结果表明,考虑地铁出行后,对住宅的生活便利度指数度量更为合理.     

考虑坝基岩体抗剪强度各向异性的重力坝抗滑稳定分析方法

为研究节理岩体抗剪强度各向异性特征对重力坝抗滑稳定性的影响,利用结构面网络模拟技术,计算节理岩体在主滑动方向上沿不同角度剪切的连通率与相应的抗剪强度参数,对Mohr-Coulomb强度准则进行各向异性修正。在此基础上,结合极限分析法,提出了一种考虑岩体抗剪强度各向异性特征的重力坝抗滑稳定分析方法。将该方法应用于向家坝泄12坝段的深层抗滑稳定分析,并与传统方法的计算结果进行对比。结果表明:该方法与传统方法获得的临界滑裂面位置比较接近,但其抗滑稳定安全系数明显小于传统方法,且临界滑裂面的剪出段倾角与坝基岩体连通率的最大值方向基本一致,和实际情况相符。该方法充分考虑了岩体抗剪强度各向异性的影响,对合理评价重力坝的抗滑稳定性具有重要的工程和现实意义。     

考虑偏压作用的基坑抗隆起稳定性上限分析

为了研究偏压荷载对抗隆起稳定性的影响,提出了一种考虑偏压作用的基坑抗隆起稳定性计算方法,将墙后土体沉降变形近似简化为余弦曲线,从而在研究偏压作用对基坑抗隆起稳定性影响时可计入偏压荷载范围和坑边距等因素,同时在极限上限分析法的公式推导中考虑了土体各向异性对基坑抗隆起稳定性的影响。将该方法与HASHASH和WHITTLE提出的波士顿蓝黏土深基坑开挖有限元模型进行对比,通过数值算例研究了挡墙入土深度、基坑深度、土体各向异性、最下一道支撑到坑底距离及偏压荷载等因素对抗隆起安全系数的影响。研究表明:基坑抗隆起稳定性系数随着土体各向异性比的增加而增加,随着最下一道支撑到坑底距离增加而增大,发现偏压作用距离坑边在2倍基坑深度之内对抗隆起安全系数影响较大。最后结合案例分析验证了该方法的有效性。     

叠前各向异性裂缝预测技术在顺南地区碳酸盐岩领域中的应用研究

顺南地区走滑断裂具有明显的控储、控藏特征,裂缝型储层的预测与描述对奥陶系碳酸盐岩油气勘探具有重要的意义。受该区沙漠地表及埋深大等条件影响,该区地震资料信噪比低,叠后资料识别裂缝的难度大、精度低。为此,以顺南三维w4断裂带为例,首先,以不同尺度裂缝建模及多方位数值正演模拟数据为基础,开展叠前裂缝各向异性敏感参数优选;其次,开展裂缝分方位,利用叠前地震方位各向异性技术对研究区一间房组、鹰山组储层裂缝发育密度和方向进行了区域上的检测,分析了裂缝相对发育带的分布规律。通过与储层、构造、断层进行对比分析,验证了叠前裂缝检测的可靠性,为该区下步的勘探部署提供一定的指导依据。     

水平管内气液两相流界面湍流各向异性分析

为探讨水平管内气液两相流湍流模型如何选择,提出水平管内气液两相流界面湍流为各向异性的猜想,分析了该界面湍流各向异性产生和发展的机理,指出界面湍流各向异性产生的湍流惯性力是水平管环状流形成的重要原因.通过比较二方程模型和雷诺应力模型(RSM)模拟同一个水平管环状流工况的结果来验证分析的正确性,在此基础上探讨了气液两相流湍流模型的选择依据.结果表明当水平管内气液剪切力较大时适合选用RSM模型,其他情况二方程模型和RSM模型均适用.     

三层软磁镍超晶格薄膜的共振频率

为了提高磁性薄膜的共振频率,采用量子格林函数方法研究了具有反铁磁性和铁磁性层间交换耦合的三层软磁镍超晶格薄膜的共振频率,并分析了各向异性、层间交换耦合、外磁场和温度对三层软磁镍超晶格薄膜共振频率的影响.结果表明,共振频率随约化温度的升高而减小;各向异性只能影响对应子层的共振频率,且各向异性越大,共振频率越高;层间交换耦合只能影响与其连接的子层的共振频率,且层间交换耦合越大,共振频率越高;当约化温度升高时,各向异性和层间交换耦合对共振频率的影响程度减小.     

散粒体的自组织临界性分析

基于二维模拟实验,研究竖向荷载下散粒体中的自组织临界性,揭示细观拱效应与宏观大崩塌的变化规律,以及拱效应与材料性质的关系.散粒体中每个小自组织的临界发展过程包括自组织搭拱、拱随遇平衡和拱崩塌的动力学演化.散粒体大坍塌是众多小自组织临界发生后的力学性质由量变到质变的过程.用随机理论细观探讨一个预期失败模式的理论模型,为研究散体材料结构自组织临界性系统的可预测性及灾害预测预报提供了科学依据.     

各向异性砂土剪切带角度的理论分析

针对平面应变条件下各向异性砂土剪切带角度的试验规律,采用传统的3种理论和分叉理论进行对比分析。将平面应变条件下剪切带角度的试验结果按照传统3种理论整理发现,尽管传统3种理论可以估算同种砂剪切带角度的极小、中间和极大值,但无法解释其各向异性规律。砂土在平面应变条件下破坏时会产生明显的剪切带,当剪切带方向和砂土沉积面方向接近时,会较早诱发剪切带的产生,使材料强度降低,造成了平面应变条件下各向异性强度规律明显不同于常规三轴条件下的试验规律,采用分叉理论结合各向异性模型则可以有效解释这个规律。随砂土沉积面角度的变化,模型可以从细观角度解释常规三轴条件下剪切带角度的单调变化的试验规律,结合分叉理论可以描述平面应变条件下其先减小然后增大的规律。通过几种理论对比分析表明,模型结合分叉理论不但能够描述多种应力状态下的平面应变和常规三轴应力条件下剪切带角度表现的不同规律,而且能够从细观角度解释其各向异性成因。