一种去除椒盐噪声的自适应极值中值滤波算法

针对椒盐噪声的特点,为了更好地滤除图像中的椒盐噪声同时又能较好地保护图像细节,提出一种自适应极值中值滤波算法。该算法通过对窗口内的非噪声点的检测自适应调整窗口大小,使用Max-Min算子作为噪声检测器,通过设置合理的阈值对灰度值等于极大值或者极小值的窗口中心的像素点进行噪声识别,减小将信号点误判为噪声点的概率,然后将检测出的噪声点用窗口内信号点的中值代替,而信号点保持不变直接输出。同时对超过设定的最大窗口的情况,窗口中心的像素点的灰度值用4个相邻的已处理的像素点灰度值的均值进行替换。实验仿真结果证明了该算法滤除椒盐噪声的有效性,在噪声较大时,去噪效果更明显。     

一种基于门限签名的区块链共识算法

针对区块链应用于物联网环境下的特点和要求,分析了目前广泛应用于联盟链的实用拜占庭容错算法（PBFT）的弊端以及目前应用于共识网络中的门限签名算法存在的普遍问题,提出改进的共识算法。首先,新共识机制将网络中的节点分组用部分节点的两两通信代替所有节点的两两通信减少通信量;其次,将组合公钥的思想引入到门限签名中,减少了通信量与计算量;最后,在节点之间引入信用分机制,优化视图切换协议。仿真结果表明,新提出的共识算法在数据吞吐量以及通信时延方面有了明显的提升,并且得到了通信量最低时的最佳分组方式。     

增长的规律：中国用水极值预测

用水发展趋势及其增长极值事关水资源管理宏观决策和重大水利基础设施布局,本文提出了"经济社会规模-生产水平-水资源供给"用水变化三元驱动机制,构建了受制于资源约束的适应性用水增长曲线(AIR曲线)和增长规律,总结提出了达到用水极限峰值时的经济社会特征参数与定量判别依据。研究以地级行政区为基本单元,分类判别了全国358个地级行政区用水量增长趋势,集合预测了全国及分区用水极限峰值及其发生时点,结果显示:在最严格水资源管理制度框架和既有工程规划体系下,中国用水极限峰值约为6480亿m~3,极值时点大概率会出现在2037年。综合中国用水历史规律和未来预测,提出了现状用水总量拐点的假象和供给"天花板"现象,研判了分行业需求增长趋势,探讨了中国用水极限峰值的不确定性。     

小水电站生态流量对电能损失率的影响分析

小水电站多以追求最大发电效益为目的,电站下游河道生态流量往往处于"无"或"少"的不良状况,对生态环境影响日益凸显.为研究电站下泄生态流量对电站电能损失的影响及影响因子的作用,本文选取江西省遂川县为研究区域,采用主成分分析法分析小水电站生态流量对电站电能损失率的影响.结果表明:(1)河道生态流量对小水电站目前运行实际发电量的损失率的影响阈值一般控制在[10％,20％].(2)电站效能属性第一主成分包括年利用小时数(M4)、设计流量与多年平均流量比(M5)和水量利用率(M6);电站出力属性第二主成分包括设计水头(M2)和设计流量(M3);装机规模(M1)为第三主成分装机属性单一主要指标;其中,M2和M4对电能损失率呈负作用,表明参数越大,相应电能损率失越大;M1、M3、M5和M6对电能损失率起积极正向作用,参数越大,相应电能损失越小.建议在小水电整改评估工作过程中,以考证M4、M5和M6的真实性和可靠性为先,后以电站铭牌特征值M2、M3和M1收集为辅,便于整改评估工作的顺利开展.本研究可为小水电站的评价认定和电能损失补偿提供一定的技术支撑和参考.     

基于降雨资料的雨量预警指标阈值求解模型

为保证雨量预警指标阈值在有效周期范围内发挥预警作用,通过分析现有雨量预警指标阈值的确定方法,提出了基于区域临界雨量法-降雨灾害同频率法-R/S分析法的雨量预警指标阈值求解模型。将该模型应用于江苏省泰兴市降雨时间序列的分析,对最大日降水量时间序列进行阈值确定、趋势分析,并用指标阈值进行预警验证。结果表明,该模型的雨量预警指标阈值确定结果相较单一模型更为准确,且具有一定的时效性,可为农村基层防汛预报预警提供参考。     

基于方向场正则化的线描画生成算法

图像风格转化在计算机视觉领域广受关注, 其研究目标在于将输入图像利用计算机转化为具有某种特定艺术风格的图像. 线描画作为一种古老的画种, 它通过简单的线条勾勒物体的轮廓, 具有简约、抽象的风格. 本文提出一种基于方向场正则化的线描画生成算法, 该算法由4部分构成: 1)采用非局部平均滤波对输入图像进行预处理; 2)计算输入图像的方向场, 并基于自表示的思想对方向场进行Tikhonov正则化, 为了提高运算速度, 采用Sherman-Morrison-Woodbury公式来对正则化算法进行加速; 3)以正则方向场作为引导, 对预处理图像作高斯差分滤波; 4)根据人类视觉系统的非线性特点, 设计感知阈值(Perceptual thresholding)算法来对高斯差分滤波的结果进行阈值处理, 得到二值化的线描画图像. 仿真实验表明, 该算法可将输入图像转化为线条流畅且能有效表达输入图像主要信息的线描画图像.     

机械密封微小形变图像测量系统像素当量的标定

在机械密封数字散斑微小形变图像测量系统中,像素当量的标定工作介于图像采集和处理之间;基于VC++2008 MFC开发了图像像素当量标定系统;系统包含了抓图、图像的阈值分割、形态学处理、扫描检测标定块的边缘及线性回归分析功能;介绍了抓图软件的开发过程;编制了形态学的腐蚀、膨胀及开/闭运算的函数,使用这些函数实现了图像的形态学处理;在形态学处理后显示图像的基础上框选包含标定块的理想区域使用扫描法获取边缘信息;对获取的边缘信息进行线性回归分析拟合出标定块的上下边缘的直线方程,根据拟合出的方程求出两条直线间的距离,最后用标定块的实际宽度除以直线间的距离即为像素当量;运行结果表明获得了亚像素级别的像素当量,保证了后期使用DSCM方法计算微小形变的精度.     

基于边缘保持的SAR图像预处理方法

SAR图像空间自适应Gamma MAP滤波去噪后,常残留一些类似脉冲噪声的像素点;为了滤除这些噪声,提高图像质量,采用基于阈值的极值中值滤波;在对SAR图像进行预处理时,将基于阈值的极值中值滤波算法级联到Gamma MAP算法滤波后的SAR图像;测试图像和数据显示,该方法提高了SAR图像质量,保留了SAR图像边缘细节,能很好地检测奇异性目标,易于硬件并行架构实现。     

基于一种新阈值函数的小波医学图像去噪

在多分辨分析小波阈值去噪方法的基础上,介绍了一种改进的阈值函数。该阈值函数既克服了硬阈值函数不连续的缺点,,又减小了软阈值函数中的估计小波系数与分解小波系数之间存在的恒定偏差。仿真实验的结果表明,该阈值函数较其他阈值函数具有明显的优越性。     

一种改进的基于多项式滤波的稳态检测方法

化工过程的数据中常常含有较多的随机误差和粗差干扰,导致传统的稳态检测方法无法得到准确的结果,从而降低系统故障诊断的可靠性。针对实际的工业过程数据,提出一种融合自适应平滑技术的稳态检测方法,该方法首先以基于导数分析的自适应平滑算法进行降噪处理,消除随机误差的影响,然后引入阈值拟合技术进一步抑制粗差干扰,以多项式滤波方法对数据进行稳态检测,根据测量信号的趋势特征确定过程是否处于稳态。仿真实验研究表明:融合自适应平滑技术的稳态检测方法能够克服传统稳态检测方法中随机误差和粗差干扰对检测结果的影响,进而显著提高稳态检测处理的准确性,检测结果明显优于传统的基于多项式滤波的检测方法。