含温度补偿的便携式土壤水分测定仪研制

针对现有土壤水分测定仪的不足,研制了一种新型的便携式土壤水分测定仪。传感器快速测量出土壤温、湿度数据,GPS自动获取时间、经纬度信息,数据既可临时保存在仪器的存储芯片中,又可通过GPRS/GSM将数据及时发送到后台数据库和手机用户。通过温度补偿和野外验证实验得出,温度补偿项为Δy=0.0002 t3-0.011 t2+0.444 1 t-6.423 2,仪器所有功能运行正常,测量绝对误差为-3.64%~3.82%,平均绝对误差为2.24%,精度较高,适合在地方农技和水利部门推广应用,有助于农业水利信息化水平的提高。     

关于提高热电阻温度测量精度的设计方法研究

为了提高热电阻温度测量的精度,从温度传感器的选型、测量方案的设计、实际测量电路、硬件自校正、微处理器的选择、模拟信号预处理、滤波算法和软件非线性校正等方面给出了具体的设计方案。详细分析了自校正补偿及微信号采集转换电路的设计方案,设计了与DSP F2812的接口电路。实际应用表明,通过上述改进方案,热电阻温度测量准确度可以达到10 ppm的设计要求。     

用于光刻系统仿真的多边形处理算法

为提高光刻仿真效率,通过对光刻原理进行研究,提出了2种多边形处理算法,将掩模上的多边形图案进行切分优化,将其划分成若干矩形或三角形。在Linux环境下应用C语言设计出一个完整的光刻仿真系统,设计的具体光学参数为:光源波长为193nm,数值孔径为0.3~0.8,部分相干系数可调范围为0.2~0.8,可一次性仿真1μm×1μm到10μm×10μm范围内的45 nm~0.18μm工艺的复杂版图,并通过多次实验进行验证。实验结果表明:原版图图像的边缘细节得到保留,且该算法有效地减少了光刻模拟的计算复杂度与计算时间,整体效率提升20%以上,为当前智能传感器系统芯片的制造节省了宝贵时间。     

固定多摄像头的视觉拼接技术

视频拼接技术是计算机图形学和计算机视觉的重要分支,它的发展基于静态图像的拼接技术,但由于视频信息的复杂性,视频拼接也有区别于图像拼接,针对实际运用中的实时拼接的需要,本文提出了一种基于控制帧的固定摄像头视频拼接方法。首先采集控制帧图像,对摄像头进行参数标定获得相机内参和光心坐标,再使用一种改进的畸变矫正方法去除摄像头畸变带来的成像失真。然后对控制帧图像进行SIFT特征提取并进行粗匹配,再用RANSAC的方法剔除误匹配点并拟合出图像变换单应阵。最后使用查表法将各摄像头的图像同步投影到大场景图片上,对重合区域进行光亮补偿和多带融合。最终实现速度可达25帧/秒的实时视频拼接。     

一种在扩散加权图像降噪中的算法

扩散加权图像中的噪声为莱斯噪声并且图像本身含有丰富的边界信息,因而要求对DWI图像有效降噪的同时,能够较好地保留图像的边界信息。由于BEMD算法可将图像分解为细节图像及余项图像,其所分解的细节图像包括DWI图像的边界信息以及主噪声,而余项图像则描述图像的趋势信息。因此,提出一种将二维经验模态分解算法与改进的维纳滤波器相结合的降噪算法,并将该算法应用于DWI图像的降噪中。通过实验,将所提出的算法与其他算法应用于DWI图像的降噪处理,并通过对结果的分析比较证明所提出的算法能够更有效地对DWI图像进行降噪处理。     

Discriminative multi-task objects tracking with active feature selection and drift correction

In this paper, we propose a discriminative multi-task objects tracking method with active feature selection and drift correction. The developed method formulates object tracking in a particle filter framework as multi-Task discriminative tracking. As opposed to generative methods that handle particles separately, the proposed method learns the representation of all the particles jointly and the corresponding coefficients are similar. The tracking algorithm starts from the active feature selection scheme, which adaptively chooses suitable number of discriminative features from the tracked target and background in the dynamic environment. Based on the selected feature space, the discriminative dictionary is constructed and updated dynamically. Only a few of them are used to represent all the particles at each frame. In other words, all the particles share the same dictionary templates and their representations are obtained jointly by discriminative multi-task learning. The particle that has the highest similarity with the dictionary templates is selected as the next tracked target state. This jointly sparsity and discriminative learning can exploit the relationship between particles and improve tracking performance. To alleviate the visual drift problem encountered in object tracking, a two-stage particle filtering algorithm is proposed to complete drift correction and exploit both the ground truth information of the first frame and observations obtained online from the current frame. Experimental evaluations on challenging sequences demonstrate the effectiveness, accuracy and robustness of the proposed tracker in comparison with state-of-the-art algorithms.     

基于总体最小二乘法的系统响应修正方法

为了提高实时洪水预报的预报精度,提出了基于总体最小二乘平差理论的系统响应方法。传统的系统响应方法基于最小二乘法,只能考虑观测值的误差,因而传统的系统响应方法不能考虑动态系统响应矩阵存在的误差。对传统方法进行了分析并引入了总体最小二乘平差理论,改进方法同时考虑了动态系统响应矩阵和观测值的误差。针对动态系统响应矩阵的病态情形,通过总体最小二乘的岭估计解法给出稳定解。通过改进方法对新安江模型中的土壤含水量进行修正,应用于七里街流域,并与传统的系统响应方法进行比较。结果表明,两种方法都能提高模拟精度,改进方法相比于传统方法精度明显提升;改进方法的修正效果要优于传统方法,更加稳定。     

乌苏里江流域TRMM降水数据精度评价与修正

将地面站点观测的降水数据作为基准降水数据,评估汛期热带降雨观测计划(TRMM)降水产品3B42研究型数据(V7)与实时降水数据(RT)的日以及月尺度数据在黑龙江省乌苏里江流域的时空精度。结果表明:在时间尺度上,TRMM 3B42V7与3B42RT的日降水数据与站点降水数据相比,均系统性偏小,且相关性不是很好;相对而言,3B42RT与站点数据的偏差程度较小,相关性较好;月尺度数据与日尺度数据相比,月数据精度均有很大提高,且2种产品数据精度相差不大;在空间尺度上,TRMM 3B42V7和3B42RT都能较好地展现乌苏里江流域降水的空间分布特征。针对评估结果,使用加法和乘法模型对TRMM 3B42V7和3B42RT的月降水数据进行修正。修正后,2种TRMM卫星降水产品的月降水数据精度均有提高,并且加法模型修正效果更好。因此,可选取加法模型修正后的3B42RT月尺度降水数据用于汛期乌苏里江流域的相关水文研究。     

三江盆地二维地震资料处理方法研究与应用

三江盆地二位地震资料处理存在着较多的难题。如:静校正复杂;在逐步压制各类干扰的同时,难于保护低频有效信息和波组特征;波场复杂,准确拾取叠加速度比较困难。利用各种新技术新方法提高该地区地震资料的精度,是该地区地震资料处理的目标。通过综合应用各种静校正、地表一致性处理、噪声衰减、偏移等技术和方法,解决了该地区资料处理的难题,提高了地震资料的精度。实际地震资料处理的结果表明,以上处理技术和方法对该区复杂的资料处理效果明显。     

基于GP2Y0A02距离测量的仿真与辅助设计

为了实现非接触距离测量,利用多个仿真与设计软件设计了采用GP2Y0A02模块的距离光学测试系统。在PROTEUS中测量GP2Y0A02电压值,并在Matlab中采用多元线性回归建立GP2Y0A02电压与距离的拟合曲线,最后在开发的测量程序中利用拟合曲线求解得到距离量。测试结果表明,对于非线性位置测量采用适当数据处理方法能得到满意的测量精度。