水信息获取与处理技术及发展

在对水信息系统模型内涵与外延分析的基础上,综述了水信息获取与处理技术的研究与应用的内容:①水信息获取的基本理论框架;②水信息获取技术及发展;③多源信息融合处理技术。探讨了水信息系统的信息获取技术互补、信息融合算法选择和系统评估3个关键问题。     

无线传感器网络的元胞自动机自组织算法

提出一种分布式、自适应的无线传感器网络元胞自动机(CA)自组织算法,将网络中的每个节点映射成CA中的元胞,通过控制节点在不同时间的状态转换(活跃/睡眠),消除与邻居节点间的频繁通信,从而降低能源消耗。仿真实验结果表明,该算法具有较强的目标检测能力。     

一种多幅单视角图像的双投影柱面全景图生成算法

提出一种多幅单视角图像的双投影柱面全景图生成算法.首先对多幅单视角图像进行正投影,形成一幅空间柱面形状的立体图像;其次对图像重叠部分的对应特征区域进行匹配和接合来实现图像无缝拼接;最后把得到的空间柱面立体图像在圆柱体侧面的任意一个切平面上反投影展开,即可生成一幅360度柱面全景图.实验表明,该算法运算量较小,能快速、有效的生成柱面全景图.     

河流水面成像测速方法的比测试验研究

大尺度粒子图像测速（LSPIV）是一种新兴的非接触式瞬时全场流速测量技术。以LSPIV为基本原理,针对现场条件下特有的水流示踪物、复杂的光学成像环境及受限的测点布设方式,通过对流场图像采集、水面背景抑制、运动矢量估计、时均流场重建、水面流场定标及断面流量估计等技术方法的集成创新,建立一套完整的河流水面成像测速（RSIV）工作模式。为评价RSIV的性能并提出研究需求,在现场开展与流速仪法和雷达法的比测试验。结果表明,RSIV法的时均流速测量精度可以达到0.5 mm/s以内,相比流速仪法具有更高的时空分辨率。当流速系数和断面划分方式选择合适时,流量估计值和雷达法的一致性较好。试验初步验证河流水面成像测速方法用于河流流速、流量测量的可行性。     

河流水面成像测速方法的比测试验研究

大尺度粒子图像测速(LSPIV)是一种新兴的非接触式瞬时全场流速测量技术。以LSPIV为基本原理,针对现场条件下特有的水流示踪物、复杂的光学成像环境及受限的测点布设方式,通过对流场图像采集、水面背景抑制、运动矢量估计、时均流场重建、水面流场定标及断面流量估计等技术方法的集成创新,建立一套完整的河流水面成像测速(RSIV)工作模式。为评价RSIV的性能并提出研究需求,在现场开展与流速仪法和雷达法的比测试验。结果表明,RSIV法的时均流速测量精度可以达到0.5 mm/s以内,相比流速仪法具有更高的时空分辨率。当流速系数和断面划分方式选择合适时,流量估计值和雷达法的一致性较好。试验初步验证河流水面成像测速方法用于河流流速、流量测量的可行性。     

近红外成像的便携式大尺度粒子图像测速仪

开发了一种用于河流表面流速场测量的便携式大尺度粒子图像测速仪(large-scale particle image velocimeter,LSPIV).该仪器基于一台以图像处理专用DSP为核心的智能相机,代替PC高效地完成图像采集和处理的任务.首先利用近红外波段下水流示踪物(弱小目标)和水体光强反射率的差异,在单色CMOS传感器前加装红外滤镜抑制水面光学噪声,增强弱小目标与背景间的对比度,提高了后续运动矢量估计中相关曲面的峰值信噪比.其次,提出了一种基于时空联合滤波的时均流场重建方法,利用河流流场中的先验和冗余信息识别并修正错误矢量,改善了天然河流中由于示踪物密度过低或分布不均造成的表面流速估值过低问题.最后,通过静水和动水条件下的2组现场实测验证了近红外成像系统及图像处理算法的有效性.     

基于相互邻近度的密度峰值聚类算法

密度峰值聚类算法对密集程度不一数据的聚类效果不佳,样本分配过程易产生连带错误.为此,提出一种基于相互邻近度的密度峰值聚类算法.所提算法引入k近邻思想计算局部密度,以此保证密度的相对性.定义综合数据全局和局部特征的样本相互邻近度的度量准则,据此准则,提出一种新的样本分配策略.新的分配策略采用k近邻思想寻找密度峰值,将密度峰值的k个近邻点分配给其对应类簇,对所有已分配数据点寻找相互邻近度最高的未分配数据点,将未分配数据点分配给已分配数据点所在类簇.在合成和UCI数据集上,将所提算法与DPC、DBSCAN、OPTICS、AP、K-Means及DPC的改进算法进行比较,实验结果表明,所提出的算法性能最优.     

射频/微波能量收集系统的整流电路研究进展

射频/微波能量收集系统以可持续、环保等优点在无线传感器网络、可穿戴设备等领域具有广泛应用前景。对近年来射频/微波能量收集系统的整流电路的研究进展进行了概述。分析并讨论了整流电路的技术指标和电路结构,分别从器件研究和电路设计两个方面对整流电路的研究进展进行分析、归纳。从原理、性能提升等方面分析具有低的零偏压电阻值的自旋二极管应用于微瓦量级信号整流电路的潜力;从微弱信号整流、宽输入功率范围信号整流、高功率转换效率整流、阻抗去敏感化4个方面分析了整流电路设计的关键问题,归纳出有效的解决途径并对整流电路的发展趋势进行了展望。     

基于自适应主动学习与联合双边滤波的高光谱图像分类

在高光谱图像分类中,选择合适的样本作为训练样本对分类器进行训练非常重要。将样本的不确定性与代表性相结合,通过自适应主动学习方法来完成样本的选择。用核K均值聚类来获取具有代表性的样本,用最优标号和次优标号的概率差值与两者比值的加权和来度量不确定性。此外,为了提高分类的准确率,利用联合双边滤波来获取高光谱图像的空间信息,并将其融入分类过程中。最后,提出一种融合自适应主动学习与联合双边滤波的空谱结合高光谱图像分类方法,并通过实验验证了所提方法的优越性。     

可编程函数波形发生器

提出了一种采用ＭＣＳ－５１系列单片机８３０１控制的全数字式波形合成技术。