基于多步迭代方法的快速总变分图像复原

针对目前总变分图像复原算法收敛速度较慢的问题,本文提出了一类基于多步迭代的快速总变分图像复原算法.提出了两种多步总变分图像复原算法:多步迭代收缩阈值算法和多步迭代加权收缩算法,并针对多步算法每次迭代需要额外估计权参数的不足,给出了一种固定权参数的多步总变分复原算法.同传统的单步总变分复原算法相比,提出算法在每次迭代过程中无需额外增加计算量,且需要很少的迭代就能达到收敛.实验结果表明:对复原不同因素引起的退化图像,文中提出算法的收敛性能远高于传统的单步迭代复原算法,从而我们提出的算法是有效的.     

影响地震动空间变化特性的效应研究

通过一个两跨连续梁的算例，分析了地震动空间变化特性的不同效应的影响。认为：考虑非一致激励，在结构风度较小时，对连续梁的弯矩响应是有得的，且行波效应的影响更为重用，在结构刚度很大时，对连续梁的弯矩呼应是不利的，且有相干效应的影响更为重要；在连续梁的弯矩响应组成中，拟静力与动力交叉项的贡献较小为负值，忽略其贡献对连续梁的内力响应是偏安全的；在连续梁的位移响应组成中，拟静力响应的贡献占绝对主导地位。     

空间大型桁架在轨增材制造技术的研究现状与展望

空间桁架作为航天器结构的理想支撑平台,在深空探测、高分辨率对地观测等空间任务中得到了广泛应用.大型化、轻量化是航天器及其空间附属机构的发展趋势,但受地空运载能力与运载成本的约束,现有常规就地制造技术已无法满足大尺寸、高性能、复杂结构件的太空应用需求.在轨增材制造(在轨3D打印)技术可突破常规就地制造瓶颈,解决空间制备难题,实现低成本在轨建设.在轨增材制造是一种在微/零重力作用、高交变温差、强辐射等极端环境条件下的新型制造技术,由于发展时间较短,技术成熟度较低,诸多基础科学问题与关键技术问题尚待解决.空间大型桁架的在轨增材制造不同于传统地面增材制造,是地面增材制造技术的拓展与延伸.目前,在基础研究方面,国内外已开展了空间微重力环境下的熔融沉积成形增材制造试验,验证了微重力环境下熔融沉积增材制造的可行性.在成形装备方面,中、美、欧等国家或联盟均研制了适用于空间站舱内的熔融沉积增材制造样机,而针对空间大型桁架在轨增材制造的舱外装备,尚处于概念设计向工程样机转化的阶段.在成形工艺方面,受限于装备进展,在轨熔融沉积成形工艺性能研究较少;在模拟微重力环境中增材制造方面,针对大尺寸、长轴径比聚合物及其复合材料熔融沉积成形制件的力学性能各向异性,已通过材料改性、层间粘结热调控等方法得到不同程度的改进.本文系统总结了空间大型桁架在轨增材制造技术的发展现状与研究进展.针对在轨熔融沉积成形增材制造,归纳综述了空间微重力影响、在轨成形装备、成形工艺等关键瓶颈技术的研究现状,探讨了空间大型桁架在轨增材制造面临的挑战与发展趋势,为空间大型结构的在轨构建提供了理论基础与技术参考.     

空分设备自动控制技术的发展现状与展望

介绍目前空分设备的控制系统状态及控制技术水平,分析空分用户的用氧特点,阐述空分设备自动控制技术的发展趋势,提出"随动变负荷"概念在DCS系统内的实现展望,并且明确了空分设备对"寻优控制技术"的需求。     

空间变化地震作用下钢管混凝土拱桥的抗震分析

为了研究空间变化地震作用下钢管混凝土拱桥的抗震性能,以一座钢管混凝土拱桥的实际工程为例,采用虚拟激励法对此拱桥在空间变化地震作用下的抗震性能进行了系统的理论分析。提出了考虑非一致土层分布条件下的空间三维地震动的合成方法,在综合考虑地震动的多维性、不相干效应、行波效应,特别是一致和非一致土层分布条件下局部场地效应的基础上,对钢管混凝土拱桥进行了多维多点随机振动分析。研究结果表明：场地效应会对结构产生显著的影响,软土场地会导致结构产生较大的响应,同时非一致的土层分布也会对结构响应产生不可忽略的影响;地震动的多维性,特别是竖向地震激励会对拱桥结构响应产生较大影响;在抗震分析中应考虑这些因素的影响,以免错误的估计结构的响应。     

精细陶瓷超微细粉制备技术的现状与展望

本文较详细地介绍了精细陶瓷超微细粉制备技术的各种方法,尤其重点介绍了当前流行的醇盐法、Sol-gel 法、蒸发凝聚法和气相反应法。并对各种方法的优缺点作了比较,同时展望了今后超微细粉制备技术的发展方向。     

基于变分模态分解与流形学习的滚动轴承故障特征提取方法EI北大核心CSCD

提出了一种基于变分模态分解(VMD)和局部切空间排列算法(LTSA)相结合的滚动轴承早期故障诊断方法。首先利用VMD算法分解圆柱滚子轴承不同运行状态下的振动信号,通过求取瞬时频率均值并绘制特征曲线筛选出与原始信号最为相关的几个分量;然后,提取有效模态分量的时域指标和小波包频带分解能量所构成的频域指标,两者结合初步提取高维故障特征后,再应用LTSA对故障特征进行二次提取;最后输入到K-means分类器进行故障类型识别;通过对圆柱滚子轴承故障诊断的对比实验分析,发现:(1)与时频特征+LTSA、EMD+LTSA特征提取方法相比,VMD+LTSA方法在分类效果和识别精度上更具优势;(2) LTSA算法相比较于PCA、LPP、LE、ISOMAP和LLE这5种算法,其降维后的特征故障敏感性最好。研究结果表明所提出的方法在圆柱滚子轴承故障诊断方面具有一定的优越性。     

语音分离技术的研究现状与展望

从计算听觉场景分析和盲源分离两种方法综述了当前语音分离技术的研究现状和发展方向。计算听觉场景分析是用计算机来模拟人类听觉系统的处理机制。它可分为两大类：一类是数据驱动型，特点是信息由低级向高级的单向流动；另一类是图式驱动型，特点是信息由低级向高级和由高级向低级结合的双向流动。最后指出信息双向互流的混合语音分离模式将是未来计算听觉场景分析研究的主要模式：基于听觉和视觉的结合来改善语音分离效果的研究将是未来研究方向之一。此外，盲源分离的欠完全问题．非线性混叠信号的可分离性、非平稳混叠信号的盲分离问题都将需要进一步研究：基于CASA和BSS联合进行语音分离将是未来研究的热点。     

空间充气展开结构用刚化材料和刚化技术的研究现状

刚化技术和刚化材料是空间充气展开结构的一项合材料;热塑性(和轻度交联热固性)复合材料;铝/聚合物层合板.本文介绍了这几种材料的典型刚化技术,分别介绍了刚化体系的特点、研究现状以及该刚化技术相应的优势与局限性.     

粒子空间分布与复合材料导热性能关系的模拟研究

深入研究了粒子空间分布对材料导热性能的影响, 探索了有效导热通路形成的必要条件。为了解决任意体积分数、指定空间构型的代表体积元(RVE)建模难题, 用空间分布势能函数来描述目标空间分布构型, 设计了Monte Carlo可控空间分布算法, 该算法能够有效生成包含团簇和网链结构的任意空间构型的RVE。模拟研究结果表明: 相同体积分数下, 网链构型较团簇构型更能有效地形成导热通路, 具有更高的热导率; 体积分数对有效导热通路能否形成有重要影响, 仅当体积分数大于20%之后, 才具备形成有效导热通路的条件; 粒子间距只有小于一定水平时, 导热通路才能有效形成, 随着粒子间距的增加, 热导率成指数衰减。一定量的体积分数和较有效的粒子分布是形成有效导热通路的两个必要条件, 二者缺一不可。      

基于点扩散函数的散焦图像复原及其效果比较

针对已知的散焦图像数学模型,通过先估计点扩散函数(PSF),然后利用维纳滤波估计原始清晰图像的方法,探讨PSF、调制传递函数(MTF)的估计方法,具体包括边缘地物法、空间频率响应法、基于APEX方法的估计算法.结合复原图像的模糊度客观评价函数和主观视觉评价来判别各方法的优劣,结果表明:边缘地物法较优.     

多区域参数估计实时图像盲复原

APEX图像盲复原技术(BIR)往往因算法速度过慢,不稳定或者输入参数过多而难以实时应用。针对这些限制,基于一般BIR过程中有一个非常重要的属性:降质图像与降质点扩散函数PSF尺度大小存在强不对称性,提出了多区域参数估计的方法,通过MAP理论证明了多次参数估计的合理性,并且通过实验说明了多次参数估计方法的可行性。通过多区域参数估计方法,提高了APEX算法估计参数的精度,进而提高其可用性。通过对仿真图像和实际的图像进行复原处理验证了算法的有效性。该算法速度快、稳定,可用于低噪声高斯类模糊图像实时图像盲复原。     

双曲正切非线性函数和加均值量化算法对BP神经网络图像压缩处理的影响

为了有效改善整个网络神经元的信息处理的特性,采用了双曲正切S形非线性传输函数和加均值量化算法,建立了BP神经网络图像压缩处理系统。由实验分析发现采用双曲正切传输函数的神经网络对图像处理的质量有所改善,并证明了这种传输函数的有效性。在此基础上又采用了加均值量化算法来提高神经网络图像压缩处理的训练速度。经过实验证明这种方法不仅不影响神经网络图像处理的质量而且缩短了网络传输图像的时间,由此证明了所提出算法的可行性。     

改进的引力模型耦合明文像素相关交叉机制的图像加密算法

目的解决当前图像加密技术严重依赖混沌系统,使其通用性较差,难以直接加密非方形图像,且因混沌系统的周期性,算法的安全性不足的问题。方法提出了改进的引力模型耦合明文像素相关交叉算子的图像加密算法。首先,利用多个一维混沌映射,定义联合混沌变换模型,输出密钥流;随后,基于明文像素位置,设计像素相关交叉机制,联合密钥流,对明文进行高效置乱;构造质量动态变化函数,用其替代传统引力模型中的恒定粒子质量,增强算法的敏感性,并用改进的引力模型对置乱图像完成扩散,彻底改变像素值;最后,构建密文增强模型,对输出密文进行二次扩散,扩大密文的NPCR(Number of pixel change rate)与UACI(Unified average changed intensity)值。结果实验结果表明:与当前图像加密机制相比,所提加密算法不但可以扩散方形图像,而且能够对非方形目标直接加密,具有更高的通用性与安全性,以及更强的抗差分攻击能力。结论所提出的算法能够加密非方形尺寸的图像,具有较强的通用性与安全性。     

基于熔池图像特征的焊缝质量指标设计与分析

目的 熔池是焊缝形貌的动态成形特征,建立熔池图像质量与焊缝形貌之间的映射关系能促进焊接质量实时智能检测。方法 采用暗通道处理法进行滤波降噪,差分融合算法融合暗通道图和直方均衡化图。结果 利用所述算法对5种焊缝缺陷对应的熔池图像进行处理能有效滤除点状噪声,并且图像的清晰度和对比度较原图增大了两倍及以上。结论 设计融合图像及焊缝形貌评分指标,建立熔池–焊缝评分方程,验证了熔池图像预测焊缝缺陷等级的可行性。