各向异性粗糙表面的接触性能研究

本文通过对Onions-Archard的理论接触模型进行扩展,研究了由指数衰减可分自相关函数和高斯高度分布函数模拟的各向异性粗糙弹性表面和光滑表面接触时的接触性能,将粗糙表面润滑效应研究中常用的表面模拟方法和粗糙表面接触性能研究的理论模型联系了起来。在单个微凸体接触参数计算中,引进了适当的近似公式,简化了不同椭圆比时的接触参数计算,计算结果表明,当椭圆比1/γ>1时,各向异性粗糙表面的接触载荷,接触面积和平均接触压力均小于各向同性粗糙表面的值。     

光学薄膜BRDF五参数模型的粒子群优化

为得到光学薄膜表面双向反射分布函数的统计模型,测量了不同薄膜材料表面的激光(0.808 μm)双向反射分布函数.采用多参数优化的惯性权重模型粒子群算法,权重因子随迭代代数增加线性减小,从1.0线性递减至0.4,优化建立了材料BRDF五参数模型,即材料表面双向反射分布函数由kb,kd,kr,a,b五个参数确定,其中kd 决定漫反射分量的大小,kb决定镜向反射分量的大小,kr为小面元分布函数的参数,决定表面的斜率分布,a,b为待定参数,与介质的折射率有关.     

一种基于图像处理的车辆外形参数提取方法研究

针对传统车辆检测器的缺点,提出了一种基于图像处理技术的车辆外形参数提取方法．通过对车辆图像的预处理以及阈值分割将其转化为二值图像,依据处理后的车辆图像设计车辆外形参数提取算法并计算车辆的长、宽、高,最后引入误差函数,对算法进行了误差校正,实验结果表明所提出的方法达到了较理想的效果．     

基于频率分集探地雷达的介质参数估计方法

针对地下目标体周围介质参数估计问题,提出一种基于图像熵的介质参数估计方法。首先推导了介质条件下频率分集阵列探地雷达的点扩展函数,分析了点扩展函数与后向投影成像算法之间的联系,然后将频率分集探地雷达与超宽带探地雷达成像结果做了对比分析。对于同一块包含目标的待成像区域而言,介质参数对电磁波的传播速度有较大的影响,当采用不同的介质参数分别对该区域进行成像时,得到的成像结果亦不相同。对不同参数下的成像结果进行图像熵的计算,成像结果的图像熵值越小,则在使用该参数时成像的聚焦度越好,所对应的介质参数越接近其真实值。实验结果表明：在介质的电导率不为零时,频率分集探地雷达较超宽带探地雷达在目标定位成像方面具有更好的效果,且当目标为细长目标体时,所提出的参数估计方法能够对目标体周围介质参数进行有效估计。     

多相图像分割变分模型的标签函数提升方法

针对多相图像分割变分模型的局部极值问题,采用函数提升方法实现模型的全局优化。基于笛卡尔流思想和校准理论,将离散的标签函数提升为二值超水平集函数。利用二值标签函数凸松弛技术,设计标签函数子问题的凸优化方法,通过原-对偶算法和投影算法简化计算以提高计算效率。对多幅多相灰度图像和彩色图像进行分割试验,结果表明:所提模型的能量极小值较原模型直接计算结果小得多,与最小值的误差仅为0、0.426%、0.040%等。改进后的方法几乎不依赖初始水平集的设置和试验参数的选择,可以得到全局最小值;所提算法的迭代次数大大减少,计算效率显著提高。     

基于BRDF测量的Schlick模型改进方法研究

在红外场景仿真中Schlick模型是常用的双向反射分布函数(BRDF)模型,通过BRDF测量试验与Schlick模型计算结果比较发现该模型在出射天顶角小于入射天顶角时能够较好地与实际输出吻合,但是当出射天顶角大于入射天顶角一定角度的情况下,其函数值输出会随着出射天顶角的增大而逐渐增大,与实际现象不一致,为此,提出了一种新的Schlick改进模型,基于朗伯反射原理设计了一种余弦补偿函数,当出射天顶角大于入射天顶角时该函数与原Schlick模型结合,能够更好地表现大出射天顶角时的光照反射效果,通过与实验数据对比,表明改进后的Schlick模型与实验结果吻合,并针对两种飞机模型开展光照渲染效果对比,结果表明基于改进后的Schlick模型生成的光照渲染效果优于原Schlick模型生成的渲染效果。     

纹理图像多尺度灰度共生矩阵步长参数的研究

将小波变换多尺度理论用于分析确定共生矩阵最佳步长参数值,利用小波变换对原始图像进行分解,根据具体纹理图像,选择合适小波子图像(近似图像或其细节子图像)进行纹理分析,通过计算分解图像的纹理特征参数(对比度)确定最佳步长参数.当步长参数为最优值时,计算所得纹理特征参数值将处于周期极值位置,其利于纹理分析.相对于原始图像,分...     

基于特征提取的电气设备红外图像识别算法

针对变电站设备的红外图像特征提取和识别问题,提出了基于不变矩的图像特征提取和识别算法.基于统计学中矩函数的概念,提出了用于表征图像全局特征的图像矩函数,并以二维几何矩为基础,提出了用于图像识别的6个矩不变量参数.通过对中心矩计算方法进行改进,消除了图像变换过程中的计算误差,实现了图像不变矩参数的准确计算.结果表明,所提出算法的综合识别率可达94%,能够满足实际应用需求.     

可调数学形态学的角点检测新算法

提出了一种新的基于可调形态学的角点检测方法。该方法采用对称圆形结构元素,通过选择合适的可调参数,对图像进行可调膨胀和可调腐蚀等一系列运算,先分别计算图像中凸角点和凹角点的精确位置,再将两者结合起来,从而得到图像中的所有角点。利用圆形结构元素大幅度减少了算法的计算量。可调形态学的应用克服了传统形态学检测角点不准确的缺点。实验结果证实了当可调算子中的参数取合适值时,该方法可以较精确地检测出图像中的角点位置。     

带限分形粗糙面的遮蔽效应

采用蒙特卡罗数值模拟,生成不同分维数和不同均方根斜率的一维带限分形粗糙面.利用射线追踪法得到了带限分形粗糙面单次散射遮蔽函数随入射角变化的曲线,分析了不同分维数、不同均方根斜率对分形粗糙面遮蔽函数的影响.比较了均方根斜率相同时带限分形粗糙面与高斯随机粗糙面遮蔽函数随入射角变化的曲线,结果表明分维数取不同值时,带限分形粗糙面与高斯随机粗糙面遮蔽函数随入射角变化的曲线基本一致.     

基于DART模型森林结构参数反演

为充分发挥多角度遥感技术在森林资源监测过程中的作用,首先需要认识遥感信号产生的机理,了解植被冠层辐射传输的过程,建立合适的数学模型进行定量描述,最终达到从遥感信号中提取植被信息的目的。利用CHRIS多角度遥感数据验证DART多角度物理模型,DART多角度物理模型确定影响双向反射率分布函数(BRDF)的不同敏感参数,根据试验区的特点设计并正演建立查找表,由平方差最小原则通过多角度遥感图像反演LAI。反演得到的LAI与样地实测数据比较分析,结果表明多角度遥感反演精度满足要求。     

分形粗糙面单站散射的遮蔽效应研究

利用粗糙面电磁散射中的基尔霍夫近似，结合粗糙面遮蔽效应和分形粗糙面特征函数的计算，导出了考虑遮蔽效应情况下导体分形粗糙面单站散射截面近似公式．比较了高斯粗糙面和分形粗糙面的散射截面分布情况，分析了粗糙面不同均方根斜率对遮蔽效应的影响．研究了不同分维和不同空间基频情况下分形粗糙面后向散射截面的角分布情况．     

The check and error analysis of the BRDF experiment bench

In this paper,a detailed introduction is given to the check method of the BRDF experiment bench which is built on our own. Measurement is made on the BRDF of the standard white plate made of polytetrafluoroethylene(PTFE)with reference to the existing standard white plate whose surface reflectance is known and by the method of theory approximate and relative comparison. On the basis of that,the BRDF value of the standard white plate in the wave band of 0.6328μm is given and the experiment bench is checked,the relative error of the experiment bench being within 20%.     

激光激励下厚尺度样品光热参数分布反演

为了实现厚尺度样品光热参数分布反演的目的,提出并建立厚尺度样品光热参数的反演模型,采用光热技术,正则化方法、格林函数法及奇异值分解方法,进行了激光致热正反问题的理论计算及数值模拟,分别在样品上下表面采集信号,反演得到了厚尺度样品内有2个光吸收层的模拟结果.结果表明,该方法有较好的稳定性和实用性.     

影响比表面积(勃氏法)测定结果的几个重要因素

水泥比表面积囊衡量水泥强度的一个重要指标。通过试验进行研究,总结出料层体积、基准液、制备水泥层、穿孔板的正反面是影响比表面积测定准确性的重要因素。     

Hough 变换在电路板检测中的应用

针对 DSP56F801 最小系统电路板检测系统中每次采集到的电路板图像存在平移和旋转误差的问题,提出了基于 Hough 变换的电路板图像矫正算法.该算法首先利用边缘检测算子得到电路板图像的边缘图像,再根据该电路板中定位孔位置固定的特点,利用 Hough 变换检测电路板定位孔的圆形外边缘的位置,然后以定位孔外边缘的圆心为基础计算出电路板的平移误差和旋转误差并进行矫正.实验验证了这一改进的效果.消除了该检测系统中电路板图像的平移误差和旋转误差.     

Estimation of the parameter error propagation in inversion based BRDF observations at single sun position

In multiangular remote sensing observations, the variable range of the solar zenith angle (SZN) is narrow. We takes the linear kernel-driven model as an example to analyze the parameter error propagation in inversion by using the observations at single sun position and to show that in such case it is unreliable to invert the BRDF tendency with SZN. To improve the algorithm, we suggest adding certain constraint for the changing trend of albedo with SZN in the model inversion.     

A contrastive study of the theory and experiment of random surface BRDF

The optical characteristic of target and environ-ment describes the relationship of detectable physicalquantity and identifiable physical quantity. It reflectsthe physical phenomenon produced by interaction oflight waves (from ultraviolet to far-infrared) with targetand environment, and reveals the inherent attribute oftarget and environment. The BRDF of a rough surfacecan desirably unify the reflection and the scattering ofthe material surface into an identical concept, not onlyin the descri…     

基于多目标非线性函数某深基坑参数反演分析

借助多目标非线性规划函数思想,结合长株潭城际高铁II标湘府路车站基坑工程,在反演过程中利用多种监测项目的数据,以求能够获得比较准确的反演参数。通过对比单目标函数反演力学参数计算结果、多目标函数反演力学参数计算结果及现场实际监测值,发现多目标函数获得的反演力学参数输入到数值分析软件中得到的结果更接近于现场实际监测结果,说明在参数反演分析过程中,利用施工中多元监测数据的信息量越大,获得的反演参数的可靠性越好。