小平台三维成像声呐显示系统实现

为了满足小平台声呐声学三维成像的需要,并对海底地形进行估计,提出了一种以OMAP5912双核处理芯片为核心处理器,基于DSP内核实时实现的多子阵幅度相位联合检测算法.利用ARM内核自主开发了三维显示函数库,实现了基于LCD的海底地形信息三维重构显示,并利用QT/E设计了人机交互界面.此小平台三维成像声呐系统在松花湖外场实验过程中性能稳定,能够有效完成湖底三维地形信息的伪彩显示,充分验证了该方法的有效性、实用性与优越性.     

基于张量分解的电阻抗三维成像方法

针对现有的三维电阻抗成像只是对图像横截面的单独重建,然后罗列为三维进行显示,没有考虑到不同图层间的关联性,致使图像信息利用不充分的问题,提出一种基于张量分解的电阻抗三维成像方法。该方法将实验中测得的数据建立张量模型,使用张量分解可以对胸腔进行直接三维重建,能够充分利用图层间的关联性;并将该方法与总变差正则化（Total Variation,TV）成像算法、Tikhonov正则化重建算法进行实验对比。实验结果表明：基于张量分解的电阻抗三维成像方法,可以充分利用图像的空间结构信息,考虑图像层与层之间的关联特性,能够更加接近肺部的真实情况,准确地反映肺的状态,进而提高图像重建质量;基于张量分解的电阻抗三维成像方法相比于二维张量重建方法,将图像的峰值信噪比（PSNR）提高了13.8%。由此可得,与Tikhonov正则化以及TV成像算法相比,基于张量分解的电阻抗三维成像方法更适合电阻抗的图像重建工作。     

舰船目标三维散射中心建模及SAR快速仿真方法

直接合成孔径雷达成像仿真方法在实现大型舰船目标回波仿真和合成孔径雷达成像时时效偏低,难以满足对海探测制导闭环验证过程中对合成孔径雷达快速生成的需求.因此,提出了基于三维散射中心的舰船目标合成孔径雷达回波和成像仿真方法.首先通过射线管积分三维快速成像和CLEAN三维散射中心提取得到不同视角下目标三维散射中心;然后通过对应...     

排水管道视觉检测成像技术

针对排水管道视觉检测的研究现状,利用计算机视觉理论,提出一种排水管道侧壁视觉检测三维成像方法.基于排水管道侧壁成像原理,采用Harris角点提取算子进行特征点提取,并利用NCC算法对提取的特征点进行匹配.通过研究基于随机抽样一致性算法（RANSAC）中的预检验快速随机抽样一致性算法（PERANSAC）,应用该算法对参数进行预检验,在保证置信度一致的前提下,减少了参与检验的模型参数数量,提高了计算效率.实验结果表明,该方法实现了排水管道侧壁相关图片的特征点提取、匹配和基础矩阵的估计,并得到了三维成像结果.     

基于序列二次规划方法的高密度电阻率反演

针对高密度电阻率成像法反演计算中存在的困难,探讨了基于序列二次规划(SQP)方法建立 可行的电阻率反演算法的问题。在对三维点电源二维地电体电位场模型有限元法正演计算的基础上, 建立了基于SQP方法的高密度电阻率成像法反演算法。根据勘测中测量电极间距的不同,提出按不同 的电极间距分别建立优化模型进行参数优化。通过对模拟电阻率模型和实际观测资料的反演计算,表 明该算法进行高密度电阻率反演是可行的,其具有对初始模型无特殊要求、收敛速度快的特点。这一反 演算法可望在高密度电阻率成像的反演计算中得到应用。     

数字印模口内三维扫描技术研究

基于光路压缩原理,提出一种直接在口腔内进行扫描、实时获取牙体和软组织三维形貌的数字印模扫描技术.利用一组反射镜组成的光学导管进行传像,将投影光路和成像光路压缩在有限的空间内,解决了条纹投影三维测量轮廓术在口腔测量中阴影和遮挡的问题.依据该技术原理设计、制作了测量系统,并进行了相应的实验测量和精度评估.测量结果显示,该系统成像清晰,可靠性好、精度高,标准差可达4μm.     

MEMS构件三维视觉测量中弱透视视觉空间畸变研究

微分析系统的核心元件——微流控芯片的制造常采用热压法或模塑法,所需的单晶硅阳模则常用湿法刻蚀加工.为了测量硅阳模的三维外型,结合微测量的特点并基于旋转体视测量原理提出一种新的显微测量方法,开发出一种新的旋转体视显微检测系统(Rotational-Stereo based Micro Measurement System,RSMMS).根据旋转体视显微检测成像几何导出RSMMS中弱透视视觉模型,基于微光学视觉系统中的成像畸变探讨在MEMS微制造过程中光学视觉监控的三维空间畸变,分析了三维等畸变面随畸变因子的变化.仿真结果描述了视觉空间畸变的通常规律并为实际畸变的产生和校正提供了理论依据,同时为光学检测或监控过程提供了视觉畸变的理论分析基础.     

LQC-Ⅱ三维电阻率采集系统及其应用研究

电法勘探正向高分辨率的三维方向发展,以便解决能源、矿产资源勘查问题,并且还能解决水工环等地质问题.要实现三维电阻率测量,得到地下介质更精细的三维电性结构特征,需要解决如何采集高分辨率的三维电阻率观测数据以及相应三维成像技术问题.本文正是基于此思想,依托科技部相关项目资助于2010年成功研制出了LQC-Ⅱ型三维电阻率测量系统.本文通过重点阐述三维观测方式以及应用效果等内容,通过野外实验等各项测试表明LQC-Ⅱ型三维电阻率测量系统性能基本稳定,测量结果可靠.     

基于三维视觉的服装信息智能提取方法

针对二维图像处理技术存在鲁棒性弱、补充效果差的问题,提出了基于三维视觉的服装信息智能提取方法.利用三维视觉成像系统,从服装生产视频的重点帧中采集三维视觉服装图像,利用聚类技术优化三维视觉图像的色彩度特征差值切割结果,分别对像素点和切割块进行显著性计算.利用高斯函数进行像素估计,并融合背景估计结果和显著性计算结果提取图像前景,得出服装信息.结果表明,所提方法的鲁棒性强,并具有良好的三维填补效果.     

侧扫声呐图像反演海底地形的一种线性算法

为弥补现有测深方法在获取海底微地形方面的不足,基于侧扫声呐高分辨率成像特点,提出一种侧扫声呐图像反演三维海底绝对地形的线性化算法.首先,根据侧扫声呐成像原理给出声波入射方向的估算模型,基于海底表面漫反射模型推导出一种线性化反演模型,并以同区域初始地形作为约束建立反演地形的约束模型,实现了反演地形向绝对地形的转变;在此基础上,给出完整的侧扫声呐图像反演三维海底绝对地形的流程以及精度评定方法;最后,借助实验对该方法进行了检验和验证.实验结果表明,该方法可以获得均方根误差优于15 cm、分辨率为初始地形170倍的海底地形.     

组合二维高密度数据的三维反演效果研究

将二维采集的高密度电阻率数据组合成三维数据体进行三维反演,是一种为克服三维高密度电阻率法工作成本高,二维高密度电阻率法反演效果差而提出的新设想,很多仪器及软件生产商诸如美国AGI、重庆奔腾等都提供了相应的设备或软件模块,但其应用效果却鲜有报道.本文通过理论联系实验的手段,分析当前主流应用软件ResInv、EarthImager给出的编程算法,说明高密度电阻率法数据三维反演算法较之二维反演的优势所在;再以鲁中某工地的实验数据为例,分别对数据进行三维反演和传统的二维反演.实验结果表明无论在异常位置、形态、电性反应方面,三维反演取得效果都与实际情况更加吻合.虽然也存在一些不足,但仍不失为一项值得应用的高密度电阻率法资料处理方法.     

铬污染场地电阻率法探测效果研究

为了研究高密度电阻率法对铬污染场地的探测效果,建立了典型铬污染模型,采用有限差分法以及最小二乘法对其进行正反演计算,分析铬污染的电阻率特征,得到了高密度电阻率法不同装置类型下的不同污染程度的探测效果。随后对河北某铬污染场地进行高密度电阻率法探测,得到该厂区地下污染羽的分布范围,探测结果得到了钻孔取芯验证。通过理论分析和实际探测结果表明,地下土体受到铬污染后,其电阻率表现为相对低阻特征,与同层未污染土体存在明显的电阻率差异;随着污染程度减弱,高密度电阻率的识别能力也随之降低,并且不同装置类型的探测效果也存在差异。     

三维高密度电法在城市地下岩溶塌陷区探测中的应用

近年来岩溶地面塌陷事件频发,已成为全国影响最大、危害性最大的地质灾害类型之一,严重影响了人民群众的生命财产安全和城市的运行秩序。因此,如何提高地下空间岩溶探测有效性及精确性显得尤为重要。本文将三维高密度电法应用于武汉某岩溶塌陷区探测,该方法是在塌陷区一次性完成布极,利用分布式串/并行采集方式,将地下空间剖分成大量的矩形棱柱,通过缩小实测电阻率与计算电阻率的差值差异,实现了模拟地下实际情况的过程。本次研究从空间角度进行数据处理解释,从而实现了岩溶探测成果的三维可视化,直观地展示了目标体的走向、空间位置及形态,大大地提升了反演解释的可靠性和精度,取得了较好的应用效果。     

超高密度电法的模型响应对比分析研究

超高密度电法是建立在常规高密度电法基础上的一种地球物理探测方法,其继承了高密度电法诸多优势,并且通过多通道数据采集,进一步优化采集方式,提高电极利用率、缩短实际操作时间、增大数据采集量,从而提高工作效率和准确性。本文首先简单介绍了超高密度电法以及改进型超高密度电法的基本原理、观测方式、正演模拟和反演成像的理论基础以及发展;其次针对一个典型的模型,分别通过对比超高密度电法和改进型超高密度电法与常规高密度电法对此模型的响应,对比分析之后确认改进型超高密度电法比常规高密度电法拥有更佳的探测效果,并且提高工作效率。     

深度转换因子对高密度电法反演成像的影响

深度转化因子的选取直接影响着基于反演成像的高密度电法勘探资料处理、解释速度和精度。本文以高密度电法反演成像理论为基础,通过构建大量电阻率异常体模型,选择不同深度转化因子进行反演成像模拟,经对反演成像结果、反演速度和收敛性等综合性能的对比与分析,得到了高密度反演过程中最佳的深度转化因子。经工程实测数据验证可知,深度转化因子选0.3时反演成像精度较高、反演速度和收敛性较快。     

武汉某回填土堆场高密度电法污染调查研究

采用高密度电法对某回填土堆场局部区域的土壤污染状况进行调查试验研究.野外工作中采用重庆奔腾仪器厂生产的WDJD-3型高密度电法仪,测量方式为温纳装置,点距1m,电极60根,结果表明:含硫酸盐、硅酸盐的土壤电阻率在4～7Ω·m,相对非盐化土壤15～20Ω·m的电阻率明显偏低;含有建筑填碴电阻率在25～55Ω·m,相对土壤...     

高密度电法与钻探法点面结合综合探查场地填埋层空间分布特征

当各类垃圾埋入地下后,垃圾渗滤液会逐渐由包气带渗入土壤中,对土壤环境造成一定影响.鉴于上部填埋层与下部原状土层之间会存在显著的物性差异,高密度电法定性探查精度有限,钻探勘察耗时耗力且成本高,两种方法优劣互补,对综合查明填埋层的空间分布特征具有实际应用意义.主要利用高密度电法无损探测和钻探法重点勘察的点面结合综合探查了某...     

地面/井地/井间超高密度电阻率成像技术

以电阻率法新理念,分析高密度电法的局限性和改进对策.介绍超高密度泛装置地面/井地/井间电阻率成像系统,通过在地面、井地、井间探测的应用,预见电阻率成像新方法的应用前景.     

二维有限元反演法在金矿电法勘探中的应用

给出直流电阻率、激发极化测深法数据的二维有限元反演方法和原理。在模型设计中采用二维双线性变化地质体 ,使反演方法更适于电性参数渐变情况下的矿床赋存条件。并将此方法用于广西高龙金矿电法勘探资料解释中 ,解释结果与已知地质资料基本吻合。由此证明利用双线性模型进行二维反演的有效性及其独特的优点