水下均匀复合层结构的声特性研究

应用声传递矩阵法,对水下典型复合层吸声结构在全入射角下的低频声学特性进行了研究,推导了多层结构的反射、透射系数的计算公式, 并用数值方法进行求解,根据计算结果具体分析了材料参数、背衬形式、声入射角度对结构声学特性的影响.通过分析可以看出,水下吸声层的应用效果不仅取决于自身的材料特性,还与背衬结构及入射角度有很大关系.     

水下爆炸气泡脉动特性的试验研究

为了分析水下爆炸气泡的脉动特性,直观地观察水下爆炸气体产物的脉动过程,将高速摄影技术应用于水下爆炸试验研究,观察到了气泡在水中发生多次脉动直至最后溃灭的全过程．通过对所得照片的分析,得到了不同药量水下爆炸的气泡最大半径和脉动周期等宝贵的第一手数据．将试验结果与已有的水下爆炸理论公式进行了比较分析,试验数据与理论公式计算结果吻合较好,从而在进一步试验验证理论计算公式正确性的同时,证明了高速摄影技术在水下爆炸气泡脉动特性试验研究中的重要作用．     

基于直方图不变矩的遥感影像目标匹配方法

对遥感影像数据库目标查询的现有方法进行了讨论，针对其不足提出一种由“粗”到“精”的目标匹配方法；以基于边缘特征的直接二值相关法实现目标初始定位．以遥感影像直方图的不变矩及统计特征结合相似度度量完成目标的快速查询；试验结果表明．该方法匹配速度快．精度高，能够满足遥感影像数据库目标快速查询的要求．     

基于规则法的水下避碰专家系统

针对复杂环境中船舶实现自动避碰问题,设计了一种基于规则法的智能型专家系统,即水下避碰专家系统．该系统具有多元分层知识库体系结构,采用框架式知识表示方式,实现了水下避碰知识的表示、存储,避免了传统专家系统的“窄台阶”问题．应用模糊理论,分别建立了针对水下静止目标和运动目标的碰撞危险度模型,实现了定性推理与定量计算的结合．给出了水下会遇态势分类模型,总结了水下常见的多种会遇态势．结合所建立的系统模型给出水下多目标避碰仿真示例．仿真实验结果表明,系统能对各种水下避碰情况及时给出正确的避让方案．     

水下球形机器人BYSQ-2型的结构设计与优化

提出了由内部配重转动机构改变姿态的水下球形机器人BYSQ-2型的结构设计与优化方法. 根据BYSQ-2型的构型方案与设计指标设计水下球形机器人的机械结构,在确定推进器的型号之后,首先根据海军部系数原则对导管内径尺寸进行优化设计;然后根据整体平衡原则进行结构对称性设计与配重质量优化设计;最后根据计算结果制作BYSQ-2型样机,样机水池实验结果表明其性能达到了设计要求.     

机械对称性的概念体系及其应用方法

为了建立完善的机械对称性概念体系,系统地研究机械对称性、提炼机械对称性设计准则以及指导对称性在机械设计中的科学应用,在大量研究机械对称性实例的基础上,对已有机械对称性概念体系进行改进和完善,提出按结构对称性、原理对称性和功能对称性分类的机械对称性的概念和层次结构体系.给出各种对称性的定义,举例说明了它们在机械中的存在和作用原理.探讨结构对称性、原理对称性及功能对称性在改进和创新产品中的应用方法.举例分析表明:所提出的概念体系完整的体现了对称性在机械系统中的各种存在,为进一步研究机械对称性设计规律,建立机械对称性设计方法提供了理论基础.     

粘衬组合面料缝纫外观平整性能的预测模型

分析了粘衬后组合面料的缝纫性能的变化趋势,并利用人工神经网络的方法建立了基于粘衬组合面料FAST力学性能指标的缝纫外观平整性客观评价模型,采用斯皮尔曼秩相关（Spearman’s rho）分析法确立模型评价指标．经检验,该模型整体预报精度较好,稳定性高,可用于粘衬织物缝纫外观平整度等级预测．     

水下球形机器人BYSQ-2的原理与动力学分析

提出了一种新型水下球形机器人BYSQ-2的结构构型,其内部转向机构与螺旋桨推进器配合可完成基于惯性系的水下六自由度运动。由于外形的球对称性,BYSQ-2的运动方程较为简单,且流体动力学计算没有耦合项。由于配重在运动过程中绕水下球形机器人中心旋转,因此分别研究配重和其它部件的动力学特性,便于系统的建模分析和控制研究。     

正常青年人行走步态的实验研究

以VICON步态分析系统对5名年龄身高体重均相近的正常青年人的常速行走步态进行了实验研究．得到了青年人常速行走步态的基本参数,给出了关节角度的统计曲线,并对单支撑期内各关节角度进行了分析．比较了左右两侧关节角度的差异．结果表明,正常行走左右两侧关节角度存在着差异,以左右侧关节角度差异度结合时相对称性指标可以更合理地评价步态的对称性．单支撑期内关节角度范围为假肢设计及正常人步态的模拟提供了参考．     

遥感影像信息量的计算方法研究

对遥感数据进行定量评价一直是遥感技术应用领域的一个难点。以信息论中的信息熵为理论基础,运用概率论的基本原理,建立了遥感影像信息量与灰度值、色彩、噪声之间的数学表达,提出了遥感影像信息熵、噪声疑义度、邻元相关性、互信息量及影像单像元的平均信息量、波段间的相关性、影像实际信息量的计算方法,并给出了多波段遥感影像信息量的计算流程,从信息量的角度提出了评价遥感数据质量的新方法。     

基于视觉显著性的红外图像弱小目标检测方法

针对复杂背号下红外图像弱小目标检测难题,提出了一种基于视觉显著性的目标检测方法。首先利用基于视觉注意机制的显著性模型计算图像的显著度图,然后根据图像的显著度图确定目标的区域,最后在原图像上确定目标的精确位置,仿真实验结果表明,本文方法能够很好地检测出红外图像中的弱小目标;与常用背景抑制法相比,该方法不仅较好地突显了目标,而且极大地消除了虚警干扰。     

基于自适应透射率比的水下图像复原算法

为了解决水下图像模糊和偏色的问题,在水下图像成像模型的基础上提出水下图像复原算法.利用白平衡算法对图像进行色彩调整,计算图像的暗通道图,通过暗通道图估计图像的背景光强度.对于非深海区域的图像,若图像包含水体,则根据水体的颜色和纹理特征提取出图像中的水体部分,利用光在水中的衰减公式计算图像3个通道透射率之间的关系;若图像不包含水体,则根据3个通道直方图的分布计算透射率之间的关系.根据暗通道先验的原理,计算出3个通道的透射率图,使用引导滤波对透射率图进行细化.根据计算出的背景光强度和透射率对图像进行复原.对于采用人工照明的深海图像,采用修正的公式进行处理.实验结果表明,在图像清晰度的评价中,该算法优于对比算法,具有较好的鲁棒性.     

高浓聚合物黏弹性分析及驱油参数优化

基于高浓度聚合物黏弹性动态力学模型,利用RS600型流变仪测定了不同稀释条件下的高质量浓度聚合物溶液和聚合物溶液母液的黏弹性,分析各因素对高浓度聚合物驱油效果的影响,改进油田用聚合物溶液配制方法,开展相关高浓度聚合物驱油岩心流动实验.结果表明,通过提高水质和配制浓度可获得较好驱油效果.段塞组合注入时,提高第1段塞注聚合物质量浓度可有效封堵大孔喉,保证第2段塞转向进入中小孔喉驱替剩余油.现场应用发现,采用低相对分子质量、高质量浓度聚合物驱油方式可降低开采成本,获得较高注采收益比;结合室内实验研究证实,某油田矿场试验采用相对分子质量为2.5×107、质量浓度为3 000 mg/L的聚合物溶液,注入后油井综合水质量分数由96%降至80%,单井日增油最高达2.8 t,累计增油24 068 t.     

基于形态学方法的红外小目标检测

为了降低复杂背景下红外小目标检测的虚警率,在分析目标特性的基础上,给出了一种高提升滤波与形态学Top-hat算子相结合的检测方法.该方法首先对红外图像进行高提升滤波,提高图像对比度;通过Top-hat变换滤除背景,利用伽马变换提高信噪比（SNR）,经阈值分割检测出可能的目标,然后通过对序列图像的处理最终确定目标,并形成稳定航迹.仿真结果表明：与单一的Top-hat变换相比,该方法能够更准确检测出信噪比不小于2的目标,且虚警率低.     

基于多方法融合的非监督彩色图像分割

针对传统K-means聚类彩色图像分割方法需要人为设定初始分割类别数目、易受噪声干扰等缺陷,提出一种多方法融合非监督彩色图像分割算法。该算法对原始图像进行光谱信息增强处理以提高图像信息提取效率,对K-means聚类引入戴维森堡丁指数(Davies-Bouldin index, DBI)自动化确定最佳分割类别数目,通过图像聚类分析并进行像素标签标记,并结合高斯马尔科夫随机场(Gauss-Markov random field, GMRF)理论对标记图像进行分割,最后使用形态学算子进行后处理完成分割操作。试验结果表明。本研究方法具有一定的鲁棒性,且分割效果更接近真实性。通过对分割结果进行量化评价,进一步说明本研究方法在分割精度和准确性方面更具优势。     

基于多幅偏振图像的去雾研究

通过利用大气散射退化模型,结合光的偏振信息,提出一种多幅偏振图像去雾算法:通过He算法的暗原色理论对雾天图像的无穷远处大气光强的估计,应用导向滤波对雾天图像传输透射率的优化,最终有效地复原雾天图像,得到清晰的去雾图像。实验结果说明,本算法可以很好地改善雾天图像的质量。     

基于SVM的花岗岩薄片图像石英分割方法研究

花岗岩薄片不同矿物成分在图像中可能存在相同灰度分布甚至相似纹理。通过结合正交偏光镜镜下图片干涉色信息和单偏光镜图片信息分析,提高了花岗岩薄片石英分割的准确率。方法是从单偏光镜和正交偏光镜下图片中提取图像块的特征信息,运用支持向量机分类方法对图像块进行分类,在分类为石英的图像块中选取种子,再根据两张图片信息,用区域生长方法完成石英分割。该方法实现了自动化分割,分割准确率高,实验证明该方法切实可行。     

基于混合滤波算法的太阳光斑图像位置跟踪

针对传统滤波算法存在不能完全消除太阳光斑中孤立噪声点、太阳光斑图像边缘模糊的缺陷,导致太阳能自动跟踪系统跟踪精度低、稳定性差等问题,提出一种基于改进的维纳滤波与极值检测中值的滤波混合噪声算法对太阳光斑消噪滤波.在不同情况下利用实测某地太阳高度角、方位角等进行仿真实验,结果表明,该算法能够适应复杂天气条件,在阴雨、雾霾天气下仍能对太阳精准跟踪,达到提高太阳能利用率的预期效果.     

最小类内方差和区域生长相结合的图像分割法

针对视频车辆检测中,光照不均匀、对比度不强的多目标图像分割,提出了一种基于最小类内方差和区域生长相结合的快速阈值分割算法.首先对最小类内方差法进行改进,快速确定差分图像的最佳分割阈值,再用区域生长法分割得到目标.理论分析和实验结果表明,该分割算法不仅适用于简单的车辆图像分割,而且对于复杂的车辆图像也取得了较好的分割效果.该算法计算量小,分割精度有一定优势,有助于下一步的目标识别.     

融合注意力引导的多尺度低照度图像增强方法

弱光环境导致图像采集设备拍摄的照片呈现出对比度低、亮度较暗、目标物难以分辨等特点。为了改善图像质量,提出了一种融合注意力引导的多尺度低照度图像增强方法。首先,构建密集残差网络作为多尺度特征提取器,用于提取低照度图像中不同尺度的特征图;其次,利用改进的RefineNet对提取出的不同尺度的特征图进行融合,以便充分利用图像中的特征信息;同时,在网络中引入注意力机制,基于边缘检测结果生成注意力图,并与损失函数相结合来引导网络进行训练,在不增加网络推理负担的同时,增强隐藏在黑暗中的细节信息;最后,实验分别选用合成图像和SID(See-in-the-Dark)数据集进行训练与测试。相较于对比算法,峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)分别平均提高了约0.79 dB和0.119。结果表明,所提方法能有效提高亮度和对比度,恢复图像边缘细节,主观视觉效果得到提升。