自适应权重注入机制遥感图像融合

目的 遥感图像融合是将一幅高空间分辨率的全色图像和对应场景的低空间分辨率的多光谱图像,融合成一幅在光谱和空间两方面都具有高分辨率的多光谱图像。为了使融合结果在保持较高空间分辨率的同时减轻光谱失真现象,提出了自适应的权重注入机制,并针对上采样图像降质使先验信息变得不精确的问题,提出了通道梯度约束和光谱关系校正约束。方法 使用变分法处理遥感图像融合问题。考虑传感器的物理特性,使用自适应的权重注入机制向多光谱图像各波段注入不同的空间信息,以处理多光谱图像波段间的差异,避免向多光谱图像中注入过多的空间信息导致光谱失真。考虑到上采样的图像是降质的,采用局部光谱一致性约束和通道梯度约束作为先验信息的约束,基于图像退化模型,使用光谱关系校正约束更精确地保持融合结果的波段间关系。结果 在Geoeye和Pleiades卫星数据上同6种表现优异的算法进行对比实验,本文提出的模型在2个卫星数据上除了相关系数CC（correlation coefficient）和光谱角映射SAM（spectral angle mapper）评价指标表现不够稳定,偶尔为次优值外,在相对全局误差ERGAS（erreur relative globale adimensionnelle de synthèse）、峰值信噪比PSNR（peak signal-to-noise ratio）、相对平均光谱误差RASE（relative average spectral error）、均方根误差RMSE（root mean squared error）、光谱信息散度SID（spectral information divergence）等评价指标上均为最优值。结论 本文模型与对比算法相比,在空间分辨率提升和光谱保持方面都取得了良好效果。     

加速度约束条件下的非完整移动机器人运动控制

将移动机器人的运动规划与跟踪控制问题合并在一起,对加速度约束条件下的非完整移动机器人运动控制问题进行研究,提出基于贝塞尔曲线的路径规划方法,以满足机器人的非完整约束．在考虑所受加速度约束的条件下,通过规划机器人状态时问轨线的方法实现了时间最优的轨迹规划．基于控制李亚普诺夫函数推导出了轨迹跟踪的控制律．仿真实验结果表明所提出的算法是有效的．     

采用自适应信号恢复算法的非接触式心率检测

目的 心率是反映人体心血管状况和心理状态的重要生理参数。最近的研究表明,光电容积成像技术可以在不接触人体的情况下,利用消费级的摄像机捕获面部表皮颜色的变化进而估计心率。然而,在实际环境中,面部运动带来的干扰会导致心率检测的准确性下降。近年来,国内外学者已经提出了一些方法来去除运动噪声,但是效果均不理想。为了解决上述问题,提出一种可以抗面部运动干扰的新方法。方法 首先检测和跟踪受试者的脸部。然后将脸部区域分块,并提取各块的色度特征建立原始血液容积脉冲矩阵,利用自适应信号恢复算法从原始血液容积脉冲矩阵中分离出低秩矩阵并构建期望血液容积脉冲信号。最后通过功率谱密度估计心率。结果 在环境光作为光源的条件下,利用网络摄像头采集30名受试者的人脸视频进行实验分析。结果显示,提出的方法测得的心率与参考值具有很强的相关性：在静态场景中皮尔森相关系数r=0.990 2,在动态场景中r=0.960 5。并且与最新方法相比,动态场景中的误差率降低了53.90%,相关性提高了7.46%。此外,在10 min的心率检测实验中,方法的测量值与参考值保持着良好的一致性。结论 本文方法优于现有的非接触式心率检测技术,能有效地消除面部运动带来的干扰,长期稳定地检测心率。     

CoFeB/MgO界面垂直磁各向异性的影响因素研究

回顾了近年来国际上关于提高CoFeB/MgO界面垂直磁各向异性的研究,从非磁/CoFeB/MgO多层膜结构(各层膜的厚度、堆积次序、周期数、铁磁/氧化物界面粗糙度和铁磁层,氧化物层及缓冲层的结晶状态)、成分(铁磁层的成分、缓冲层的材料、保护层的材料)及材料工艺(热处理温度、外加电场和外加应力)等方面考察了CoFeB/MgO异质结中界面垂直磁各向异性的影响因素。理解CoFeB/MgO界面垂直磁各向异性的影响因素有助于更好地理解非磁/CoFeB/MgO磁性多层膜中垂直磁各向异性来源的深层物理机制以及通过优化材料结构和工艺进而优化非磁/CoFeB/MgO磁性多层膜的垂直磁各向异性。     

基于类解混的高光谱和多光谱图像融合算法

基于解混合的图像融合算法存在的2个问题:(1)用低分辨率高光谱图像(low-resolution hyperspectral image,LR-HSI)的光谱特征重建高分辨率高光谱图像(high-resolution hyperspectral image,HR-HSI),而LR-HSI的空间降质会导致光谱的精度损失;(2)基于非负矩阵解混的算法由于目标函数非凸性,其求解对初始值敏感,导致端元和丰度值不稳定.为解决此问题,提出基于类解混的高光谱图像融合算法.首先,利用模糊c均值算法对图像聚类,以距离聚类中心最近的像素代替解混端元,避开了直接解混导致的解不稳定问题.其次,为每类地物分别学习基于广义回归神经网络(general regression neural network,GRNN)的相同场景HR-HSI和LR-HSI在光谱域的非线性映射关系,弥补由于空间降质导致的端元光谱精度损失.文中借鉴解混合思想,由低分辨率高光谱图像的端元重建高分辨率高光谱图像的端元,将其与高分辨率多光谱图像(high-resolution multispectral image,HR-MSI)的稀疏系数结合得到HR-HSI.在4组数据集上验证本算法性能,与多种融合算法比较.实验表明,Salinas数据的实验结果在SAM,RMSE和ERGAS指标与次优的方法相比,它们的数值分别降低了5.5%,5.5%和1.6%;在Cuprite数据上数值降低了1.3%,3.9%和3.8%;在Indian Pines数据上数值分别降低了1.7%,4.0%和3.9%;在Pavia Center数据上,采用双三次插值时在SAM和ERGAS指标上与次优的方法相比数值分别降低了2.9%和8.5%;采用双线性插值时数值分别降低了3.5%和3.4%.所以,文中算法在有效地提升空间分辨率的同时,很好地保持了光谱信息.     

面向误差补偿的高光谱与多光谱图像融合

目的 在高光谱和多光谱融合领域,光谱字典学习是一种常用的方法,但是这种算法获得的融合结果不可避免地会损失一部分空间信息。针对这一问题,本文提出了一种面向误差补偿的高光谱和多光谱融合框架,即先利用低分辨率图像构建出误差,再将构建的误差对字典学习所得初步结果进行补偿,从而捕获更多的空间信息和光谱信息。方法 设计了一种基于局部区域的注入系数,使得到的系数能够根据局部区域的光谱特性自适应地调整误差信息的注入权重,从而避免注入过多或者过少的空间信息而导致光谱失真。为了保证融合结果在提升空间分辨率的同时不发生光谱畸变,在梯度域提取多光谱图像的空间结构,构造变分模型,并将光谱字典学习得到的初步结果与计算出的系数相结合构成优化项并将该优化项与变分模型结合,构建出一个新的模型,通过迭代更新,逐步提升补偿系数的精度和融合结果的质量。结果 分别在两个公开数据集上与其他算法进行对比,实验结果表明,本文算法在评价指标和视觉效果上都取得明显提升。从主观分析来看,本文方法可以得到融合质量高、视觉效果自然清晰的目标图像。从客观评价指标来看,在Pavia University数据集上的实验结果在ERGAS(relati...     

煤矿智能视频监控中雾尘图像的清晰化研究

煤矿智能视频监控中常常碰到许多雾尘图像且伴有各种随机噪声,对应的图像降质严重影响了后续视频图像处理工作,因此提出一种基于暗原色先验与双边滤波器的去雾除尘和同步去噪算法。结合已有的大气散射物理模型,推导建立煤矿雾尘图像退化模型。考虑煤矿雾尘图像的特点,设计基于暗原色先验知识的大气光、粗略透射率估计的方法与步骤。分析粗略透射率图的优化要求以及双边滤波器的特性,引入联合双边滤波器快速获得精细透射率图。依据图像退化模型构建正则化目标函数,求取转换图像并进行高斯双边滤波,获得复原图像并同步实现噪声的有效去除。实验结果验证了算法的有效性,与已有去雾算法相比计算效率有较大提高,且复原质量良好适合于煤矿智能视频监控环境。     

镇江海绵城市系统性顶层设计方法与实践

结合镇江海绵城市建设实践,对海绵城市系统性顶层设计框架与路径进行了探究与分析,从海绵城市多目标需求衍生出主要管控指标,提出控制策略和控制方法。最后,以镇江市试点区海绵城市建设为例,提出了包括源头、过程、末端的"最优海绵组合工程包",以期为其他城市或片区海绵城市系统性顶层设计提供方法和思路。     

九江市十里河流域水环境综合治理措施及成效

九江市十里河是中心城区的一条重要内河,整治前水体污染较为严重,下游7.20 km河道被确定为黑臭水体。十里河水环境系统综合治理工程以控源截污、内源治理、生态修复、活水提质为主要措施,通过源头小区改造、二级管网及截污管新建及修复、调蓄池建设、污水处理厂建设、生态清淤、水生态系统构建、补水活水等工程措施的实施,十里河黑臭现象全面消除,氨氮、化学需氧量、溶解氧等主要水质指标已达到地表水Ⅳ类标准。此外,本工程实施后,小区污水系统出口COD浓度明显提升,污水处理能力大幅提高,生态效益充分显现,取得了良好的环境效益和社会效益。     

飞机发动机喘振的预防措施探析

分析了战斗机在发射武器和飞行过程中,预防发动机喘振的具体措施,探讨了预防喘调节器各结构尺寸对发动机防喘的影响,并给出了防喘装置改进设计的具体意见,研究了升压限制器的结构参数与系统防喘切油过程的关系.