面积重构H顶变换的实现与应用

基于面积重构 H 操作算子的 hat 变换,提出了一类用于极值区域提取的新型图像处理方法:面积重构 H 顶变换及其改进变换。该方法依据标识图中相应连通成分的面积和对比度信息,合并或剔除掩模图中部分连通成分,从而实现对掩模图的条件分割,获取峰值区域,滤除小细节干扰。按照灰度值大小依次扫描各像素点,通过标记、合并等操作快速实现面积重构 H 顶改进变换,可以仅对各像素搜索一次就完成二次面积重构实现的功能,计算 256×256 大小的灰度图像需约55ms,为实时应用提供了可能。新方法在颗粒分布分析、特征标识提取等领域的试验中准确率都近 100%,和其他同类方法结果的对比表明其在实际应用中具有更高的有效性和可靠性。     

FPGA在多功能计费器系统中的应用

首先分析了传统的基于单片机的多功能计费器的不足之处,进而提出基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的多功能计费器的软硬件设计方案.该方案已应用于出租车计费器系统.实践表明,这种方案不仅能解决传统计费器集成度不高,功能升级不方便,易受干扰的问题;而且能大大增强系统的可靠性.     

基于半隐差分的单参数水平集快速分割

针对传统水平集方法的模型中参数过多以及分割速度较慢的问题,提出一种新的快速水平集图像分割方法.该方法在Chan-Vese模型中引入惩罚函数项,用水平集函数梯度的模取代Dirac函数并只保留一个长度项中的参数,构造无须重新初始化且具有全局优化的新模型.算法的数值演化中新的半隐有限差分格式的构造缩短了每次迭代时间,而停止迭代判定式的引入提高了分割效率且得到了单参数取值规律.对合成图像、医学图像和视频图像的实验结果表明,该方法迭代步数少,使得分割快速、准确,能够满足视频跟踪的稳定和实时性需求.     

一种二维不规则零件优化排样算法

将模拟退火算法和粒子群算法相结合，提出了一种基于模拟退火的粒子群算法。采用交叉和柯西变异运算，提高了算法的收敛速度和精度。将该算法应用于求解二维不规则零件排样问题，首先将二维不规则零件的排样问题转化为矩形件的排样问题，然后应用该算法进行优化求解，在求解过程中应用自适应调整策略对零件的排样位置进行微调。排样结果表明该算法是行之有效的。     

基于经验特征函数的盲源信号分离法及应用

从盲源信号分离后非高斯性最大化出发,提出了一种基于经验特征函数的盲源信号分离方法.该方法把经验特征函数与概率密度函数一一对应,并以混合信号与高斯信号的经验特征函数的欧氏距离最大化作为判据,以固定点算法为优化算法进行盲源分离.该方法克服了FastICA算法中选取不同的近似函数对不同概率密度分布的信号效果不佳的问题.仿真实验结果表明,与常用的几种FastICA算法相比,该方法具有更好的收敛效果.采用新的盲源信号分离方法对管道破坏产生的实际声发射信号进行分离,可将破坏点互相关定位精度提高到3%以上.     

涡流检测在钢轨裂纹定量化评估中的应用

针对应用较多的超声检测方法的不足,研究涡流检测技术在钢轨裂纹定量化无损检测中的应用,阐述涡流检测试验系统的组成、原理以及试验的设计,采用减聚类算法对径向基函数（RBF）神经网络进行改进,并基于试验系统检测试件的数据对网络模型进行训练.在试验中采用基于巨磁阻（GMR）传感器的检测探头,有效地提高系统对深层缺陷和表面微小缺陷的检测能力.试验结果表明,采用改进算法建立的模型在对裂纹进行反演时具有较高的精度,同时缩短了反演模型的训练时间,在一定程度上满足钢轨裂纹参数在线检测的要求.     

基于高阶谱的混凝土材料断裂声发射特征提取

针对混凝土受载时声发射信号的非高斯特性,提出了一种基于高阶谱技术的声发射信号特征提取的新方法。通过对声发射信号的双谱分析,提取了不同载荷阶段下信号的非高斯特征。以信号双谱幅值的平均值作为特征值,对不同载荷下信号偏离高斯分布的程度进行了定量分析,并讨论了不同载荷强度的混凝土声发射信号的双谱特性及非高斯特征。实验结果表明,提取的特征值反映了信号偏离高斯分布的程度,据此可以作为混凝土受载时断裂临界点的判据。通过与声发射事件等常规参数的比较,可以发现高阶谱参数具有更好的敏感性。     

电涡流检测系统中通信和数据库设计

根据特定的电涡流检测系统设计了有效的串行通信协议.对不同类型的命令数据采用同一种格式的数据帧进行发送,通过判断帧特定字节的方法进行命令和数据的区分并进行对应的操作,简化了通信协议帧的设计,用图形化编程语言实现了便携式缺陷探测系统和计算机信号处理系统的通信,并设计了串行通信数据库,用以实现重要数据的存储,系统取得了良好的实际应用效果.     

基于GIS的工厂火灾监控系统开发

将地理信息系统GIS与现有的工厂火灾监控系统有机结合,在GIS的基础上对火灾监测点实施有效的监控,可以根据着火点的位置在地图上实现自动定位、灭火系统控制、消防资源联动等各项灭火措施,实现了直观、实时、快速的火灾指挥调度.对系统开发过程中的几个难点,如图元的闪烁、MapX对中文支持问题、最佳路径实现等问题做了阐述.最后对实现全球定位系统GPS和此系统的结合进行了简要的介绍.     

基于Modbus协议的过程监控仪表的设计与实现

针对Modbus工业网络开发系统网络结构中的过程监控级仪表,通过与生产管理级PC机和现场PLC的Modbus RTU通信,分别完成监控级与管理级、监控级与现场PLC的数据交互;通过标准电流信号的输出,向同级的数字显示表传达现场重要参数变化情况.该仪表通用性强、数据交互实时性好、操作简单、界面友好.