基于RGB-D数据的目标分割与实时重建方法

应用RGB-D传感器进行三维重建具有速度和成本的优势,并可获取纹理信息,但扫描数据易受干扰。针对有干扰的外部环境,提出一种基于RGB-D数据的目标分割与重建方法。首先为改善输入图像质量,采用多帧叠加的中值滤波对信息缺失的位置进行预处理。接着,利用静态减除和动态3D Mean-shift相结合的方法分割目标,实现对目标物体的实时定位。最后使用一种优化的点到面ICP方法进行配准,并在此基础上利用随机抽样算法对点云的配准进行加速。采用该方法实现的原型系统能够支持含有背景和一定干扰下的小物体配准,且能有效提高三维重建的速度和自动化程度。     

L波段微波功率合成技术研究

无人机机载功率放大器的性能一直是限制无人机技术发展的主要因素,为此提出了将功率合成技术应用于无人机数据系统的方法解决上述问题。利用微带线技术结合系统性的电路调试方法,辅以Advanced Design System仿真软件优化设计,同时采用实频技术法进行宽带功放设计,成功研制了频段在1.3 GHz~1.7 GHz的功率放大器,单路功率放大器采用级联的技术输出功率为8 W,两路合成后,实测总输出功率为15.67 W,合成效率达97%,性能稳定,达到实用水平。     

基于蝙蝠算法的改进杂草算法研究

提出了一种新型的混合算法并命名为混合杂草蝙蝠算法(Hybridize Invasive Weed Optimization with Bat Algorithm,IWOBA),该算法在杂草算法的基础上利用蝙蝠算法的回声定位来解决每代种子逐步寻优的问题。其原理是利用种群速度和位置的不断更新,增加种群的多样性,从而达到提高种群的全局收敛性。最后利用6个测试函数对该算法和标准杂草算法进行测试比较。仿真结果表明,IWOBA能够有效克服原算法早熟、易陷入局部最优的缺点,可加快算法收敛速度,具有良好的鲁棒性。     

基于Aspen Plus的聚甲氧基二甲醚精馏过程模拟分析

在装有θ环填料的精馏塔内进行了聚甲氧基二甲醚精馏实验。利用化工流程模拟软件.AspenPlus对聚甲氧基二甲醚精馏过程进行模拟,首先,采用DsTWU简捷蒸馏模型,运用软件中NRTL、WILSON、UNIQUAC,3种物性方法对精馏塔进行了计算,得到了回流比、塔板数和温度等操作参数。接着,采用RadFrac严格精馏模型对精馏塔进行了验证,其计算结果与实验结果吻合良好,满足工艺要求。最后,对精馏塔的操作变量进行了灵敏度分析,讨论了进料位置、进料流率和回流比等参数对精馏分离要求与能耗的影响,并确定了最优化方案,即:进料板为第50块,进料流率为35 mol/h,回流比为6。     

环境经济系统工程的思考

环境问题与经济问题紧密相连,由于环境问题的综合性和复杂性,需要运用系统工程的方法和经济学原理,将环境问题置于整个经济系统中统筹考虑,建立相对完整的环境经济系统工程方法体系,将环境保护工作纳入经济社会发展中,使其成为决策中主要考虑的因素之一,并引起应有的重视。本研究从环境与经济承载力、环境投资的经济分析、环境与投资效率比较、环境资源的经济价值以及生态补偿与污染赔偿等方面构建环境经济系统工程的基本框架体系,并结合实际进行案例分析。研究表明,单纯的政府行政干预不如创造条件,如补偿、税收减免、投资、贴息等,使其具备在市场规则下.自动引导资源向环境保护与污染治理的投入,如排污指标的交易等。此外,自然资源是不可或缺的稀有资本,应该将保护生态系统及生物多样性纳入各级政府决策的主要方面。     

催化柴油管式液相加氢脱硫数值模拟

采用计算流体力学(CFD)软件FLUENT,以用户自定义函数(UDF)添加化学反应和反应热,对实验室带有陶瓷膜管分散器的催化柴油管式液相加氢脱硫反应器进行模拟计算,得出反应床层不同部位的硫化物含量分布和温度分布状况。从反应床层的入口到出口,催化柴油的硫化物含量逐渐下降,且下降速度趋缓。在压力6.5 MPa、混氢量0.84%(m)、空速2 h~(-1)、进口温度633 K的条件下,位于床层高度0.15 m处出现最高温度点643.8 K,径向温差最大2.1 K,表明催化柴油管式液相加氢脱硫反应器催化剂装填合适的高径比为4~6。工艺条件的模拟结果表明:随着进口温度上升、混氢量增加、空速减小脱硫率提高,与实验数据吻合程度较好,说明模拟研究过程中采用的模型和控制方程准确性较高。     

基于局部复杂度的环境遮挡

为了提高基于屏幕空间的环境遮挡算法(SSAO)的渲染速度,利用局部复杂度的帧间连续性,提出一种SSAO加速算法.首先为每个像素定义局部复杂度,其中局部复杂度相似的像素会有近似的环境遮挡(AO)值;在此基础上,利用帧间相关性,对于当前帧的像素p,若能在前几帧中找到与它有近似局部复杂度的某个像素,则可以直接复用前面帧的像素的AO值而无需重新计算;最后针对AO复用过程中产生的累积误差提出一种避免误差的方法.实验结果表明,在不影响效果的情况下,该算法可以将SSAO的渲染速度提高10%~40%.     

基于非线性滤波和纹理传输的图像风格化

纹理传输通过将样本图像纹理信息传递给源图像实现风格化.但在处理纹理细节丰富的源图像和复杂样本图像时,现有技术的处理效果差,且不便于用户进行直观的交互操作.为此,提出一种基于非线性滤波的显式纹理传输方法.首先通过相对总变差和L0梯度最小化滤波器对源图像进行去纹理操作,然后通过相对总变差滤波器对样本图像进行纹理提取,最后通过亮度重映射和线性叠加实现纹理传输.实验结果表明,该方法能够在保持源图像结构和色调信息的同时进行纹理替换;与已有方法相比,交互过程更加直观且风格化效果更好.     

双球面投影几何可量测全景模型的构建

针对全景影像难以提供空间度量的问题,提出一种基于双球面投影几何的可量测立体全景模型构建方法.该方法依据球面全景投影关系与多视几何原理,采用对应变换与本质变换求取旋转及平移参数,并推导出双球面核线约束;在此基础上,建立起双球面投影几何的立体全景模型,解决了球面全景的量测问题.实验结果表明,文中方法可使全景影像在真实呈现户外场景的同时,提供满足一定应用需求的量测分析功能.     

基于激光雷达的大兴安岭典型森林生物量制图技术研究

森林生物量作为森林生态系统基本的数量表征,表明了森林的经营水平和开发利用价值,并能反映其与环境在物质循环和能量流动方面的复杂关系。同时,森林生物量也是林业问题和生态问题研究的基础。以内蒙古大兴安岭国家野外生态站为研究区域,通过对机载激光雷达(LiDAR)点云数据的预处理,利用计算机编程提取LiDAR点云数据的结构参数,以植被分位数高度变量与密度变量为自变量,结合地面调查数据,建立生物量与LiDAR结构参数的回归模型(决定系数为0.69,均方根误差为0.34)。运用IDL编程对LiDAR点云块数据进行运算并生成分辨率为20m×20m的栅格图像,拼接后得到整个区域的地上生物量分布图,对生成的地上生物量分布图进行验证的R2为0.78,RMSE为23.09t/hm2,平均估测精度达83%。