基于分层MRF模型的抗抖动视频分割算法

提出了一种新的抗摄像机频繁抖动的视频分割算法.采用分层马尔可夫随机场（MRF）模型对视频各帧图像进行多分辨率建模，利用视频序列中帧图像的空间关系来提高分割的准确性，通过Gibbs采样算法求得最大后验概率（MAP），从而实现在摄像机抖动情况下对视频目标的准确分割.在强光、多目标以及复杂背景等情况下对视频序列的车辆目标进行分割.经过实验对比，新算法的分割效果明显优于背景累积相减分割算法以及高斯混合模型方法.     

俯视深度头肩序列行人再识别

目的 行人再识别是指在一个或者多个相机拍摄的图像或视频中实现行人匹配的技术,广泛用于图像检索、智能安保等领域。按照相机种类和拍摄视角的不同,行人再识别算法可主要分为基于侧视角彩色相机的行人再识别算法和基于俯视角深度相机的行人再识别算法。在侧视角彩色相机场景中,行人身体的大部分表观信息可见;而在俯视角深度相机场景中,仅行人头部和肩部的结构信息可见。现有的多数算法主要针对侧视角彩色相机场景,只有少数算法可以直接应用于俯视角深度相机场景中,尤其是低分辨率场景,如公交车的车载飞行时间（time of flight,TOF）相机拍摄的视频。因此针对俯视角深度相机场景,本文提出了一种基于俯视深度头肩序列的行人再识别算法,以期提高低分辨率场景下的行人再识别精度。方法 对俯视深度头肩序列进行头部区域检测和卡尔曼滤波器跟踪,获取行人的头部图像序列,构建头部深度能量图组（head depth energy map group,HeDEMaG）,并据此提取深度特征、面积特征、投影特征、傅里叶描述子和方向梯度直方图（histogram of oriented gradient,HOG）特征。计算行人之间头部深度能量图组的各特征之间的相似度,再利用经过模型学习所获得的权重系数对各特征相似度进行加权融合,从而得到相似度总分,将最大相似度对应的行人标签作为识别结果,实现行人再识别。结果 本文算法在公开的室内单人场景TVPR （top view person re-identification）数据集、自建的室内多人场景TDPI-L （top-view depth based person identification for laboratory scenarios）数据集和公交车实际场景TDPI-B （top-view depth based person identification for bus scenarios）数据集上进行了测试,使用首位匹配率（rank-1）、前5位匹配率（rank-5）、宏F1值（macro-F1）、累计匹配曲线（cumulative match characteristic,CMC）和平均耗时等5个指标来衡量算法性能。其中,rank-1、rank-5和macro-F1分别达到61%、68%和67%以上,相比于典型算法至少提高了11%。结论 本文构建了表达行人结构与行为特征的头部深度能量图组,实现了适合低分辨率行人的多特征表达;提出了基于权重学习的相似度融合,提高了识别精度,在室内单人、室内多人和公交车实际场景数据集中均取得了较好的效果。     

简化UKF算法在摄像机标定中的应用

提出一种基于简化无迹卡尔曼滤波（UKF）算法的摄像机标定方法。将平面靶标图像上的不同特征点坐标视为同一个特征点在不同时刻的运动坐标。为避免欧拉角描述法带来的奇异问题,用单位四元数描述世界坐标系和摄像机坐标系之间的变换关系,选取摄像机内外参数作为系统状态变量。结合实际应用背景,简化标准UKF算法,将其用于摄像机参数估计,在保证标定精度的前提下降低运算复杂度。仿真结果表明了该方法的有效性。     

正电子CT三维成象方法

本文阐述依据平行丝室检测的二维信息,实现滤波反投影成象的数学方法。介绍伪三维和全三维两种图象重建方式,以及一种适于采用的点响应函数定义。此外,给出全三维法的参数设计和计算步骤。     

声学风洞中的高速列车模型气动噪声试验研究

研究借助气动-声学风洞试验平台,首先针对某高速列车的1：8缩尺比例的三车编组模型建立了气动噪声试验方法和突显不同的噪声源的模型处理方法,并结合流场外自由场传声器和传声器阵列的测量结果,分析了模型上的主要噪声源特性及对整个模型的贡献量大小。研究表明：转向架和受电弓噪声是模型的最主要噪声源,其次是车连接部位间隙,再次是鼻尖和排障器,最后是尾车,同时,并给出了这些噪声源的特性,这对于认识高速列车气动噪声和改善设计有重要的参考价值。研究也说明所提出的试验研究方法是一种研究高速列车气动噪声较为有效地方法。     

Measurement of heat transfer coefficients for direct contact condensation in core makeup tanks using holographic interferometer

The present work is to improve our understanding and analysis of direct contact condensation on the gravity injection of CMTs and to measure the heat transfer coefficients around steam bubbles using the holographic interferometer and high speed camera. The condensation regime map associated with the downward injection of steam into water through the steam pipe is investigated to understand the mechanism of the direct contact condensation. The present map shows that the boundary of chugging and subsonic jetting with the larger diameter pipe is shifted to the larger steam mass flux. Steam cavity mode, not found in the literature, and the unique mode of downward injection for the present geometry, is observed at the low subcooled water temperature. With the holographic interferometry and the high speed camera, the heat transfer mechanism for the direct contact condensation in CMTs is understood and the heat transfer coefficients are measured.     

基于线阵相机的高速小目标提取算法研究

线阵相机在成像背景亮度不均匀的情况下,捕捉到的动态目标对比度低、难以识别;首先分析对比了几种灰度阈值分割算法处理原始图像的有效性,在对原始图像灰度直方图的特征进行充分分析之后,提出了基于直方图差分法的阈值分割算法,对原始图像进行二值化处理;然后分析对比了几种滤波算法的图像去噪效果,并选择采用形态学平滑处理算法去除图像噪声,再进行飞行物图像轮廓提取;最后由质心定位算法确定飞行物图像中心坐标,实现了对视野暗区内高速小目标的快速提取;进行多组实验对算法的有效性进行验证,结果表明飞行物图像得到了有效增强,定位结果符合实际情况,算法运行效率高,证明了该算法在基于线阵相机的高速小目标提取中具有应用价值。     

基于高速图像采集的管束间气液两相绕流旋涡特性研究

采用高速图像采集方法,研究了不同节距比时以旋转正方形排列的错列管束间气液两相流旋涡的演化特性,通过动态图像重建了旋涡生成、卷吸及聚合过程,分析了旋涡演化机理,并运用时间序列图像相关性对比分析了旋涡脱落的周期特征.结果表明:随着节距比的增大,斯特罗哈数增大;随着含气率的增大,斯特罗哈数减小;当含气率大于0.14时,不存在周期性旋涡脱落现象;随着雷诺数的增大,旋涡脱落频率增加.     

10 Gbit/s高速串行通道的优化设计与研究

随着系统工作速度的节节攀升,高速链路信号完整性问题直接影响到最终成像的质量,成为制约遥感相机系统性能的瓶颈。文章以某航天遥感相机电子学设计中的板间光电高速链路设计为例,对PCB上高速串行链路展开三维电磁建模,进行了信号完整性仿真及优化设计,分析了介质材料、铜厚,以及AC耦合电容带来的影响,并提出了优化措施。在此基础上,提出了板间光电链路的仿真分析方法,进行了通道仿真,计算了传输通道的损耗,并将仿真眼图和实测眼图进行了对比。由对比结果可知,仿真结果与实测结果高度相似,眼高相对误差为7.3%,眼宽相对误差为11.4%。提出的分析方法对板间光电高速链路及高速串行链路中信号衰减和失真情况的分析起到有效的预估和指导作用。     

生物柴油碳烟特性的可视化研究

在1台光学可视化发动机上,采用高速摄影法,对不同掺混比例的柴油/生物柴油混合燃料进行研究,获取缸内燃烧火焰图像,通过双色法得到表征缸内碳烟总体分布的KL因子,分析了生物柴油对缸内燃烧过程和碳烟生成特性的影响.研究结果表明,随着生物柴油掺入比例的增加,最高燃烧压力逐渐降低,滞燃期相对延长,燃烧持续期缩短,火焰的亮度和分布面积都随之下降.KL因子的最高浓度降低,碳烟较浓的分布区域减小,碳烟的氧化进程加快.