基于空间邻域加权的模糊C-均值聚类及其应用研究*

针对模糊C-均值聚类法用于图像聚类时仅利用了像素的灰度信息,而忽视空间位置信息,导致在噪声区域和边界处有误分类现象,提出一种新的基于空间邻域加权的模糊C-均值图像聚类法。首先,定义了一个空间邻域信息函数,该函数能够有力抑制噪声点,同时能够很好保留边界的特性;其次,设计了具有空间约束的样本邻域信息加权隶属度矩阵;最后,将该方法应用于人工合成图像和模拟MR脑图像的聚类。实验结果表明,该方法能够获得较好的聚类效果,同时具有较强的抑制噪声的能力。     

Composing Cardinal Direction Relations Based on Interval Algebra

Direction relations between extended spatial objects are important commonsense knowledge. Skiadopoulos proposed a formal model for representing direction relations between compound regions (the finite union of simple regions), known as SK-model. It perhaps is currently one of most cognitive plausible models for qualitative direction information, and has attracted interests from artificial intelligence and geographic information system. Originating from Allen first using composition table to process time interval constraints; composing has become the key technique in qualitative spatial reasoning to check the consistency. Due to the massive number of basic directions in SK-model, its composition becomes extraordinary complex. This paper proposed a novel algorithm for the composition. Basing the concepts of smallest rectangular directions and its original directions, it transforms the composition of basic cardinal direction relations into the composition of interval relations corresponding to Allen''s interval algebra. Comparing with existing methods, this algorithm has quite good dimensional extendibility, that is, it can be easily transferred to the tridimensional space with a few modifications.     

高效节能的能量异构传感器网络数据聚合协议

介绍了一种有效地用于能量异构传感网络的数据采集协议EDGA。EDGA在能量最小化的网内通信和均衡能量负荷等性能上有很好的表现。它通过基于权重选择概率选取的簇头获得了更好的处理能量异构环境的能力,并且利用一种简单但有效的方法解决了簇内的面积覆盖问题。仿真结果表明,该EDGA方法在能量异构无线传感网络的数据采集应用中比LEACH和HEED等方法有明显的优势。     

立式轴承压装机上料机械手设计

为了适应自动化的需要,解决原有轴承压装机压装过程中人工上料效率低,劳动强度大等问题,设计中巧妙地应用了空间凸轮机构,实现压装过程中自动上料.在分析相关技术要求和参数及现场条件的基础上,完成了立式轴承压装机上料机械手总体结构设计,设计出立式轴承压装机上料机械手.     

Spatial distribution and environmental characterization of sediment-associated metals from middle-downstream of Xiangjiang River, southern China

The contamination and environmental risk assessment of the toxic elements in sediments from the middle-downstream (Zhuzhou—Changsha section) of the Xiangjiang River in Hunan Province of China were studied. The results show that As, Cd, Pb and Zn are major contaminants in sediments, and average concentrations of these elements significantly exceed both the Control Standards for Pollutants in Sludge of China (GB4284-84) for agricultural use in acidic soils and the effect range median (ERM) values. The average concentrations of As, Cd and Pb in the river water slightly exceed the limit of Surface Water Environment Quality Standard (GB3838—2002). The concentrations of As and Cr in depth profiles extensively change, but slight changes are observed in Pb and Zn. Cd and Zn in most sediment samples can easily enter the food-chain and bring possible ecotoxicological risk to organisms living in sediments according to the risk assessment code.     

基于光电扫描的工作空间测量定位系统误差分析

为研究工作空间测量定位系统的误差传递特性,建立了单发射站方位角/俯仰角测量模型及双发射站单元坐标测量模型。提出了以扫描角测量误差为基础的精度评价方法,通过分析扫描角与方位角/俯仰角之间的测量误差传递关系优化了激光发射站的几何结构。推导了双发射站单元坐标测量误差传递函数,并通过对坐标测量误差空间分布规律的分析求出了双发射站单元的最佳测量位置。使用两台发射站测量了某大型夹具顶端平台的位移,并通过与激光跟踪仪进行数据对比验证了所得结构。实验结果表明,当扫描角测量误差控制在5″以内时,双发射站系统可在5m×5m×3m的空间内实现优于0.25mm的精度。     

空间结构模态局部化和跃迁现象及分析

对空间结构模态局部化和跃迁现象进行了研究.通过某空间结构平面子结构的模态分析算例,证明了模态局部化和跃迁现象的存在.利用矩阵摄动理论揭示了2种现象的发生机理,得到空间结构模态局部化和跃迁现象发生的内因是结构自振频率的密集分布,外因是结构物理参数的微小变化.并阐述了2种现象对空间结构抗震计算和损伤识别的重要影响.指出忽略模态局部化现象进行的网壳结构抗震计算可能是偏于不安全的,掌握并利用好模态局部化和蹶迁现象,可能成为解决网壳结构损伤识别问题的一条有效途径。     

控制索原长求解索张拉力的反分析法

为对预应力空间钢结构的施工成形进行系统的研究,提出了基于控制索原长求解索张拉力的反分析法.从预应力状态开始,通过控制每一级张拉索的原长,进行非线性有限元迭代计算,求出索在分级分批施工时的控制力.方法的优点在于计算简单,省去了通用有限元需要反复试算的缺点.应用编制的程序对一弦支穹顶模型进行了施工过程的模拟分析,结果表明:反分析法能精确模拟结构的施工成形过程,且在整个过程中,每根索只需张拉一次,简化了施工工艺.     

相干组束自成像腔腔型设计理论研究

为了更合理地设计光纤组束谐振腔,针对自成像共振腔,用傅里叶光学理论对其进行了分析,并讨论了3种关键元件——傅里叶透镜、滤波器与输出镜的选取方法;提出了用MATLAB进行数值模拟进而得出空间滤波器透过率函数的计算方法.并以2个半径为55 mm且相距为240 mm的圆形光场为例,模拟了经过傅里叶变换后频谱面上的振幅分布和相位分布情况,通过比较相位,得到了两光场的同相位分布图像.同时,根据矩阵传输理论对腔体进行了分析,得到了自成像无源共振腔稳定振荡的必要条件,及振荡光光纤耦合效率最高的条件.     

空间网络数据库中基于M-tree索引的反最近邻查询算法

欧式空间中的反最近邻查询算法不适用于空间网络环境,故采用任意度量空间中的M-tree索引结构,进行空间网络数据库中的反最近邻查询处理。首先通过预计算的方法得到网络距离信息,依据此距离信息,对空间网络对象建立M-tree索引结构。然后,给出并证明了M-tree中间结点修剪定理,提出一种适用于空间网络环境的反最近邻查询算法。最后实验验证了该算法的有效性。