不用雨刷的挡风玻璃

法国原子能委员会的科学家目前正加紧研制一项技术，它可以让雨滴遇到汽车挡风玻璃后仍然保持圆珠状。并自动滑走。专家认为，这项技术的开发可能预示着汽车雨刷将成为摆设。     

一种单幅图像雨滴去除的方法

在雨天条件下,由于雨滴对成像系统的不良影响,将会导致获取的图像质量下降,不利于对图像信息进一步处理。针对该问题,首先根据内部生成机制有关理论将雨天图像分解为粗糙子图与细节子图;然后,采用基于形态学分量分析的稀疏分解方法将细节子图划分为有雨部分和无雨部分;最后,利用粗糙子图与无雨部分进行重构得到去雨后的图像。实验结果表明,该方法能够有效去除图像中的雨线,并较好地保留场景的细节信息。     

雨滴谱测量技术研究进展

概述了有关雨滴谱测量的主要参数;分别讨论了传统的地面雨滴谱测量手段,它们普遍存在着测量精度低、误差大、测量工作量大、实时性差等缺点;对测量雨滴谱的新型工具-激光雨滴谱仪的测量原理进行了详细分析,对比传统的测量手段,指出激光雨滴谱仪在雨滴谱测量方面的优点;给出激光雨滴谱仪在雨滴谱测量、降水测量和气象雷达因子校正等方面的应...     

基于压电效应的雨量与雨滴谱检测

为了解决雨量及降雨微观特征同步监测的难题,提出基于压电效应的降雨参数感知方法。首先,利用阵列式压电换能器消除传感器的边界效应,准确测量雨滴下落末动量,利用标定响应函数实现雨滴粒径的测量;其次,提出基于电压真有效值信号的雨滴混叠识别方法,实现雨滴数量的估计;最后,综合雨滴粒径和数量获得雨滴谱,通过累加雨滴体积得到降雨量和降雨强度。数学仿真与实物实验表明,本方案可以自动连续测量记录雨滴数量、粒径大小、降雨量和实时降雨强度等信息,能够保证对于大雨、小雨以及降雨微观特征都具有较高的测量精度。     

降雨量对激光传输距离的影响分析

激光在近地大气降雨环境中传输时,易被雨滴散射和吸收,研究不同降雨条件下激光透过特性,为激光探测在目标探测系统中克服降雨因素的影响提供了一定依据。在Mie散射光学理论基础上,以韦布分布为雨滴尺寸分布模型,计算激光波束在雨中的传输衰减特性在降雨量不同时随距离的变化关系,分析在不同传输距离上5种典型降雨量对激光在水平传输路径上的衰减影响,并利用Modtran软件计算结果验证该计算结果的正确性。研究表明,激光透过率随着降雨量以及传输距离的增加而下降,且降雨量越大,在一定传输距离上下降速度越快。这些结论为目标探测系统在不同降雨环境中发射系统功率与接收系统精度的选择提供了一定的理论依据。     

雨滴谱参数估计优化方案及其微物理资料检验

提出一种新的雨滴谱参数估计优化方案。其最大优点就是：对于任意几束相邻的测雨雷达观测资料,从任意的雨滴谱模型（如Marshall-Palmer经验公式）决定的积分雨参数之间的关系（如k-Z关系）出发,利用雷达视反向率资料并借助雷达海平面或地表面回波信号,可以获取束向上的比较接近实际降雨场的雨滴谱;然后利用校正的雨滴谱参数决定的积分雨参数之间的关系,降雨量反演长法就可以提供较准确的降雨量分布。这个方案可行性被同区域机载2D－P雨滴谱仪实测的微物理资料很好地验证。     

基于FPGA的线阵CCD雨滴图像快速连续识别方法

雨滴粒子直径和速度实时测量是雨滴谱参数计算的关键,为了实时、连续得到精确、可靠的统计雨滴样本数据,采用基于高速线阵CCD的光阵排列法对雨滴速度和直径进行非接触测量,通过FPGA构造雨滴图像乒乓操作缓存单元,存储两行连续一维动态雨滴图像,发挥FPGA的并行运算能力,利用FPGA快速实现雨滴动态图像连通域检测及连通域标记算法,进而实现雨滴粒子的直径和速度检测.实验证明,该方法能自动连续测量记录雨滴数量、粒径大小和收尾速度,为雨滴谱参数计算提供可靠样本数据.     

基于BP神经网络的雨滴谱仪设计

为了减小传统雨滴谱观测仪器的体积、重量、成本,并提高雨滴谱的测量精度,提出一种基于等距导电圆环结构的新型雨滴谱探头、Cortex-M3 ARM处理器及高精度低噪声测量电路的雨滴谱仪。雨滴谱仪利用不同直径雨滴引起输出电压的差异进行测量。以Sigmoid函数作为传递函数,利用梯度下降法建立雨滴谱仪的输出电压和雨滴直径的BP神经网络模型,并将基于该模型的算法嵌入ARM处理器,求出雨滴直径。该雨滴谱仪实现了对直径为2.67～5.56 mm雨滴的观测,测量误差小于±0.1 mm。     

利用雨的光闪烁效应测量降水强度

当光束在雨中传输中，由于雨滴的下落运动，在接收平面上形成各个衍射条纹的移动，引起探测器上的光强发生涨落，这种现象叫“闪烁”。利用这种光强闪烁，可以测量降水强度。     

机载雷达定量测雨中消除雨滴谱参数误差的一种新方案

由于机载雷达具有良好的机动性，近年来在大气遥感领域得到越来越广泛的应用。为了实现较好的地面分辨率，机载测雨雷达使用Ｘ波段的衰减频率。虽然雷达波受到的衰减通过算法可以进行订正，但由于雨滴谱有较广的范围，使得利用Ｚ－Ｒ或ｋ－Ｒ经验公式来确定雨强仍具有较大的不确定性。