基于改进引导滤波的图像边缘检测算法研究

针对Canny算法中图像平滑导致细节缺失,且不能动态判别、锐化图像边缘的问题,提出了一种基于自适应加权引导滤波的Canny边缘检测算法。该算法对引导滤波做出两点改进：一是通过移位技术增加引导图像边缘坡度,实现图像锐化;二是引进分段权值模型对引导滤波算法的正则化参数自适应修正,使其能够根据梯度信息区分边缘和非边缘,从而自动改变平滑程度。较传统Canny算法,采用本算法处理的图像PSNR(峰值信噪比)提高了1.50～6.92dB,PFOM(Pratt品质因数)提高了0.02～0.31。实验结果表明：该算法能有效地锐化图像,提取到完整清晰的边缘。     

边界透气性对降雨入渗的影响

基于水气二相流理论,采用有限单元法计算了不同透气边界条件下的降雨入渗过程,探讨了边界透气性对稳定入渗强度、孔隙气压分布和饱和度分布等的影响。边界透气条件是渗流计算中的一个重要控制条件,传统计算多为定性研究,通过量化透气条件,分析边界透气性对降雨入渗的影响。结果表明:稳定入渗强度与边界透气性密切相关,边界透气性越小,稳定入渗强度受透气性影响越敏感,其敏感性随边界透气性增大逐渐降低,边界透气性对稳定入渗强度的影响呈对数关系。此外,边界透气性越小,降雨入渗过程中孔隙气压力越大,湿润锋推移速度越慢。     

土体初始饱和度对降雨入渗的影响

基于水、气两相流理论,采用有限单元法计算了壤土在不同饱和度下的降雨入渗过程,以研究初始饱和度变化对降雨入渗的影响。数值模拟结果表明:降雨入渗初期孔隙气压会逐渐增大,入渗强度会因孔隙气的顶托作用逐渐减小并最终趋于稳定。稳定后的降雨入渗强度主要取决于土体基质吸力和渗透特性,与土体初始饱和度大小直接相关;入渗强度存在最大、最小值,最大值通常会出现在初始饱和度为0或1时,而最小值所对应的饱和度与土体非饱和特性有关;受土体基质吸力和水、气渗透性的双重影响,入渗强度会先随饱和度的增大而逐渐减小,当降至最小值后,入渗强度又会随饱和度的增大而增大。根据计算结果,提出了一个可计算相对稳定入渗强度的公式。     

融合加窗和自适应加权引导滤波改进的Canny算法

针对Canny算法滤波过程中图像细节部分缺失和无法有效去除噪声,并且无法动态识别图像边缘的问题,提出一种融合加窗和自适应加权引导滤波的Canny算法。该算法对Canny算法做出两点改进：一是使用加窗滤波器对图像进行处理,有效滤除噪声,然后对图像进行数学形态学滤波处理,有效增强图像边缘;二是引入分段权值模型对引导滤波算法的正则化参数自适应修正,使其能够根据梯度信息区分边缘和非边缘,从而达到动态识别图像边缘的效果。相比传统Canny算法,改进算法处理后的信噪比提高了1.05～5.22 dB,品质因数提高了0.16～0.35。实验结果表明：改进算法能有效滤除椒盐噪声,识别出比较清晰和完整的边缘。     

坡体渗流与气温变化相关性分析

基于多相流及多场耦合理论,采用有限单元法计算了三峡库区木鱼包滑坡体温度随气温变化情况,进而依据温度与水体黏滞性的相关关系分析气温变化对坡体渗流的影响。计算表明,坡内温度受气温影响仅限于坡体浅层区域,距地表深度越深,影响程度越小,在时间上的滞后性越大。温度变化可改变水的黏滞性,进而引起土体渗透参数的改变,计算表明因气温变化引起的坡体渗透性改变较为显著。坡体渗透系数受气温变化的影响随深度呈非线性分布,距地表越深受气温变化的影响越弱,通常大于雨水最大入渗深度以后,坡体渗透系数不再发生显著变化。另外,坡体渗透系数随气温呈现季节性变化规律,夏季气温高于坡内土体温度,渗透系数随深度的增加而减小;冬季坡体内温度高于气温,渗透系数随深度的增加而增加。