基于深度神经网络的台风中心定位方法

台风中心定位的微小误差会对台风路径预报造成较大的偏离,因此精确定位台风中心是台风路径预测和灾害预报的重要步骤。台风云系随时间不断变化且风力强弱不一,在卫星云图中呈现了多样性和复杂性,现有基于神经网络的模型由于缺少对台风特征图像多维度参数的权重合理分配,在自动提取台风图像特征上受到了限制。为此,提出一种融合通道注意力与坐标注意力的神经网络模型(TY-LOCNet),首先搭建深度卷积神经网络模型提取台风特征;其次引入通道注意力机制从台风特征中捕获通道级别的信息,提升模型对重要通道的关注度;然后将通道注意力结果输入到坐标注意力机制中全局标定台风位置信息,使模型能够在较大的区域关注到台风的形态结构;此外,均方误差损失函数未能融合计算坐标导致定位精度低,因此提出距离损失函数(DISTLoss)通过距离回归提高模型定位精度。实验结果表明,TY-LOCNet的平均位置误差(MLE)、平均定位误差(MAE)和检测速度分别为3.502像素,0.292°和17 FPS,优于其他模型。台风中心定位模型TY-LOCNet可为台风预报提供实时性台风中心定位支持。

大规模风电接入场景下的失步振荡中心定位方法

振荡中心的准确定位是失步保护正确动作的基础,大规模风电并网导致系统阻抗参数发生变化,使得传统基于阻抗轨迹的失步定位方法的适应性严重下降。针对该问题,提出基于节点频差的失步振荡中心定位方法。首先分析大规模风电并网对系统总阻抗的影响。进一步根据发电机功角,计算其曼哈顿距离相似度并构建启动判据。最后,通过移动平均法对广域测量频率进行平滑处理,提出基于节点频差的失步振荡中心定位方法。仿真验证表明,所提基于节点频差的失步振荡中心定位方法受噪声影响较小,不受风电渗透率的影响,能够准确定位失步振荡中心位置。

扩大高水平对外开放 扛牢辐射中心定位

云南是中国通往东南亚、南亚的窗口和门户,地处中国与东南亚、南亚三大区域的接合部,与缅甸、越南、老挝三国接壤,与泰国和柬埔寨通过澜沧江-湄公河相连,并与马来西亚、新加坡、印度、孟加拉国等国邻近,是我国毗邻周边国家最多的省份之一。近年来,云南深入贯彻落实习近平总书记考察云南重要讲话和指示批示精神,主动服务和融入国家重大发展战略,以面向南亚东南亚辐射中心建设统揽对外开放工作,加快同周边国家互联互通国际大通道建设步伐。

基于十字中心定位算法的MEMS真空封装光学检漏方法

典型的光学检漏方法需要对整幅干涉图甚至多幅干涉图进行图像处理,过程相对复杂。本文结合MEMS器件封装结构的对称特性以及变形分布特征,提出了一种简单、快捷的十字中心定位算法。通过确定干涉图案中心点坐标,获取中心线光强分布,进而拟合得到样品中心线形貌。进一步利用封装结构中心点随真空度变化的相对位移,计算得到漏气率。本文以圆形封装结构为例,证明了该方法的可行性。

旋转测量状态下光斑中心定位方法

目前,对管道内腔为自由曲面的截面轮廓进行高精度测量是行业难题。拟将多个不同测量范围的激光位移传感器放置于管道内腔中,采用旋转的方式对内腔进行测量,将得到的测量数据进行归一化处理后获得被测管道内腔截面轮廓形状。分析测量过程中激光光斑的变化情况,针对光斑图像的多峰、散斑、平顶与形状变化等现象,提出了一种基于传统灰度重心法进行粗定位的距离倒数加权多项式插值亚像素光斑中心定位方法。采用中值滤波对光斑图像进行预处理,通过自适应阈值分割法从环境背景光强中分离出光斑中心定位区域。通过MATLAB仿真与灰度重心法、加权灰度重心法与高斯拟合法传统光斑中心定位方法相比,结果表明,光斑中心定位精度达到0.01 pixel,在激光光斑中心定位精度和稳定性方面有一定的改善,明显优于传统的光斑中心定位算法。

基于强度和图像梯度的瞳孔中心定位

瞳孔中心是眼动追踪、人脸识别等计算机视觉领域中的精细参数,实现瞳孔中心自动检测具有广泛的应用价值。论文结合Faster RCNN模型,提出一种细分虹膜形状特征与图像梯度法的人眼瞳孔定位算法。首先,对图像进行光照补偿预处理,在此基础上,利用改进的ResNet50作为Faster RCNN模型的骨干网络来检测人脸和眼睛;其次,通过几何约束对眼睛区域进行选择,采用积分图像法实现虹膜区域检测;最后,通过图像梯度算法进行瞳孔中心定位。实验结果表明:该算法在GI4E数据集及自建的面部数据集上能够较精确地实现瞳孔中心定位,并且在归一化误差0.2阈值内,分别达到了100%和99.46%的定位精度,具有较好的鲁棒性和实时性。

飓风中卫星臭氧总柱观测与位涡相关性和在飓风中心定位中的应用

本文使用搭载于极轨气象卫星S-NPP(Suomi National Polar-orbiting Partnership)的臭氧成像廓线仪(Ozone Mapping and Profiler Suite,OMPS)观测的臭氧总柱(Total Column Ozone,TCO)资料对大西洋飓风“Maria”(2017)进行研究。针对对流区域TCO与气柱平均位涡(Mean column-integrated Potential Vorticity,MPV)的低相关性构建了分区域线性回归模型,不仅能同时提高大尺度和对流尺度上TCO和MPV的相关性,还能提高对流区域S-NPP OMPS TCO观测资料的利用率(95.5%)。TCO观测资料可以清晰地反映出飓风的顶部结构,据此可得到对流层顶附近的飓风中心位置。卫星总柱臭氧资料对飓风Maria中心定位结果与最佳路径的距离相差58.1 km,略大于使用S-NPP先进技术微波探测仪(Advanced Technology Microwave Sounder,ATMS)、MetOp-A微波湿度计(Microwave Humidity Sounder,MHS)和FY-3B微波湿度计(MWHS)亮温观测资料得到的Maria中心定位结果与最佳路径的距离(47.5 km)。臭氧定位结果与垂直风切变(Vertical Wind Shear,VWS)具有一定关系,垂直风切变越强,臭氧资料定位中心偏离最佳路径越大。本研究构建的分区域线性回归模型可作为间接同化卫星TCO资料的观测算子,也可应用到涡旋初始化中,以改进飓风路径和强度预报水平。

基于组网多普勒雷达径向速度场的福建近海台风中心定位研究

本文探讨了一种基于组网多普勒雷达径向速度零速度线(区)对福建近海台风中心定位的方法,该方法利用了台风中心位于雷达径向速度产品中零速度线(区)上的特征,理论上可以将两部(或以上)多普勒雷达零速度线(区)的重合点(或区域)认定为台风中心,并利用空间密度聚类法和线性回归分析对台风零速度线(区)弯曲、不连续以及重合点不唯一等情况做进一步中心定位判定。研究发现,该方法时空分辨率高、定位精准,可以对发展形态不规则、速度模糊、临近登陆或登陆后的台风实现定位,对台风实时业务定位和路径预报等具有一定的参考价值,同时具有简单易行、适用范围广的优势。

基于机器视觉的齿轮中心定位算法

齿轮加工精度影响因素复杂,精度测量要求高,齿轮中心(基圆圆心)的定位精度在检测过程中至关重要。为降低工业视觉检测中缺陷与噪声对齿轮中心定位精度的影响,文章提出一种齿顶圆弧分割结合改进随机抽样一致性(random sample consensus,RANSAC)算法定位齿轮中心。对采集的齿轮图像采用Canny算子检测边缘,使用Freeman码进行边缘跟踪;以最小二乘法拟合得到圆心粗基准,通过比较轮廓点到粗基准的距离快速分割出齿顶圆弧;采用亚像素边缘与更精确的阈值对圆弧进行精分割,并结合随机抽样一致性算法对圆弧进行拟合,得到齿轮中心。实验结果表明该算法具有较高的定位精度和较强的实用性。

基于灰度直方图的激光光斑中心定位算法

为了提高半导体激光加工中激光光斑中心定位精度,根据皮秒超短脉冲激光辐照单晶硅后产生的光斑图像灰度分布特点,提出了一种基于灰度直方图的激光光斑中心定位算法,通过模拟激光光斑仿真分析和单晶硅刻蚀实验,对比研究了不同辐照时间与不同激光功率条件下该算法与传统算法的定位精度。结果表明,在辐照时间不同的条件下,该算法定位精度达到0.761μm,比灰度重心法提高51.3%,比最大行列灰度值法提高93.9%;在激光功率不同条件下,该算法的定位精度达到0.793μm,比灰度重心法提高73.4%,比最大行列灰度值法提高86.8%。此研究可为皮秒超短脉冲激光光斑中心定位控制系统的设计提供指导。

基于中心定位算法的激光光斑检测系统研究

针对现有的激光光斑中心定位算法无法满足工业现场各种不规范光斑形状的需要,提出了一种基于中心定位的激光光斑检测算法;通过对原始光斑图像进行梯形校正、图像增强、闭操作等算法得到激光光斑轮廓,进而采用中心定位算法对光斑中心进行检测;与现有的算法相比,该文提出的算法能够精确地对不规范形状的光斑进行中心定位。实际工程应用证明,该算法能够对不规则形状光斑进行有效的中心检测,不但提高了检测精度,还大大提升了检测效率。

髋臼中心定位工具在CroweⅣ型发育性髋关节发育不良关节置换术中的应用

目的研究髋臼中心定位工具在CroweⅣ型发育性髋关节发育不良关节置换术中的可行性及安全性。方法回顾性分析2020年1月至2022年1月在新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州新华医院行全髋关节置换术的37例(44髋)发育性髋关节脱位患者,分为两组:A组20例(24髋),参考定位工具,B组17例(20髋),参考髋臼横韧带,比较两组患者的手术时间、切口大小、术中出血量、下地时间、Harris髋关节评分、双侧肢体长度差,术后臼杯外展角、前倾角,以及术后假体旋转中心与解剖旋转中心的水平、垂直距离差值。结果所有的患者术后未出现脱位、感染、深静脉血栓形成、假体松动等。两组患者的手术时间、术中出血量、切口大小、下地时间、Harris评分、双侧肢体长度差比较,差异无统计学意义(P>0.05)。对比两组臼杯外展角、前倾角,差异无统计学意义(P>0.05);旋转中心垂直距离A组为(21.54±2.32)mm、B组为(22.40±2.23)mm,水平距离A组为(29.42±2.45)mm、B组为(29.85±2.92)mm,重建髋臼的旋转中心距离及其与解剖旋转中心距离差进行组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论髋臼中心定位工具可以在CroweⅣ型发育性髋关节发育不良全髋关节置换术中给术者提供髋臼中心点的参考标志,有一定的临床使用价值。

一种基于全站仪的大型抛物面天线三轴中心定位方法

大型抛物面天线的相位中心点坐标通常无法直接获取,此时需要先确定天线三轴中心位置再进行坐标归算。本文提出一种基于全站仪的大型抛物面天线三轴中心定位方法,通过归心拟合,结合极坐标法和方位交会可以精确获取其中心坐标。实际数据表明:不同数量的点拟合与8个点的拟合结果作相比,X方向高斯坐标最大相差-0.0031 m,Y方向高斯最大相差-0.0023 m,拟合圆半径最大相差0.0016 m,与实际直接量测周长计算出的半径相比,拟合圆半径差值优于0.003 m,固定角检核精度优于2.5″,高程和平距限差均满足精度要求,可以适用于绝大部分天线测量。

弯曲根管预备中TF中心定位能力的研究

目的：比较Twisted File（TF）和Pro Taper两种镍钛器械在预备离体磨牙弯曲根管时中心定位能力。方法：收集近中颊根为中、重度弯曲的离体下颌磨牙50个,随机分为TF和Pro Taper组（n=25）,进行根管预备,预备前后使用平行投照技术拍摄X线片,测量距根尖1-9 mm处根管壁牙本质去除量,计算中心定位率。结果：在距根尖1、6、7 mm处,TF组和Pro Taper组中心定位率近似（P〉0.05）。在距根尖2-5、8、9 mm处,TF组中心定位率均大于Pro Taper组（P〈0.05）。结论：在弯曲根管预备中,TF中心定位能力优于Pro Taper。

基于非极大值抑制的圆目标亚像素中心定位

圆形目标在基于图像的测量系统中应用广泛,针对圆目标中心的高定位精度和快速提取的要求,提出了一种基于非极大值抑制的亚像素中心定位方法。该方法利用Sobel算子进行边缘检测,通过改进非极大值抑制方法获取连续细化的边缘,实现了像素级边缘定位,采用Zernike正交矩对边缘点进行亚像素级定位,并用最小二乘法进行二次拟合来获取精确的标志点的中心坐标。仿真图像和实测图像的实验结果验证了该方法的有效性和准确性,其定位精度可以达到0.02像素,通过测试算法的运行时间,证明该算法具有很好的实时性。

无砟轨道沉降监测系统光斑中心定位技术研究

光斑中心精确定位技术关系到图像式无砟轨道沉降监测系统的测量精度。针对传统光斑定位技术在对接收靶面受到干扰的不规则光斑图像定位时会产生较大误差的问题,在图像预处理的基础上,依据采集图像灰度呈高斯分布的特点,提出基于重心的灰度分布曲线拟合方法,通过重心法初步定位光斑中心的位置,利用二次曲线拟合灰度高斯分布进一步精确定位激光光斑中心。通过实验及现场测试表明,该方法定位精度高,鲁棒性好,满足图像式无砟轨道沉降监测系统监测精度要求。

复杂场景下失步中心定位及振荡中心漂移规律

研究了电力系统发生失步振荡时,系统两侧电势幅值不等与全系统阻抗角不相同同时存在的场景下,基于等值双机系统的失步中心的定位方法和振荡中心的漂移规律,进而实现了振荡中心的实时定位。文中通过定义的节点位置函数与两侧电势幅值比的关系确定失步中心位置,给出了联络线上是否存在失步中心的条件。在失步中心定位的基础上,分析了振荡中心的漂移范围及4种典型漂移状态,提出了基于母线处测量阻抗相位角的振荡中心定位判据。仿真结果验证了分析的正确性。

红外头盔式眼动仪的瞳孔中心定位算法

为了提高瞳孔中心定位精度,降低运算复杂度,首先采用星射线方法获取瞳孔边界点,与对整幅图搜索相比,计算量大大减小.设定感兴趣区域,对眼皮、眼睫毛及光斑干扰产生的虚假特征点进行剔除,然后利用特征点通过随机化的椭圆拟合定位瞳孔中心.随机化椭圆拟合允许杂质点的存在,确保了拟合定位算法的准确性,对虚假点的剔除更进一步加快了拟合速度.在连续帧处理时通过瞳孔像素数的变化快速对眨眼进行检测,区分眨眼与伪眨眼.实验结果表明,该算法简单且鲁棒性好.

基于差分光斑中心定位算法的位移传感技术研究

光斑中心定位是激光投射式位移传感技术中的关键技术。为了提高激光光斑中心检测的抗干扰性和精确性,在总结了现有的光斑中心定位方法的基础上,对其中的梯度光斑中心定位算法进行分析和改进,提出了一种差分光斑中心定位算法。该算法主要针对强干扰光线下的激光光斑特点,利用差分运算和梯度算子对光斑进行识别与定位。实验结果表明,该算法定位精度高、抗干扰能力强,适合于对恶劣环境下的结构进行长期在线监测。基于该算法的位移传感器设备已成功应用于渝黔高速公路河耳沟大桥的桥梁远程健康监测中。

影响角膜塑形镜偏中心定位的相关因素分析

目的探究影响角膜塑形镜偏中心定位的相关因素。方法前瞻性研究。选取配戴角膜塑形镜近视患者76例142眼;戴镜前患者年龄为8~16岁,等效球镜度为-0.25^-6.00 D。142眼患者中Ⅰ级偏位者(中心定位)51眼、Ⅱ级偏位者48眼、Ⅲ级偏位者30眼、Ⅳ级偏位者13眼。不同偏位分级组间的差异性分析使用单因素方差分析,非参数秩和检验分析不同年龄分组、不同等效球镜度数分组、不同角膜散光度分组中角膜塑形镜偏位情况分布的差异性。使用Spearman相关分析方法分析等效球镜度、角膜散光度、角膜离散系数、角膜曲率、年龄和偏位程度的相关性。结果本研究纳入患者年龄为(10.78±2.12)岁,等效球镜度为(-3.78±1.45)D,角膜曲率为(43.39±1.21)D,角膜离散系数为0.51±0.13。单因素方差分析示,不同偏位分级组间戴镜前等效球镜度的差异有统计学意义(F=9.398,P<0.001)。相关分析显示,戴镜前等效球镜度和角膜塑形镜偏位程度呈负相关(r=-0.311,P<0.001),其余因素,如角膜散光度、角膜离散系数、角膜曲率、年龄和角膜塑形镜偏位程度均无相关性。结论戴镜前等效球镜可能是影响角膜塑形镜治疗后出现偏中心定位的主要因素。