面向电气工程研究生的“数字图像处理”课程改革

人工智能技术在电气工程领域的应用日益广泛。图像处理与机器视觉作为人工智能的重要分支,在电气工程专业研究生的知识体系中的重要性在不断提高。针对这一需求,对“数字图像处理”课程进行了改革。根据电气工程专业研究生的培养目标,设计了课程的教学目标,进而根据电气工程领域对图像处理的实际需求调整了教学内容;根据电气工程领域的实际工程应用设计了具有较高复杂度的实践教学内容;改革了课程的考核方式与内容,以有效评估学生在课程中的能力达成情况。改革后的课程教学,有效提高了学生在课程和实践中的参与度,强化了实践效果,使学生在课程结束时基本具备了在电气工程领域复杂工程问题中应用和评价基于图像的解决方案能力。

一种稳健的多源遥感图像特征配准方法

提出了一种稳健的多源遥感图像特征配准方法.首先引入相位一致性变换来消除图像灰度、对比度差异的影响并提取特征点;然后基于Zernike矩重构互相关函数并通过重构函数最大化实现图像旋转条件下的特征点匹配,同时结合双向最大互相关值匹配策略实现图像的粗略配准;最后,采用迭代修正变换参数算法最终实现多源遥感图像高精度配准.对大量多源图像进行配准实验表明,提出方法对多源遥感图像配准具有较强的适应性且配准精度高.

基于视觉的人行为理解综述

基于视觉的人体运动分析是计算机领域中备受关注的前沿方向之一,而人行为理解由于在智能监控、人机交互、虚拟现实和基于内容的视频检索等方面有着广泛的应用前景更是成为了未来研究的前瞻性方向之一。行为理解问题一般遵从如下基本过程:特征提取与运动表征;行为识别;高层行为与场景理解。着重从这三个方面逐一回顾了近年来人行为理解研究的发展现状和常用方法,并对当前该研究方向上亟待解决的问题和未来趋势作了较为详细的分析。

一种基于边缘测度的加权Hausdorff景象匹配方法

针对经典Hausdorff距离匹配算法中仅考虑图像间边缘点的几何关系,而未充分考虑边缘点边缘测度显著性差异对Hausdorff有向距离贡献不同的特点,提出一种基于边缘测度的加权Hausdorff距离(EM-WHD)景象匹配方法。该方法集合结构张量和局部均值比方法构造出边缘测度图像,并根据测度图提取图像边缘;在图像匹配过程中,基于边缘测度的显著性不同,对每个边缘点采用不同权值的加权Hausdorff距离进行图像匹配定位。仿真实验结果证明了本文方法的有效性和计算快速性。

一种结合梯度方向互信息和多分辨混合优化的多模图像配准方法

针对基于传统互信息图像配准容易产生局部极大值,同时结合梯度信息的互信息改进方法不能很好地应用于梯度幅值差异较大的多模图像配准,提出了一种新的结合梯度方向的互信息测度函数.在参量优化过程中,将具有全局优化的遗传算法和Powell局部优化算法动态结合,前者的配准结果为后者的算法优化提供有效的初始点以抑制局部极值,同时借鉴小波变换中多分辨率的思想,在低分辨率图像中粗略配准后,上升到高分辨率图像上进一步细化配准结果,增加算法鲁棒性并减少优化时间.多幅红外与可见光图像配准实验结果证明,提出的算法具有配准精度高和鲁棒性强等特点.

基于张量子空间学习的人行为识别方法

提出了一种基于张量子空间学习降维人体高维侧影数据的人行为识别方法。给定一个动作的人侧影图像序列,首先用张量子空间学习方法将目标高维侧影图像投影到低维子空间来描述人运动的时空特性,并同时尽可能地保持目标侧影图像中像素之间的空间几何信息,然后用Hausdorff距离度量动作之间的相似性,并在最近邻距离框架下对动作进行分类识别。为验证本文算法的有效性,设计了动作识别和鲁棒性测试2个实验。实验结果表明提出的算法不仅能够有效地对人行为进行识别,且具有较强的鲁棒性。

面向新工科的数字图像处理课程线上线下一体化教学改革

针对数字图像处理课程传统教学模式无法满足新工科对复合工程技术人才工程实践与创新能力培养要求的问题,以提升学生学习主动性为出发点,提出将传统面授课教学模式与基于“互联网+”的线上教学相结合的“线上基础理论学习—线下课堂讨论与分析—课后项目实践—多维考核评价”线上线下一体化教学模式,从教学内容、教学手段、课程考核等方面介绍具体教学改革实践,最后说明教学改革效果。

基于空间关系几何约束的无人机景象匹配导航

针对GPS的信号强度较弱、易受各种电磁干扰,提出一种基于空间关系几何约束的景象匹配导航算法。首先基于空间关系几何约束的多匹配区选择方法,将实时图划分为多个分区;然后采用基于边缘响应的加权Hausdorff距离景象匹配算法对各个匹配区进行定位计算;最后,通过最优配准点坐标估计策略,解算出无人机实时图中心在基准图上的精确定位坐标。多区域景象匹配采用并行计算方法,利用历史导航信息来辅助修正景象匹配导航误差。实验结果表明,该算法可较好地满足无人机对景象匹配导航算法实时性、精确性的性能要求。

面部多特征融合的驾驶员疲劳检测方法

为了监测驾驶员的疲劳状态,提出了一种基于面部多种疲劳参数的驾驶员状态检测算法。首先利用Gabor滤波和梯度信息增强眼睛和嘴部的边缘信息以进行准确定位,然后采用一种旋转不变的LBP金字塔特征对眼睛进行特征描述,训练线性SVM分类器判别眼睛的开闭状态;并根据嘴部的张开面积及宽高比判断嘴部的开闭状态,同时通过统计眼睛在垂直方向上的运动确定头部位置的变化。最后基于眼睛和嘴部的状态、头部的位置,计算出4个能够描述驾驶员状态的疲劳参数,利用模糊系统推理得出驾驶员最终的疲劳状态。实验结果证明检测和状态判别的算法都有较高的准确率,其中眼睛状态的识别率平均在97%,嘴部状态的识别率也能达到92%;模糊系统的合理性也在实验中得以验证。

一种多尺度边缘测度融合加权HD算法

一般的边缘加权Hausdorff算法,由于单尺度边缘检测算子本身对噪音敏感,会造成真实和虚假边缘显著性差异小,从而加权后对噪音鲁棒性改善有限.为此,提出了一种基于多尺度边缘测度融合加权的Hausdorff景象匹配算法.对图像提取多尺度边缘测度后,引入证据推理理论,提出一种双向指数基本置信指派构造方法,并构造出多尺度边缘测度的基本置信指派函数,然后采用冲突再分配DSmT组合规则进行融合.为了进一步区别真实边缘与高频噪音,对加权Hausdorff公式进行了一些改进,给出了更为有效利用融和后边缘测度的加权Hausdorff公式.对可见光和SAR景象的匹配实验证明:本文算法所提取边缘在抑制噪音的同时保留了大量景象细节信息,并通过横向对比验证本文算法提高了噪音鲁棒性.

并网型双馈风力发电机组的动态模型仿真研究

本文在介绍双馈电机数学模型的基础上,对变流器模型采用定子磁链的定向矢量控制,为满足研究风速变化情况下的风力发电机组的运行特性和电网电压跌落时风电机组不脱网运行,通过分析风速变化和电网电压跌落情况下的双馈风力发电机组的运行特点,建立了风力发电机组的模型并利用PSCAD软件对风电并网建模、并对风速变化以及电网电压跌落进行仿真分析。仿真结果验证了风速变化情况下,风电机组具有一定的动态适应能力,以及矢量控制可以改善系统的低电压穿越能力。

一种新的图聚类算法研究

图聚类是基于各种标准如结点标号、边标号、公共子图等条件将图数据集实例划分不同类集群,这将对结构化图空间及增强对图数据的理解有着重要作用。针对此问题提出基于结构化的图聚类算法。与目前有关的算法相比,该算法不产生新图或原图分解成零碎子图,也不依赖计算最大共同子图的相关操作。实验结果表明,这种方法在现实分子图数据集上对结构聚类可行、有效。

无人机景象匹配辅助导航仿真系统设计与实现

景象匹配导航技术以其自主性强,定位精度高,抗电子干扰的优势逐渐成为未来无人机平台最主要辅助导航方式之一。采用基于边缘响应加权Hausdorff距离景象匹配算法作为仿真系统的核心匹配算法,利用小波多分辨分析技术对模拟实时图进行预处理,将改进的蚁群算法用于航迹规划,运用遗传算法的快速搜索优势进行景象匹配定位,构建出无人机平台景象匹配导航仿真系统。该仿真系统可模拟无人机的真实工作环境,并为无人机平台景象匹配导航的设计与开发提供技术支持。

NEPE推进剂燃烧表面铝团聚物动态行为研究

针对NEPE推进剂燃烧表面铝团聚物的动态行为,在1,2,3MPa的N2环境中,对NEPE推进剂中铝团聚物在燃烧表面和脱离燃面后的动态燃烧过程进行了研究,提出了燃面与铝颗粒联合运动的简化理论模型。结果表明,铝颗粒的团聚分为堆积、聚集和团聚三个过程,铝团聚物在燃烧表面以及脱离燃面后均可能发生二次团聚,铝团聚物的二次团聚过程通常会形成大尺寸的铝团聚物。通过燃面与铝颗粒协同运动的简化理论模型,认为铝团聚的团聚时间受到压强、铝颗粒的体积分数和半径的影响。同尺寸铝团聚物的团聚时间随着压强的增大而较小,且在高压环境中的影响程度降低,与理论模型一致。同时压强会影响铝团聚物脱离燃面后的随流运动速率,同一压强条件下,直径越小的初始团聚物随流运动速率越快,直径越大的初始团聚物随流运动速率越慢。

基于图嵌入线性拓展方法的人体动作识别研究

采用图嵌入降维的方法对人侧影轮廓数据进行降维处理并用来识别人的行为动作。给定一个动作的图像序列,提取序列中每帧中人的侧影轮廓信号并用之表征人体运动,利用两种图嵌入法将提取的时变轮廓信号投影到低维空间,采用Hausdroff距离测量运动的相似性并在最近邻框架下识别人的动作。为验证算法的有效性,采用留一法和统计方法两种测试方法对五类人体常见动作(走、跑、拍手、挥手和拳击)进行测试。实验结果表明,方法不仅有很好的分类性能,而且能有效的降低了计算量。

有组织犯罪集团挖掘算法

互联网的发展使有组织犯罪集团的认定与处罚变的更为困难.针对有组织犯罪集团的特点,采用共犯网络结构分析和数据挖掘技术相结合的方法确定有组织犯罪集团结构及其组成实体,提出一种对有组织犯罪集团进行系统分析和挖掘的新算法.该算法能从大型真实犯罪数据集提取信息,快速获取有组织犯罪集团证据,提高了有组织犯罪集团检测效率.最后将算法与其他现有算法进行比较,实验结果表明该算法的时间性能优越.

农机农艺措施融合助推茶叶生产机械化发展

1农机与农艺措施之间的关系农机研发制造具有周期性、特定性等特点,而农艺具有多样性、地域性和季节性的特点。经实践证明,农艺和农具是辩证统一的关系,既可以相互联系又可以相互制约,只有把农艺与农机有机融合起来,才能将农机、农艺的价值充分发挥出来。农业生产机械化发展,需要解决好农机与农艺融合的问题。在信息科技高速发展的背景下,要想实现农艺技术的高效发展和广泛应用,就需要以农机技术作为支撑,利用先进的农机技术促进农艺技术的提升.

新型直线杆塔悬垂线夹地电位给销装置的研制与应用

针对目前多风气候条件下悬垂线夹等金具的闭口销容易脱落,影响电力线路的安全运行,以及人工补装导线侧闭口销耗时长的问题,设计了一款新型直线杆塔悬垂线夹地电位给销装置。该装置基于搭扣对准原理、杠杆原理以及塑性形变原理,通过固定销子的抓手,将中间部位设计为可旋转90°的操作轴,将销子固定在前爪,克服了传统给销装置无法将开口销的开口角度调整至60°的难题,实现了地电位多角度作业,从而可在短时间内完成带电补装导线侧缺失闭口销的工作。

基于共犯网络结构的有组织犯罪集团挖掘方法

有组织犯罪集团挖掘是目前数据挖掘技术研究的热点,利用共犯网络结构提出一种新的有组织犯罪集团挖掘的方法。该方法能从大型真实犯罪数据集获取有组织犯罪集团信息,提高了有组织犯罪集团检测效率。实验结果表明,该方法能分析出有组织犯罪集团特征演变轨迹,对挖掘有组织犯罪集团证据可行、有效。

川中丘陵旱区西瓜丰产综合栽培技术

以往,由于川中丘陵旱区的西瓜品种选择不当,加之栽培技术落后,以及不利的气候和土壤条件的影响,西瓜产量和效益都不高。为促进该区的西瓜生产,增加瓜农收入,我们于1990～1995年进行了试验研究,总结出一套适合川中丘陵旱区西瓜高产、优质的栽培技术。其特点是以良种、良法为中心。