6005A-5083搅拌摩擦焊接接头的组织与性能研究

针对6005A-5083搅拌摩擦焊接接头进行分析,分别对其微观组织、静态力学性能及疲劳寿命进行了测试,组织观察表明6005A基材区的晶粒以亚结构为主,呈现典型的纤维状组织,5083基材区则以等轴晶为主,通过搅拌摩擦焊可以细化晶粒,提高抗拉强度、屈服强度和疲劳强度,6005A-5083搅拌摩擦焊接接头试样在110 MPa下,进行了1000万次循环加载后未形成明显的裂纹,通过了疲劳测试,可应用于轨道交通。

强地震前兆低频波的实验研究

声波透射实验表明 ,对于板状材料 ,声音的一部分能量可以透射到空气中。另一部分能量在板中产生简正波 ,使板产生较大的振幅 ,在空气中产生能被话筒接收到的声音信号 ,而信号的简正频率与板的尺寸有关。另外 ,破裂过程中的声发射实验证实 :随着微破裂的集结和裂纹的扩展 ,所辐射波的频谱会逐渐向低频移动 ,而且当频率很低时 ,可以透射出岩石 ,被话筒接收到。根据尺度相似性原理 ,推广到野外 ,强地震前破裂集结可能会辐射出超低频波 ,这种超低频波不能被常规的地震仪记录到 ,但可以被超低频传感器或次声接收器记录到。在地震前 ,产生前兆的源非常复杂 ,大多数情况下可能并非脆性破裂 ,而是塑性蠕滑或者有流体的参与。而后两种情况产生的波的周期会更长 ,而且缺乏脆性破裂所固有的高频成分 ,这可能就是多数地震前缺乏前震的原因。

基于FPGA的实时整数霍夫变换

为了解决霍夫变换计算量大、难以实时实现及峰值检测不准确的问题,提出一种适合在FPGA上实现的基于两阶段快速搜索算法的改进整数霍夫变换,并将其在FPGA中实现。首先,设计了一种基于该改进霍夫变换算法的流水线结构,能够在单个时钟周期内完成霍夫空间的参数计算和累加;接着,设定3个参数阈值,以寻找霍夫子空间中的局部极值;最后,确定全局极值,实现直线参数的提取。采用实际图像在FPGA中进行实验验证,结果表明提出的算法占用硬件资源较少,其准确率达到93%以上。

超高速数据采集与处理系统的设计及应用

系统地介绍了超高速数据采集与处理系统的设计所涉及的各个方面,包括提高采样率的方法,高速数据采集系统性能评估,系统的整体设计与实现,利用通用PC机进行高速信号处理,系统设计中的电磁兼容问题等。最后重点介绍了超高速采集系统在激光雷达、高分辨率微波雷达、软件无线电、数字测量仪及虚拟仪器等方面的应用。

一种航拍图像中水上桥梁的实时识别算法

桥梁识别在军事上和民用上都有重要的意义,国内外已有的一些研究虽然取得了一定效果,但大多数都对目标图像有些限制要求,使用范围不广.而且都是基于PC机的仿真算法,不能用于实时处理的场合.本文提出了一种基于FPGA和DSP的知识基桥梁目标自动识别算法,本算法对桥梁形状没有特别要求,能够对航拍或遥感图像中的桥梁进行实时识别.不仅能够对近景图像进行识别,也能对远景图像进行识别,而且能识别一幅图像中的多个桥梁.

基于FPGA和DSP的多用激光雷达信号处理器

介绍一种基于FPGA和DSP的多用激光信号处理器 ,通过对FPGA和DSP进行不同的编程 ,既可以用于激光成像系统 ,也可以用于激光测距系统。

地震前长周期事件的研究——历史与现状

自 2 0世纪 60年代以来 ,已经积累了许多地震前长周期事件的观测资料。这些长周期事件可以被很多不同的观测系统记录到 ,如跨断层形变、超低频电磁异常、次声波异常、井下低频导波、井水水位等。理论上对地震前长周期事件已给出了许多论证 ,例如 ,震前的断层蠕动、静地震与慢地震、断层的断裂预扩展和地震成核等。解决震前长周期事件的地面可测性 ,对突破“震前平静”带来的短临预测的困惑会起到举足轻重的作用。

浅析我国抗旱应急备用水源工程体系建设

近年来,我国降水总量及河流水量不断减少,导致水资源短缺,干旱灾害突出,抗旱应急备用水源工程体系建设将缓减缺水问题。抗旱应急备用水源主要包括地表水、地下水及其他水源等,水源工程体系主要从城区、平原区、山丘区等不同区域进行建设,分为输水工程及配套、水源联网工程、供水系统联网工程和小型水源工程。针对抗旱应急备用水源工程体系缺乏科学规划、缺乏建设维修、投入资金不足等问题。采用工程建设类型准确定位,合理使用现有水库资源和优化供水系统等措施。对我国抗旱应急备用水源工程体系建设的进行分析,为我国的抗旱工作提供参考。

横风中桥隧过渡段移动列车的气动特性试验研究

本文通过缩尺比为1:16.8的复兴号动模型试验研究了横风中移动列车经过桥隧过渡段时的气动特性。该试验在中南大学风洞实验室自主研发的弹射模型实验装置上进行,移动列车表面的气动压力通过装载在车体内的无线测压系统获得,并可通过积分获得列车气动力。实验结果表明,横风中移动列车经过桥隧过渡段时,列车侧向力会发生先负后正或先正后负的剧烈变化,列车迎风面压力标准差大于背风面压力标准差。在迎、背风侧轨道上运行的移动列车经过桥隧过渡段时所受气动力变化规律相似,迎风侧轨道上移动列车在隧道洞口处所受侧向力一般比其在背风侧轨道时的大;其主要原因是相对于背风侧轨道上的列车,迎风侧轨道上的列车迎风面所受负压更小,背风面所受负压更大。

基于自适应多特征融合的均值迁移红外目标跟踪

针对采用单一特征跟踪鲁棒性不高的问题,该文提出一种自适应多特征融合均值迁移红外目标跟踪算法。为了增强对目标的表征能力,对局部均值对比度算法进行改进,利用局部均值对比度和灰度特征表征目标。在特征融合中引入特征不确定度量方法,自适应调整不同特征对跟踪结果的贡献,有效地提高均值迁移算法的鲁棒性。为了进一步提高对尺度变化目标的跟踪性能,采取尺度算子更新跟踪窗的大小。实验结果表明,该算法提取的目标特征具有较强的鲁棒性,能实现复杂场景下的目标跟踪。

基于瑞利分布的粒子滤波跟踪算法

粒子滤波是一种非线性滤波算法,在目标跟踪中得到了广泛的应用。基本的粒子滤波算法中粒子散布是通过高斯分布实现的,对于低速运动且变化平缓的目标可以较好地捕获,但是当目标运动状态突然改变时(如突然加速、减速或转弯等),由于高斯分布曲线的拖尾比较轻,粒子散布范围比较小,经常发生目标丢失的现象。针对该问题,该文提出使用瑞利分布来散布粒子,实现粒子的繁殖与传播,同时根据目标的运动速率对瑞利分布参数进行自适应调节,并通过二次粒子滤波方法提高跟踪精度。实验证明,基于瑞利分布的粒子传播机制可以有效提升粒子滤波的目标捕获能力。

改进的mean shift目标跟踪算法

提出一种改进的均值偏移(mean shift,MS)目标跟踪算法,用于提高模板漂移和大面积遮挡情况下视觉目标跟踪算法的鲁棒性和准确性。首先判断目标是否存在遮挡现象,当遮挡未发生时,采用原始MS算法跟踪目标,利用选择性分量更新策略对目标模板进行更新,减少模板漂移的影响;当遮挡发生后,利用非对称核函数模型对候选目标模型进行矫正,降低遮挡像素点对MS矢量和目标跟踪稳定性的影响。实验结果表明,改进的跟踪算法对非刚性和大面积遮挡目标都能进行稳定的跟踪。

跟踪窗自适应的Mean Shift目标跟踪算法

针对Mean Shift算法不能很好地跟踪尺度变化目标的缺点,提出一种将Mean Shift算法和目标几何特征相结合的目标跟踪算法。该方法在Mean Shift框架下提取目标的几何特征,根据目标的面积和型心坐标对跟踪窗的位置和大小进行修正,最后更新Mean Shift的目标模板。通过大量实验仿真证明,改进的算法能很好地跟踪尺度变化的目标,对目标的仿射变化和非刚性的形态变化具有有效性和鲁棒性。

融合角点特征与颜色特征的Mean-Shift目标跟踪算法

针对Mean-Shift算法稳定性差、无法适应目标遮挡的特点,提出了一种融合角点特征与颜色特征的目标跟踪算法。该算法利用Harris角点的特征不变性克服了Mean-Shift算法鲁棒性差的缺点,同时利用Mean-Shift算法中核概率密度估计特性克服了目标与背景角点难以区分的缺点。通过视频序列对该算法的跟踪稳定性与抗遮挡性能进行测试,结果表明,新算法的跟踪稳定性与抗遮挡能力优于基于单一角点或颜色特征的Mean-Shift算法。

基于区域重叠核加权Hu矩的SIFT误匹配点剔除算法

针对尺度不变特征变换(scale invariant feature transform,SIFT)算法在特征点匹配时容易出现误匹配现象,提出了一种基于区域重叠核加权Hu矩的SIFT误匹配点剔除算法。该算法首先通过对SIFT描述子区域内的重叠4邻域计算Hu矩,生成能够描述纹理特征与轮廓特征的种子点描述子;其次,根据描述子的区域特点利用核函数对种子点描述子进行加权,生成63维区域重叠核加权Hu矩描述子;最后用巴氏(Bhattacharyya)系数计算归一化后描述子的相似度,并剔除相似度较小的匹配点。将该算法与其他3种算法进行对比,实验结果表明,该算法的鲁棒性最强,实时性较高,综合性能最优。

基于仿射梯度方向直方图特征的目标识别算法

针对基于传统梯度方向直方图特征的目标识别算法(HOG+SVM)在目标发生仿射变化时识别效果较差的问题,该文提出一种基于仿射梯度方向直方图特征的目标识别算法(AHOG+SVM)。通过提取多尺度金字塔梯度图像的HOG特征,提高了算法的尺度不变性;通过将平面HOG栅格拓展至3维HOG栅格,并根据目标的世界坐标系与图像坐标系的映射关系将3维HOG栅格映射为2维HOG仿射栅格,最后对仿射栅格内的HOG特征进行仿射逆变换,以达到增强算法旋转不变性与错切不变性的目的。多组实验结果表明,该文提出的算法能够解决在目标识别过程中由尺度变化、旋转变化和错切变化(3D视角变化)所造成的识别率较低的问题,性能优于HOG+SVM算法。

基于SOPC的深空目标实时跟踪系统

提出一种用可编程片上系统技术实现深空目标检测跟踪系统的方法,该系统采用单片FPGA构建双核系统,其中一个CPU进行检测跟踪,另一个CPU进行通信控制,将软硬件设计有机融为一体。根据不同算法对数据精度要求的不同,将浮点运算和定点运算结合在一起,并使用定制指令、自定义逻辑和C2H等硬件加速技术,减少了处理时间。实测结果表明,该系统可对深空红外目标进行实时检测跟踪。

改进的同心离散圆簇形状描述方法

形状特征是MPEG7中用来描述图像的重要特征之一。同心离散圆簇（Cluster of Concentric Discrete Circles,CCDC）形状特征提取方法具有特征提取速度快的优点。但该方法的特征函数使用圆环弧段的方差作为特征,由于内外环的离散点数不同,使得内外环的特征值变化范围不同,会产生特征掩盖现象。针对上述问题,该文对特征函数进行了重新设计,利用弧段的相对弧长或段数作为特征,将每一环的特征用4个子特征来描述,并将每一个特征值归一化为0~1范围内,提取过程比原来更简单,特征提取速度更快。改进后的新方法命名为改进的CCDC（Improved CCDC,ICCDC）。该文采用了MPEG7-CE1-B标准形状数据库进行测试,评价指标采用Precision-Recall曲线。实验表明,ICCDC比CCDC在性能方面有显著的提升,检索精度比原来提高了约50%,提取MPEG7-CE1-B图形库中所有图形特征所用的计算时间比原来减少了约25 ms。

一种基于聚类的深空红外多目标快速检测算法

该文提出一种基于行扫描点线目标聚类合并的快速实时多目标检测算法。该方法首先对原始图像进行自适应阈值分割,然后采用外接矩补形,点线目标提取和聚类合并对二值图像单帧目标进行全视场检测并编号标记,精度达到像素级,避免了帧差法,投影法等传统检测算法带来的漏检。最后应用五点二次滤波预测目标位置,并构造代价函数进行关联匹配完成目标确认,有效解决了检测中目标分裂,交叉,因重合而暂时消失等问题,提高了系统检测能力。在基于SOPC的硬件平台进行验证,实验结果表明该算法能够准确实时地检测深空目标。

基于Tetrolet变换的图像稀疏逼近算法

针对现有大部分图像稀疏逼近算法通用性不强,仅对具有某类特征的图像具有最优逼近性能的问题,利用小波变换与Tetrolet变换各自的优点,提出了一种通用性强,不受图像特征限制的图像稀疏逼近算法。该算法分别利用小波变换与Tetrolet变换对图像的平滑区域与细节区域进行稀疏逼近,先提取平滑区域,对平滑区域进行修正,然后对修正后的平滑区域进行稀疏逼近。根据平滑区域稀疏逼近的结果分离出细节区域,实现对细节区域的稀疏逼近。对一系列典型图像进行仿真的结果表明,该算法通用性强,不受图像特征的限制,在同等条件下,图像重构质量比传统小波变换高约5.5dB,比Tetrolet变换高约1.0dB。