地震波形反演的稀疏约束正则化方法

本文考虑地震波形反演问题.为了克服传统的Tikhonov正则化方法过度光滑的弊端,引入了非线性稀疏约束正则化方法,并采用对偶方法求解稀疏约束泛函的极小点.基于二维声波方程波形反演问题进行了数值模拟,针对不同模型对稀疏约束正则化方法进行了测试.结果表明,稀疏约束正则化方法对不连续介质模型的介质边缘具有良好的识别能力.

基于K近邻链式相似性度量的聚类算法

聚类算法是一种重要的数据挖掘方法,其目标是按照某种准则把一个数据集分割成不同的类或簇,使得同一类对象的相似度尽可能地大,不同类对象之间的相似度尽可能地小。所以,相似性度量是聚类分析的重要环节。为进一步改善传统聚类算法中,采用欧式距离进行相似性度量时,不能很好地反应非凸数据集的全局一致性的问题,在欧式距离基础上,提出一种基于密度和近邻通过构建近邻链的方式计算流形上两点间距离的度量方法,针对具有非凸结构的数据集,可以很好反应其局部和全局一致性。为验证方法的有效性,基于K-medoids和Affinity Propagat-ion聚类算法,在二维和三维数据集上对比采用不同距离度量时的聚类结果并取得了较好的实验效果。

核零空间算法在字符识别中的应用

字符识别是当今时代一个重要的应用领域,不仅可以提高对大数据集进行整理分类的效率,还可以进行异常字符识别。核零空间算法在处理高维数据,提取数据的非线性特征上表现出很大的优势。因此将核零空间算法用于UCI数据集中的字符识别数据集,并且利用Matlab进行仿真实验,仿真结果表明,将核零空间算法用于字符识别,可以有效检测数据集中的异常字符。之后,为了进一步突出核零空间算法的优势,故将one-class svm,svdd以及孤立森林等一分类算法也用于该数据集,之后分别计算了各个算法的F1-score,并与核零空间算法进行了对比,可以发现核零空间算法在异常字符的检测上比其他任何一种一分类算法的性能都好。

一种新的鱼眼图像校正算法

鱼眼镜头由于焦距短视角大而在不同领域得到广泛应用,但鱼眼镜头在成像时由于不同视场垂轴放大率不同,使图像产生畸变,影响鱼眼图像的实际应用价值,由此引起了人们对鱼眼图像的研究热潮。该文就校正鱼眼图像畸变问题展开研究,首先提出了一种新的确定鱼眼图像有效区域的扫描线逼近算法,解决了经典扫描线逼近法在有效区域边界存在大量黑色像素点时容易出现偏差的问题。然后,又提出了一种对鱼眼图像横向和纵向同时进行校正的算法,实验结果表明新的校正算法的横向校正效果与经度校正算法相近,纵向校正效果明显优于经度校正算法,在校正速度上也有所提升,且校正后的图像清晰度要远远好于经度校正算法校正后的图像。

基于改进PSO-SIFT算法的油田遥感图像匹配

针对油田遥感图像在灰度有明显差异的情况下,联合位置、尺度和方向的尺度不变特征变换(PSO-SIFT)算法很难为其找到足够多的正确对应关系,且花费时间较长的问题,提出一种基于改进PSO-SIFT算法的图像匹配算法.首先采用“回”字型分块思想构建特征描述符,降低特征描述子的维度;然后使用基于全局运动建模的双边函数(BF)算法与快速样本共识(FSC)算法相结合的匹配策略,对所得的匹配对进行误匹配剔除,以增加正确匹配的数量;最后将该算法与4种同类算法及原PSO-SIFT算法进行对比.实验结果表明,该算法比同类算法精度更高,与原算法相比不仅保证了图像匹配的精度,正确匹配对数量也增加了约3倍,且匹配时间约缩短20 s.

采用各向异性尺度空间的遥感图像配准

基于多特征点的遥感图像配准方法应用在油田遥感图像上时,很难为其找到足够多的正确对应关系且花费时间也较长。为此,提出了基于各向异性尺度空间的遥感图像配准方法。该算法首先使用自适应的侧窗滤波技术构建各向异性尺度空间,然后采用改进的邻域分块思想进行特征描述,最后使用增强的匹配点过滤增加特征点匹配的数量。实验结果表明,所提方法不仅保证了配准精度在90%以上,而且在速度上比原算法提高了10%以上。

一种改进的OSID的图像匹配算法

针对OSID在构建描述符时未考虑一个特征点的图像块里存在其他特征点,以及生成直方图描述子匹配速度较慢的问题,提出一种基于OSID的改进二进制描述符。在OSID描述符构建的过程中,扇形个数m的选择是固定的,因此提出当一个特征点的图像块里有多个特征点时,尝试将m的值自适应,丰富描述子所包含的信息,提高算法的正确匹配率;并将OSID最后生成的直方图描述子编码成二进制描述子,使用汉明距离代替欧氏距离进行图像匹配,提高算法的匹配速度。在标准数据集上进行测试,结果表明在复杂的视点变化、图像模糊和JPEG压缩等场景下,改进OSID的匹配精度优于同类描述符以及原算法。

基于改进SURF的图像匹配算法

本文针对传统SURF(Speeded Up Robust Features)算法精度和速度较低的问题,提出一种优化的图像匹配算法.在特征点提取阶段引入局部二维熵来刻画特征点的独特性,通过计算特征点的局部二维熵并设置合适的阈值来剔除一部分误点;在匹配阶段用曼哈顿距离代替欧式距离,并引入最近邻和次近邻的概念,提取出模板图像中特征点与待匹配图像中特征点曼哈顿距离最近的前两个点,如果最近的距离除以次近的距离得到的比值小于设定的阈值T,则接受这一对匹配对,以此减少错误匹配.实验结果表明该算法优于传统算法,精度和速度均有一定程度的提高.

陆源污染物对珠江口水质的影响──珠江八大口门10年水质监测成果分析

该文以１０年连续系统的实测资料为根据，结合遥感技术的研究成果，从时空上分析、评述珠江八大口门的水质现状及陆源污染物对水质的影响。

三次样条插值及其在第一类积分方程求解中的应用

从三次样条插值的定义出发,通过研究第一类积分方程中未知函数的三次样条函数逼近,给出了第一类积分方程的三次样条插值离散化.利用该离散化形式,将第一类积分方程转化成线性方程组的形式.由于第一类积分方程的求解通常是不适定的,进而引起线性方程组的病态性.最后,为克服线性方程组的病态性,通过引入未知函数的多重光滑化约束,得到第一类积分方程的稳定解.

大气中多种污染物离子色谱法测定的研究

用三乙醇胺做吸收液,同时捕集多种大气污染物,其吸收率较高.在离子色谱3_μs档完成测试.以5ml吸收液采气样30L,F、Cl、NO_2和SO_2的检出下限分别为0.003,0.006,0.008和0.011mg/m^3.方法的变异系数,其中NO_2和SO_2分别为2.76％和5.5％.NO_2和SO_2的回收率分别为96％～104％和93％～110％。

基于基因表达式编程的计算机组卷算法研究

随着计算机技术的发展,传统的手动组卷方法难以满足新时代下的各种领域的需求,为解决传统手动组卷在性能、速度、题型分配等方面的缺陷,基于计算机技术的智能组卷问题日渐变为人们关注的问题。然而目前的组卷算法存在成功率低、计算时间久、知识点覆盖不完整、难度系数难以把握、生成的试卷难以满足要求等问题,导致了生成的试卷无法达到理想的效果。为改善上述问题,引入了基因表达式编程算法,通过使用适当的遗传算子,采用线性定长的编码方式,构造了新的智能组卷方法,避免了传统组卷算法成功率低以及适应性差等问题,解决了多约束条件下试卷的分数分配、章节分配、难度等一系列问题。实验证明,该算法有着较高的效率,能够快速地生成满足要求的试卷。

基于开源硬件的智能家居系统的设计与实现

随着社会经济的飞速发展,科学技术的不断进步,智能家居行业也逐步发展。目前,智能家居产品有功耗大、安全性不足和价格昂贵的劣势,因此该系统的设计目标是设计低成本、低功耗的智能家居系统。文中主要研究一种基于开源硬件Arduino的智能家居系统,利用Arduino UNO作为主控制器结合基于ZigBee无线通信技术的XBee模块、基于WiFi技术的esp8266模块来实现对家居环境中的照明设备、家用电器设备以及安防监控设备的控制。文中设计的系统是一种低功耗、低成本、安全可靠的智能家居系统。

保证地表水样品质量的采样技术与操作

在水质评价中,监测数据的质量是首要的。要保证监测数据的质量必须做好每一个环节的工作,而样品的采集又是其关键环节。我们根据珠江八大口门水质监测工作多年的实践体会,并学习国内、外的先进经验编写出此采样技术规程,以期所采水样不受沾污。进而提高采集样品的质量。

核零空间方法在乳腺癌异常检测中的应用

当今时代,乳腺癌越来越成为了女性的高发病,因此尽早地排除异常因素,进行对症治疗,可以大大降低疾病风险。考虑到乳腺癌数据特征比较多,并且往往不仅存在线性特征还隐含着很多非线性特征,针对这一问题提出利用核零空间算法来进行乳腺癌的异常检测。首先利用核函数将所有的正常样本进行非线性映射变换到高维空间,再通过零空间变换将类内散度转换为0,并且将零空间中整个类的数据用该类的平均值代替,最后通过计算测试样本到该值的距离判断测试样本的异常性。该算法大大降低了计算的复杂性,也提高了乳腺癌检测的速度。通过在UCI乳腺癌数据库上的仿真实验,并对不同核函数以及设定的不同异常阈值下得到的F1-score进行对比,发现在不同核函数以及不同异常阈值下的结果是不同的,且在选取高斯核作为核函数时,可使得F1-score结果达到0.9627。充分证明了将核零空间算法用于乳腺癌异常检测是有效的。

一种精确图像待配准区域的快速配准算法

在众多图像配准算法中,尺度不变特征转换(Scale-invariant feature transform)由于其对旋转、尺度缩放、亮度变化保持不变性,且对仿射变换和噪声也有一定程度的鲁棒性,从而得到了大范围的应用。但该算法的缺点是运行时间过长。论文旨在减少不必要的检测区域,减少特征点检测和描述符构建所花费的时间。主要分为两部分:1)对待检测图像循环分块,计算各个子块信息熵(Entropy of information),当所有子块信息熵标准差达到固定阈值时停止分块,去掉子块集合中子块信息熵满足条件的部分。2)将图像二值化,计算二值图像连通区域,在第一步的基础上去掉所有连通区域的部分,得到最终待检测的图像区域。最后进行SIFT算法特征检测并生成PCA-SIFT描述子,使用最近邻与次近邻之比的算法完成图像配准。实验结果表明:论文算法在保证匹配精度达到90%以上的情况下,减少算法运行时间20%~30%,提高了图像配准的速度。