大型风力发电叶片变形的摄像测量方法研究

将摄像测量方法应用于大型风力发电叶片力学实验的变形测量中。叶片在发生大幅度整体变形的同时发生微小的屈曲变形,这给测量带来了很多问题,为此提出并联式组网测量的方法。固定像机大视场远距离交会测量整体变形;相对固定的立体像机小视场近距离交会测量叶片上每个长约3 m的局部段的屈曲变形,并且跟随叶片上待测量区域移动。所有像机并联式组网,同步触发。测量过程中的关键技术还有像机标定和畸变校正、格网点和黑白标志块的高精度半自动提取、坐标系的统一等。实验结果表明:整体变形的测量精度优于0.5 mm,屈曲变形中网格点三维坐标的测量精度优于0.1 mm;系统搭建相对简便、测量内容丰富、范围广、精度高、且能供事后处理和分析。

基于Sigma方法的SAR图像斑点噪声滤波器

文章基于传统Sigma滤波器,提出了一种新的SAR图像滤波方法。首先,分析指出传统Sigma滤波器处理复合噪声和保持弱边缘的能力较弱的缺点。然后,改进Sigma滤波器的δ-条件,使之更加适应复合噪声分布条件下的SAR图像滤波。提出了灰度中心偏移的Sigma滤波(GCOSF),增强Sigma滤波器保持弱边缘的能力。在GCOSF中,采用局部方差系数检测边缘区域,对边缘区和非边缘区分别使用不同的滤波策略。最后,采用机载SAR图像测试文章所提出的滤波方法。实验结果表明,该方法能够有效滤除复合噪声,同时较好地保持弱边缘细节信息,明显优于传统的SAR图像滤波方法,因此具有较高的实用价值。

不稳定平台无人机回收光测技术研究

针对不稳定平台尤其是晃动平台对无人机的精确回收,采用光学测量的引导方法。回收的关键在于消除平台晃动对测量的影响,即解算坐标系间相对位姿。在三点最小配置情形下,其他多数算法常存在奇异性。利用两组欧拉角向量表示的两次坐标系旋转来解决。基于此原理设计了室内实时测量模拟试验系统,通过实时跟踪、交会测量与坐标转换最终得到无人机在惯性系中的位置和姿态,用于回收。大量试验验证了方法正确有效、实时性和稳定性好、位姿精度高。详细分析了平台晃动对回收的影响及误差来源,为实际应用提供试验支持。

基于单应视差的月面着陆区离面测量及平坦性分析

文章针对月球探测器的软着陆,提出了基于由平面诱导的单应视差的月面着陆区离面距离测量及平坦性分析方法。对于特征点分布不均匀情况,采用邻近特征点内插方法在全图强制性近似均匀选择点云作为兴趣点,用基于极线约束和单应约束融合的方法匹配纹理不丰富的兴趣点。使用由平面诱导的单应视差计算兴趣点的离面距离,以离面距离的最大值、绝对值的均值、直方图等统计值作为平坦性评估参数,识别出着陆危险点,用Delaunay三角化方法划分出着陆安全区域。实验说明此方法能够有效识别出着陆安全区和危险区。

基于分割相似度的异源图像匹配算法

异源图像匹配技术具有视觉机理研究和工程实际应用的双重价值。而图像分割是一种提取图像特征的有效手段,但由于异源图像的特性,分割算法在异源图像上难以得到一致特征。本文提出了分割相似度的概念,在允许分割存在差异的条件下衡量两种分割的相似程度,从而实现异源图像的匹配。最后通过可见光与红外图像匹配实验证明了算法的有效性。

基于有向地形表面特征的尺度不变性地形匹配

针对条带地形的地形匹配定位,提出了航带地形的有向地形表面特征描述及匹配方法。在航带的一维方向上检测极值点,同时利用区域中心的极值点及其地形表面的切线作为参考,利用地形极值点相对于参考点和参考线的相对位置关系构造地形的具有不变性的特征,基于特征的距离计算和比较,实现了具有抵抗尺度变化等相似变换的地形匹配方法。仿真实验证明了该方法的有效性,对于从序列图像重建地形的匹配定位具有重要意义。

融合均值漂移和加权谱聚类的彩色图像分割

为了提高彩色图像分割的效率,提出了一种彩色图像分割新方法。该方法首先利用均值漂移算法滤除噪声干扰并对图像进行初始分割,初始分割后的图像由一些互不相交的区域组成;然后将这些区域视为图的节点建立区域连接图;最后采用融入了区域之间面积差异信息与空间距离信息的加权谱聚类算法进行聚类,获得最终分割结果。实验结果表明,该方法可较好地对彩色图像进行分割,并能有效地降低噪声的影响,保持图像边缘,且运算速度较快。

基于数理分析的步行商业街区的外部空间尺度控制——以西安秦腔艺术主题商业街区设计为例

该文以西安环城南路秦腔艺术商业街区规划设计为例,采用对同城同类型商业街区外部空间数据进行量化统计与数理分析,并结合街区商业运营模式推导出具有其自身特点的空间尺度计算公式及符合街区经济目标、商业承载力、发展预期、民众心理及舒适化等要求的商业街空间尺度关键数据,为街区空间建设提供规划导则。

建筑外墙装饰施工对呼吸式双层玻璃幕墙的应用

呼吸式双层幕墙一般也称作智能型玻璃幕墙,主要应用于建筑的外墙装饰.呼吸式双层玻璃由双层玻璃组成,呼吸式双层幕墙分为封闭式内循环体系呼吸式幕墙和敞开式外循环体系呼吸式幕墙.呼吸式双层幕墙一般也称作智能型玻璃幕墙,主要应用于建筑的外墙装饰.呼吸式双层玻璃由双层玻璃组成,敞开式外循环体系呼吸式幕墙的外层一般是单层玻璃组成的幕墙,一般由断热型材料和中空玻璃共同形成内层玻璃幕墙.呼吸式双层幕墙具有节能环保和舒适等优点,广泛应用于国内外各大建筑.

职高美术教学中美术语言运用的策略探讨

当前我国教育改革逐步深入落实,职高美术教学改革也有待于进一步深化推进,积极创新美术课程教学理念与方式,以为学生美术学习效率提升、审美能力提升奠定良好的基础。美术教学过程中应当灵活运用美术语言,这是非常关键的。本文针对职高美术教学中美术语言的特征展开分析,同时介绍美术语言在教学中运用的现状,结合美术语言应用教学中存在的问题提出有效运用美术语言开展职高美术教学的策略,以期通过理论研究促进美术教学的高效有序开展。

基于特征点位置及速度的空间非合作目标质心位置测量方法

对于空间非合作目标,地面上所用的质心位置测量方法难以实现。提出了一种应用摄像测量学实现质心位置测量的新方法。首先采用双相机对目标进行拍摄,通过特征点的匹配计算目标表面上特征点的位置及速度;再通过这些特征点的位置及速度,结合刚体运动学理论,计算目标的质心位置。仿真结果表明,本方法可以有效地实现目标的质心位置测量。

低温生长铝镓砷光折变效应的研究

三元化合物铝镓砷(AlGaAs)是一种可用于全光固体超快诊断技术的重要材料.基于低温外延技术的AlGaAs材料不仅具有低温生长砷化镓(low-temperature grown GaAs, LT-GaAs)超短载流子寿命的特点,并且可以调整材料的禁带宽度,为超快诊断系统的设计增加了极大的灵活性.泵浦-探测实验结果表明,低温外延生长可以有效加速AlGaAs材料的非平衡载流子复合,非平衡载流子弛豫时间小于300 fs,而非平衡载流子的复合时间低至2.08 ps.由于经过特殊的钝化工艺处理,极大地降低了表面复合对载流子衰退过程的影响,而低温外延生长引入的As原子团簇,形成了深能级缺陷,是加速载流子复合的主要因素.基于单复合中心的间接复合理论,建立LT-AlGaAs载流子演化模型,获得与复合速率相关的关键物理参量:载流子俘获面积δe=6.6×10^-14 cm^2,δh=4.7×10^-15 cm^2,计算结果与实验相符.该方法可用于半导体材料载流子演化特性定量分析,有助于推进超快响应半导体材料的优化改进.

基于无穷单应的大视场摄像机标定方法

在大视场摄像机标定中,常常会出现由于场景过于单一而很难达到自标定所需要的场景约束和运动约束条件、立体标定所需要的强立体条件或者平面靶板标定所需要的绝对共面条件,如指向高空区域的摄像机标定任务就很难满足上述要求,因而大视场摄像机标定需要较为弹性的标定算法。提出一种基于无穷单应的大视场摄像机标定方法,该方法最少只需要4个非共线控制点和摄像机粗略的位置即可求解无穷单应,并且提出一种坐标变换方法以保证线性求解和优化无穷单应时的稳定性。从无穷单应中分解得到摄像机参数初始值,通过Levenberg-Marquardt(LM)优化算法最终实现摄像机的标定。在优化过程中,通过假设图像中心为主点和采用一阶径向畸变模型,相对增加了优化过程中的剩余自由度,能够实现4个像点为观测值的参数优化。相比于强立体或共面的条件,此方法所需条件很容易满足。仿真和实际实验验证了此方法的正确性和高精度,以及重复测量实验的灵活易实施。

准同心广义经纬相机的成像模型及高精度标定

对于大尺度运动目标的参数测量,固定相机存在着视场与空间分辨率之间的矛盾,并且当测量空中或海上目标时相机的标定也十分困难。跟踪式相机(如光电经纬仪)能解决此问题,但存在体积大、成本高和操作复杂等缺点。结合两者特点取长补短,将相机固定在二维旋转平台上,尽可能实现同心放置,组成准同心广义经纬相机进行中远场高精度测量,测量过程中转台实时跟踪目标并为相机提供外参数。此方法并没有光电经纬仪非常严格的同心同轴的安装要求。在合理假设基础上建立了经纬相机成像模型,提出了线性求解及平差优化相机参数的方法。大量仿真与实际测量验证了模型和标定方法的正确性和高精度。广义经纬相机测量系统组合巧妙、装拆和操作简单、体积小、成本低、可全视场测量且测量精度高,有广泛且重要的应用前景。

一种逐级标定相机参数的方法

现有标定方法得到的相机参数与真实物理意义并不能精确对应,因为物理参数不能作为独立的未知数出现在方程中而是耦合在一起。当需要独立使用某参数时,必须分解投影矩阵,造成很大误差。为此提出了一种逐级标定相机各参数的方法。鉴于位姿对等效焦距敏感,基于位姿估计的变化量来标定等效焦距,然后采用平面单应提供的约束方程求解主点,用正交迭代算法来估计外参,最后计算畸变系数。实验验证了方法的正确和高精度。避免了参数之间的耦合,各参数与其物理意义相符,可独立使用。

投影轮廓线辅助下的堆场三维形貌摄影测量研究

散装物料大型堆场三维形貌参数的准确快速测量是现代物流管理、装卸工程机械智能化作业的重要工作。由于堆场形貌复杂、纹理特征贫乏和材质反射效率低等特性,非接触方式中的激光扫描、摄影测量难以准确有效测量,传统光刀法也很难做好大型堆场测量工作。提出了激光投线仪扫描辅助下的双目摄影测量方法,并从影像梯度与核线关系解决立体影像同名点匹配、同名点交会平差获得轮廓边缘三维点集、基于投影轮廓线空间特征重建三维轮廓线的模型算法。通过该方法,双目相机在不同工作测站均可对堆场进行扫描与局部三维形貌重建。实验证明该方法具有速度快、精度高、自动化程度高和工作稳定可靠的特点。

嫦娥一号月面成像的高精度匹配及月貌三维重建

针对嫦娥一号探月卫星2C级月面成像,提出了基于待配点最优模板选择的二次函数形变补偿迭代匹配方法。仿真表明它能有效地适应地形起伏引起的图像形变,匹配精度较高且稳定性好。在标准相关匹配的基础上结合所提出的方法完成了下视图与前、后视图的精确匹配,采用三视约束机制和顺序检验机制保证了匹配的稳健性。分析了线阵相机成像的仿射近似模型,并以此为基础实现同轨三视重建。基于邻轨下视图同名特征点,采用RANSAC方法估计邻轨三维坐标转换参数,完成邻轨拼接。实验结果表明,三维重建的月貌图能够更好地表达月球表面的形状和地形。

相机靶面安装误差标定方法

由于工艺水平的限制,相机靶面不可避免地存在位置安装误差和指向安装误差,为了消除靶面安装误差的影响,定性分析了靶面安装误差;理论推导出显式包含指向安装误差的误差模型及成像模型;得到综合考虑靶面指向安装误差和镜头畸变的全像差模型;利用标定结果对实际像点进行修正。仿真和半实物实验验证了模型和标定方法的正确性,比较得知全像差模型相对于传统像差模型对实际像点有更好的修正效果。

三维地形不变性特征描述及其在地形匹配中的应用

针对实时地形图与基准地形图之间存在旋转、缩放和平移等相似变换的地形匹配问题,提出一种基于地形不变性特征描述的匹配方法。分析了地形的凹凸特征,根据三维地形表面的局部极值点相对位置分布稳定的特点,采用极值点相对位置归一化表示的方法构造了地形的不变性特征向量,基于二维地形特征向量间的距离比较,实现了适应相似变换的地形匹配。该地形描述与匹配方法不依赖于地形的绝对尺度值,仿真实验表明了方法具有较好的实用性,是解决导航定位中存在缩放变换的地形匹配的有效方法。

嫦娥一号月面成像的高次函数形变模型匹配及超分辨率重建

分析了起伏地形在星载三线阵像机不同传感器上成像的形变模式.针对嫦娥一号探月卫星2C级月面成像,提出了在运动方向上用二次函数表示图像形变的线阵立体像机图像匹配方法.用该匹配方法与标准相关方法相结合完成了嫦娥一号卫星成像的下视图与前视图、后视图的精确配准,基于非均匀样本小波插值的超分辨率重建算法实现了嫦娥一号卫星月面图像的超分辨率重建,增加了图像的可识别目标,充分挖掘了嫦娥一号卫星的图像信息.