基于问题学习的伪装专业课程教学模式构建

《光学与红外技术基础》是伪装工程专业生长干部学员的一门理实结合特色明显的专业基础课程。由于该课程教学内容较为抽象、理论较为枯燥,以往学员普遍缺乏该课程学习的积极和主动性,导致课堂的教学效果不够理想。课程教学中引入的“基于问题学习的教学模式”是以问题为基础、以学员为主体、以培养能力为教学目标的创新性教学模式。历年伪装工程本科学员专业基础课程均采取传统知识传授型教学模式开展,本论文以光学与红外课程为例探索改革,重点解决知识传授型教学模式所导致的学员实践创新能力不足的根本问题。通过教学方式改革实践,取得了较好的改革效果。

添加相变材料的混凝土路面红外伪装应用研究

混凝土路面具有显著的热红外暴露征候,尚没有行之有效的伪装手段。采用混入高导热材料,涂覆高反射率材料和添加相变微胶囊的方法,改进混凝土的热特性。建立了一维热传递数理模型,模拟了相变混凝土的热行为特性,优化出混凝土路面中的高导热材料和相变材料的最佳配比。实验结果证明了相变混凝土可以有效降低混凝土路面的温度,达到分割目标热图中规则外形的目的,实现了红外热图中混凝土路面与周围植被的较好融合。

人眼视觉注意机制用于伪装效果评价

为客观、准确、便捷地评价目标的伪装效果,利用人眼视觉注意机制建立了伪装效果评价模型.提取输入图像的亮度和朝向特征,融合色差分布图,得到相应的特征显著图.根据竞争机制和禁止返回机制,计算出注意焦点.基于BP神经网络建立了视觉焦点转移特性与目标发现概率的对应关系模型,从而准确地量化目标伪装效果.实验中选用44幅南方林地型图像进行BP神经网络训练和有效性检验,结果表明,该模型能够有效评价目标的伪装效果,并具有可操作性强、量化准确的优点.

基于人眼视觉特性的红外图像增强技术研究

基于红外图像灰度分布集中、对比度低的特点,结合人眼视觉特性,提出了基于人眼视觉特性的非线性变换方法。基于人眼灰度分辨能力随灰度变化的线性关系,推导了人眼的可分辨率灰度函数和基于人眼视觉的非线性变换函数,建立了人眼的非线性变换模型,实现了将有限的红外图像信息映射到有利于人眼观察的灰度分布区域。实验结果表明,该方法处理的图像反差适中、纹理明晰、细节部分对比明显,有效解决了红外图像低对比度和细节模糊的问题。

马尔科夫随机场和金字塔模型用于数字迷彩图案设计

为实现数字迷彩图案设计的自动化和快速化,基于马尔科夫随机场和金字塔模型构建了数字迷彩图案的设计体系.采用均值聚类法提取背景图像的主色和面积比例等特征,利用马尔科夫随机场模型模拟自然地物的纹理分布,并用金字塔模型实现迷彩图案的分解有效对付不同距离的侦察威胁,构建了全新的数字迷彩图案设计体系.结合南方林地某区域的背景特性,完成了数字迷彩图案的设计.结果表明,该模型初步实现了数字迷彩图案设计的自动化和精确化,有效提高了迷彩图案设计的效率和质量.

一种基于图像分割技术和深度学习的高融合面部迷彩设计方法

针对传统面部迷彩设计主观性强、背景相似度差等问题,提出一种基于图像分割技术和深度学习的高融合面部迷彩设计方法。利用OpenCV视觉算法库和基于MediaPipe机器学习框架的FaceMesh深度学习模型,构建高融合面部迷彩计算机辅助设计系统。该系统能够准确检测识别面部轮廓和特征点,提取背景特征并构建符合背景特性的迷彩斑块库,实现迷彩斑块在面部自动调用填充,自动生成与背景高度融合且符合面部特性的面部迷彩设计方案。通过建立相似度指标评价体系,对采用上述方法设计的面部迷彩的伪装效果进行了实验验证。结果表明,该方法能够有效提高面部迷彩设计的科学性及伪装效果,为单兵在战场上快速精准地实施面部伪装提供了可靠且有效的方案。

结合视觉特征和深度神经网络的面部迷彩伪装效果评估方法

针对传统迷彩伪装评估中存在的主观性强和指标单一问题,本文提出了一种结合视觉特征与深度神经网络(DNN)的面部迷彩综合评估方法。该方法融合边缘检测、相似度指标及DNN模块的人脸检测,形成一种全面的评价体系。通过在四种自然背景下的仿真实验验证,本研究可以有效量化面部迷彩在不同背景下的伪装效果,并为未来面部迷彩设计和实施提供有效指导,对提高面部迷彩的实用性和伪装效果具有积极作用。

基于概念图的“辐射度学与光度学”教学模式构建与优化

“辐射度学与光度学”作为伪装专业本科学历教育中专业基础课程的一个重要模块,具有概念抽象繁杂、理论晦涩难懂的特点。在传统的教学过程中,往往只重视基本概念的掌握,忽视学员自身知识体系的建构,导致知识点零散,不能形成确实有效能解决实际问题的知识网络,教学效果无法令人满意。课程组在结合学科特点和多年教学经验的基础上,提出基于概念图的“辐射度学与光度学”模块教学模式和方法,在最近两期教学中均取得了较好的教学效果。

迷彩斑点单元形状和尺寸研究

分析目标伪装所面临的侦察威胁,从人眼的分辨率和伪装斑点设计的原则出发,确定伪装斑点设计的基本单元的形状和尺寸,得出结论.

特征描述子在目标伪装效果评价中的应用

为了实现目标伪装效果评价的客观化和定量化,基于表征人眼视觉注意机制的特征描述子建立了特征相似度模型.人眼视觉注意机制模型量化了视觉注意焦点的转移过程.基于特征尺度值,提取了注意焦点的特征描述子.建立了基于特征描述子的特征相似度模型,实现了目标与背景在亮度、颜色和空间分布等方面融合程度的定量评价.拟合了特征相似度与目标发现概率的关系式.实际应用结果表明,该模型具有可操作性强、量化准确等优点.

灰色关联度在光谱曲线相似度分析中的应用

准确度量目标与背景光谱曲线的相似程度对于目标伪装效果评价具有重要意义。基于灰色关联分析理论,定义了综合关联度量化光谱曲线间的相似程度;所建立的综合关联度整合了灰色关联度和一阶导数关联度的优点,全面反映了曲线之间的接近程度;综合关联度模型可以较为全面、客观地反映目标光谱曲线与参考光谱曲线的相似程度。研究结果可为目标伪装效果的客观评价提供重要量化依据。

Ni-Mo/USY催化剂在煤焦油加氢裂化中的研究

采用USY型分子筛为载体,通过浸渍法制备了Ni-Mo/USY催化剂,并用硫代硫酸铵对催化剂进行器外预硫化,在连续固定床上考察了不同Mo负载量对加氢裂化的影响。采用XRD、NH_3-TPD、H2-TPR等手段对催化剂进行了系列表征,并对加氢裂化轻质油进行密度、黏度、元素分析、馏程等测试。结果表明:当T=370℃;p=9 MPa,WHSV=0.6 h^(-1),V(H2)/V(oil)=1 000∶1时,最佳Mo负载量为10%,加氢裂化轻质油收率为93%。

烟幕颗粒对不同激光束的相对消光系数理论和实验

为了比较烟幕颗粒对不同波长激光束的相对消光能力,提出了相对消光系数的概念。在理论研究的基础上,通过设计实验方案,使用透过率比较法计量烟幕颗粒对两种波长激光束相对消光系数。根据相对消光系数和烟幕颗粒对其中一种波长激光的消光系数,得到烟幕颗粒对另一种波长激光的消光系数。与传统计量烟幕颗粒对激光束的消光系数的方法相比,该方法避开了确定烟幕颗粒浓度时所遇到的困难。研究结果表明,上述测量方法是可靠的,是对测量烟幕颗粒消光系数的传统方法、技术的一个补充。

二维导电点渗流参数的重整化群法计算

重整化群法是计算导电复合材料的渗流参数的有效手段.在不同尺度变换的元胞数下采用重整化群法计算四邻域规则和八邻域规则下二维导电点渗流的渗流参数,结果表明:提高尺度变换的元胞数可以提高重整化群法的精度,但计算复杂.八邻域导通规则下无限大渗流集团分形维数的减小是由临界指数的增大而造成的.在八邻域导通规则下,渗流域值更接近导电聚合物电导率的实验结果.

假目标用电热涂层有效电导率模型

为了指导假目标用电热涂层的设计实验,综合考虑量子力学隧道效应以及填料粒子尺寸和形状,建立了假目标用电热涂层有效电导率模型,详细讨论了电热涂层有效电导率以及电导率渗流阈值和填料粒子形状、尺寸、填料体积分数的关系。计算结果表明:渗流阈值随填料粒子尺寸增大而增大,随粒子长短轴比增大而减小;涂层有效电导率在渗流阈值附近有明显突变,且随填料粒子尺寸增大而减小,随粒子长短轴比的增加而增大。

磁性吸收剂掺杂半导体颗粒的吸波性能分析

为有效提高吸波材料的吸波性能,本文研究了铁氧体掺杂半导体颗粒的吸波性能。利用等效电磁参数模型,在保证阻抗匹配的基础上,确定了添加半导体颗粒的体积分数和最优电导率。通过计算材料的反射率、阻抗匹配特性和衰减系数,结果表明,利用介电常数较小的半导体颗粒掺杂磁介质型铁氧体微波吸收剂,能够降低材料复介电常数的实部并且提高虚部,可以很好地改善吸波材料对电磁波的衰减能力,并且在提高吸波性能的同时,保持材料对于空气较好的阻抗匹配特性。

膨胀石墨红外消光性能研究

膨胀石墨是一种新型多波段无源干扰材料。为测试膨胀石墨红外消光性能,在分析烟幕消光机理的基础上,利用烟箱测试了膨胀石墨烟幕对3～5μm、8～12μm两个波段红外的透过率与时间的关系曲线,用滤膜称重法测量了膨胀石墨烟幕在不同时刻的质量浓度,计算了膨胀石墨烟幕在两个红外波段的平均质量消光系数,分别为0.8013 m2.g-1和0.6187 m2.g-1。结果表明,膨胀石墨烟幕具有良好的红外消光和干扰效果,在红外对抗领域具有广阔的应用前景。

城市型迷彩的颜色确定方法研究

针对城市背景复杂的颜色特征,提出了一种基于HSV模型和量化直方图的迷彩颜色选取算法.利用HSV颜色空间描述背景颜色的特性,通过特殊量化方式对背景的颜色直方图进行量化,借助阈值方法在颜色空间选取背景主色作为迷彩颜色.考虑移动车辆在城市街道机动的情况,获取目标所处的路面以及路侧地物的光学图像,提取其主代表色作为城市型迷彩的颜色.这一方法准确快速.

基于有效介质理论的吸波材料性能分析

应用有效介质理论,计算了不同体积比下几种复合吸波剂以及吸波剂与透波体组成的吸波材料的有效电磁参数,并分析了其吸波性能。通过与实验数据的对比,表明这种方法可以很好地预测吸波材料的吸波性能。而且,它可以计算出吸波剂及透波体的最佳配比及材料厚度,这对于设计吸收频带宽、吸收效率高的吸波材料具有一定的参考价值。

利用等效电容计算复合材料的有效介电常数

为克服经典理论不适合计算高占空比复合材料的情况,提出了一种利用等效电容计算复合材料的有效介电常数的方法。对于颗粒弥散型复合材料,将其看成是电容器内的填充介质。通过求解电容器的等效电容,进一步导出复合材料有效介电常数的计算公式。将此模型与MG模型以及EMA模型对比,其计算结果非常接近,表明这种方法原理正确、适应性强,并且在高占空比的时候与文献给出的实验值吻合得更好。