Image Denoising Combining the P-M Model and the LLT Model

In this paper, we present a noise removal technique by combining the P-M model with the LLT model. The combined technique takes full use of the advantage of both filters which is able to preserve edges and simultaneously overcomes the staircase effect. We use a weighting function in our model, and compare this model with the P-M model as well as other fourth-order functional both in theory and numerical experiment.

水平受荷桩“p-y+M-θ”分析方法

中国近海海上风电机组开发建设中,大直径单桩基础形式使用占比超70%。现行p-y曲线设计方法主要适用于小直径柔性桩,对大直径单桩侧向及桩底受荷描述能力不足,导致其严重低估刚柔性桩和刚性桩(分别常用于中国和欧洲的近海风电工程)的变形和承载能力,过于保守的设计给海上风电降本带来挑战。为此建立了能以统一的方式预测柔性、刚柔性和刚性单桩水平单调受荷响应的“p-y+M-θ”模型,并将该模型推广到循环荷载下单桩的响应分析。通过与相关试验结果比对发现,“p-y+M-θ”模型能较为准确地预测桩基水平加载响应。力图为水平受荷单桩工程设计提供简洁而可行的响应分析方法。

岩石非线性弹性的实验研究及其P-M模型的理论解释

岩石介质由于自身的不均匀性如微孔隙和微裂纹的普遍存在,可以认为是非线性弹性介质,它的重要特征之一就是应力-应变曲线的滞回现象。对不同的岩石样品在MTS伺服压力机上进行了一系列的循环加、卸载实验,得到了不同岩石的应力-应变的滞回曲线。Preisach-Mayergoyz模型(简称P-M模型)是一种从微观概率分布入手研究滞回现象的理论。在简要阐述了该模型的基本原理后,研究了微观模型参数变化对宏观力学性质(如应力-应变曲线和动静态弹性模量等)的影响,结合一组实验数据推算出岩石样品的模型参数,利用这些参数得出其他组的理论曲线,发现理论曲线与实验得到的应力-应变曲线、弹性模量曲线基本吻合。这证明P-M模型在模拟岩石中的微孔隙和微裂纹在低应力状态下对岩石力学性质的影响时是一种有效的方法。最后,对模型的适用范围和改进办法进行了讨论。

利用改进的P-M模型抑制声呐图像散斑噪声

提出一种基于改进的P-M模型的声呐图像散斑噪声抑制方法。改进的P-M模型中,当图像梯度模值在小波阈值范围之内时,扩散函数为经典P-M模型中扩散函数与指数函数的加权之和。应用改进的P-M模型抑制海底小目标声呐图像的散斑噪声,并与用经典P-M模型、中值滤波、Wiener滤波处理后的结果比较。在散斑噪声抑制方面,改进的P-M模型较经典P-M模型效果好,较中值滤波、Wiener滤波有优势;在图像边缘保持方面,改进的模型优于经典P-M模型、中值滤波、Wiener滤波。实验表明,经改进的P-M模型抑制散斑噪声后的图像的峰值信噪比超过26 dB,边缘保持度超过98%。

实现自适应边缘增强的P-M模型

P-M模型利用扩散偏微分方程进行图像平滑,通过随梯度自适应变化的扩散系数实现去除噪声的同时保护图像边缘特征,为进一步提高图像视觉效果,希望在图像边缘附近进行逆扩散以增强边缘特征,为此提出了实现自适应边缘增强的P-M模型。该改进模型中的边缘增强作用基于shock滤波器逆扩散方程,通过设置随梯度自适应变化的逆扩散系数而实现。实验结果表明,相比经典P-M模型,改进模型能使去噪后的图像有更好的主观视觉效果,同时峰值信噪比也更高。

P-M公式与双源蒸散发模型在淮河流域上游地区的适用性及对比研究

为定量分析P-M公式和双源蒸散发模型在淮河流域上游地区的适用性及计算精度,将双源蒸散发模型及P-M公式计算得到的蒸散发量与流域内息县水文站实测蒸发皿蒸发量的相关性进行对比分析,并定量分析不同蒸散发输入对水文模拟精度的影响。研究结果表明,双源蒸散发模型计算值与实测值的相关性及其水文模拟精度更高,更适于淮河流域上游地区蒸散发计算。研究成果可为淮河流域上游无资料地区的水文模拟和蒸散发计算提供参考。

图像滤波中P-M方程的两层格式算法

基于偏微分方程方法的图像处理是近十多年来发展起来的新兴领域,近年来,偏微分方程在刻画图形演化和进行特征分析等方面取得了非凡的效果,然而使用这些方法却面临着计算效率低下的问题,如何大规模提高图像处理中所涉及微分方程的快速数值计算成为一个数字图像处理里面的重要问题。在经典的Perona Malik(P-M)方程的图像处理方法基础上,构造显、隐式相结合的两层有限差分格式来提高求解的速度。仿真结果表明,构造的两层格式简单有效。

P-M与TV模型在加性高斯白噪声去噪中的比较研究

噪声是图像获取、传输和储存过程中不可避免的现象.去噪作为图像处理的首要步骤与基本问题是后续的高层次图像处理的基础.以加性高斯白噪声为例,综述了P-M扩散方程及TV模型的原理,并从视觉与定量指标两个方面比较了去噪效果.最后,在热扩散方程模型预处理条件下比较了两种模型的去噪效果.

MODELLING OF P/M FORMING PROCESSES BY FEM

ＭＯＤＥＬＬＩＮＧＯＦＰ／ＭＦＯＲＭＩＮＧＰＲＯＣＥＳＳＥＳＢＹＦＥＭ￥Ｗｅｉ，Ｙｕａｎｐｉｎｇ；Ｒｕａｎ，Ｘｕｅｙｕ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｌａｓｔｉｃｉｔｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇ...

结合各向异性扩散和分水岭算法的图像分割

传统分水岭算法受到噪声干扰时容易出现过分割现象,为了抑制噪声的同时尽可能多地保留住图像边缘信息,提出了一种基于各向异性扩散的分水岭分割算法。首先对原始图像进行滤波操作,传统P-M算子通常人为设定固定边界阈值,容易丢失细节信息,应用梯度模的变化设定阈值并连结图像结构张量形成一个扩散函数,边缘处沿切线方向扩散易于保留边缘细节,平坦处具有各向同性易于平滑噪声,这样保证了良好的分水岭结构。其次对图像的梯度信息进行计算,为了使梯度信息得到补偿,采用数学形态学的开闭运算对图像梯度信息进行处理。然后运用形态学极小值标定方法标记处理后的图像局部极小值,最后用分水岭算法对图像进行分割。实验对无噪声图像和加噪声图像进行分割,结果表明该方法具有良好的分割效果,尤其对噪声图像有较好的鲁棒性。

McCulloch-Pitts人工神经元模型80周年纪念:思想、方法与意义

1943年,Warren McCulloch和Walter Pitts发表论文《神经活动内在思想的逻辑演算》,证明可以使用逻辑演算描述神经网络的运行机理,拓展了计算神经科学的领域前沿,奠定了人工神经网络的发展基础。恰逢M-P论文发表80周年之际,结合时代背景和作者学术生涯的变迁,探索M-P理论的思想源泉;借助原文中的示例,概述M-P模型的基本原理;以作者对循环因果和反馈机制的研究为主线,探讨M-P模型对信息科学发展的影响、对控制论发展的贡献,及其在当今人工智能大模型时代的意义。

开发过程中煤储层渗透率动态变化特征

为了摸清开发过程中煤储层渗透率动态变化特征,分析了影响煤储层渗透率动态变化的3种效应,引用了P&M渗透率模型,并以沁水煤层气田二叠系山西组3号煤储层为例,模拟了储层压力从初始值降至衰竭压力整个过程中煤储层渗透率的变化.结果显示:渗透率先减小后增大;压力降至临界解吸压力3.8 MPa,渗透率衰减少了34%,降至最低值;继续降压至2.5 MPa,渗透率回弹至初始水平;降压至衰竭压力0.7 MPa时,渗透率增至初始渗透率的2.8倍,预示该区块有较好的产气条件和前景.并通过敏感性分析得出,杨氏模量越大,基质收缩效果越显著,含气饱和度越高,越有利于改善煤储层渗透率.并据此提出2条建议:①在进行煤层气区块优选时,应加入"动态渗透率"这个关键参数,这样可能会发现"先天"条件差而开发中后期物性易得到改善、开发潜力较大的区块;②以渗透率动态变化特征为依据,不断调整和优化排水降压幅度和节奏.

基于格子波尔兹曼模型的图像去噪

Perona和Malik提出的各向异性的扩散模型存在着模型不稳定、图像灰度容易产生"阶越"现象等缺陷.本文通过在格子波尔兹曼各向同性扩散模型的网格点间加入跨膜介质,建立了格子波尔兹曼各向异性扩散模型.该模型中前向扩散过程占据了主导作用,因而是稳定的.实验分析表明,该模型很好地解决了P-M模型存在的灰度"阶越"现象,处理结果具有更高的峰值信噪比.

拟合扩散的自适应图像去噪方法

针对纹理等细节信息丢失和图像边缘退化的问题,提出一种拟合扩散的自适应阈值图像去噪算法。首先,改进了扩散方程中的扩散系数,建立拟合扩散系数,克服因扩散强度过大带来的纹理细节信息丢失和边缘退化的弊端;然后,对阈值函数进行了自适应设计和改进,使其根据图像的最大灰度值和迭代次数自动控制阈值,进一步保留图像边缘和细节特征;最后,对新算法进行分析和仿真。实验结果表明,提出的新算法在图像去噪和保边缘、纹理等细节信息方面效果明显,峰值信噪比有了大幅提高,新算法性能优异,有利于实际应用。

动荷载作用下岩石非线性弹性响应研究

岩石是一种典型的颗粒孔隙介质。在冲击荷载下,即便是在作用荷载比较低的阶段,由于岩石内部自然缺陷的存在,应力波随着传播距离延伸,其幅值有较大的衰减。文中对饱油和饱水的砂岩、大理岩进行SHPB冲击试验,研究结果表明:对于同种岩石试样,饱油岩样的衰减系数比饱水样品的小;对于不同的岩样,孔隙率大的岩样相应的衰减系数大。应力波在饱和介质中的衰减与介质中液体的粘滞系数有关。同时,材料中的孔隙和液体的存在对应力波的弥散特征也有一定的影响。然后基于Preisach-Mayergoyz(P-M)空间模型对冲击荷载比较低的阶段,岩石内部应力波的衰减和弥散问题进行了较详细的分析,得到了一些初步结论。本研究对于石油开采、物探以及岩土工程有一定的意义。

一种检测局部放电信号的新方法

为了提取局部放电信号,提出一种基于各向异性扩散的局部放电噪声抑制方法.根据局部放电信号的特点构造了新的扩散函数,比经典的扩散函数更能有效地抑制白噪声和窄带干扰,并且保持相同的运算速度.相比于常规的小波去噪方法,该方法不受小波函数和小波分解层数选取的限制,能直接应用于空域,更加简单、有效.

改进的各向异性复扩散模型的医学图像去噪方法

对医学图像进行有效的去噪并保持边缘信息,有利于图像的后续处理.本文分析P-M模型和Gilboa的复扩散模型以及它们的不足,提出一种改进的各向异性复扩散模型.该方法先用中值滤波对图像进行预处理,去除梯度值大的噪声点,然后用图像的虚部求扩散系数,以此引导扩散模型中的边缘检测函数,再进行八邻域像素的扩散过程.实验表明,该方法能达到较理想的去噪和保持边缘的效果,而且减少了迭代次数,缩短了计算时间.

用AR-EGARCH-M模型对中国股市波动性的拟合分析

利用 AR(m) - EGARCH(p,q) - M模型 ,以 1996年 12月 16日— 2 0 0 1年 9月 2 8日上证综指和深圳成指收盘价为样本 ,对我国股市的波动性进行拟和分析 ,并对实证结果给予了解释 。

岩石模量与应变振幅关系的实验研究及理论解释

地球介质的非线性弹性造成了岩石动态和静态弹性模量在数值上的差异。本文用超声波速度测量得到岩石的动模量,用含有小循环的加卸载实验得到小循环模量,用大循环的应力、应变曲线斜率得到静模量,用测点的应力、应变之比得到杨氏模量。通过改变小循环的应变振幅来研究模量与应变振幅的关系,进而比较用不同测量方法得到的模量值的差异。结果表明,动模量值最大,小循环模量值次之,大循环静模量值再次之,而杨氏模量最小。岩石非线性模量既是所受应变水平的函数,也是应变振幅的函数,模量随应变振幅的增加以指数形式下降,随应变水平增加以指数形式上升。最后简要介绍了P-M模型的基本概念,用岩石中微裂缝具有不同的分布密度,不同的打开和关闭压力来解释模量与应变振幅的关系。

基于模糊灰度变换的水下图像增强技术研究

为提高水下图像质量,分析了高斯降采样的缺点,引入了图像尺度空间的理论,采用非线性尺度空间的P-M模型,并结合高斯降采样,构造出一种新的图像降采样方法,该方法能在保留图像边缘信息的基础上,实现去噪和尺度缩放的功能。最后,针对水下图像对比度差的特点,研究了图像增强算法,对传统的模糊增强算法进行了改进,并通过实验验证了改进的增强算法比传统的模糊增强算法更适合水下管道图像的增强处理。