A DECOMPOSITION DEPENDED ON DIRECTIONS FOR NONSINGULAR LINEAR TRANSFORMATION

In this paper. we give a decomposition depending on p(1≤p≤n-2) orthonormaldirections assigned for nonsingular linear transformation F on a n-dimension (n≥3)Euclidean space En, and then prove foal there exist q(q=n-p) quasi-Principaldirections.for F depending on the preceding p orthonormal directions. As applicance ofthe preceding result, we derive that there exist at least two orthonormal principaldirections of strain in arbitrary plane of body which is in homogeneous deformation,and strain energy density is.function of 5 real numbers under arbitrary quasi-principalbase.for the preceding nonsingular linear transformation.

关于线性变换像空间与核空间的注记

设σ是数域F上n维线性空间V的线性变换,本文探讨了线性空间V可以分解成线性变换σ的像空间与核空间的直和的充要条件,并从线性变换的矩阵表示的角度理清了线性空间V、像空间与核空间之间的关系;最后,我们证明V总能分解成线性变换σ~n的像空间与核空间的直和.

DOA估计的稀疏线阵双迭代傅里叶优化方法

针对稀疏线阵波达方向估计精度较低问题,提出一种稀疏线阵双迭代傅里叶优化方法。基于阵列孔径原理,利用阵列因子与阵元激励间的傅里叶变换关系,构建稀疏线阵构型优化目标函数;提出双迭代傅里叶变换算法,制定合理的旁瓣阈值和旁瓣约束条件,依据稀疏率和阵元数将孔径自适应分区,以阵列峰值旁瓣和孔径为约束,由双层嵌套循环迭代优化阵列麦克风数量和位置,获得更低的阵列峰值旁瓣电平。数值仿真和实验结果表明,根据该方法获得的49.5λ孔径、23%稀疏率的稀疏阵列峰值旁瓣电平为-21.59 dB,主瓣宽度为1.03°,角度分辨率为1°,估计误差小于0.01。与其他方法对比,峰值旁瓣低1 d B,优化效率提升50%,由此可证明该方法的有效性和快速性。

深度生成模型下缺损图像修复方法仿真研究

图像在存储或传输过程中容易产生缺损,为获取全面的图像信息,提出一种基于深度生成模型的缺损图像修复方法。利用小波线性变换特征,在小波逆变换过程中选取合适的阈值去除图像噪声,得到初始图像,利用深度生成模型中的生成对抗网络增强图像质量,通过对抗训练增强缺损图像质量,将图像修复问题转换成像素填充问题,缩短结构部分与破损区域的距离,生成缺损图像预填充结果,利用PDE有限差分修复缺损图像中心点信息,利用人工复原法修改等照度线方向权重,实现缺损图像修复。实验结果表明,所提方法修复效果较好,能最大程度保留原始图像信息。

不平行方向导数下的二元函数全微分

通过利用线性代数中自变量空间的基变换方法,推演出二元函数全微分的两个方向不平行的方向导数的线性组合表示,然后在自变量空间的一般可逆变换下推演出全微分的这种表示,推广了二元函数全微分的表示形式,并解释了其几何意义.

用直接线性变换算法测量门式起重机主梁挠度

门式起重机的主梁挠度测量是关键的结构监测任务,其重要性不可忽视。现有主梁挠度测量方法需停机测量,存在繁琐操作、对离群点极为敏感等问题,致使测量不准确。文中提出一种基于直接线性变换的主梁挠度测量新方法。在传统的直接线性变换算法基础上引入最小化异常值L1范数的目标函数,通过考虑残差和后验方差,采用Soft-IPOD方法求解目标函数,提高对离群点识别和剔除的鲁棒性,有效避免了因离群点导致的挠度测量不准确问题。仿真和现场实验表明,该算法能够准确识别和剔除异常值,挠度测量的精度明显优于传统方法,平均误差小于1.5 mm,相对误差小于5%。该方法在计算速度方面表现出色,速度较基于RANSAC的直接线性变换算法提高近20倍。在工程实验中,该方法展现出了优异的性能,为门式起重机主梁挠度的快速、准确测量提供了一种可行的解决方案。

基于一维直接线性变换的视频中路面距离测量方法

为了解决混行路网中不同交通参与方因通行宽度被侵占引发的交通事故路权纠纷,提出一种基于直接线性变换理论的视频中路面距离测量方法。该方法基于一维直接线性变换算法,利用视频中与待测点共线的3个特征点,确定像方距离与物方距离的直接线性变换关系,进而解算目标距离。以Faro Focus^(3D)激光三维扫描仪现场扫描的测量值为参考值,评估该方法的测量误差。实验结果表明,本方法能够有效测量视频中的路面距离,测量精度可达厘米级,并适用于不同拍摄角度的视频,从而确定混行路网中不同事故参与方所属的通行宽度,为司法鉴定、事故处理提供技术支持。

摄像机位姿的加权线性算法

针对摄像机位姿问题提出了一种加权线性方法,其关键思想是通过加权使经典线性方法的代数误差近似于重投影算法的几何误差,从而达到接近于最大似然估计(Levenberg-Marquardt简称ML)的精度.通过对经典DLT(direct linear transformation)算法和EPnP算法使用加权的方法,给出了加权DLT算法(WDLT)和加权EPnP算法(WEPnP).大量模拟数据和真实图像实验结果均表明,WDLT和WEPnP算法不仅能提高DLT和EPnP算法的精度,而且在深度较小的情况下优于Lu的非线性算法.

基于数字化摄影测量的交通事故信息采集和过程再现

针对目前交通事故信息采集和过程再现存在的不足,建立了基于二维和三维直接线性变换法的摄影测量模型,分别采用两种方案对目标物进行三维重建的实验和结果的对比分析。以一起真实交通事故为例,运用摄影测量方法采集现场路面和车身变形的信息。以路面信息为事故再现的输入数据,求解事故车辆碰撞瞬时速度;以车身变形信息为评判依据,验证所求车速。重建结果表明,摄影测量方法可提高交通事故信息采集效率和事故再现精度。

数字近景摄影测量技术在矿山地表沉陷监测中的应用研究

为了解决传统的矿山地表沉陷监测方法存在的劳动强度大、不能实时观测、难以获得瞬时3维移动变形信息等缺陷,提出了一种利用基于非量测数相机的数字近景摄影测量技术进行塌陷区沉陷监测的方法。该方法首先利用标定过的高分辨率数字相机获取塌陷区的数字立体影像像对;然后采用相对定向、影像匹配等摄影测量解析处理技术提取塌陷区地表的数字高程模型;最后通过与该区域开采前数字高程模型对比分析来完成塌陷区沉陷范围、深度、体积等沉陷参数计算。应用研究结果表明,数字近景摄影测量的测定精度基本可以满足这次应用条件下沉陷监测的精度要求。该方法为矿山地表塌陷区的沉陷监测提供了一条可行的途径。

基于视频图像与直接线性变换理论的车辆运动信息重构

运用摄影测量中的直接线性变换理论,并根据事故现场的标记点信息,解得正投影变换的二维直接线性变换系数。通过对事故监控视频进行解帧得到相片组,在解帧相片组上标记车轮与道路的接触点,并对车轮标记点进行正投影。由标记点拟合出轨迹曲线,再通过积分求得轨迹曲线的长度,结合视频的帧频信息,进而求得肇事车辆的车速等。以一起真实交通事故为例,运用该方法,求得其运行轨迹长度和车速等数据。

基于变高单应的单目视觉平面测量方法

针对河流水面成像测速等应用中采用单台非量测相机的变高平面测量,提出一种基于变高单应的视觉测量方法。方法在三维透视投影模型的基础上,结合水位和比降系数描述的水面高程模型建立图像平面和待测水面间的变高单应关系,解决了现有平面单应方法中控制点布设和水面高程变化的难题。设计了一种像差修正的直接线性变换法求解变高单应,有效改善了非量测相机的测量精度。试验重点分析了存在弱控制的条件下控制点布设、畸变像差、水位误差和倾斜视角对方法的敏感性。结果表明,在控制场布设条件良好的情况下,方法的坐标解算精度可以达到5 mm以上,能够满足中小河流的水面成像测速需求。

双目立体视觉系统摄像机标定

对摄像机参数标定是三维定位的关键.制作了平面式标定板,将标定板中圆的当量中心作为标定用参考点,这样可以有效避免测量误差.采用线性和非线性结合的方法标定摄像机参数,首先利用直接线性转换模型(DLT)得到投影矩阵,通过约束条件分解参数矩阵,分别求出摄像机内部参数;然后将得到的标定参数作为初值,代入非线性方程进行优化,得到精确的标定参数.非线性优化采用Levenberg-Marquardt迭代法.试验表明,标定参数与出厂参数有一定差异,但和实际情况完全吻合.

地面三维激光扫描仪与外架数码相机间安置参数的高精度标定

提出了地面三维激光扫描仪与外置数码相机安置参数的高精度标定方案。首先,利用商业化近景摄影测量系统对相机内参数进行单独标定;然后,利用回光反射标志作为二维和三维匹配的同名控制点,对直接线性变换进行拓展应用,在算法迭代过程将内参数作为已知值对外参数进行求解;最后,根据相机数据采集特点确定其拍摄全景时多张影像之间的位置关系,对多张影像的外方位元素进行求解,从而实现全景点云与全景完整影像之间的映射。进行了实验测试,利用安置参数标定结果反求验证点像素坐标与真实测量结果之差验证了本文标定方法的精度和可行性。实验显示:点云与影像间的映射精度可达到1像素左右;相机拍摄全景获取的影像与全景点云可以实现正确映射,表明提出的标定方法正确,满足纹理贴图及将影像作为特征提取辅助信息的精度要求。

百ns直线型脉冲变压器模块仿真及初步试验

短脉冲直线型脉冲变压器(LTD)是近年发展的一种新型脉冲功率驱动源新技术,LTD模块化后可方便地串、并联使用。为了紧跟国际上短脉冲LTD技术,进一步拓宽其应用领域,介绍了LTD的基本原理后根据国内脉冲电容器、高频磁芯和绝缘子的技术水平,提出了一种电流上升时间约100ns、电流峰值约100kA的一级LTD模块的技术方案;重点介绍了设计模块的结构及磁芯材料的选取;利用通用电路仿真软件Pspice建立了相应的模拟电路模型,并计算了输出参数;在充电±35kV时对设计方案进行的一路单元初步实验中得到短路电流幅值7kA,上升时间(10%～90%)约86ns,单个回路电感约270nH。实验结果表明,设计方案能达到预期指标。

线阵推扫式影像近似几何校正算法的精度比较

线阵推扫式影像严格几何校正需要轨道星历参数和传感器参数 ,但在实际应用中有时无法得到这些数据 ,此时一般采用直接线性变换、一般多项式、改进多项式、有理函数等模型进行近似几何校正。在简要介绍了几种近似算法的数学模型后 ,重点讨论了利用SPOT和IKONOS图像所进行的各种实验分析和精度比较。结果表明 :有理函数模型精度最高 ,可达到子像素级 ;直接线性变换模型的精度在控制点分布状态良好时可达到 2个像素 ;一般多项式模型的精度 ,对于平坦地区的影像大约在 1个像素左右 ,但受地形起伏的影响较大 ;改进多项式模型的精度随多项式的阶数变化而变化 ,几乎不受地形起伏的影响 ,选择适当阶数的改进多项式模型可以获得较高的几何校正精度。此外 ,在选择某一种方法进行线阵推扫式影像近似几何校正的时候 ,还应该综合考虑精度、算法复杂性、对已知数据的要求等多种因素。实验表明 :对于线阵推扫式影像的近似几何校正 ,改进多项式模型精度较高、计算量较小、对控制点要求较低 。

300kA直线型变压器驱动源模块实验研究

介绍了14支路并联的300kA百ns直线型变压器驱动源单级模块的结构和关键部件。模块通过采用双端引出电极电容器以及小型多间隙串联气体火花开关,可以并联更多的支路数,减小回路电感,提高储能密度;通过采用非晶磁芯,减小磁芯损耗,提高模块耦合效率。实验研究了初级气体开关工作系数对模块输出的影响,实验结果表明:模块开关电压工作系数达到0.7,多间隙串联开关才能较好同步放电;给出了快直线型变压器模块的初步调试实验结果,在模块充电±90kV,开关气压0.32MPa情况下,匹配负载电流峰值可达到302kA,上升时间约100ns,负载上获得的峰值功率为23GW。

相似材料模型变形测量中的数字近景摄影测量监测技术

利用高分辨率数字相机获取模型不同时刻的数字立体影像像对,通过模型上布设的像控点和测点,利用直接线性变换提供的概略初值,由理论严密的自检校光束法平差完成高精度的平差计算及相似材料模型的变形测量.试验表明:该方法可以克服传统模型测量方法的缺点,具有测量精度高、信息容量大、方便易行等优点,可以实现实时观测和以影像方式记录模型破坏形态.

矿山条带开采相似材料模型变形测量

针对传统模型观测方法中存在的观测装置或传感器安装麻烦、工作量大、采样点有限等缺点,引入计算机视觉和数字近景摄影测量技术量测模型变形。用高分辨率数字相机获取不同模型,模拟开挖状态下的多组数字影像,选取二值化阈值对图像进行分割,根据标记区域的形状参数自动检测和识别标志点,通过边缘跟踪和椭圆拟合算法确定标志点中心坐标;推导了用二维直接线性变换关系式和共线方程分解出影像外方位元素初值的实用算法,利用光束法平差对标志点空间坐标进行精确定位。试验结果表明,空间坐标的测定精度高于±1mm,所测位移场与实际变形情况较为一致,可以满足矿山岩层和地表移动相似材料模型观测要求。

低合金钢热膨胀系数测定和分析

按照国标对某热连轧生产线上的两种典型钢种的热膨胀系数进行实验测量,得出其线性热膨胀率、平均线膨胀系数和瞬时线膨胀系数随温度的变化曲线,对比分析了钢种的化学成分对总膨胀量的影响实质以及取样方向对膨胀系数的影响.结果表明:金属材料的化学成分主要通过影响相变点温度而影响膨胀量;取样方向不影响金属材料的膨胀系数,即膨胀系数是各向同性的.实验得到两个钢种在不同温度段的热膨胀系数值,为实际的宽度在线控制提供了依据.