基于多源数据融合的地铁隧道断面收敛精准测量研究

为精准完成地铁隧道断面收敛变形测量,提出基于多源数据融合的地铁隧道断面收敛精准测量方法。该方法利用激光扫描仪和全站仪,采集隧道断面的点云数据和高程数据,通过联邦学习算法融合采集的隧道多源数据后,利用隧道结构中心线方法批量切片处理融合后的数据,快速提取地铁隧道断面,在此基础上,对其进行转换后构建隧道断面独立平面坐标,并拟合隧道半径结果和设计结果之间的差值,获取断面收敛变形量。测试结果显示:该方法具有较好的隧道数据采集能力,依据采集结果有效完成隧道断面椭圆度计算,完成隧道断面拟合,计算隧道不同角度下的变形量,角度在100°和340°时,断面收敛变形量最大,最大值达30.1 mm。

混纺纱线横截面结构参数分析

为准确描述混纺纱线中纤维的几何尺寸、混纺比例、空间分布等结构参数,分析混纺纱线的物理性能与这些参数的关系,以毛/粘混纺纱线为例,应用图形处理软件Im ageJ分析混纺纱线横截面切片图像,提出定量描述混纺比、纤维相对分布半径、成分分布均匀度等混纺纱线横截面结构参数的新方法。在此基础上,进一步对结构参数与混纺纱线品质的关系作简要的分析,得出与实际相符的结果,对混纺纱线的生产质量控制有参考价值。

基于超声阵列的输送带动态煤量检测系统

输送带动态煤量检测是实现顺煤流启动和自动调速等多级带式输送机能耗优化措施的基础和关键。针对现有基于超声波的煤量检测方法精度较低、多超声波传感器之间易受干扰等问题,设计了基于超声阵列的输送带动态煤量检测系统。利用超声波测距原理,通过超声阵列实时检测各超声波传感器阵元对应检测点的煤料高度,采用横截面切片法计算单位时间内输送带上通过煤料的总体积,结合煤料堆积密度计算输送带实时煤流量及总煤量。为降低同频声波串扰及超声波在井下恶劣环境中衰减带来的误差,选用10路中心频率不同的超声波传感器阵元,布置为2×5线性阵列形式,通过多行超声波传感器对采集的煤高数据进行补偿,以提高煤高数据检测准确性。实时性分析结果表明,超声阵列检测速度在理论上满足带速为5 m/s的带式输送机煤量检测要求。实验结果表明:在0.125,0.170 m/s带速下,规则物料体积检测的平均相对误差分别为4.99%,5.16%;模拟实际工况条件下,煤量检测的平均相对误差为5.56%。在低带速状态下,该系统对规则物料和煤料的测量准确度达94%以上,基本实现了输送带动态煤量实时准确检测,满足带式输送机煤量检测需求。

基于Gaussian拟合的浆纱横截面切片图像分析

为客观分析上浆纱线横截面切片图像,减少主观因素对分析结果的影响,通过对浆纱横截面切片图像灰度直方图的特征分析,提出了应用高斯(Gaussian)拟合分析灰度直方图的方法。通过对实例中高斯拟合结果主项、次项及其他项构成因素的分析,得出浆料因素在灰度直方图上的分布区间;根据该区间不同灰度概率的正态分布特征,应用3δ原则合理估计了浆料扩散范围,计算出浆纱的几何上浆率和浆料相对分布半径,所得结果与实际相符。

基于层切法可重构反求测量系统的研究

针对现阶段国内外层切反求测量系统存在的不足,提出了一种新的独立于加工设备可重构反求测量系统。论述了系统的工艺流程及其组成;研制了一种具有良好粘接性能和可切削性能的包埋材料;详细设计了断层截面图像采集系统。最后,以摩托车发动机缸体的三维断层反求作为典型实例,展示了该系统在实际工程中的具体应用。众多工程应用实例表明,该反求系统能够充分利用现有的设备资源,达到成本低、周期短和可重构等目的,具有广泛的工业应用前景。

成人冠状动脉解剖的三维CT研究

目的用多层螺旋CT（MSCT）扫描三维重建方法探讨成人冠状动脉的形态、结构、变异及其与临床冠心病（CAD）发生的相关性。方法用Toshiba Aquilion16层螺旋CT行冠状动脉造影,通过工作站Vitrea2软件三维重建,观察、测量成人冠状动脉的分支、位置、形态及其变异,并分析其临床意义。结果成功行MSCT冠状动脉造影的患者1057例,其中以右优势型为主,共793例;左优势型126例;其他（包括均衡型和变异）138例。MSCT能够发现冠状动脉起源和走行的多种变异,但对冠状动脉瘘的特征未能准确表现。左优势型的冠心病发病数似相对较少;但左冠状动脉主干发出角度较大,主干较短,冠状动脉开口于冠状动脉窦之外的变异与冠心病发生有正相关性。结论MSCT能够大体准确地显示冠状动脉三维形态结构,但尚不能完全取代基础解剖学;冠状动脉的某些形态、结构变异可能造成血液动力学改变,促进临床动脉粥样硬化病变发生。

树脂包埋技术在纤维截面切片中的应用

在丙烯酸类树脂包埋剂的特性基础上,研究了一种基于预聚技术的树脂快速包埋技术,以缩短包埋时间和减少树脂收缩的处理过程;介绍纺织纤维截面树脂切片的制作过程;最后对木棉和涤纶中空纤维截面树脂切片和哈氏切片的显微图像及其纤维截面特征参数和分布进行对比,并给出部分纺织纤维截面切片图像。

长垣油田地震层位准确拾取与小断层识别

在油田剩余油挖潜研究中,准确解释反射层位及识别断距约为5 m的小断层是地震技术应用于油田开发的难题。在喇南北区块,采用以数据分频、层位拉平为主导的高精度层位拾取技术解决了开发小层对比尺度下的地震层位解释问题,依据反射振幅和波形变化可确定小断层,利用地震相干属性可确定井间断层的空间展布。实践证实,利用地震资料可以识别断距超过3 m的断层,所解释的断层能够指导剩余油挖潜研究和开发井位部署。

环锭纺纱线横断面结构的研究

采用不同细度的环锭纺棉纱线,通过切片观察和分析计算,确定纱线断面的孔隙率及其分布。研究表明：线密度不同的环锭纱线,其平均孔隙率一般都在10%～30%之间,但不同线密度纱线的平均孔隙率有差异,纱线越粗,平均孔隙率越大;在环锭纱线截面上中间层的孔隙率最小,呈现出紧密结构,纱线外层的孔隙率最大,呈现出松弛结构,内层孔隙率较小。

机械零件三维模型切片算法研究与软件开发

为在计算机辅助机械设计中,特别是在三维打印技术研发过程中快速获取机械零件三维几何模型的切片截面,以所建立的几何模型切片过程数学表达式为基础,开发了针对特定几何模型数据结构文件的快速切片方法和截面生成处理算法。在需求分析、流程设计和界面设计基础上,完成了程序编制和软件开发。运行结果显示,程序运行正常,软件功能符合设计要求。软件还能够支持层叠堆积式三维打印机使用。

基于仿真切割的陶瓷晶粒三维形貌特征评价系统

本文通过仿真切割的方法建立晶粒三维空间形貌特征与其随机截面形貌参数之间的关系。在实际应用时,利用上述方法建立的关系,通过测量材料切面上的晶粒截面参数来查询其三维形貌特征。晶粒三维形貌特征的几何模型是基于特定晶体的生长习性而建立的,并考虑到因生长环境的不同而可能引起形状的变化,因而更接近特定的实际晶粒。晶粒截面各种参数均可通过界定晶粒截面边界来获得。

纹理贴图模型的彩色截面轮廓生成算法研究

针对彩色3D打印彩色轮廓生成问题,本文提出一种基于纹理贴图模型的彩色轮廓生成算法。根据平面投影法建立纹理和三维模型的映射关系,接着对该模型进行切片处理取得轮廓顶点的几何信息和纹理信息;并根据轮廓顶点和纹理图片的映射关系,插值出顶点间色彩信息;同时给出一种内外轮廓的快速识别算法,并提出一种基于偏置算法的彩色轮廓偏置方法,形成颜色厚度,消除阶梯效应。

“三软”厚煤层分层综采大跨度切眼支护技术

为了保证潘北煤矿11113工作面大跨度切眼施工和支护安全,采用导硐和二次刷扩成巷法施工切眼,设计了锚网索组合支护参数,并对各施工阶段切眼表面和深部围岩变形特征、锚杆(索)和单体支柱受力特征等进行了观测,通过矿压观测分析,优化了支护参数,增设了加密木垛,取得了良好的支护效果。

基于三维激光扫描技术的临近爆破施工隧道变形监测方法

为精确分析临近爆破作业点的隧道内壁变形情况,针对含有较多管线的隧道,提出一种简洁高效的切片提取分析方法。采用标靶与ICP结合的点云配准方法,采取多种滤波方式结合的方法去除隧道既有管线、离散点等噪声点,提出总体最小二乘(TLS)的方法拟合隧道地面平并得出其参数α、β、γ,利用垂直关系求出隧道基准面参数α′、β′、γ′,计算出诸多点云法向量后寻找到夹角小于2°的最佳基准面,设置固定距离d进行切片提取,依据提取的切片点云获取其重心坐标、重心距等几何参数,对同期数据分析以及多期数据间比较,得出采用点云切片的算法可以精细分析隧道各位置变形情况、且随着测距测角增大,误差会逐渐增大的结论。

松软破碎地层大断面硐室掘砌技术研究与应用

为有效解决松软破碎地层中的大断面硐室施工难题,运用理论分析、数值模拟等手段,对硐室施工进行了研究。通过合理选择大断面硐室施工工艺和支护参数,形成了一套集多项技术于一体的大断面硐室掘砌技术体系。毛坪铅锌矿探矿竖井天轮硐室采用该项技术施工,在安全、质量及进度等方面,均取得预期效果,为类似矿山深部复杂条件硐室施工提供了经验。

基于最小距离求交的狭叶锦鸡儿叶片横切面宽度测量

针对传统叶片横切面宽度测量效率低、劳动强度大、重现性差,已有图像处理算法与实际测量方式不匹配等问题,以狭叶锦鸡儿叶切片为研究对象,根据叶片横切面特点,提出基于最小距离求交算法实现其宽度测量。首先将采用同态滤波对叶片横切面图像进行光照补偿;接着将灰度化后图像采用最大类间方差法(Otsu)将叶片整体从背景中分离,并使用形态学处理算法,消除初分割边缘毛刺,填充存在的孔洞;然后采用Sobel算子提取边缘,使用快速行进骨架提取算法提取目标骨架;最后采用本文提出的最小距离求交法确定宽度测量点,使用欧几里得算法计算两点间图上距离,将其除以对应比例关系,得到实际叶片横切面宽度。实验结果表明:对供试叶片宽度测量均值约为646.31μm,均方根误差RMSE约为3.065,相较ToupTek Toupview软件交互测量,相对误差约为0.42%,满足实际测量需求。

大断面破碎围岩硐室开挖与联合支护技术

为确保毛坪铅锌矿98线盲竖井大断面机房硐室的掘进及支护安全,针对硐室断面较大、围岩破碎和地应力高等特点,硐室施工中,采用"上下导硐、先拱后墙、分层开挖",结合"无轨盘旋斜坡道、溜井出渣"的开挖技术;并采用锚网索喷+钢筋混凝土砌碹联合支护形式,收到预期效果。围岩变形监测结果表明:锚网索喷+钢筋混凝土砌碹联合支护结构稳定性好、强度高,并能充分利用围岩自承载能力,较好地满足硐室长期稳定和防渗等要求。

大截面导线压接工艺导则解读

2014年修订完成Q/GDW 1571—2014《大截面导线压接工艺导则》。以在压接过程中不出现松股现象为指导思想,以满足大截面导线压接需求为基本目标,从一般规定、液压前的准备、导线接续管压接、导线耐张线夹压接、液压操作规定与质量检查等方面,解读大截面导线压接工艺导则的技术原则,为指导大截面导线压接管理,保障放线施工及时可靠、合理有序提供重要依据。

大型设备换装硐室施工与支护技术研究

本文针对某矿大型设备换装硐室断面大、支护要求高、掘进工艺特殊等难题,提出了台阶式分层掘进施工方法,分部分、分阶段掘进,适时反刷顶板,在保证硐室施工安全和进度的同时达到设计尺寸,采用了锚杆、锚索、钢带联合支护技术,经矿压观测可知,取得了良好的效果,为同类条件下大断面硐室施工提供了借鉴。

小波-Lagrange方法进行医学图像层间插值

目的医学图像3维重建通常需要进行层间插值。现有的插值方法虽然种类较多,但在进行医学断层图像插值时,很多方法并不能兼顾图像灰度和目标形状的变化,且计算过程过于复杂。鉴于此,提出一种基于小波与Lagrange多项式相结合的插值方法。方法首先对原始图像进行小波变换,获得图像边缘对应小波系数的位置信息,在断层图像的相应小波系数之间运用Lagrange多项式进行强度和位置插值。结果通过实验验证,采用本文方法插值得到的图像与线性、Cubic插值方法相比,不仅在灰度值不等点方面减少了10%50%,均方误差平均下降了3%,而且目标组织轮廓特别是拐角剧烈变化处可改善伪轮廓现象,介于原始断层图像之间,能够满足医学图像层间插值的要求。结论与线性插值方法、Cubic插值方法相比,新算法由于引入了小波变换这个工具,可将图像剧烈变换部分提取出来,因此,本文方法在处理图像剧烈变化的情况时略有优势。新算法得到的插值图像质量有所提高,计算误差有所降低,可有效用于医学图像目标组织的3维重建。