二维声学数值计算的梯度最小二乘加权

针对传统有限元法求解声学问题由于刚度矩阵过硬导致较大的色散误差,以及在较高波数和网格扭曲时计算精度过低甚至错误的问题,采用移动最小二乘权函数对传统有限元法的声压梯度进行加权重构,推导了梯度移动最小二乘加权(Gradient weighted by moving least-squares,GW-MLS)的二维声学计算公式。对声压梯度的加权重构使得GW-MLS模型的刚度相对于FEM模型得以软化,刚度更接近真实模型刚度。采用与有限元法相同的方式构造质量矩阵和边界积分矢量,保证质量矩阵和边界条件的正确施加和积分精度。通过二维管道声腔模型和二维车内声腔模型算例对所提出的算法进行验证,数值分析结果表明,GW-MLS有效地减少了色散误差的影响,提高了计算精度,尤其是对较高波数和网格扭曲时表现出良好的适应性。

运动人体轮廓检测算法的分析与改进

在视频序列的人体运动分析中,实时分割出运动的人体,是研究的关键步骤。为了克服不均匀光照、前景运动缓慢、背景中存在摇摆的树叶等因素对检测带来的影响,提出了一种背景减除法与帧间差分相结合的运动目标检测方法。该方法首先通过基于帧差法的背景模型建立方法建立背景图像,再结合背景减除与带有权值的帧间差分检测运动目标,降低目标物体对速度和环境干扰的敏感性。最后通过形态学梯度运算操作消除外界噪声的影响。实验结果表明,本文提出的算法计算简单,对环境适应能力较强,是一种有效的运动人体检测方法。

基于XGBoost的磨煤机效率异常检测

针对火力发电厂中磨煤机的效率异常问题,提出了一种基于XGBoost的效率监测方案。首先,选取运行变量进行建模,利用分类与回归树(CART)作为基学习器,使用梯度提升的方法对基学习器进行优化和组合,训练得到强学习器,从而实现不同工况下效率相关变量的估计;然后,根据正常工况在模型下的残差依据指数加权移动平均(EWMA)的方法确定控制限;使用控制限作为异常的阈值实现异常检测;最后,使用两个实际案例证明了方法的有效性,并给出了与其他算法的比较结果。实验结果表明,该方法具有较高的准确性和可靠性,可以用于非线性系统的异常工况监测。

针对动态目标的高动态范围图像融合算法研究

高动态范围成像技术能够全面有效地反映拍摄场景信息,有利于在复杂环境下获得更高的成像质量。目前基于多曝光图像序列的高动态范围图像融合算法需要高精度配准的输入图像序列,无法克服动态问题带来的影响,无法针对存在动态目标的多曝光图像序列进行高动态范围图像融合。基于此,提出了一种高动态范围图像融合算法。该算法利用基于色彩梯度的微分光流法获得由相机抖动以及场景目标运动导致的多曝光图像之间的动态目标偏移量;结合标定的逆相机响应函数构建高动态范围图像融合权重函数,对存在动态问题影响的多曝光图像进行高动态范围图像融合。实验结果表明,提出的算法无需提前对输入图像序列进行精确配准,能够有效克服动态问题影响,实现动态目标的高动态范围图像融合。

The improved element-free Galerkin method for three-dimensional transient heat conduction problems

With the improved moving least-squares (IMLS) approximation, an orthogonal function system with a weight function is used as the basis function. The combination of the element-free Galerkin (EFG) method and the IMLS approximation leads to the development of the improved element-free Galerkin (IEFG) method. In this paper, the IEFG method is applied to study the partial differential equations that control the heat flow in three-dimensional space. With the IEFG technique, the Galerkin weak form is employed to develop the discretized system equations, and the penalty method is applied to impose the essential boundary conditions. The traditional difference method for two-point boundary value problems is selected for the time discretization. As the transient heat conduction equations and the boundary and initial conditions are time dependent, the scaling parameter, number of nodes and time step length are considered in a convergence study.