一种基于二维数字图像相关法的橡胶应变矫正方法和测量装置

申请的专利(公布号CN115046857A、公布日期2022年9月13日)介绍了一种基于二维数字图像相关法的橡胶应变矫正方法和测量装置.该方法在橡胶试样标距区的正表面划分出测量区,测量区两侧为矫正区;在矫正区通过润滑脂粘附薄片;薄片的硬度高于橡胶试样,润滑酯的作用是在拉伸过程中使薄片可与橡胶试样表面产生相对滑动;在标距区的侧表面对应薄片的位置粘贴挡片.

基于二维数字图像相关技术的块系花岗岩超低摩擦效应实验研究

基于国内外超低摩擦效应的实验研究现状,设计了块系花岗岩超低摩擦效应模拟实验。制作了中心含圆柱形洞室的花岗岩立方体模型试样,运用自主研发的实验设备研究了在静荷载的基础之上施加动态荷载后块系花岗岩的变化特征。实验过程中采用二维数字图像相关测试方法(2D-DIC),获得了试件表面的全场位移信息,依据位移信息求出块体加速度值,利用牛顿第二定律对试件受力分析,求得了块系岩体摩擦力随时间的变化曲线。结果表明:2D-DIC测试技术能够准确的测得石块的位移变化,依据位移变化可以证实伴随着水平向扰动荷载作用,洞口上方岩块左右两侧节理间隙逐步增大,岩块间的摩擦力降低,且摩擦力的变化周期与扰动荷载的周期相同;利用2D-DIC测试技术是有效的,从实验的角度验证了超低摩擦效应的存在。

二维数字化齿面加工误差分析

针对二维数字化齿面几何特征及加工特点 ,建立一个基于表面测量的离散阵列式齿面加工误差分析模型 ;提出实测齿面与理论齿面间匹配规则 ,找到真实的加工误差分布 ;设计 4种不同算法 ,计算得到齿面各点加工误差 ;运用统计理论 ,对各齿面误差均衡 ,并以之为加工误差补偿预测值 ;实例验证了本文方法的正确性 .

二维数字阵列三阶泰勒展开单脉冲角度估计

全数字或相控阵子阵结构的数字单脉冲测角一般都采用基于单脉冲比一阶泰勒展开的测角公式,主瓣干扰下的自适应数字单脉冲测角也采用鉴角曲线斜率约束的方法,这些都会导致和波束主瓣宽度内偏离波束指向较远目标的测角偏差增大。为了解决上述问题,针对任意二维数字阵列结构,推导了基于单脉冲比三阶泰勒展开的二维单脉冲测角公式,分析了公式求解的收敛问题。仿真结果表明所提方法对和波束主瓣范围内的目标均有较小的测角偏差,可以有效地提高主瓣干扰下的测角性能。该方法在提高测角性能的同时运算量增加不大,适合工程实现。

倾斜放置二维数字阵列雷达天线参数优化

介绍了二维相控阵或二维数字阵列天线锥形扫描与俯仰、方位扫描时的坐标变换,重点阐述了倾斜放置二维相控阵或二维数字阵列天线按俯仰、方位扫描时的坐标变换关系,基于该坐标变换,得出倾斜放置二维平面相控阵或二维平面数字阵列天线扫描区域边界在变换域上呈椭圆形的结论。基于这样的结论,可以实现对阵面倾斜角度、几何参数的优化。

基于视觉掩蔽的二维数字水印算法

提出一种基于视觉掩蔽的小波域二维数字水印新算法.该算法先将水印和图像进行多尺度分解,将分解的水印低频系数嵌入到具有相同尺寸的图像的低频系数中,重构得到水印图像,而水印分解中的高频系数将被保留,在水印检测过程中作为密钥使用.为了实现视觉掩蔽,在嵌入过程中,利用图像小波分解人眼的视觉系统特性,使得水印在不可见和鲁棒性都得到提高.检测水印时需要原始的未加水印的图像.实验结果表明,算法对压缩、加噪、线性滤波、剪裁等具有较高的鲁棒性.

自适应二维数字水印系统

随着因特网和数字技术的发展 ,数字媒体已成为人们获取知识的主要手段 ,但这也带来了一系列问题 :如作品侵权、非法复制和传播等 .为了解决这些问题 ,数字水印技术作为版权保护的重要手段 ,已得到广泛的研究和应用 .为实现水印图象的叠加 ,提出了一种以灰度图象为水印的空域二维自适应数字水印算法 ,该方法首先将水印图象进行 8× 8分块 ,并进行 DCT变换 ,然后对每块的 DCT系数进行量化和调整 ,最后 ,取出每块的部分 DCT系数来构成水印信号 .同时为了实现自适应 ,还将载体图象按 8× 8分块 ,并利用视觉掩蔽特性对载体图象象素进行分类 ,再根据块分类结果 ,将水印信号以不同强度嵌入到载体图象中 .实验结果表明 ,该算法具有较好的鲁棒性 .

高精度二维数字图像相关测量系统应变测量精度的实验研究

作为一种简单有效的非接触、全场光学测试方法,二维数字图像相关法(2D-DIC)已在不同领域广泛用于平面物体表面的面内位移和应变测量。为避免实际成像系统固有的(如镜头畸变)以及测量过程中不可避免出现的各种不利因素(如物面离面位移、相机自热)带来的变形测量误差,建立了使用高质量双远心镜头的高精度2D-DIC测量系统。为验证该系统的应变测量精度,对铝合金进行了弹性小变形范围内拉伸实验,并用所建立的2D-DIC测量系统和使用直角应变花的电测法同时测量每级载荷下的横向和纵向应变。实验结果显示建立的2D-DIC测量系统与修正横向效应后的应变电测结果的平均绝对偏差小于10με,由2D-DIC测得的弹性模量和泊松比也与应变片测量结果吻合良好。实验结果表明建立的高精度2D-DIC测量系统可用于工程中材料或结构表面面内小应变的准确测量。

二维数字美术动画合成技术及铅笔画图像处理新技术研究

自上个世纪六十年代计算机图形学出现开始,对仿真真实世界的追求一直是图形学界不懈努力的目标。经典的真实感图形学致力于产生仿真图像和场景,其对真实世界的再现达到了照片的水平,使人无从分辨。迄今为止,真实感图形学一般采用物理建模的方法,从物理模型出发,对场景的颜色、材质等属性进行模拟,并仿真光线和对象的交互,来产生真实的结果。这和人们观察世界、摄影、摄像的过程是完全一致的。在众多工作中,光线跟踪和辐射度算法已经成为真实感图形学的经典方法。真实感绘制技术也因此被广泛地应用于3D建模,场景仿真等各个行业领域。

基于DC和AC分量的二维数字水印算法

提出一种新的二维数字水印算法,该算法先把原始图像分块DCT,再对水印图像分块DCT,取每一图像块的直流系数和前12个DCT低频交流系数,分别构成水印信号的直流分量和交流分量。利用能量比确定各个子块的直流拉伸因子和交流拉伸因子。水印信号的直、交流分量以不同的能量分别嵌入到原始图像块DCT域的DC分量和AC分量中。实验结果表明,该算法具有良好的不可见性和稳健性。

二维数字系统的系数灵敏度和结构优化

本文从二维数字系统的Roesser模型出发,在Kawamata等人定义的灵敏度的基础上,导出了系统传输函数对全体系数的标量灵敏度的新的表达式,并给出了一种降低灵敏度的优化方法,该优化方法不仅可以降低系数灵敏度,还可以提高结构的效率.举例结果表明,新的表达式与Kawamata等人的表达式相比,能更好地与计算机模拟结果相符.

计算二维数字卷积的重叠相加法研究

卷积的计算在数字图像处理中有重要作用,对两个长度相差很大的一维序列做卷积时,会出现大延时,为避免这种现象,可采用重叠相加法.本文将该方法推广到二维数字卷积的计算中,并详细地给出了实施步骤.数值实验表明重叠相加法在计算二维数字卷积时可有效减少乘法运算次数,节省计算机内存.

一般二维数字系统的低噪声优化实现

本文给出了一般二维数字系统的两种高效率状态空间结构;导出了这两种结构的能控性和能观性格拉姆矩阵的有关性质;建立了二维数字系统定点运算的全局噪声模型;据此获得了一般二维数字系统低噪声、高效率的优化实现,文中举例说明了本文的两种结构的噪声性能和计算效率各不相同。

斯促尔—科恩(Schur-Cohn)判据在二维数字滤波器中的应用

详细论证了复系数斯促—科恩判据 ,给出了计算δi 的数列表 。

二维数字滤波在物理模型流场测量系统中的应用

粒子跟踪测速(PTV)是一种非接触式的流场测量技术,它可以实时的获得二维流速平面的速度数据。PTV系统通过数字相机拍摄布撒在流场中的示踪粒子,得到前后两帧粒子图像,对图像中的粒子图像进行相关计算得到流场内各点的速度。文中主要介绍的是二维数字滤波方法在PTV流场测量结果后处理中的应用,通过数字滤波允许流速(可以看作U-V两方向的二维数值)中低频分量通过,同时阻尼和削弱高频分量,从而可以起到纠正错误流场数值的作用。文中以河北沧州港物理模型为例分析了Fourier变换(傅里叶变换)对PTV流场测量结果的滤波效果,并提出一套包含二维数字滤波、GIS(地理信息系统)流场显示在内的完整方案以便用于自动连续地处理流场测量数据。

基于数字媒体艺术的二维数字游戏制作方法优化研究

二维数字游戏在制作过程中,存在视觉界面设计单调、音效失真等现象。针对上述问题,文章提出基于数字媒体艺术的二维数字游戏制作方法优化。首先对数字媒体艺术和二维数字游戏进行说明;然后针对数字游戏设计的目的提出相应的学习理论和游戏理论,对游戏的制作进行指导;最后在理论的指导下完成二维游戏的制作。游戏制作内容包括游戏素材的整理、规则代码的编写、逻辑的设计以及视觉界面和音效的设计。其中视觉界面设计和音效制作是研究的重点,并对二者进行了详细的设计,完成了二维数字游戏制作方法的优化,提升了玩家的体验效果。结果表明:有79%的学生选择了经过数字媒体艺术优化后的新版二维数字游戏,只有21%选择旧版二维数字游戏,并究其原因是视觉界面和音效改善的结果。由此证明了数字媒体艺术在二维数字游戏制作优化中的重要作用。

一种二维数字匹配滤波器的实现

提出了一种低信噪比条件下运动点目标的检测与跟踪的有效方法,即数字图像的匹配滤波方法;分析了二维匹配滤波器的设计原理,并详细论述了用32级横向滤波器IMS A100进行实时二维数字图像匹配滤波的设计方法。

提高图像清晰度二维数字滤波器的设计

互补高、低通滤波方案是兼容发展高清晰度电视诸多方案的一种.在互补高、低通滤波方案中滤波器制作的好坏直接关系到恢复图像的质量.本文着重介绍互补高、低通滤波方案中二维高、低通滤波器的设计方法及设计结果.模拟实验证明:二维高、低通滤波器应用在互补滤波方案中,图像质量得到很好恢复.

双能量CT血管造影和二维、三维数字减影血管造影在诊断脑动脉瘤中的比较

目的探讨双能量CT血管造影(DE-CTA)与二维数字减影血管造影(2D-DSA)、三维数字减影血管造影(3D-DSA)诊断脑动脉瘤的临床应用价值。方法收集因蛛网膜下腔出血(SAH)疑诊为脑动脉瘤的患者52例,按瘤体大小分两组:A组,瘤体>3 mm,B组,瘤体≤3 mm;对比分析DE-CTA与2D-DSA、3D-DSA诊断颅内动脉瘤的差异。结果 (1)对脑动脉瘤检出情况,DE-CTA与2D-DSA对两组诊断之间比较差异无统计学意义(P>0.05);(2)对检出动脉瘤瘤颈与邻近载瘤动脉空间结构的显示情况,DE-CTA与2D-DSA对A组诊断的差异有统计学意义(P<0.05);对于B组患者,3D-CTA与2D-DSA之间差异无统计学意义(P>0.05);对于两组患者,3D-DSA与DE-CTA及2D-DSA间比较均差异有统计学意义(P<0.05)。(3)在动脉瘤瘤体长径及短径测量上,DE-CTA与2D-DSA测量的差异无统计学意义(P>0.05),但2D-DSA分别与DE-CTA、3DDSA在动脉瘤瘤颈横径测量的差异有统计学意义(P<0.05)。结论在瘤颈与邻近载瘤动脉空间结构显示方面,3D-DSA要明显优于DE-CTA及2D-DSA;DE-CTA对于瘤体较大患者要优于2D-DSA;在瘤颈横径的测量上3D-DSA及DE-CTA要优于2D-DSA。

二维线性相位FIR 数字滤波器的优化设计

该文提出了一种用神经网络算法来设计二维线性相位数字滤波器的新方法。通过分析二维FIR 线性相位滤波器的幅频响应特性,建立了神经网络算法。根据给定的幅频响应指标,按该算法可获得滤波器系数。为保证该算法的稳定性,提出并证明了该算法的收敛定理。文中给出了圆对称和矩形对称二维低通线性相位FIR 数字滤波器优化设计实例。计算机仿真结果表明由该方法设计的二维数字滤波器,通带和阻带范围波动小,所需计算量非常少,稳定性强,因而是一种优异的设计方法。