基于有效值滑窗差分算子和采样序列重构的电压暂降测量方法

电压暂降是电力系统中最令用户困扰的电能质量问题,对其特征参数进行准确测量是电压暂降评估和治理的首要前提。然而,当前电压暂降检测算法存在参数检测准确度低、实时性差以及缺乏相位跳变信息等不足。为此,提出一种基于有效值滑窗差分算子和采样序列重构的电压暂降测量方法,以实现其特征参数的快速、准确检测。该方法首先利用有效值滑窗差分算子准确获取电压暂降的起止时刻。接下来,依据暂降起止时刻对原始信号分区,并对不同分区的信号进行加窗插值快速傅里叶变换(FFT)运算。而后,对采样序列重构并进行相位校正。最后,得到电压暂降的持续时间、暂降深度和相位跳变等特征参数信息。在暂降幅值和相位同时变化、不同谐波分量、不同信噪比噪声等情况下的仿真实验结果表明,所提方法具有准确度高、实时性好和鲁棒性强等优点。实际构建硬件测试平台的测试结果满足GB/T 30137-2013中电压幅值误差≤0.2%、相位跳变误差≤1°以及暂降持续时间误差不超过一个周期的要求,验证了算法的有效性和可行性。

TTI介质qP波方程频率—空间域加权平均有限差分算子

波动方程有限差分方法能够较精确地模拟任意非均匀介质中的地震波场,但它本身存在着数值频散问题。在具有倾斜对称轴的横向各向同性介质(TTI介质)地震波正演模拟中,为了解决常规有限差分算子的数值频散问题,本文构造了频率—空间域qP波方程加权平均有限差分算子,求取了归一化相速度,并根据最优化理论中的高斯—牛顿法确定了加权平均差分算子的最优加权系数。利用常规差分算子和加权平均差分算子对归一化相速度进行了频散分析,并对均匀TTI介质(包括各向同性介质和椭圆各向异性介质)中的qP波地震波场进行了有限差分数值模拟。结果表明:加权平均有限差分算子具有较高的数值精度,能有效地压制常规有限差分算子的数值频散,为TTI介质频率—空间域qP波正演模拟奠定了基础。

VTI介质qP波方程高精度有限差分算子

波动方程有限差分法是一种使用广泛的地震波数值模拟方法.但是有限差分法本身固有存在着数值频散问题,会降低地震波场模拟的精度与分辨率.为了克服常规有限差分算子的数值频散,本文针对VTI介质地震波数值模拟问题,构造了频率-空间域qP波波动方程高精度有限差分优化算子,根据最优化理论中高斯-牛顿法确定了高精度有限差分算子的优化系数.利用常规差分算子和高精度优化差分算子对归一化相速度的频散关系精度进行了对比分析,并对均匀各向同性介质和均匀VTI介质中的qP波地震波场进行了有限差分数值模拟,通过频散关系精度分析和波场数值模拟结果表明:有限差分优化算子具有较高的波场数值模拟精度,有效压制了传统有限差分算子数值模拟中的数值频散现象,提高了有限差分算子精度,为VTI介质频率-空间域qP波正演模拟奠定了基础.

差分算子和改进Otsu算法结合的灰度图像阈值分割研究与实现

在对二值化方法 Otsu算法分析的基础上,提出一种差分算子与改进Otsu算法相结合的新算法。该算法通过差分算子保留原图的边界特征,然后再搜寻出与两类类内均值的平均值,并找出该平均值整数部分相等的阈值,确定一个符合Otsu准则的阈值,,然后将一个大的图像分割成若干小的块进行二值化。实验结果表明,该算法能够较好地保留原图的边界信息,有效地提高了低质量图像识别准确率。

采用高斯差分算子的拉普拉斯线绘制

近年来,图像空间的线绘制技术在绘制质量和算法鲁棒性方面取得了长足的进步.但是,图像空间的线绘制算法不能生成特征线的空间几何信息,因而应用面不如物体空间的线绘制技术广泛.针对现有物体空间线绘制算法的绘制效果和绘制速度还远不如图像空间算法,提出一种物体空间线绘制算法.在预处理阶段,采用网格模型的高斯差分算子计算法向拉普拉斯;在实时绘制时,通过计算法向拉普拉斯与视线方向的点积,从而快速计算特征线的三维几何.在该算法框架下,进一步提出各向异性的高斯差分算子,在计算法向拉普拉斯时对于特征线的梯度方向和切线方向做不同的滤波处理,从而更好地反映特征线的走向.实验结果表明,文中算法比现有的其他物体空间线绘制算法更加鲁棒,对于包含几何噪声和非均匀网格化的三维模型,其生成的线绘制结果更加光顺,能更清晰地揭示模型的形状特征;在实时绘制效率方面,能实时生成包含上百万三角面片的网格模型的线绘制结果.

阶乘幂的差分算子及其逆

与微分算子及其逆算子积分算子作比较，讨论了差分算子及其逆算子(和分)．主要结果为关于乘积的k-阶差分的Leibniz公式(定理6．3)以及乘积的k-阶和分的对偶公式(定理6．4)。显然，差分算子及其逆算子是阶乘幂多项式的方便工具。

一种基于差分算子和区域增长的细胞自动识别方法

为了实现血细胞图像的自动识别,提出了一种基于差分算子和区域增长的方法。该方法在边缘分割的基础上,利用差分算子分别求出细胞的灰度上升区域和下降区域,然后采用改进的区域增长法求出各自的区域数,最后通过BP神经网络进行训练和识别。实验结果表明,该方案运行速度快,识别率高,具有较好的实用价值。

亚纯函数差分算子与分担值

研究了涉及差分算子分担值的亚纯函数唯一性问题。证明了亚纯函数族中两个一般形式的差分算子分担一个值的唯一性定理。

基于差分算子的薄层弱信号检测方法

随着石油勘探程度的提高,新勘探的目标更加隐蔽,表现出圈闭规模小,储层厚度薄等特点,特别是砂泥岩薄互储层,地震反射信号微弱,常规地震资料难以准确识别,制约了精细构造解释、精细储层预测及圈闭落实程度。为了解决实际地震资料中的薄层弱信号检测问题,发展了一种能增强弱信号能量且不会抬高高频噪音的差分算子技术。该方法利用原始地震道的高斯平滑衍变地震道抬升薄层弱信号的低频段能量,利用原始地震道的偶数阶衍变地震道抬升薄层弱信号的高频段能量,并将输出地震道经过完全总体经验模态分解(CEEMD)算法处理以压制高频的衍生干扰信息。数值模拟以及实际资料均验证了该方法的高效性。

求自然数幂和的差分算子法

给出了求自然数幂和的差分算子解法,即先用待定系数法表出自然数幂和的有限项形式,即幂和多项式,然后建立以待定系数为未知量的线性方程组,通过应用矩阵初等变换以及差分算子的计算方法,最后求得确定幂和多项式各待定系数的解矩阵,从而得到求自然数幂和的又一种计算方法.

地震勘探反问题的差分算子法

本文针对地震勘探中的一维波动方程反问题的数值解法,给出了一个算子方程T(P)=F,较详细讨论了算子T的性质,同时给出了解上述方程的方法和算例。

基于差分算子边缘约束先验的图像盲复原算法

为了有效克服图像在复原过程的边缘退化、振铃效应等影响,使空间域的边缘先验信息能够灵活的添加到图像复原算法中,依据差分算子描述检测边缘的特性,将数字摄影测量学中的拉普拉斯算子、Robert梯度算子、方向差分算子作为一种新的边缘约束先验引入到图像复原过程中,同时使用Toeplitz矩阵实现图像在空间域解卷积的过程,提出了一种以差分算子为边缘约束先验的空域图像复原算法。模拟数据的实验结果体现了更多的细节信息,相关评价指标表明了该算法的有效性。

涉及差分算子分担的亚纯函数的唯一性

研究并证明了两个涉及亚纯函数及其差分算子分担的唯一性定理,该结论改进了已有的相关研究结果.

最佳差分算子在P-SV波正演模拟中的应用

本文提出用最佳差分技术模拟在二维非均匀介质中传播的P-SV波。只要这种方法的差分算子半长度取成4—6,每最短波长取3个空间网格点就可得到精度很高的弹性波正演模拟结果。用最佳差分算子模拟P-SV波的计算速度比用传统差分格式至少快一个数量级,比目前公认的速度较快的伪谱法还要快3—5倍。

形态差分算子与图象形态滤波

本文依据数学形态学(Mathematical Morphology)的基本运算,提出形态差分算子(Morphological Difference Operator)MDO,进而讨论了其中几种常见算子(ED、DD、NLLP等的频响特性,最后给出了它们在图象检测与边缘抽取、图象二值化处理等方面的应用结果.

中心差分算子技术在机械优化设计中的应用

约束变尺度法是优化设计中最佳算法之一．本文根据该算法的基本理论和方法，编制了ＦＯＲＴＲＡＮ７７计算程序，并针对该算法在机械优化设计出现的问题作了改进，同时将中心差分算子技术引入优化过程，从而在很大程度上提高了解题效率、收敛精度和可靠性．

一类二阶差分算子的振动性

本文研究具有多时滞偏差变元的二阶中立型差分方程,由方程解的振动性,研究了差分算子的振动性,并得出了差分算子振动的一个充分条件.

整函数差分算子的唯一性

利用复域差分方程的方法,研究差分多项式的唯一性问题,在某一个整函数具有正的亏值假设下,证明了2个不同整函数的差分算子CM分担某值时的唯一性问题,所得结果可以看作微分情形的差分模拟.

一种用差分算子变换求过渡矩阵的新方法

在差分格式稳定性分析的Von-Neumann方法中,本文首先引入平移算子Fourier变换的定义,进而证明差分方程的过渡矩阵等于差分算子的Fourier变换。对于两层的显式和隐式、多层格式以及差分方程组等一般情况,推广了这一结论,并举例说明本方法的应用。

一种时空域优化的高精度交错网格差分算子与正演模拟

如何有效压制数值频散是有限差分正演模拟研究中的关键问题之一.近年来,许多学者对二阶声波方程的差分算子开展了大量的优化工作,在压制频散方面取得不错的效果.一阶压强-速度方程广泛用于研究地震波在地下变密度模型中传播规律,目前针对一阶方程的优化工作大多只是在空间差分算子上展开.本文在前人研究的基础上,推导出一阶声波方程中压强场与偏振速度场之间的解析关系,据此在传统交错网格基础上给出一种高精度的显式时间递推格式,该递推格式将时间差分与空间差分算子结合在一起,并采用共轭梯度法得到精确时间递推匹配系数,实现时空差分算子的同时优化.在编程实现算法的基础上,通过频散分析与三个典型模型测试表明:本文方法能够较为有效地压制时间频散与空间频散,提高数值计算精度;同时对复杂模型也有很好适用性.