基于自适应蚁群算法的快速位移图像精准定位方法

经过长时间的研究发现,传统的图像定位方法可以精准的定位静态图像,但当用来定位快速位移图像时,存在着精准度低的问题.为此在传统图像定义方法的基础上,引入自适应蚁群算法,从而设计出针对快速位移图像的精准定位方法.首先利用图像采集设备获得快速位移原始图像,并从数学形态学变换、图像灰度化以及图像增强三个方面,得到图像的预处理结果.使用蚁群算法检测图像边缘,利用估计图像的运动轨迹来提取更新的动态自适应信息素,通过信息素配准输出快速图像的精准定位结果.对比实验分析,与传统定位方法相比,自适应蚁群算法的快速位移图像精准定位方法的精准率提高了15.96%.

篮球运动快速位移图像自适应定位方法

针对传统方法在进行篮球位移图像定位时存在计算复杂度高、抗干扰性差、准确性低的问题,提出一种新的篮球运动快速位移图像自适应定位方法.对图像互能量谱进行反转,对得到的背景运动偏移量进行补偿;依据灰度阈值技术,对背景模板和当前帧篮球运动图像进行差分,获取当前帧快速位移区域;将种子像素作为生长起点,将邻域中与种子像素相似的像素聚集起来,得到快速位移目标的最小框,完成定位.结果表明,所提方法得到的定位结果清晰准确,抗干性强扰;在目标出现变形的情况下,本文方法受变形影响小,抗噪能力高,定位精度高.

基于模板匹配的快速位移提取算法研究

为了快速、精准地获取视觉测量系统中的位移信息,研究分析了基于模板匹配的全局搜索算法、三步搜索算法、新三步搜索算法,以及菱形搜索算法对位移信息的提取精度和速度的影响,并比较分析了曲面拟合法和梯度法两种亚像素定位算法的性能。结果表明:四种位移提取算法的计算精度一样,均在[-0.5像素,0.5像素]之间;全局搜索算法最为耗时;三步搜索算法适于较大位移的提取;新三步搜索算法具有自适应性,相对于三步搜索算法,更适于小位移的运动估计;对于小位移为主的运动估计,菱形搜索算法计算效率最高,最为合适;在所选用位移提取算法的基础上,曲面拟合法额外增加的计算时间远小于梯度法,更适用于实际视觉测量系统中位移的高精度提取。分析结果对基于视觉的实际运动估计具有一定的参考价值。

滑坡位移预测模型补充评价方法

针对目前滑坡位移预测模型评价方法中总体性指标区分能力不足,以及对滑坡高风险期预测效果评价不准确等问题,设计滑坡位移预测模型快速位移期综合误差(CERDP)和峰值预测误差(PPE)两个补充评价指标以及对应的补充评价技术流程。基于滑坡监测数据的实例研究表明,所提补充评价指标和应用流程合理可行,可以有效地应对均方根误差(RMSE)等指标差异不显著带来的评价不准确问题,遴选出总体性能可靠,在风险时段和最高风险时点表现更好的模型,为滑坡风险管理工作提供有效的技术支持。

大湾区城际铁路简支箱梁墩顶纵向刚度限值研究

为探究桥梁与轨道参数对无缝线路纵向受力变形的影响,确定大湾区城际铁路常用24 m和32 m简支箱梁墩顶纵向刚度限值,基于梁轨相互作用机理,建立钢轨-桥梁-墩台一体化有限元模型,开展墩顶纵向刚度对无缝线路伸缩力、制动力、梁轨快速相对位移的影响分析,并从无缝线路安全性出发,提出24 m和32 m简支箱梁墩顶纵向刚度限值。研究结果表明:钢轨及桥墩伸缩力均随墩顶纵向刚度的增加而增大,钢轨伸缩力变化幅度较缓,桥墩伸缩力变化幅度显著,两者增大趋势均随墩顶纵向刚度的增加而逐渐减缓;随着墩顶纵向刚度增加,钢轨制动力显著降低,墩台制动力显著增大,两者变化趋势均逐渐减缓;钢轨附加应力不控制墩顶纵向刚度取值;梁轨快速相对位移随墩顶纵向刚度增大而减小,以梁轨快速相对位移指标为控制条件,32 m单线简支箱梁墩顶纵向刚度限值建议取125 kN/cm, 24 m单线简支箱梁墩顶纵向刚度限值建议取90 kN/cm。

2008年汶川地震同震滑移特征、最大滑移量及构造意义

2008年汶川地震(M_s8.0)形成了迄今为止空间上分布最为复杂、长度最大的逆冲型同震地表破裂带。沿约275km长的地表破裂带的同震滑移及其最大滑移量的确定,对认识和理解汶川地震地表破裂过程及其变形机制具有重要意义。我们沿地表破裂带进行了详细的滑移特征考察及其同震位移测量,发现沿映秀-北川破裂带分布南北两个滑移峰值区段,南段以深溪沟-虹口破裂段为中心,以逆冲为主伴随右旋走滑运动为特征,最大垂直位移量为6.0～6.7m,北段以北川破裂段为中心,以右旋走滑为主伴随逆冲运动为特征,最大垂直位移量为11～12m,南北两滑移峰值区段所代表的两次地表破裂事件与地震波数据反演结果一致。通过对北川段破裂带的精细地形剖面测量,以及地震前后对比,在北川县曲山镇沙坝村一组获得该破裂段的最大右旋水平位移为12～15m,最大垂直位移为11～12m,这是目前世界上一次地震产生的最大同震垂直位移,最大斜向滑移量为14～17m,为整个汶川地震地表破裂最大滑移量,是汶川地震的宏观震中。北川破裂段高角度的地震断裂、逆冲断裂面的倒转作用以及具最大滑移量的强烈变形作用是北川县城遭受到最强的地表破坏和地质灾害的主要原因。具有走滑量和逆冲量近一致(走滑水平位移/逆冲垂直位移比值为1)的斜向逆冲作用可能是山脉快速隆升的重要机制。

高速铁路32 m简支梁墩顶纵向刚度限值研究

为得到高速铁路32 m简支梁墩顶纵向刚度限值,对32 m简支梁无缝线路轨道强度和稳定性进行计算分析,探讨了墩顶纵向刚度限值的影响因素。结果表明,有砟轨道桥梁墩顶的纵向刚度限值为210 k N/cm,有砟轨道桥墩顶纵向刚度限值受梁轨快速位移控制。

矿震诱发巷道冲击地压力学机制及判别准则研究

针对目前矿震诱发巷道冲击地压机制不清晰、理论研究不完善的问题,建立圆形巷道弹塑性软化力学模型,基于巷道围岩软化区能量和矿震波能量,提出矿震诱发巷道冲击地压的软化区能量极值判别准则。将软化区外边界矿震波能量与临界软化区能量之比定义为统一能量指数,并作为矿震能否诱发巷道冲击地压的判别依据,当统一能量指数小于等于1时,表明没有多余能量推动软化区煤体冲向巷道内,即矿震不会诱发巷道冲击地压;当统一能量指数大于1时,表明有多余能量迫使软化区煤体冲向巷道内,即会诱发巷道冲击地压。冲击地压发生时,用巷道快速收缩位移表征冲击地压破坏程度,且巷道快速收缩位移随着围岩临界软化区能量呈指数下降,随着软化区外边界矿震波能量呈线性上升。通过相似模拟试验和数值模拟,验证了理论分析的合理性和正确性。