基于时域递归滤波的动态数字图像降噪

根据时域递归滤波的原理,得出递归滤波的本质就是加权平均的低通滤波器,以及滤波系数与信噪比改善和拖影时间之间的关系曲线。分析了递归滤波算法用于降低数字动态图像随机噪声的优缺点,并结合自适应控制理论,提出解决滤波中拖影问题的方法。在此基础上,设计了相应的基于FPGA的硬件及软件,取得了预期的试验效果。

一种基于运动矢量时域递归的运动估计算法

提出一种运动矢量时域递归的运动估计算法,减少运动估计的计算量;并提出一种改进的VOD匹配函数即IVOD匹配函数,能在光照强度变化场景下准确匹配.该算法用于帧频提升系统,实验结果表明:运动矢量时域递归的运动估计算法,能保证内插帧具有较高的主客观质量,IVOD匹配函数能克服光照强度变化带来的影响找到最佳匹配块.

基于时域递归低通滤波的实时背景预测系统的设计

根据时域递归低通滤波算法的原理 ,设计了一个基于数字图像处理芯片 HSP482 1 2的时域递归低通滤波系统 ,结合在系统可编程技术 ,建立了该算法实时实现的硬件结构 ,详细地论述了设计方案的原理和设计方法 ,分析了工作时序 。

结构-地基动力相互作用时域数值分析的显-隐式分区异步长递归算法

动力相互作用时域数值分析的精度与效率是面向大规模工程问题解决的重要问题。在阻尼溶剂抽取法模拟地基无限域动力性质的基础上,提出并发展了结构–地基动力相互作用时域数值分析的显–隐式分区异步长递归算法,分别在结构、地基分区计算中进行大步长隐式与小步长显式求解,而且采用预报–校正显式积分与Newmark隐式积分,具有相同的运动量数值积分假定,可自然满足分区交界面位移协调性条件。在满足工程精度要求的条件下,分区异步长显–隐式求解算法使动力相互作用时域数值计算效率较传统小步长显式积分算法得到大幅度提高,可明显促进阻尼溶剂抽取法在大规模工程问题分析中的应用。并就积分时间步长、结构–地基交界面异步长内插格式及位移协调性关系对结构动力响应的影响进行数值对比研究,可为具体计算中的参数选择提供依据。

无限地基-结构动力相互作用分析的分区递归时域算法研究

基于阻尼抽取法,针对结构-无限地基动力相互作用时域分析提出了一种新的分区递归数值求解算法,包括逐步积分形式的地基作用力计算公式及动力相互作用分析中,基于子结构法的具体数值实现过程。该算法隐式地满足了无限介质辐射条件,可方便地确定地基作用力与交界面位置变位的关系,消除了无限地基动刚度时域算法中的频率相关性及褶积分,此外,时域子结构方式的求解可以方便地考虑结构部分的非线性力学特征。以实例的形式说明了该方法良好的精度与应用的简便性。

基于加速度输入的结构-地基相互作用分析分区递归时域算法

由于无限地基动刚度的频率相关性,用于结构-地基动力相互作用分析的各种方法基本上都是将地震动作用转化为作用在边界上的力,需要同时包括地震动位移、速度和加速度输入信息.为简化,基于阻尼抽取法,提出一种基于加速度输入的分区递归数值求解算法,该算法仅需要地震动加速度信息,与地震动加速度成比例的结构惯性力作为地震荷载输入,可方便地确定由于结构震动对地基变位的影响,同时避免了无限地基动刚度时域算法中的褶积分.数值算例表明该方法具有良好的精度与应用的简便性.

柔性直流换流站宽频模型及雷电过电压计算

柔性直流输电作为一种新型的直流输电技术正日趋受到重视。作为实际工程中的重要环节,柔性直流输电换流站的过电压计算问题亟待解决。文中在点对点阻抗模型(nodeto-node impedance function,NIF)的基础上提出了新的模型参数测量方法,对一套柔性直流输电仿真系统建立了用于雷电过电压计算的宽频模型。实际的雷电冲击测试以及计算结果表明提出的模型能够准确地反映换流站承受雷电过电压时内部设备的过电压水平。

静止背景下运动目标的检测

针对运动目标识别与检测中的背景重建问题,研究采用一种基于Kalman滤波理论的时域递归低通滤波模型进行背景图像的重建和更新。为提高算法的自适应性,采用Ostu(最大类间差)方法进行阈值的选取,从而检测出视频中的运动车辆。试验结果表明,该方法应用于实时运动目标检测中具有很好的有效性。

基于FPGA的医学影像实时降噪系统的设计

图象的降噪处理是DSA、DSI等医学影像系统中图象处理的首要任务。为了实现动态图象的实时降噪,根据自适应时域递归滤波的原理,并结合DSA、DSI影像系统的特点,设计了基于阈值分割的时域递归滤波器。给出了用FPGA实现的原理及设计方案,递归计算16帧图象以保证运算精度。实验结果表明:降噪效果十分明显,提高了系统的信噪比,克服了动态图象的降噪与拖尾的矛盾。

连续屈服节理模型对剪切地震波传播的影响

地震波在跨越岩体中节理时的透反射特性是岩石地下工程抗震分析问题中的重要基础,目前开展的研究工作中尚未有针对连续屈服(CY)非线性节理模型透反射特性的研究报导。在前人提出的非线性节理透反射系数时域递归法解答的基础上,将这一方法拓展至CY模型。并采用3DEC离散元软件,对比了CY模型的时域递归解与数值模拟结果的差异。在此基础上以时域递归解为手段,辅以离散元数值模拟,开展了CY模型的参数影响研究。最终比较了库仑(MC)模型与CY模型在正弦脉冲激励和真实地震动激励下表现的差异。结果表明:CY模型的时域递归解与3DEC数值模拟结果显示了良好的一致性,证明了时域递归解用以进行后续参数研究的合理性。法向应力、入射波幅值、节理初始刚度、节理间距等参数对CY模型具有显著影响。相比库仑模型,连续屈服模型可以更好地反映地震波穿越节理时发生的复杂力学现象,如切向刚度退化、抗剪强度劣化、法向应力依赖性、滞回现象等。研究成果可为岩石地下工程的抗震设计与分析工作提供一定参考。

数字视频滤波方法研究

一般情况下所拍摄的视频图像往往由于多种原因存在着含有噪声的缺陷,使得图像质量下降,对人们正常使用数字视频造成了影响,对数字视频图像进行滤波处理是非常重要的。通过介绍中值滤波和自适应时域递归滤波的原理,针对两种滤波的局限性,将小波域内自适应中值滤波和自适应时域递归滤波方法相结合对数字视频图像进行滤波处理。经实验证明方法有效地克服了中值滤波和小波滤波的不足,能较好地实时处理数字视频图像,具有一定的工程应用价值。

基于非对称融合策略的双色红外弱目标检测方法

针对复杂背景下的红外图像弱目标检测问题,本文提出了一种基于非对称融合策略的双色红外弱目标检测方法。该方法在对来自两个不同红外波段的目标检测信息进行基于非对称策略融合的基础上,采用时域递归融合方法对多帧红外图像中的目标检测结果进行综合处理,进一步改善了融合检测系统的性能,为红外图像弱目标检测提供了一条可行的技术途径。文末的实验结果证实了该方法的有效性。

基于DM8148的双谱段电晕检测系统设计

针对高压输电线路电晕检测及定位问题,设计了基于DM8148的双谱段视频融合电晕检测系统,实现了双路视频的采集、处理、融合、压缩和存储。采用时域递归滤波算法对日盲紫外图像进行去噪处理,利用基于小波变换自适应加权融合法将日盲紫外、可见光两路视频进行实时融合。实验结果表明融合图像具有较好的视觉效果,能够很好地将紫外、可见光检测图像融合,实现电晕放电点检测的准确定位,系统能满足电晕检测的需求。

充填节理岩体中应力波传播特性研究

在考虑节理接触面与充填材料共同变形的前提下,文章基于时域递归法推导了应力波在充填节理处的传播方程,并对其进行了对比验证;分析了节理接触界面刚度、节理厚度及入射角度对波在充填节理处传播特性的影响规律;依据应力均匀性假定,将充填节理简化为不考虑厚度的位移不连续模型,考察了充填节理法向与切向力学性质的变化规律。结果表明:所推导的波传播方程计算值与相关研究结果吻合较好,通过迭代可求出反射波与透射波的数值解;在相同的节理厚度和波入射角度下,透射系数随节理接触界面刚度的增加而增大,反射系数则逐渐减小;不同节理厚度下等效法向与切向刚度均随接触面刚度的增加而增大,而随节理厚度增加,等效法向与切向刚度呈降低趋势。研究结果对揭示应力波在节理岩体中传播规律具有一定参考价值。

黏弹性节理岩体中应力波的传播特性分析

为探究黏弹性节理对应力波在岩体中传播规律的影响,引入饱依丁-汤姆逊模型作为位移不连续条件,基于时域递归方法推导出应力波通过一组平行黏弹性节理的传播方程;通过将饱依丁-汤姆逊模型退化为Maxwell模型和Kelvin模型所得的时域递归数值解与已有的频域内封闭解对比,验证推导过程的正确性;最后,对相关参数的影响规律进行分析。结果表明:模型无量纲系数、无量纲节理厚度、无量纲节理间距和入射角等都对波的传播产生影响;对于单条节理,应力波的透反射系数以及能量耗散率主要取决于位移不连续模型的无量纲参数、入射角及无量纲节理厚度;而对于一组平行节理,透射系数还和平行节理数与节理间距的大小有关,且节理条数的增加对入射临界角位置处透射波振幅的衰减影响更为明显。

基础频响有理近似的稳定性和识别:离散时间的递归算法

基础频率响应的离散时间有理近似是构建基础振动分析的时域递归算法的起点,离散时间有理近似的稳定性和精度决定时域递归算法的稳定性和精度。该文采用双线性变换法从基础频响的连续时间有理近似获得离散时间有理近似,避免离散和连续时间频率相等情况下由于离散时间有理近似的周期性而产生的高频尾部丢失和混叠现象,保证离散和连续时间有理近似的稳定性和精度一致。基于部分分式展开,获得的离散时间有理近似分别实现为直接型和并联型时域递归公式。通过分析几个典型基础振动问题并与Wu-Lee集中参数模型结果进行对比验证了双线性变换的有效性。

平面P波入射含结构面岩体并引起地表面的振动研究

爆炸产生的应力波在岩体中的传播对地下洞穴/隧道设计和施工及采矿等建筑活动具有重要影响,当波传播至地表面将引起地表运动,也对地表的建、构筑物的安全稳定产生威胁。所以,对此方面的研究一直受到很大的关注。采用时域递归方法分析应力波在岩体结构面及地表面之间的传播,并求得地表面的振动响应。首先,基于波阵面动量守恒,分析一组平面P波斜入射线弹性结构面以及平面P,S波斜入射地表面2种情形下波与作用面的交互关系。接着,分析了应力波在结构面与地表面之间多次反射以及各个波的传播情况。考虑到波在结构面中的透反射和在地表面的反射以及波传播过程中的时间偏移,在时域范围内得到到达地表面各个波的递归方程。通过波的传播方程推导出各应力波引起的地表面振动速度的表达式。借助叠加原理,得到地表面上任意质点的振动速度。

P波在非线性交叉节理岩体中的传播特性研究

岩体中的节理常会呈现交叉分布,使得应力波的传播极其复杂。通过理论和数值模拟方法对平面P波在具有非线性特性的交叉节理中的传播特性进行了研究。首先,采用时域递归分析法分析2条交叉节理之间多重反射波的传播过程,结合叠加原理建立了平面P波在2条交叉节理中的传播方程。其次,采用UDEC程序对2条交叉节理中的波传播进行了数值模拟,对比发现,理论结果与数值计算结果非常接近。然后,采用数值方法建立了平面P波在2组交叉节理中传播的计算模型。最后,对影响波传播的一些参数进行了分析。结果表明,节理刚度、节理分布以及入射波频率等都影响波的传播过程;交叉节理不同监测点处的透反射系数也不尽相同。提出的理论方法为分析应力波在交叉节理中的传播提供了新的思路,但该方法仍有很多局限,对于复杂工况,可以采用数值模拟方法。