基于柱面模型的鱼眼影像校正方法的研究

鱼眼镜头突破普通相机对视场的限制,然而它存在畸变。从基于球面透视的柱面模型出发,介绍如何对整幅鱼眼影像进行畸变校正,提出一种基于球面透视的柱面模型的等弧长映射方法,并给出具体算法的推导,实现了对鱼眼影像畸变的校正,取得了较好的效果。

基于圆柱面模型的仿形喷雾植物冠层密度超声量化测试

基于低成本超声波传感器搭建了一套植物冠层超声回波信号检测系统,建立了基于圆柱面叶片分布模型的量化测试台。在正交中心复合设计试验基础上,建立了超声回波信号均值与冠层密度、探测距离的定量关系,即植物冠层密度量化模型。对已建立的植物冠层密度量化模型进行方差分析,结果表明,植物冠层密度量化模型具有显著性,且失拟性不显著。植物冠层密度量化模型决定系数R2和预测模型决定系数R2分别为0. 988 5和0. 911 4,表明试验值和预测值具有良好的一致性。为了验证已建立的植物冠层量化模型的可靠性,于室内测试台进行了4种植物在3种不同测试距离下的冠层密度验证测试,试验结果表明,实测值与模型测量值的相对误差最小为1. 230%,最大为13. 650%,平均相对误差为6. 120%,植物冠层密度量化模型对室内测试台的冠层密度测量有较好适用性。室外选择3棵不同的桂树,每棵树选择9个测试点进行验证测试,试验结果表明,实测密度与模型测量密度的最小相对误差为3. 959%,最大相对误差为20. 600%; 3棵桂树的实测密度与模型测量密度的平均相对误差分别为11. 244%、12. 246%和9. 628%,植物冠层密度量化模型对户外桂树密度测量有较好的适用性。

地源热泵有限长圆柱面和圆柱体热源模型

为进一步提高地源热泵解析模型的精度,对地源热泵钻孔外非稳态温度场模型进行了研究.考虑地面边界条件、钻孔的有限深度及热流在钻孔径向的分布,提出有限长圆柱面和圆柱体热源模型.在地面以上设虚拟热汇,把温升看成时间、空间上连续的瞬时点热源温度响应的叠加,即采用格林函数法,得到这2种模型的温升解析解.与实验数据对比表明:2种模型可以更精确地计算钻孔外非稳态温度场.计算结果也表明:圆柱面模型和圆柱体模型计算得到的结果差异不大,在计算量上圆柱面模型要小些,因此,在实际应用中推荐采用圆柱面模型.

基于实心圆柱面热源模型的岩土热物性测试方法

一维实心圆柱面热源模型比现有的线热源模型和空心圆柱面热源模型能更好地描述竖直地埋管换热器与周围岩土的的传热过程。利用一维实心圆柱面热源模型结合参数估计方法建立了一种可用于现场测量确定岩土热物性参数的方法。利用该方法对实际工程进行了测试分析,结果表明该方法得到的地下岩土热物性参数可信,可以用于工程设计。

螺旋型埋管能源桩传热模型的适用性及其试验验证

传热模型的精确性直接关系到能源桩换热效率的计算精度,进而影响能源桩设计。以螺旋型埋管能源桩为研究对象,在信阳地区开展了一项现场原位试验,实测获得了螺旋型埋管能源桩换热过程中的桩周温度场数据,并分别与圆柱面热源模型和线圈热源模型的计算成果进行了对比分析。研究成果显示:有限长热源模型较无限长热源模型具有更高的计算精度,有限长线圈热源模型较有限长圆柱面热源模型具有更高的计算精度,采用有限长线圈热源模型计算的桩壁温度误差<1.5%,桩周温度场计算误差<2.5%,地埋管进出口水温计算误差<2.2%,故将其推荐为螺旋型埋管能源桩桩周温度场的计算模型。最后,探索了不同传热模型针对螺旋型埋管能源桩的适用性,为指导螺旋型埋管能源桩设计提供了科学依据。

砂卵石地层注浆加固模型及试验研究

通过现场注浆试验,分析了注浆压力、注浆时间、浆液水灰比等因素对浆液扩散半径的影响,推导黏性水泥浆液的柱面扩散模型,通过引入曲度系数来体现砂卵石地层浆液渗流路径的曲折度,并对试验结果进行拟合分析。

基于图像处理的烟支污点面积测量方法

针对目前烟支污点检测人工测量的各种问题,提出一种基于图像处理技术的烟支污点面积测量方法。该方法以机器视觉系统为硬件平台,首先采用柱面模型进行图像转换,建立图像坐标系与展开坐标系的映射关系;然后利用正切函数对图像作增强处理,增强目标与背景的对比度;最后通过改进的区域生长法分割污点,排除烟支周期纹理和颜色分布的干扰。实验结果表明:该方法测量效率高,稳定性强,精度达到0.03 mm2,能够满足烟支污点的检测需求。

鱼眼图像校正软件的关键技术研究

为了满足全景监控工程的特殊要求,选用鱼眼镜头作为图像传感器的成像单元进行图像采集。提出了新的鱼眼图像校正区域的确定方法,并采用球面透视投影和柱面展开两种算法对鱼眼图像进行校正,同时实现虚拟PTZ控制。经测试,该软件对各种监控场合有很强的适应性,能够满足全视场无盲区的监控要求。

加载相位差对微动磨损影响的数值模拟研究

目的研究不同加载相位差下微动磨损量随切向载荷幅值的变化规律。方法在ABAQUS中建立柱面/平面微动磨损模型,设置不同的加载相位差,结合能量模型和UMESHMOTION子程序,进行仿真试验,对不同情况下的磨损深度进行仿真分析。结果法向载荷、位移载荷和应变载荷取定值时,0°相位差的磨损深度最小,180°相位差的磨损深度最大,90°和270°相位差的磨损深度相同,且介于二者之间;当法向载荷和位移载荷为定值时,0°相位差的磨损深度随应变载荷的增大而减小,90°相位差的磨损深度不受应变载荷幅值的影响,180°相位差的磨损深度随应变载荷的增大而增加,且接触状态由部分滑移向完全滑移逐渐过渡;当法向载荷和应变载荷一定时,随位移载荷的增加,各相位差下磨损宽度和磨损深度都呈现出增大的趋势;在部分滑移状态下,当应变载荷较大时,0°相位差的最大磨损深度发生在接触区后缘,180°相位差的最大磨损深度发生在接触区前缘,90°相位差的前、后缘磨损深度极大值接近。结论两切向载荷间加载相位差对磨损深度随切向载荷幅值变化的趋势影响明显,0°相位差的磨损深度最小,相位差对最大磨损深度的产生位置也有影响。

页面扭曲的结构光辅助校正方法

拍摄或扫描图书文档时,所获得的页面图像会有不同程度的扭曲形变,这不仅影响美观或视觉效果,而且影响其深层处理,如OCR(Optical Character Recognition)字符识别。为解决上述问题,提出一种改进的基于模型的扭曲页面校正算法。首先对输入图像进行转正预处理,并通过以图像梯度信息确定阈值的二值化方法去除页面的灰色背景,然后利用简易的直线结构光提取页面文字行点集,由点集中心点曲线构建柱面模型进行页面校正。实验表明该方法能适应更多不同的页面扭曲类型,校正和去背景处理效果好、效率高,可显著提高OCR识别率,而且系统结构简便,容易实现。

微动接触中分形粗糙表面的温升分布研究

目的研究不同分形参数下表面粗糙度对微动接触表面温升的影响。方法通过创建Python脚本,将MATLAB中利用Weierstrass-Mandelbrot函数构造的分形表面轮廓坐标导入ABAQUS中,使用样条曲线拟合轮廓坐标,构建包含粗糙表面的二维柱面-平面接触模型,研究表面粗糙度、法向载荷、切向载荷以及材料属性对接触表面温升的影响规律。结果微动接触状态下,温升在接触宽度方向上呈先增后减的趋势,且沿深度方向温升幅值逐渐减小。不同粗糙度的表面节点具有相似的温升分布历程,热影响区主要分布于接触区表层附近,并在此表层产生高的温度场。粗糙接触模型会出现局部温升峰值,同时剪切摩擦应力和接触压力分布具有离散性,与文献中已有结论一致。结论接触表面温升幅值随着粗糙度的增大而增大。当表面粗糙度和法向载荷一定时,随着切向载荷幅值的增大,上试件的相对滑移距离和摩擦热产生率增加,引起温升幅值增大。考虑材料属性时,发现温升幅值大小与材料导热性密切相关,材料导热性能越好,接触表面温升幅值越小。

用柱面波模型探讨地震电磁信息

本文从理论上探讨了地壳波导中传播的柱面电磁波,发现地震电磁波没有TM型波,这一特点可以用来识别地震电磁信号,引入衰减因子后,得到kr<1的区域,高导电层的衰减随频率的升高而减小,从而可以定性地解释观测到高频地震电磁信息的现象。

双U型桩基埋管换热器原位试验及理论适用性分析

以信阳信息大厦能源桩项目为对象,分别采用线热源模型和圆柱面热源模型对双U型埋管能源桩的桩壁温度及桩周温度场进行了计算,并与实测值进行了对比分析。采用有限长热源模型和无限长热源模型对能源桩壁面温度的计算结果表明,有限长热源模型比无限长热源模型具有更高的精度,更适用于能源桩的传热计算。通过各种热源模型对桩周温度场的计算与对比分析表明,有限长圆柱面热源模型对双U型埋管能源桩具有最好的适用性,计算相对误差小于4%。本研究成果基于原位试验得出,对桩基埋管换热器的工程应用具有重要理论意义和现实价值。

蚕茧表面图像等效阶梯柱面展开

目的在机器视觉的蚕茧分选研究中,完整的表面图像有利于提高蚕茧的识别准确度。由于蚕茧的形状呈长椭圆形,其在成像面上的投影存在信息压缩,需对其图像展开后才能进行拼接,因此提出了一种基于等效阶梯柱面模型的蚕茧表面图像展开方法。方法对采集到的蚕茧图像预处理后进行椭圆拟合,根据拟合结果建立蚕茧的数学模型,基于微积分化曲为直的思想,将蚕茧模型转化为等效阶梯柱面模型,建立相应的坐标系,推导出阶梯柱面模型展开图与原图的像素坐标映射关系,进而实现蚕茧表面图像的展开。结果对比本文方法与采用蚕茧最大半径值的柱面展开方法对阶梯柱面模型表面图像的展开结果,评价两种展开方法方格左上角的坐标值与理论值之间的平均绝对误差,本文方法为1.66像素,对比方法为3.06像素。说明本文方法得到的坐标值与理论值的拟合程度更高,绝对误差范围和平均误差值更小。此外,对展开的蚕茧表面图像进行重复部分拼接实验,拼接后图像重叠处及重叠区域边缘的蚕茧表面纹理连续性保持良好。结论等效阶梯柱面展开方法可以有效的实现蚕茧表面图像展开,还原其表面原始信息,为后续蚕茧表面图像完整拼接提供良好的技术支撑。