非配比InP材料研究进展

InP的配比度对晶体质量及相关器件性能有重要影响。若In-P熔体为富铟状态,不仅不容易生长单晶,而且易出现铟夹杂物;若熔体为富磷状态,则晶体中深能级缺陷将大幅增加,磷富余量过多时容易在晶体尾部产生孔洞,在孔洞周围位错密度明显增加。综述了与配比相关的InP材料的研究工作,着重分析了InP相图、不同配比InP材料制备、配比度的测量、与非配比相关的缺陷等方面的研究。重点探讨了非配比InP材料的制备、与配比相关缺陷的产生及缺陷对晶体质量的影响,对非配比InP的研究方向进行了分析和预测,提出了亟待研究解决的问题。

金属间化合物非配比现象的模式识别分析

非配比现象就是许多金属间化合物的组成在一定范围内可变。为更好地预报合金相图，该文根据扩充的Ｍｉｅｄｅｍａ合金元胞模型，用ΔΦ、Δｎ１／３ｗｓ以及ΔＺ和ＲＡ／ＲＢ四个原子参数及计算机模式识别方法，求得非配比和配比的近似判据，并探讨其物理意义。

冷却塔填料及非均匀配水协调优化研究

冷却塔为火力发电厂内极为重要的组成部分,关系到火力发电设备运行的效果。冷却塔要想满足运行需求,提高冷却效果是关键。与此同时,冷却塔填料选择极为重要,加强模拟计算分析,并且与非均匀配水达到协调优化的效果,进而使得系统运行效果优良,冷却温度在合理的范围内,使得火力发电厂的运行功能不受影响。基于此,本文通过计算模拟分析,提高设计水平,确保冷却塔填料及非均匀配水协调优化措施达到要求,提高冷却塔运行功能,对于火电厂运行水平的提升产生积极作用。

冷却塔填料及非均匀配水协同优化研究

为提升冷却塔的冷却性能,以北方某300 MW机组冷却塔为例,建立冷却塔三维数值计算模型,对比二分区及三分区不均匀填料对出塔水温的影响,确定最优半径分界点,并协同非均匀配水进行优化,分析不同优化方案对出塔内空气流速、塔水温、通风量的影响。结果表明:二分区及三分区非等间距填料下出塔水温分别为31.798℃和31.696℃,冷却性能提升;非等间距填料与非均匀配水的耦合优化显著提高了空气动力和温度场的均匀性;随着内区配水量的增加,水温和通风量均呈现先增加后减少的趋势;最佳内区配水量为50.0%,出塔水温为31.360℃通风量7122.8 kg/s;与26 mm和30 mm等距填料布置相比,协同优化后,出塔水温分别降低了0.768℃和0.830℃,冷却性能显著提升。

3D点云曲率自适应变形图和多几何剪枝非刚性配准算法

姿态初始化和可靠的对应关系是3D点云精确配准的关键,针对现有非刚性点云配准方法在面对较大变形和缺失对应时表现不佳的问题,提出一种基于3D点云曲率自适应变形图和多几何剪枝策略的非刚性配准算法.首先用点云高斯曲率和局部测地线距离采样源点云,自适应地构建一个反映源表面形状变化的节点图,在采样到表面变形关键点的同时控制采样密度,使采样节点均匀分布在源表面;然后根据点云的SHOT特征和曲率寻找初始对应关系,结合扩散剪枝为非刚性配准获得可靠的对应关系;最后在配准优化期间重新寻找对应关系,根据对应点的距离和法线剪枝去除虚假对应以约束变形域.在Human-motion和ANIM数据集上的实验结果表明,所提算法可以获得更好的初始化姿态并去除大量误匹配,在平均配准误差降低50%~80%的同时,非刚体配准运行速度提高3~7倍.

非连续级配骨料水工混凝土配合比设计与应用

水利工程建筑物混凝土配合比多采用连续级配骨料,但是,随着建筑行业多元化发展,砂石骨料筛分粒径更倾向于市场需求。在水利工程偏少地区,砂石筛分很难满足水利连续级配的要求,在特定区域需要使用非连续级配骨料混凝土配合比施工。文章通过对桐子林水电站泄洪消能系统技术改造工程现场非连续级配骨料试验及配合比的设计,并经现场实施验证,非连续级配骨料混凝土同比水利连续级配骨料混凝土物理性能偏差不大、工作性能有所降低,但在采用技术手段弥补的情况下,混凝土质量仍可达到优良水平。

基于特征的无人机航测影像非刚性配准方法

无人机航测影像配准是实景三维建模的关键步骤,其在变化检测、图像拼接融合及目标识别方面具有重要的作用。基于此,对已有的航测影像配准方法进行优化,将薄板样条配准模型运用到航测影像配准中,得出一种基于特征的非刚性配准方法。首先利用Canny算法对待配准航测影像进行边缘检测;然后在此基础上采用SURF算法完成特征点提取,基于距离测度完成特征匹配;其次,使用RANSAC算法由局部到整体剔除错误的匹配点对;最后基于精确地匹配点对,利用薄板样条函数构建配准模型,实现航测影像整体和局部上的精准变换。实验结果表明,文章改进的方法在进行无人机航测影像配准时能取得更好的配准精度。

基于局部归一化互信息联合约束的三维头颈部CT/MR配准方法

针对头颈部图像的复杂解剖结构和不同模态图像的差异,提出一种改进的多模态配准方法。该方法采用局部归一化互信息作为相似性测度,以捕捉局部图像区域的相似性,并减少不同区域间的强度差异对配准结果的影响。此外,为解决MR图像易受到噪声和伪影的影响产生畸变的问题,引入F范数约束配准过程,抑制不必要的畸变。实验结果表明,所提方法在降低均方误差、提高配准精度和鲁棒性方面均有所提高。

基于边缘AI的配网非定点作业现场实时智能安全监护成套装置研制

为满足带电作业、高处作业等配电网复杂作业场景的安全监护要求,解决配网非定点作业人工监护效率低、现场终端能力单一协同不足、通信安全较难保障等实际问题,文章提出了一种具有强边缘智能、主动监护、精准定位与辨识、多层通讯安全防护等特点的智能安全监护成套装置设计方案。该装置实现了视频监控设备的主动控制、作业人员活动的跟踪监测、监控视频的实时就地智能分析与违规行为预警;装置通过配套定位设备,实现了作业地点和作业范围的动态划定以及作业人员的精准定位;实现了可信通讯设备的自组网络和通讯内容的多层加密。实验结果表明,该装置在典型场景下的平均检测精度可以达到90%以上,可以极大提高配网户外非定点作业场景下的安全监护效率,提升作业现场安全的实时监管能力。

基于局部高斯分布模型的图像配准方法

提出了一种基于统计和变分相结合的非刚体图像配准新模型。假设残差图像服从具有不同均值和方差的局部高斯分布,由此得到一个双重能量泛函,再结合变分的正则化方法,得到了一种配准新模型。该方法的新颖之处在于,保真项中引入了权重函数和一些控制参数。其中权重函数可以自动有效地区分残差图像中灰度对比度不同的区域,控制参数的引入提高了算法的鲁棒性。合成图像、二维肺部CT及三维大脑MRI图像的配准结果证明了这一方法的有效性和准确性。

非刚性医学图像配准研究综述

非刚性配准技术是医学图像配准中的一个重要研究课题,是非刚性组织配准,不同个体之间的配准以及个体同图谱配准的基础。该文提出了多项式法、样条函数法等基于空间变换的配准方法,以及弹性模型、粘性流体模型和光流场模型等基于物理模型的配准方法两大类方法。同刚性配准相比,非刚性配准技术还不成熟,计算效率和稳定性还需要进一步提高,仍是一个非常活跃的研究领域。

改进Demons算法的非刚性医学图像配准

非刚性配准是医学图像处理的一个重要的研究方向。基于光流场模型的Demons算法由于仅依赖图像灰度梯度使图像变形,当缺乏梯度信息时图像的变形方向不能确定,因而容易造成误配准,且该算法只适合于单模态图像配准。本文针对最大互信息配准方法在多模态刚性配准中的成功应用,提出了一种可用于多模态图像配准的改进Demons算法。该方法在原有驱动图像变形力的基础上,增加两幅图像间互信息对当前变换的梯度作为附加力作用,使浮动图像向两图像间互信息增大的方向变形,正确地配准图像。为避免陷入局部极值并提高算法的运行速度,该方法在多分辨率策略下实现。使用单模态、多模态图像分别进行实验来验证此算法,并与原始Demons算法进行比较,实验表明,该方法能够快速地产生准确的配准变换。

NBR/CuSO_4混合物的非液相配位交联反应

采用示差扫描量热法(DSC),变温傅立叶转变红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)研究了丁腈橡胶/硫酸铜(NBR/CuSO4)混合物的非液相(聚合物熔融态)配位交联反应.DSC曲线上出现了多个放热峰,并随升温速率提高,峰值一致向高温方向移动;结合XPS和FT-IR的分析表明DSC曲线上的第一个放热峰对应于混合物中发生的铜离子与腈基的非液相配位反应;同时采用非等温法(Kissinger法)及Crane方程计算了NBR/CuSO4混合物非液相配位交联反应的表观活化能和反应级数.

基于B样条的云图非刚性配准方法

针对气象卫星分时成像所获得的序列图像同时具有刚性及非刚性形变的特点,提出结合B样条的分级变换模型进行配准。该算法不但考虑到传感器位置变化引起的旋转和平移等整体刚性形变,而且还考虑云的扭曲所引起的局部非刚性形变。对于图像整体刚性形变采用仿射变换配准算法进行校正,使图像整体趋于一致;而云的局部扭曲等非刚性形变采用改进的基于B样条的自由形态变形模型(FFD)非刚性配准算法进行校正。试验结果表明,本算法能够达到亚像素级的配准精度,并且具有较快的运行速度。

基于改进多尺度ASM和非刚性配准的4D-CT左心室分割

64排及以上多层螺旋CT(MSCT)能提供含有时间信息的四维CT成像数据,可用于动态心、肺等功能的分析.为此提出了基于改进的多尺度ASM和非刚性配准的分割方法,从心脏MSCT四维数据集中提取左心室腔和心肌.该方法根据MSCT层片间的特点,采用改进的特征点标记方法对收缩末期的左心室进行形状建模,在基于改进的模型定位和搜索算法基础上,运用多尺度ASM算法实现三维数据集上的分割.通过互信息量的Demons非刚性配准方法,利用膨胀末期的分割结果实现对其余心相上的左心室配准分割.在256排MSCT四维心脏数据集上的实验表明,该方法对血腔的分割结果和手工分割结果的平均相似度在95%以上,心肌的平均相似度在88%以上.

基于薄板样条和形状内容的医学图像非刚性配准方法研究

目的针对医学图像非刚性点配准的现状,给出一种基于点特征的非刚性配准方法。方法利用一种新的相似度测量方法——形状内容来解决两幅图像中点的对应关系,并利用点对应关系来估计非刚性映射函数。结果利用薄板样条实现了医学图像的快速准确非刚性配准。结论实验结果表明,上述方法获得了很好的配准效果。

基于t分布混合模型的点集非刚性配准算法

考虑高斯混合模型(TMM)的点集非刚性配准算法易受异常点和重尾点的影响,提出了基于t分布混合模型的运动一致性非刚性配准算法。通过期望最大化(EM)框架的完整数据定义将高斯混合模型推广为t分布混合模型,使用EM算法最小化参数的条件期望获得非刚性配准参数的闭合解。在EM算法中计算浮动点集各个点的先验权重,减小异常点和重尾点对配准结果的影响;计算浮动点集各个点的自由度,自适应地改变每个点的概率密度分布模型,提高算法的鲁棒性,并避免了异常点水平估计误差对配准结果的影响。在t分布混合模型的条件期望函数中加入点集位移的正则项,使邻近点具有运动一致性(CPD)。仿真数据表明,当噪声水平很高时,TMM-CPD仍可以精确配准点集,且误差仅为对比算法的1/10。真实图像的近似椭圆状分布、管状分布和三维点云状分布的点集配准结果表明,TMM-CPD的配准误差仅为对比算法的42.0%、80.1%和77.5%。实验表明,TMM-CPD配准含有重尾点和异常点的点集,具有精度高、鲁棒性好和受重尾点与异常点干扰小等优点。

基于Nystrm低阶近似和谱特征的图像非刚性配准

图像非刚性配准在计算机视觉和医学图像有着重要的作用.然而存在的非刚性配准算法对严重扭曲变形的图像配准精度和效率都比较低.针对该问题,提出基于Nystr¨om低阶近似和谱特征的图像非刚性配准算法.算法首先提取像素的谱特征,并将谱特征与空间特征、灰度特征融合形成具有扭曲不变性的全局谱特征;然后在微分同胚配准的框架内使用全局谱匹配,确保算法产生的变形场具有光滑性、可逆性、可微性,以提高配准的精度;其次采用Nystr¨om抽样方法,随机抽取拉普拉斯矩阵的行与列,低阶逼近该矩阵,降低高维矩阵谱分解的时间,从而提高配准的效率;最后提出基于小波分解的多分辨率图像配准方法,进一步提高配准的精度和效率.理论分析和实验结果均表明,该算法的配准精度和配准效率都有明显的提高.

一种面向医学图像非刚性配准的多维特征度量方法

医学图像的非刚性配准对于临床的精确诊疗具有重要意义.待配准图像对中目标的大形变和灰度分布呈各向异性给非刚性配准带来困难.本文针对这个问题,提出基于多维特征的联合Renyiα-entropy度量结合全局和局部特征的非刚性配准算法.首先,采用最小距离树构造联合Renyiα-entropy,建立多维特征度量新方法.然后,演绎出新度量准则相对于形变模型参数的梯度解析表达式,采用随机梯度下降法进行参数寻优.最终,将图像的Canny特征和梯度方向特征融入新度量中,实现全局和局部特征相结合的非刚性配准.通过在36对宫颈磁共振(Magnetic resonance,MR)图像上的实验,该方法的配准精度相比较于传统互信息法和互相关系数法有明显提高.这也表明,这种度量新方法能克服因图像局部灰度分布不一致造成的影响,一定程度地减少误匹配,为临床的精确诊疗提供科学依据.

基于B样条插值函数的人脑MR图像非刚体配准方法

提出了一种B样条插值函数结合图像特征标记的人脑MR图像非刚体配准方法。图像的特征标记选取图像的内外部轮廓来描述,目标和源特征之间的对应关系通过距离图来自动获得。形变过程采用B样条曲面函数插值来完成。通过多级B样条插值方法,即先全局计算后局部细化的方法来逐步优化形变结果。实验表明,该算法在不失准确度的前提下,具备较快的计算速度。