基于GCT模型的洞庭湖一般垸划分

一般垸是洞庭湖特有的堤垸形式,但随着社会经济发展,各个一般垸的防洪保护对象已存在较大差异,急需进一步确定洞庭湖一般垸在防洪划区时所归属的类别,以制定相应的防洪措施。通过GCT图形几何变换,结合人口密度、每千米堤防保护人数、堤防等级、蓄洪损失、耕地面积、重要性参数,建立一般垸的防洪保护区、蓄滞洪区形状相似性判定模型,完成洞庭湖区230个一般垸划分。防洪保护区参考值6维雷达图的各项参数依次为900人/km2,0.46人/km,2级堤防,32元/m^(3),666.67 hm^(2)耕地,重要性2分;蓄滞洪区参考值6维雷达图的各项参数依次为600人/km2,0.18人/km,4级堤防,32元/m^(3),66.67 hm^(2)耕地,重要性1分。运用Matlab对数据进行归一化处理,将每一个一般垸的6项参数划为范围在1~5以内的无量纲,并绘制成6维雷达图,同时完成与防洪保护区参考值6维雷达图的相似性判定,判定结果为不相似的一般垸,继续与蓄滞洪区参考值6维雷达图进行相似性判定,仍然不相似的,判定为洪泛区。划分结果表明,防洪保护区67个、蓄滞洪区53个、洪泛区110个。通过对结果进行进一步分析,提出了模型修改意见与后续一般垸规划建议,为洞庭湖区一般垸拟开展的防洪保护区、蓄滞洪区、洪泛区划分工作提供了参考。

基于广义Curvelet变换和相空间特征聚类的VSP波场分离方法

垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling,VSP)蕴含大量的地层地质信息,是连接地震反射数据与测井资料之间的桥梁.VSP数据分辨率高,资料丰富,包括上行波、下行波、转换波等多种类型的波场,常被用于地层反射界面标定、介质衰减参数反演等.其中,如何有效地分离波场是将VSP资料应用于油气勘探的关键之一.广义Curvelet变换是一种具有多尺度、多角度的相空间变换,能够进行相空间域波场特性的提取.本文聚焦于VSP波场的上下行波分离问题,提出一种基于广义Curvelet变换和相空间特征聚类方法.首先,采用广义Curvelet变换对VSP波场进行特征提取,构造融入相空间角度信息的特征数据集;然后,利用K-means聚类算法在相空间对波场特征进行分类;最后,对分类结果进行反变换,完成VSP上下行波波场的自适应分离.为了验证方法的有效性,本文将所提出的方法用于合成数据和实际VSP数据的波场分离,并与常用的基于F-K变换的波场分离方法进行对比.处理结果表明,本文方法角度分辨率高、抗噪能力强,波场分离结果的保真保幅性好,这为后续的成像与地层的特征分析提供了重要基础资料.

融合门控变换机制和GAN的低光照图像增强方法

针对低光照图像增强过程中存在的配对图像数据依赖、细节损失严重和噪声放大问题,提出结合门控通道变换机制和生成对抗网络(GAN)的低光照图像增强方法AGR-GAN,该方法可以在没有低/正常光图像对的情况下进行训练。首先,设计特征提取网络,该网络由多个基于门控通道变换单元的多尺度卷积残差模块构成,以提取输入图像的全局上下文特征和多尺度局部特征信息;然后,在特征融合网络中,采用卷积残差结构将提取的深浅层特征进行充分融合,再引入横向跳跃连接结构,最大程度保留细节特征信息,获得最终的增强图像;最后,引入联合损失函数指导网络训练过程,抑制图像噪声,使增强图像色彩更自然匀称。实验结果表明,该方法在主观视觉分析和客观指标评价方面相较其他算法均具有显著优势,其能有效提高低光照图像的亮度和对比度,减弱图像噪声,增强后的图像更清晰且色彩更真实,峰值信噪比、结构相似度和无参考图像质量评价指标平均可达16.48 dB、0.93和3.37。

GCT变换及几何图形形状相似性判定

目的人类的视觉能力可以轻易地判定两个几何图形形状的相似性,但是,这对于计算机来说仍是一个开问题。在计算机视觉应用中,不仅需要对图形形状进行分类和相似性判定,还需要对图形形状的相似性度量给出与人类的视觉判断一致的结果,这是目前图形形状表示和分类算法没有较好解决的问题。方法通过GCT变换,将图形形状从实数空间的坐标表示变换到复数空间的复数特征向量表示,进而将判定两个几何形状的相似性问题转化为判定它们的复数空间特征向量的相似性问题。GCT变换不仅可以判定图形形状的相似性,它还是可逆的,它可以近似重建原图形形状。结果 GCT变换具有位移、尺度和旋转不变性,它不仅可以判定几何图形形状的相似性,给出与人类视觉判断一致的相似性结果,而且在两个几何图形形状相似的情况下,还能计算出它们的角度旋转和尺度缩放。结论对于封闭的几何形状,如果几何形状的中心点位于几何形状的内部且过中心点的任一直线与该几何形状有且只有两个交点,理论证明和实验验证,GCT变换可以高效准确地判定这类几何图形形状的相似性,并给出与人类视觉判定一致的结果。