Gaussian View软件在有机化学结构教学中的应用

结合在中学有机化学结构中的教学实践,讨论了Gaussian View软件的相关应用,具体介绍了如何利用该软件构建不同杂化方式的碳原子,解答有机分子中的原子共平面问题等。结合Gaussian View软件进行有机化合物的结构教学,使构象等抽象的概念可视化,有助于学生的空间理解,能够激发学生的学习兴趣,发展学生宏观辨识与微观探析的学科核心素养。

基于Gaussian软件构建尾式L-苏氨酸卟啉亚铁红外吸收光谱解析综合型实验

基于Gaussian软件构建了尾式L-苏氨酸卟啉亚铁的红外光谱解析的综合型实验。通过实验,让学生结合Gaussian View软件对尾式L-苏氨酸卟啉亚铁的红外光谱进行解析,对不同吸收峰进行指认,培养学生的科研素质和创新能力。该实验能弥补现有传统实验教学的不足,具有较强的实用性和可操作性强,可作为本科生综合型实验开设。

基于SystemView的AM通信系统仿真设计

利用System View实现了AM通信系统。在发送端,产生了临界调幅的AM信号,信道考虑了加性高斯白噪声信道,接收端采用相干解调器解调。利用Sink库显示模块显示了AM系统中的标志性波形,并利用System View的分析功能求出各标志性信号的频谱并予以显示。实验表明,System View非常适合通信原理课程实验。

基于卡尔曼(Kalman)滤波算法的体育训练视频中的运动目标检测

体育训练视频中的运动目标检测往往存在目标快速移动、目标遮挡和场景变化等问题,导致运动目标检测的难度增大。为了解决这些问题,提出了基于卡尔曼(Kalman)滤波算法的体育训练视频中运动目标检测的方法。为了提升体育训练视频图像的质量,首先对体育训练视频的图像进行一系列预处理(包括灰度变换、轮廓对比增强和噪声抑制等);然后借助混合高斯模型(Gaussian mixture module,GMM)有效提取体育训练视频的前景信息;为了精准捕捉体育训练视频中的运动目标,运用三帧差分法设定Kalman滤波器的初始状态,利用高效检测算法准确获取每一帧图像中运动目标的观测位置;随后将初始状态和观测位置的数据输入Kalman滤波器;最后在Kalman滤波器中,结合上一帧的预估值和当前帧的监测值,对体育训练视频中运动目标的当前状态进行精确估算和优化,并对下一帧的状态进行预测,从而实现了对运动目标的持续跟踪与精准预测。实验结果表明,与基于特征融合的全卷积孪生网络(siamese full convolution,Siamfc)目标追踪算法和基于连续自适应均值漂移(continuously adapting mean shift,Camshift)的均值漂移(mean shift,Meanshift)改进算法相比,采用基于Kalman滤波算法的运动目标检测方法对运动目标的重叠精度(overlap precision,OP)和中心位置误差(center location error,CLE)进行检测,不仅能够有效检测到体育训练视频中的运动目标,还可表现出较高的准确性和实时性。

融合梯度和高斯过程回归的多视图重建方法

针对使用深度神经网络进行多视角图像三维重建时存在特征图对光照变化敏感以及重建不完整的问题,提出了一种融合梯度和高斯过程回归的多视图重建方法.首先,针对光照变化影响提取特征的问题,设计一个融合梯度的特征提取网络.通过对图像进行独立的梯度计算并在梯度与原图像的基础上使用卷积神经网络提取特征,提高了梯度信息在特征图中的彩响力,增强了特征图对光照变化因素影响的抑制力.其次,针对多视图重建中特征提取步骤只关注当前视图而没有考虑视图间的潜在空间关系的问题,提出一个融合高斯过程回归算法的视图特征增强模块,有效地增益了视图间相关信息对多视立体视觉重建任务的影响,提高了多视立体视觉重建结果的完整度.最后,通过衡量参考图像与相邻图像特征体之间的匹配程度计算不同视图对Costvolume的贡献度,重新构建符合视觉感知的CostVolume.在DTU和Tanks and Temples数据集上进行实验,结果表明,与主流的多视立体视觉重建方法相比,该方法在三维重建的完整度方面有较大提升,并且拥有良好的泛化性.

紫外遥感光谱仪地检系统的设计与实现

为了给紫外遥感光谱仪的研制提供测试环境,充分测试紫外遥感光谱仪的功能和性能,基于光谱仪的实际测试需求设计了紫外遥感光谱仪地检系统;紫外遥感光谱仪地检系统由一块通讯数传板卡、一台高性能计算机和两个地检软件组成,适用于光谱仪单机、整机、整星等多种研制状态;硬件方面,通讯数传板卡选用的FPGA芯片是spartan-6系列的XC6SLX25;软件方面,两个地检软件分别是异步422控制软件和同步422快视软件,均在QT平台,使用C语言,采用多线程的编程思想实现;异步422控制软件不仅可以控制光谱仪执行功能还可以实时监视光谱仪状态;同步422快视软件除提供基础的数据储存解析和显示功能外,还具有比特位移除判别遥感包、图像伪彩色、时变线、光谱曲线高斯拟合等数据处理功能;经过多次试验验证,紫外遥感光谱仪地检系统运行稳定功能齐全,提高了仪器装调、定标和测试效率。

基于机载激光点云和卫星遥感数据构建地形级实景三维地理场景

地形级地理场景作为地形级实景三维的重要组成部分,按照实景三维中国建设的要求,省级层面要定期、按需进行时序化更新表达。为提升构建地形级地理场景的精度和效率,本文利用机载激光点云数据,国产高景卫星遥感影像,通过Terrasolid对机载激光点云进行分类,利用中值和高斯滤波进行平滑处理,获取DSM、DEM;通过PixelGrid分布式并行技术处理高分辨率卫星遥感数据,获取DOM,快速实现地形级实景三维场景。实验结果证明,该方法自动化程度高,成果精度可靠,可应用于大面积地形级实景三维地理场景的生产。

化学计算软件在药学专业课程教学中的运用

化学计算软件是药学研究的重要工具之一。对化学计算软件引入药学专业课程教学的必要性进行探讨,并以Gaussian和Gaussian View为例,对沙利度胺分子的立体异构体、表观静电势和分子轨道教学进行展示。

基于D3D的HE-NE激光光束三维模拟

基于DirectX3D技术实现激光光束的三维模拟。利用MFC文档视图结构作为D3D的开发环境,对基模高斯光束进行三维建模,通过特定图像算法,采用D3D的三维绘图特性其中的三角带元绘图,以实现激光三维立体图真实再现。

多目立体视觉三维重建系统的设计

针对工业产品质量检测过程中产品三维表面的重建问题,提出一种基于多目立体视觉三维重建方法.设计了一套由八个直线分布的工业相机构成的三维重建系统方案.首先通过图像采集模块,在八个不同方向对目标物体进行图像采集.其次对采集到的图像进行预处理,其中包括图像背景抑制和目标物体分割.然后通过相机标定模块,对八个相机进行标定,获得它们的内外参数,并结合Harris角点检测及高斯差分检测算法对预处理后的图像实现特征点提取.在此结果上,再利用三角形法对提取到的特征点进行匹配和校正.最后采用泊松表面重建方法准确地获取和优化角点,并找到角点特征的匹配点,从而对物体进行三维表面的精确重建.实验结果表明,设计的系统能够重建出静止物体的局部三维表面,重建结果中的物体表面完整,结构清晰,表面上的字符重建完整,能够很好地进行识别.

基于图像金字塔修复的虚拟视点绘制

针对虚拟视点绘制中由于区域暴露引起的空洞问题,提出一种基于图像金字塔修复的虚拟视点绘制方法。利用视点变换方程生成虚拟视点,对含有空洞的视点采用图像金字塔修复进行处理,设计含有深度项的权值函数,在深度的约束下进行高斯加消零的滤波和下采样,对低分辨率图像的上采样,利用采样的图像信息对空洞进行填充。实验结果证明,该方法得到图像的主观视觉效果和峰值信噪比计算结果优于传统的非对称高斯滤波算法,且图像绘制的虚拟视点不失真,可抑制物体边缘处的伪像生成。

基于自适应码率分配的压缩传感深度视频编码方法

压缩传感深度视频(CSDV)是由深度视频经过压缩得到,它的冗余信息仍然巨大,由此,文中提出基于高斯混合模型和边缘码率分配的深度视频编码方法.在时域方向上,使用压缩传感,压缩八帧深度视频,得到一帧CSDV图像.为了减小量化的计算复杂度,将一帧CSDV图像分割成一系列大小相同且互不重合的视频块,使用Canny算子作为边界提取工具提取视频块的边界.根据每个视频块中非零像素所占的百分比,给不同的视频块分配不同的比特数.在模型中,使用高斯混合模型建模这些视频块,用于设计乘积矢量量化器,再使用乘积矢量量化器量化这些视频块.

一种基于逆透视变换的车道线检测方法

该文基于逆透视变换技术提出了一种车道线检测方法。将道路图像映射为逆透视图,用二维高斯滤波器对图像进行滤波,然后进行阈值处理;用Hough变换提取车道线的线条曲线,利用三阶Bezier样条曲线拟合算法进行直线拟合,获得车道线的检测结果。实验表明,该方法在图像较清晰的情况下,检测近距离的车道线获得了较好的效果,适用于平坦路面下的白色和黄色等车道线检测。

并行电子能量损失谱仪中多重四极透镜系统物方视场的模拟

通过对三重四极透镜成像系统的渐晕模拟,研究了并行电子能量损失谱仪中物方视场、漂移管径以及与电荷耦合探测器(CCD)幅面尺寸的对应关系,并由它们间的相互关系确定了与CCD幅面二维探测器尺寸相匹配的漂移管径。

基于Kittler最小误差分割算法的小视场星图分割

小视场星图易受光照不均和噪声影响,常用阈值分割算法存在处理效果不佳或效率较低的不足.针对星图灰度的高斯分布特征,基于贝叶斯最小误差理论,提出利用Kittler最小误差分割算法处理小视场星图.以视频测量机器人为测量平台,以"优度法"、区域一致性、区域对比度和时间复杂度为评价指标,对比了常用的阈值分割算法和一维最大熵法,验证了Kittler算法在确保星图良好分割的同时,星图处理效率可以提高70%左右.基于半仿真星图和真实星图的室内试验表明,Kittler算法可以准确提取星点质心坐标,水平和垂直方向均方根误差分别为0.025像素和0.019像素;采用该算法的野外天文定位实测表明,经纬度内符合平均精度分别优于0.015 s和0.22″,外符合精度分别优于0.025 s和0.35″,可以满足一等天文测量的精度要求.

基于光场统计的机场飞鸟目标检测

鸟击作为影响机场安全的主要事故征候,需要准确、稳定的弱小运动目标检测方法用于机场飞鸟检测。应用光场涨落增强低信噪比的飞鸟运动特征信号,再结合局部高斯混合模型对图像增强区域进行前景分割处理,实现宽视场复杂背景下的机场飞鸟目标检测,并完成不同光照条件的机场飞鸟检测实验。实验结果表明:所提算法较传统算法能有效提高机场条件下的远距离、宽视场、低信噪比弱小目标检测率,且具有较好的光学稳定性。