盾构隧道缓和曲线段管片组合轴线拟合计算方法

盾构隧道在缓和曲线部分存在管片拼装问题,因缓和曲线线型复杂,管片拼装点位多变,一直是施工过程中的一个难题。基于错缝拼装要求与楔形管片特点,提出一种在平面范围内,利用循环计算与误差控制的条件判定,综合比选标准环与楔形环组合,完成每环管片拼装施工,最终拟合出既满足规范与控制指标,又可保证线型较为均匀的管片拼装轴线的管片施工设计方法与验证方法。并根据实际工程需要,提出最大允许偏差控制方法和缓圆点附近的管片拼装优化措施,结合珠海市珠机线湾仔北站—湾仔站区间盾构隧道实例,证明了此方法的准确性与适用性,为缓和曲线上控制管片拼装质量提供理论依据。

基于拟合椭圆的等震线长短轴测量方法

提出了一种改进的拟合椭圆算法用于测量等震线长短轴,即将等震线测量的模式和直接测量算法的概念以约束的形式加入拟合椭圆算法,并使用最小二乘法求解椭圆系数,在与传统等震线测量方法保持一致的基础上,减少了直接测量方法的主观不确定性。在此基础上讨论了拟合椭圆算法的适用性和鲁棒性,将等震线长短轴的测量结果与前人的结果进行了对比。结果表明:拟合椭圆算法的适用性较好,可用于等震线的拟合;拟合椭圆算法的鲁棒性较好,计算结果较为稳定;对于未闭合且形状复杂的等震线,计算结果相对离散,要单独验证结果是否合理;利用拟合椭圆算法得到的等震线长短轴结果与前人的结果较为一致,可用于建立烈度衰减关系。

高阶S_(21)拟合策略在耦合矩阵提取方法中的运用

对测试或仿真得到的采样数据进行有理函数拟合是滤波器耦合矩阵提取方法的重要一步,针对拟合数据与采样数据在幅度值较小的传输零点附近偏差较大的问题,提出一种高阶传输系数(S_(21))拟合策略。该策略通过对采样的传输系数使用具有N阶(N为滤波器阶数)分子多项式的有理函数进行拟合以提高拟合准确度,从而准确定位传输零点。然后从N个拟合得到的传输零点中选取N_(z)个(N_(z)为实际滤波器的传输零点个数)有效传输零点重构传输系数的分子多项式,以保证提取的耦合矩阵的传输零点个数与实际滤波器相同。为验证效果,使用具有三个传输零点的九阶同轴滤波器对传统柯西方法、应用高阶传输系数拟合策略的柯西方法与基于模型的矢量拟合方法(MVF)进行试验,结果显示应用了该策略的柯西方法相较于传统柯西方法与MVF可以提高传输零点的拟合准确度。由于柯西方法对噪声的健壮性不高,最后结合柯西方法与MVF的步骤,提出一种通过矢量拟合定位S参数零点的耦合矩阵提取方法,该方法相较于MVF可以更加精确地拟合上S参数的零点,同时相较于柯西方法对噪声的抗性更好。

基于M估计算法的三维点云平面拟合方法研究

通过激光传感器获取的三维点云难免混入噪声和异常点,导致点云平面的拟合精度降低。为解决该问题,本文提出了一种结合M估计样本一致性(MSAC)算法和主成分分析(PCA)法拟合点云平面的方法。该方法首先通过MSAC算法去除点云数据中的异常点,获得较为理想的点云平面,然后使用PCA方法对保留的点云数据进行平面拟合,以获取更加精确的点云平面参数。使用电池托盘作为被测物,应用3D线激光轮廓传感器扫描被测物并将点云数据传输到计算机进行处理。通过设定的仿真数据和电池托盘点云数据进行实验,发现本文方法与随机采样一致性(RANSAC)结合PCA、最小平方中值(LMedS)结合PCA的方法相比,在耗时接近的情况下,能够显著降低异常点对点云平面拟合的影响,获得更精确的平面拟合参数。对两个部分的电池托盘点云滤波处理后进行平面拟合时,能够发现本文方法与其他两种方法相比,标准差分别降低了28.6%和22.5%%、24.0%和29.0%,该方法具有较高的平面拟合精度和实用性。

基于多点空间直线拟合和图像阈值分割的地下管线三维定位方法

为了精确地掌握地下管线的分布状态和形状,本文研究一种基于多点空间直线拟合和图像阈值分割的地下管线三维定位方法。采用极大值法,将发射器放置在已知图根点上,并将其与管道连接,对地下管线图像进行阈值分割操作,并将地下管线与周围环境分离开来,对图像数据进行多点空间直线拟合。通过拟合地下管线的走向,得到管线方向信息,以地下管线位置和形态为依据,完成地下管线三维定位。测试结果表明:所研究方法应用下,10个测点平面测量误差均小于50 mm,高程(埋深)测量中误差均小于30 mm。基于多点空间直线拟合和图像阈值分割的地下管线三维定位方法的准确性较优,能准确、高效地获取地下管线的位置信息。

一种基于“余晖效应”的视觉对象拟合方法

在人类对自身奥秘的探索过程中,余晖效应如同一束神秘而迷人的光芒,吸引着无数科学家和研究者深入探究。余晖效应首先被中国人发现,走马灯便是据历史记载中最早的余晖效应运用。宋朝时已有走马灯,当时被称为“马骑灯”。随后法国人保罗·罗盖在1828年发明了留影盘,它是一个被绳子在两面穿过的圆盘,盘的一个面画了一只鸟,另一面画了一个空笼子,当圆盘旋转时,鸟在笼子里出现了……随着技术的进步,人们开始利用更加精密的设备来观测和记录余晖效应,电影的诞生和发展,便是其应用的一个典型例子。早期的电影放映机以每秒几十帧的速度播放静态图片,正是依靠余晖效应,人们才能感受到流畅连续的动态画面。这一发现不仅促进了影视艺术的巨大飞跃,也为理解人类的视觉处理机制提供了宝贵的线索。

不完整轮廓的椭圆拟合误差分析

在计算机图像处理过程中,受光照条件和摄像机安装位置的影响,对图像进行边缘提取后,经常存在椭圆轮廓提取不完整的情况。拟合此残缺轮廓结果与原椭圆形状出现偏差,拟合误差较大,影响拟合精度。该文研究了残缺轮廓的特征对误差的影响程度,利用MATLAB数值仿真的方法依次做不同位置的残缺椭圆弧段,对弧段进行边缘提取,基于最小二乘法对弧段进行椭圆拟合,分析相角、弧长完整度和椭圆长短轴之比三个因素对椭圆拟合误差的影响。拟合误差随三个因素变化的曲线表明,三个因素都对拟合误差有显著影响。不同相角处的轮廓拟合效果差异大;弧长完整度越大,椭圆长短轴之比越小,则拟合误差越小。

数据拟合方法确定居民地定额选取数量的研究

居民地是地图上的关键要素之一,居民地取舍是地图综合和数据综合的重要任务,选取数量的确定尤为关键。本文提出了用数据拟合方法确定居民地选取数量的新思路,以MATLAB为实验平台,对比了多种拟合函数在1∶5万比例尺地形图到1∶10万比例尺地形图综合时确定选取数量时的准确性,证明了数据拟合方法确定居民地定额选取数量的有效性。

国省道改扩建工程道路拟合设计的方法与探讨

由于我国国民经济的迅速发展,再加上城镇化进程的深入推进以及交通运输业的蓬勃发展,我国在二十世纪八九十年代初所建设的国省道系统,在交通管理水平,以及车辆安全性等方面均表现出了一定的缺陷。同时,由于受到施工时期的技术原因影响,我国国内的路面现状已无法达到目前的技术要求,若是继续沿用旧有的国省道网络来进行交通运输工作,将会带来不可逆转的危险。所以,在高效开展市政路面基础建设工程,尤其是国省道改扩建工程的施工作业中,施工人员就需要更加全面地掌握各种影响因素,从而更好地提高国省道的总体品质。

拟合方法用于硅橡胶静态接触角的测量

准确获得水珠的静态接触角对高温硫化硅橡胶及室温硫化硅橡胶憎水性规律的研究具有重要意义。在手动获得水珠边缘点的基础上,根据水珠在含水量足够小时其所得图像的水珠边缘呈圆形这一规律,运用最小二乘算法拟合水珠边缘。使用了Levenberg-Marquardt算法计算最小二乘拟合,介绍了其原理,理论上推导了拟合使用到的公式,编程实现了相关程序。对拟合所得的圆采用切线的原理,计算得到左右两侧的静态接触角,将它们平均即得该水珠的静态接触角。针对仿真水珠图像和真实水珠图像,分别使用量角器法和基于拟合的方法经过多人多次使用,结果表明,拟合方法能有效减少量角器方法测量结果受主观因素的影响,在较大程度上提高静态接触角测量的精确度,对硅橡胶材料憎水性的准确研究有一定意义。

中国干线铁路轨道谱的拟合方法

为获得能够合理表征中国干线铁路轨道不平顺特征的轨道谱,提出了一种轨道谱拟合方法。根据轨道不平顺检测数据计算实测轨道谱,对实测轨道谱进行平滑与插值预处理,采用直接剔除法、三点逐段平均法和包络平均法消除计算轨道谱波形上出现的较大凸凹波形,应用3次样条插值法提高拟合的精度,利用非线性最小二乘优化算法拟合轨道谱。拟合结果表明:所提出的拟合方法是可行的,拟合谱能够较好地反映中国干线铁路轨道的不平顺特征。

煤有机硫分析中XPS分峰拟合方法及参数设置

通过对含硫模型化合物和新峪焦精煤中的有机硫含量的分析,对XPS谱图的分峰拟合方法和参数设置进行了探讨.结果表明,用XPS解析煤中不同形态硫含量时,应按2p3/2和2p1/2劈裂峰分峰方法进行,并设置劈裂峰的面积比约为2∶1,裂距为1.18 eV,L-G％相同,FWHM值也相同;限定各有机硫2p3/2峰峰位分别为：硫醇硫醚类硫162.1 ～163.6 eV;噻吩类硫164.0～164.4 eV;亚砜类硫165.0 ～ 166.0 eV,同时对分峰拟合参数在一定范围内进行动态微调,可实现良好的数据重现性和较佳的拟合度.

基于改进Levenberg-Marquardt算法的燃气轮机特性拟合优化

基于改进的Levenberg-Marquardt算法,对燃气轮机部件精确特性获取中的特性曲线拟合问题进行了研究,引入一种新的阻尼因子λ迭代方法,使改进的Levenberg-Marquardt算法能很快接近最优解,并能跳出局部最优的陷阱,在保证解质量的同时提高了收敛速度。建立了燃气轮机特性拟合数学模型,并应用改进Levenberg-Marquardt算法获取燃气轮机部件的特性方程。实例计算结果表明:较普通Levenberg-Marquardt而言,改进的Levenberg-Marquardt算法拟合效果更好。

压裂后压降分析的三维模型和数学拟合方法

由于现场缺乏直接测量地层和水力压裂参数的必要手段 ,因此导致了认识和了解地层、分析和评估压裂施工质量的困难。虽然地层和水力压裂参数不能直接测量 ,但油气井压裂停泵后的压力变化反映了裂缝本身及其周围地层的情况 ,因此可以利用压裂后压力测试资料来分析并求出有关参数。为逼近地下裂缝的实际情况 ,提高解释结果的准确性 ,提出了一个新的压裂后压降分析拟三维模型 ,并采用数学拟合方法计算拟合压力 ,据此可获得压裂后的压裂液滤失系数、裂缝长度、裂缝宽度、压裂液效率、裂缝闭合时间等有关评价参数。最后 ,通过计算实例说明了拟三维模型和数学拟合方法的适用性和可靠性。

基于Kriging统计的GPS高程拟合方法研究

从GPS高程测量应用于局部工程的问题着手,简述了GPS高程拟合原理,以传统的GPS高程拟合分别采用函数逼近模型和统计逼近模型为背景,提出了移动法曲面模型和多面函数模型下的Kriging(克里格)统计综合模型。通过某地区GPS水准网数据进行实验验证,结果表明:对于GPS高程拟合,该模型克服了单一统计模型和函数模型的不足,理论上更为完善,实践上其外符合精度比常规函数模型有显著提高。

直线拟合方法在一维图像边缘检测中的应用

在线阵CCD测量系统中采用直线拟合方法检测一维图像边缘。首先,测量系统通过线阵CCD获得一维图像,基于阈值比较法,对图像信号设置高、低阈值,截取边缘信号的中间部分作为拟合窗口;然后,利用最小二乘法,对拟合窗口内的边缘信号进行直线拟合;最后,利用图像亮、暗电平的中间电平作为阈值截交拟合直线,以此交点作为图像边缘点的位置。实验结果和分析表明,与阈值比较法相比较,直线拟合方法具有重复精度高、稳定性好的优点,能有效抑制随机噪声的影响,因此可以有效检测一维图像边缘位置。

农用喷头雾化粒径测试方法比较及分布函数拟合

农药雾滴粒径是影响农药在靶标上的沉积量和分布均匀性的主要因素,测试方法和仪器很多。该文使用激光粒子图像分析测试系统(particle/droplet image analysis,PDIA)、Sympatec HELOS Vario激光衍射粒度分析仪和Spraytec实时喷雾粒度分析仪3种常用的雾滴粒径分析仪对ST喷头进行雾滴粒径测试,结果表明3种仪器测得的雾滴体积中径(VMD,volume median diameter)绝对结果有差异,但是与已有的喷头雾滴细度界限值相比,该文所用的不同仪器测量结果对相同喷头的定级相同。鉴于此,选用Spraytec对Lechler公司生产的IDK、TR和ST 3种类型、2个国标流量代号(02和03)的6种型号喷头在喷雾扇面内的VMD进行测试,基于最小二乘法对测试结果进一步分析拟合,得到VMD在喷雾扇面内分布规律的函数形式。回归拟合函数以位置信息(喷雾高度,水平位置)为自变量、VMD为因变量,经回归效果检验可知各函数F统计量皆大于其F临界值(α=0.05),且相关指数都大于0.8,表明该文中所得的拟合函数可以较准确地描述雾滴粒径分布规律,并较精确地预测出扇面中非测试点的雾滴粒径。这些拟合函数为进一步研究喷杆各喷头喷雾扇面叠合后的雾滴粒径分布提供了基础。

一种基于分段DPC和拟合的合成孔径声呐运动补偿方法

为了解决大测绘带条件下合成孔径声呐的运动误差在斜距向上的空变性会影响运动补偿效果的问题,该文提出了一种基于分段的偏移相位中心(Displaced Phase Center,DPC)算法和拟合的运动误差估计及补偿方法。该方法首先对原始回波数据在斜距向上进行分段,利用DPC算法估计各个子段的斜距运动误差,其后利用最小二乘方法对声呐运动的横荡误差和升沉误差进行估计,最后对不同斜距上的原始回波数据做逐点非均匀运动补偿处理。仿真和湖试数据处理结果证明了该方法的有效性。

基于改进的DBSCAN方法和多项式拟合的雷电短时预测

结合雷电数据自身特征改进DBSCAN方法,提出了一种基于DBSCAN和多项式拟合的雷电预测方法,提高预测的准确性。首先对某一时间段内的雷电数据按密度进行聚类并将每类所有雷电数据的平均坐标作为该类的中心点;然后在下一个时间段使用上一时间段的中心点作为初始选择点进行DBSCAN聚类,重复上述过程直到所有历史数据处理完毕,得到一系列不同时间段不同类别的雷电中心点;最后使用多项式拟合预测接下来的雷电可能发生的中心位置。对雷电监测网提供的雷电数据进行测试,结果表明,在数据充分的情况下,基于DBSCAN方法和多项式拟合的雷电预测准确率较令人满意,实际雷电中心点与预测中心点坐标误差约为0.1(±0.1)。

加权总体最小二乘点云平面拟合定权方法探讨

针对加权总体最小二乘点云数据平面拟合方法中缺少统一定权准则的问题,提出以先验入射角及距离定权两种方法。利用稳健估计构造了基于强度值定权的稳健加权最小二乘、基于先验入射角定权的加权最小二乘与基于距离定权的加权最小二乘3种新的平面拟合算法,并应用于拟合扫描不同反射材质获取的平面点云数据。算例表明,以距离定权构造的距离加权总体最小二乘法的各项精度指标均优于其他算法,拟合效果最好。