有限元Ritz-Volterra投影的超收敛性质及其应用

本文研究有限元Ritz－Volterra投影的超收敛性质．利用一种新型的Green函数，证明了该投影具有与有限元Ritz投影相平行的函数和导数逼近的超收敛性质．这些结果被应用于抛物型积分微分方程和Sobolev方程的半离散有限元近似．

合成孔径雷达快速后向投影算法综述

后向投影(BP)算法是合成孔径雷达成像算法发展的重要方向之一。然而,由于BP算法具有较大的计算量,阻碍了其在工程应用上的发展。因此,近年来如何有效地提高BP算法的运算效率受到了广泛的重视。该文讨论了基于多种成像面坐标系的快速BP算法,包括距离-方位平面坐标系、地平面坐标系和非欧氏坐标系。该文首先简要介绍了原始BP算法的原理和不同坐标系对加速BP算法的影响,并对BP算法的发展历程进行梳理。然后讨论了基于不同成像面坐标系的快速BP算法的研究进展,并重点介绍了作者所在研究团队近年来在快速BP成像方面完成的研究工作。最后介绍了快速BP算法在工程上的应用,并展望了未来快速BP成像算法的研究发展趋势。

基于逆投影变换的纱筒纱线余量检测算法

纱筒纱线余量检测是纺织行业自动化生产过程中的重要一环,针对目前纱线余量检测算法检测精度低的问题,提出一种基于三点逆投影变换模型的纱筒纱线余量检测技术。根据实际生产过程中相机与纱筒的位置关系,建立三点逆投影变换模型进行初步矫正。为得到更好的图像矫正结果,设置补偿矩阵并根据内外筒位置信息优化变换矩阵,最后将逆投影变换后的图像按照改进的椭圆坐标变换模型展开为矩形,根据余量计算准则计算得到纱筒纱线余量。在自主搭建的检测平台上进行实验,结果表明,本文算法检测精度在5 mm以内,基本满足实际生产要求,可为纺织产业自动化生产提供依据。

彩色光栅投影的三维轮廓自动化测量研究

为了测量物体的三维轮廓数据,提出一种基于改进彩色光栅投影三维轮廓测量技术,并利用DLP来投影彩色光栅条纹到被测物体上来测量被测物体的高度,由于DLP的投射范围太大,无法直接投射在微小物体上,因此通过自行改装的方式改变DLP的投射范围,将其投影面积限制在约20×20 mm内,使其能覆盖整个被测物体。但由于改装时所选用的DLP镜头并不是针对DLP而设计的,因此容易产生光场分布不均的情况,可对无光栅图像或有彩色光栅图像进行光场补偿,使光栅图像更为清楚,用于对被测物体进行更准确的三维轮廓测量与重建分析计算,且获取被测物体的三维数据精度可达2μm,速度在0.024 s内。实验结果表明,该方法具有更高的速度、灵敏度及适用性。

基于投影寻踪模型的特高含水油藏剩余油可采潜力评价方法

影响特高含水油藏剩余油可采潜力的因素极其复杂,且各因素的影响程度差异明显,常规方法多以剩余油饱和度或剩余油储量丰度等单一指标评价剩余油潜力,难以有效指导特高含水油藏剩余油挖潜。在充分考虑特高含水油藏剩余油可采潜力影响因素的基础上,综合表征储层非均质性、剩余油可采储量规模、水淹状况以及油水分流能力的差异,构建了特高含水油藏剩余油可采潜力量化评价指标体系,并考虑不同指标对剩余油可采潜力控制程度的差异,将加速遗传算法与投影寻踪模型相结合来确定各评价指标的客观权重,从而构建了剩余油可采潜力指数,形成特高含水油藏剩余油可采潜力量化评价新方法。以渤海Q油田南区主力产层NmIL砂体为例,开展特高含水油藏剩余油可采潜力量化评价,结果表明,新方法可综合表征不同区域位置的储层物性、可采储量丰度和油水分流能力对剩余油可采潜力的影响,实现了主力产层NmIL砂体剩余油可采潜力分布的差异化定量评价,优势可采潜力区域刻画明显,将其作为NmIL砂体下一步井网加密调整潜力区域,以精准指导加密水平井的部署,为特高含水油藏剩余油挖潜提供了一种全新的分析方法与思路。

高边缘视场光学效率的衍射波导准直投影镜头设计

随着微型发光二极管(micro-light emitting diode,Micro-LED)微型图像源被应用于增强现实(augmented reality,AR)显示技术,AR显示系统朝着超小型化方向发展。然而Micro-LED图像源发光角度大,准直投影镜头要求体积小且像质高,其产生的渐晕现象也导致视场(field of view,FOV)边缘处光学效率低、照度不均匀,这对AR光学系统设计造成了挑战。为了解决上述问题,该文基于增加计算得到的非球面场镜,设计了一种照度均匀性高、边缘视场光学效率较高的衍射光栅波导准直投影镜头。对场镜理论进行详细分析,从而确定焦距区间,最终求解其面型参数,设计出照度相对均匀的镜头。设计的新型准直投影镜头对角线FOV为41.2°,F#为1.87,调制传递函数在125 lp/mm处大于0.5。仿真结果表明,系统照度均匀性相对提高了14%,边缘FOV的光学效率相对提高了15%,具有良好的成像性能,该镜头可应用于超小型AR衍射光栅波导头戴显示系统中。

一种基于相机投影模型的管柱图像展开方法

在管柱图像展开过程中,针对摄像机中心轴偏移与图像展开扭曲问题进行理论研究。通过相机成像原理分析,提出了一种基于管柱图像中心定位的模型映射展开算法。该算法利用最大类间方差法(OTSU)和区域标记法(RMA)定位管柱中心确定有效区域,通过推导投影函数,建立相机投影模型,改进映射方式,得到了无变形失真的展开图像。实验结果表明:设计方法与当前展开方法相比,消除了失真影响,实现了管柱与图像的量化关系,为后续定量分析提供了新的研究方向。

基于投影寻踪模型的水-能源-粮食-人口系统安全评价

河北省作为京津冀城市圈中不可或缺的一部分,其水、能源、粮食、人口等资源安全稳定对于整个区域经济和社会的发展尤为重要。为了深入了解河北省水-能源-粮食-人口系统的安全状况,将人口因素纳入水-能源-粮食系统进行分析,构建水-能源-粮食-人口系统的安全评价指标体系,运用基于麻雀算法改进的投影寻踪模型对河北省2010—2019年水-能源-粮食-人口系统安全进行时空演变综合评价。结果表明:在研究期,河北省水-能源-粮食-人口系统安全等级逐渐升高,各市的水-能源-粮食-人口系统安全差异性降低;河北省各市水-能源-粮食-人口系统安全等级值在1.32~3.95之间,说明该系统安全处于不安全、亚安全、安全3个等级。建议河北省根据自身资源优势,合理分配资源,实现水、能源、粮食和人口的协调发展。

基于联系数投影的三角模糊数组合预测模型及其应用

在模糊预测中,三角模糊数比区间数更能准确刻画不确定信息。针对三角模糊数组合预测,本文首先引入集对分析中联系数,找出三角模糊数与三元联系数的转换关系,巧妙回避三角模糊数组合预测运算的模糊性和复杂性。其次定义三元联系数运算规则,构建联系数投影作为最优准则,建立联系数投影的定权系数三角模糊数组合预测模型。然后依据高精度预测方法应赋予较大权系数的原则,构建联系数广义诱导有序加权平均(CNGIOWA)算子,研究其性质定理,再结合联系数投影的最优准则,建立基于联系数投影和CNGIOWA算子的变权系数三角模糊数组合预测模型。最后将两类三角模糊数组合预测模型应用到模糊预测实证分析中,结果显示两类组合预测模型都能有效提高预测准确性。

基于GRA-GCRITIC和改进加权双向投影的区间Fermatean模糊多属性群决策方法

针对司法案件决策环境的复杂性及评价信息的模糊性,提出一种基于GRA-GCRITIC(grey relational analysis-group criteria importance through intercriteria correlation)和改进加权双向投影的区间Fermatean模糊Hamacher-TODIM多属性群决策方法。首先考虑到各位专家对各评价方案下各指标评价信息的差异性,提出一种GRA-GCRITIC方法,该方法将灰色关联融入到CRITIC中,以确定指标综合权重比单一获取的指标权重更加客观可靠;其次,结合信任关系对加权双向投影法进行改进,兼顾主客观关系,利用专家个体与群体评价信息的隶属度及非隶属度矩阵间的相似度得到专家权重;最后,考虑到决策者的损失规避心理,将融合了Hamacher算子的TODIM方法拓展至区间Fermatean模糊环境中,通过具体算例可得到其综合优势度及排序,验证了所提方法的可行性及灵活性。

基于注意力特征增强的投影图像光度补偿方法

目前,投影补偿算法已经取得了良好的研究成果,但大部分的投影图像色彩补偿研究,忽略了色彩传递函数建模过程中的光学部分,导致对色彩传递函数的建模精确度不高。同时,针对投影图像色彩补偿过程中,出现的加深网络导致提取特征信息丢失的现象,大多数的深度学习网络优化设计较少。基于以上问题,本文提出了一种基于注意力特征增强的投影图像光度补偿方法。该方法通过增加网络深度来提取带有彩色纹理投影表面的特征信息,同时采用深度学习来拟合复杂的复合辐射传递函数,以解决传统光度补偿方法存在的问题,提高了投影图像的质量和色彩,进一步消除了对高质量投影幕的依赖。本文所提方法的投影图像光度补偿结果,在峰值信噪比(PSNR)、均方根误差(RMSE)和结构相似性(SSIM)三项评价指标上,均好于其他对比算法,与CompenNet系列方法相比,本文所提方法在PSNR评价指标上最高提升5717、在RMSE评价指标上最高减少14968,在SSIM评价指标上最高提升2893。

基于高维PDE投影恢复的低剂量CT重建方法

目的提出一种基于高维偏微分方程(PDE)投影恢复的低剂量CT重建方法。方法先将原始的投影数据映射到高维空间中,构造投影数据的高维表示,通过移动高维空间中的点来对高维表示进行更新,再使用偏微分方程对投影数据进行滤波,最后将恢复后的数据使用FBP算法重建出最终CT图像。结果在Shepp-Logan体模实验中,与FBP,PWLS-QM和TGV-WLS方法相比,新方法在相对均方根误差指标上分别降低了68.87%、50.15%和27.36%,结构相似性上分别提高了23.50%,8.83%和1.62%,特征相似性上分别提高了17.30%、2.71%和2.82%。在腹部临床数据实验中,与FBP,PWLS-QM和TGV-WLS方法相比,新方法在相对均方根误差中分别降低了42.09%、31.04%和21.93%,结构相似性上分别提高了18.33%、13.45%和4.63%,特征相似性上分别提高了3.13%、1.46%和1.10%。结论本研究提出的新方法在有效去除低剂量CT图像中的条形伪影和噪声的同时,可以保持图像的空间分辨率。

基于并行反向投影的图像超分辨率

基于反向投影的残差特征提取与融合,可有效提升深度网络的特征提取能力,从而有益于改善图像的超分辨率重构性能.在此基础上提出了一种改进的采用并行反向投影策略的图像超分辨率深度网络,通过并行增强处于不同频段的高频特征,得到超分辨率性能的进一步提升.具体进行浅层特征提取后,网络经过多级的双路并行的反向投影特征增强模块.每一级模块中包含两个通路,分别采用顺序相反的上下采样,可同时得到处于不同频段的残差特征信息.通过对多级残差特征的融合,图像的高频特征得到不断的增强.同时网络引入了多尺度特征提取与通道注意力机制,以改进特征表达和学习能力.在多个公开的数据集上的大量实验结果表明,该方法可以有效提升超分辨率性能,并且在减少模型复杂度方面有一定的成效.

关于反射直线和投影直线方程的一个注记

本文基于镜面反射矩阵理论,探讨了反射直线和投影直线方程更加简便的可行求法,且有着更加明显的几何意义,可一次性求解多条入射光线或多个反射面问题,在工程应用中更加方便.

基于多维投影时空事件帧的动态视觉传感手势识别

基于视觉的手势识别是虚拟现实、游戏仿真等领域常用的人机交互手段。在实际应用中,手势动作快速变化将导致传统RGB相机或深度相机成像模糊,给手势识别带来巨大挑战。针对上述问题,利用动态视觉传感器捕捉高速手势运动信息,提出一种基于多维投影时空事件帧(spatiotemporal event frame,STEF)的动态视觉数据手势识别方法。将时空信息嵌入到数据投影面融合形成多维投影时空事件帧,克服现有动态视觉信息事件帧表达方法时域信息丢失的局限性,提升动态视觉传感数据的特征表达能力。在此基础上,采用先进的脉冲神经网络对时空事件帧进行分类实现手势识别。在公开数据集上的识别精度达到96.67%,性能优于同类方法,表明该方法可显著提升动态视觉传感数据手势识别准确率。

风电叶片铺层三维激光投影系统标定方案

为提高风电叶片复合材料多层铺贴的质量与效率,文中设计了一套视觉辅助自动标定的三维激光投影系统。系统采用全反射镜作为标靶,引入红外相机,建立视觉辅助的投影系统模型,利用相机与激光振镜间图像的单应性关系,标定二者之间的转换关系,并由此解算投影标靶在振镜投影坐标系的位姿,最后利用奇异值分解的方法求解激光振镜的投影矩阵。通过自主搭建三维激光投影系统实验平台,以投影幕布和网格纸作为投影面进行重投影试验,证明系统的可行性。实验结果表明,系统可以实现三维激光投影系统的自动标定,在投影距离为3 m的情况下,投影精度达到3.3 mm。

投影仪散热风扇可持续供电控制电路设计

投影仪被广泛地应用在教学等各种场所,其正确关机方法是遥控关机,而实际上经常会出现直接断电这种非正确关机情况,导致投影仪灯泡热量无法顺利散发,严重影响投影仪使用寿命。基于此情况,设计了一种投影仪散热风扇可持续供电控制电路,在投影仪电源电路中增加电源通断电检测电路、灯泡温度检测电路、锂电池和可持续供电控制电路,并分析了电路工作原理。通过分析证明:该控制电路适合各种投影仪电源电路,能在不同状态下确保灯泡顺利散热,提高灯泡使用寿命,应用前景非常广阔。

基于投影法的虚拟现实三维建筑模型构建

虚拟现实三维建筑模型的制作过程复杂且数据量巨大,传统建模技术下的模型误差较大。为此,文章提出了基于投影法的虚拟现实三维建筑模型构建方法,通过采集和预处理实体建筑的点云数据,利用投影法生成初始模型,结合3DMax软件的纹理库添加细节信息,增强建筑模型的真实感和逼真度。该方法简化了虚拟现实三维建筑模型的制作过程,提高了模型的精准度和真实感。实验结果显示,建模平面误差为0.15 m,高程误差为0.36 m,达到了Ⅰ级建模标准。

基于不同时段内积投影的灵活接地系统高阻故障选线方法

针对灵活接地配电系统在发生高阻故障时,无法实现准确选线的问题,通过分析灵活接地系统故障特征得出中性点小电阻投入后故障馈线与健全馈线在零序电流幅值上存在差异,同时,小电阻投入后母线零序电压发生明显降低。由此,提出一种基于中性点小电阻投入前后不同时段下计算内积投影的高阻故障选线方法。首先,将小电阻投入后各馈线零序电流对投入前的母线零序电压做内积投影,由此构建判据1;其次,将小电阻投入后各馈线零序电流对投入前的中性点电流做内积投影,由此构建判据2;最后,当判据1与判据2判定的故障馈线结果一致时,得到故障馈线。大量仿真实验表明,在非同步采样、数据缺失与电弧等故障工况下,该方法具有良好的稳定性,与现有方法对比可知,该文方法判定时间短,且适应电流互感器反接工况。

基于互反射先验的端到端沉浸式投影补偿

沉浸式投影系统中的互反射现象会导致投影质量下降,投影补偿任务通过对输入图像的修改补偿,减少互反射造成的影响从而得到更好的成像效果.投影补偿任务是研究输入原图与最终成像之间的关系,通过对输入图像的修改补偿,减少互反射造成的影响从而得到更好的成像效果.本文提出互反射先验,互反射先验是指发生互反射的区域的临近区域通道像素值十分接近最大值256,因此通过图像的区域通道像素值可以获得互反射信息.本文提出的互反射补偿网络(IRCN),通过互反射先验生成互反射掩膜,消除沉浸式投影环境中的多余互反射.为了验证IRCN模型,使用了超过5000对投影图像数据集和曲面投影系统以及折面投影系统来完成实验.本文将IRCN对比多种现有投影补偿方法,实验结果表明IRCN在PSNR,RMSE,SSIM,均值标准差分析等客观评价指标中具有明显优势,说明本文提出的IRCN能够有效利用互反射先验信息,对沉浸式投影环境中的互反射现象进行补偿,在均衡训练时间的基础上增强了投影效果.