基于无人机和点云滤波的边坡灾害识别方法

为解决传统公路边坡灾害识别方法风险大、成本高以及植被覆盖情况下灾害识别困难的问题,采用无人机倾斜摄影与机器学习技术,构建了一种面向复杂地形环境的点云滤波和灾害识别方法。首先通过无人机倾斜摄影技术获取多角度高清边坡影像,重构高精度边坡三维点云模型;接着利用支持向量机(SVM)机器学习算法,训练和建立基于公路边坡表面形态特征的SVM点云分类模型,对边坡地面与植被点云进行识别与分类,获取滤除植被的边坡表面点云数字高程模型(DEM);最后采用DEM差分算法(DoD)对不同调查时期获取的边坡表面DEM进行地形变化检测,根据三维模型变化检测结果获取边坡灾害具体信息以及变化云图,从而实现公路边坡隆起、塌陷、落石等灾害的自动识别。将该技术应用于长沙市某公路边坡工程灾害调查,成功识别出的边坡隆起区域面积约为621.93 m^(2),平均隆起高度1.13 m,塌陷区域面积约为460.42 m^(2),平均塌陷高度0.82 m,边坡灾害区域的总土方量约为1081.06 m^(3),构建的植被点云滤波方法准确率优于98.4%。研究结果表明:构建的基于SVM与DoD算法的点云滤波和无人机边坡灾害自动识别方法,具备准确滤除植被、快速识别及量化边坡灾害的能力,且对复杂地形条件下的边坡具有较强适用性。

自适应山地果园轨道运输平台结构设计与试验

缺乏高效的运输机械是目前国内南方丘陵山地地区农业发展中存在的主要问题之一,国内现有的农业运输机械大多无法适应山地多坡多弯的复杂地形,导致工作效率低下、安全性差、运输效果不佳。为解决山地农业运输问题,研制一款自适应山地轨道运输平台。在果园种植基地进行轨道应力测试试验得到真实的应力数据,结果表明,在最大载重500 kg时,轨道所受应力平均值为245.3 MPa,小于轨道材料的屈服极限值660 MPa,在极限坡度(30°)时,轨道所受应力也小于材料极限强度,轨道符合工作所需的强度要求,该运输平台可以安全的进行工作。振动测试试验结果表明,在对果品影响最大的振动频率0~10 Hz范围内,轨道运输平台的最大振幅小于0.08 cm,对运输的果品等产生的损伤小,符合工作标准。该运输平台轨道铺设简便,成本低,地形适应性强,爬坡能力强,载重量大,能满足丘陵山地农产品运输的需求,并通过设计倾角调节结构、自适应控制系统,使运输平台在山地复杂地形行驶时拖车能处于平衡状态,货物不发生倾倒,提高山地轨道运输平台的安全性和灵活性,保障运输的农产品的品相,延长运输平台的使用寿命。

BP神经网络PID果园运输车调平系统研究

针对丘陵果园坡度较大,运输果箱过程中易发生倾覆的问题,根据运输车行驶过程中不同的倾斜状态,设计出一种基于BP神经网络的PID果箱调平控制方案,通过仿真分析表明:以倾斜角下降到2°以下时为理想状态。路面扰动分别为25°、20°、15°时,BP神经网络PID达到理想状态耗时分别为3.3s、2.8s、2.4s。与传统PID控制算法相比,该控制方案达到理想状态时其效率分别提升13.1%、22.2%、31.4%。峰值分别优化19.43%、14.68%、20.42%。通过试验结果表明:在20°坡面上,达到稳态时误差为1.1°,耗时5.5s;在25°坡面上,达到稳态时误差为1.8°,耗时6.4s。仿真与试验结果说明本文提出的基于BP神经网络的PID果箱调平控制方法具有良好的控制效果和稳定性。对实际生产过程具有指导意义。

特殊地质条件下急倾斜煤层大倾角开切眼快速掘进技术

以华煤集团赤城煤矿特殊地质条件下急倾斜煤层大倾角开切眼为背景,针对1502-2工作面开切眼倾角过大,采用下行施工导致运煤、运料、行人、顶底板安全及防倒防滑等都面临着诸多困难和问题,尤其是出煤和运料需要安装绞车、铺设轨道、甩车翻车、调换矿车,工序十分繁杂;矿车人工装煤劳动强度大,出煤运料支护不能连续平行作业,施工效率极为低下;另外极易发生在块煤、材料及工器具滚落,设备倾倒下滑伤人现象,安全风险极高。为实现安全高效施工,通过对施工过程中面临的问题分析及反复论证,创新性制定了大倾角开切眼由上向下先导硐后扩掘施工方案。采用“锚网索+单体液压支柱+木垛”全断面联合支护,采用优化后的煤矿用40T型刮板输送机出煤、煤矿用单轨吊小车配合慢速绞车进行辅助运输,采用金属网配合单体液压支柱对运煤、运料及行人三通道全断面封堵隔离,实现单进提高35%以上,缩短工期20 d以上,有效缓解了采掘接续紧张局面;改善了作业环境,降低工人劳动强度,安全和经济效益十分显著。

大尺寸螺线管线圈的磁轴控制技术

从匀场环结构参数优化设计、线圈线包材料规格的选择、绕制工艺探索、超大幅面二极校正线圈研制、全新准直方法的磁轴检测技术等多方面研究大尺寸螺线管线圈的磁轴控制技术。突破了磁轴倾斜小于等于1mrad的技术指标,成功研制出磁轴倾斜小于等于0.5mrad的大尺寸聚焦线圈,解决了其中的关键单元部件研制的核心技术问题。

海事闭路电视智能监管联动系统

针对海事CCTV在监管中所存在的寻找目标难,以及对观测到的视频目标难与AIS目标比对等问题,提出了视频船舶与AIS比对算法与目标跟踪计算模型,以模块化设计的原理设计了基于ECDIS的海事CCTV智能监管系统,对海事CCTV智能监管系统的结构、主要功能、关键技术、软件设计模块以及人机界面等技术做了全面的分析介绍。基于ECDIS的海事CCTV智能监管系统的建立实现了视频船舶与AIS目标之间的自动、快速联动,为海事智能监管的实现奠定了基础。

阻尼系数和质量对粒子定向输运相干性的影响

运用二阶龙格-库塔方法,对一维倾斜周期势中的欠阻尼运动进行了计算机模拟.结果发现:粒子定向输运的平均速度和扩散系数都随着阻尼系数增大而减少,并且扩散系数减小得更快,这直接导致了平均速度和扩散系数的比值,也就是Péclet值随之增大,从而使系统获得了更高的相干性.同时发现,当阻尼系数不变时,Péclet值随着粒子质量增大而减小.

基于分道线的道路云台摄像机参数自动标定

为实现基于道路视频摄像机视频处理的运动车辆精确测速,提出基于分道线长度、车道宽度和分道线消失点的道路云台摄像机参数自动标定方法,以对摄像机焦距、俯仰角、旋转角、离地高度等参数进行自动标定。实验结果表明,在应用于基于视频处理的运动车辆速度检测时,所提方法与雷达测速在平均误差以及误差标准差方面远小于我国公路测速允许的误差上限,验证了方法的准确性和有效性。

无人机倾斜摄影技术支持的古驿站城镇形态特征研究

城镇形态是解读古代交通走廊沿线小城镇空间特征和历史演化趋势的一把钥匙。古驿站作为一种特殊的交通型古镇,对于丰富对交通走廊沿线古代城镇的全景式认知起到重要作用。本文以张库大道沿线的鸡鸣驿为例,通过无人机和倾斜摄影技术,进行城镇形态中的空间、功能和细部院落等要素的城镇形态特征分析和解读。首先,通过城镇数字化建模显示古今以来城镇物质空间形态基本保持不变。其次,基于机器学习方法进行功能识别,发现随着清末张库大道由兴至衰,城镇功能转向为以居住为主,邮驿功能逐步退却。再次,在院落细部形态上,基于三维模型微观分析,发现很多院落内部的建筑存在废弃和空置。最后,通过无人机倾斜摄影和三维建模,提供了大批量、低成本的高效获取城镇空间要素的途径,为城镇形态分析提供技术支持,为增进交通走廊沿线小城镇的系统性认知提供借鉴。

实时鲁棒的矩形交通标识牌倾斜校正方法

交通标识牌识别是无人驾驶智能汽车视觉环境感知的重要组成,为了解决交通牌倾斜造成的识别率下降的问题,本文提出了一种实时鲁柔的矩形交通标识牌倾斜校正方法。首先,对图像进行灰度化、Canny边缘检测等预处理,再通过Hough直线变换检测交通标识牌的边缘线段,根据这些边缘线段计算矩形的四个角点坐标,然后再根据逆透视变换(IPM)原理得到矫正矩阵,最后利用IPM将倾斜的交通标识牌图像校正。实验结果表明,该算法可以有效地矫正不同程度倾斜的矩形交通标识牌图像,具有很好的实时性、鲁柔性,适用于无人驾驶系统中的交通标识牌识别预处理技术。

多角度倾斜光调制下的相位恢复技术

基于强度传输方程的非干涉相位恢复技术可以通过求解方程从强度测量中计算出丢失的相位信息.但在实际成像中,成像系统中透镜孔径的限制会对恢复相位的分辨率产生一定的影响.为此,文中将倾斜光照的思想引入到基于强度传输方程的相位恢复中,在空间光调制器上加载调制函数,将平面波以不同的波矢倾斜入射到物体上,使透镜孔径的通带覆盖不同的频率空间.对这些通带所覆盖的场进行求和,从而获得具有更大通带的合成场,以提高系统在高频领域的成像能力.分别构建了基于4f和单透镜的多角度倾斜光调制系统,并由系统采集的强度图像结合强度传输方程求解出相位结果.实验结果表明,文中提出的方法在有效提高恢复相位分辨率的同时保证了恢复相位的精度.

简述电解铝液真空抬包转注入炉的几种方式

文章简述了电解铝液配料时几种不同的转注入炉方式,并对每种方式的优缺点进行了分析比较,以供相关铝加工企业选择电解铝液加料方式时参考。

车牌倾斜校正研究综述

作为智能交通系统的核心技术之一,基于机器视觉的车牌识别一直受到广泛的关注。对车牌图像进行倾斜校正是车牌识别的重要步骤,其目的是解决拍摄角度随机性对识别过程的影响。该文将现有倾斜校正方法划分为直线检测、投影最值、角点检测、主方向分析四类,首先介绍了它们的研究成果,然后剖析了它们在鲁棒性方面存在不足的原因,展望了下一步的研究方向。

基于深度置信网络甘蔗转运车状态识别

针对丘陵地区甘蔗转运车田间转运作业容易发生车身倾斜、过载等不稳定的危险状态,本文在课题组设计的一种适用于丘陵地区作业的双剪叉式甘蔗转运车模型基础上,针对转运车的工作状态不易判断、转运车的平衡调整难以掌控等问题,提出了一种基于深度置信网络的甘蔗转运车不稳定性状态的快速检测判断方法。通过在转运车车架位置安装一个无线压电式加速度传感器检测转运工作过程的振动信号,并在剪叉举升架关键节点粘贴直角花应变片采集节点应力,通过对振动信号进行数据预处理,通过训练深度置信网络,并对转运车状态进行辨别。试验分析表明,采用经预处理后的数据对深度置信网络进行训练,在测试集上对转运车状态预测的平均准确率可以达到90.90%,对倾斜、过载等不稳定危险状态的预测准确率可达100%,时间约为0.1 s,证明了该甘蔗转运车工作不稳定状态实时预测方法的有效性,可实现对甘蔗转运车状态的实时监测,为丘陵地区甘蔗转运车的实时监测控制奠定了基础。

倾斜条带陡帮剥岩工艺在南芬铁矿中的优化应用

南芬露天铁矿是多分期开采矿山,当前执行的是三期境界向四期境界扩帮过渡。由于四期扩帮区最低作业面距下方三期主采场采剥作业面高差大,过渡时间长,无法保证矿石稳产高产过渡;在上盘通向主采场的原开拓运输道路因扩帮滚石堵塞的情况下,主采场的大部分矿石,必须经由下盘开拓运输系统绕行运输,运距远。针对上述情况,优先在上盘局部扩展1个窄倾斜分条,增加三期采剥区可采矿量,同时在上盘新开辟1条安全可靠、经济合理的临时运输道路,为矿山持续稳产、降低运输成本创造条件。

防倾斜浮箱采卤泵站研究设计

通过分析目前国内盐湖卤水开采泵站的优缺点,设计研究了一种防倾斜浮箱采卤泵站。该泵站设计合理,利用前池卤水的浮力,并通过限制泵站运行的自由度而防止其倾斜,具有运行平稳、结构简单、维保方便的特点。实现了泵站随卤水液面的升降而浮动,克服浮箱泵站动、静载荷的平衡问题,提供一个安全、稳定的采卤条件,保证卤水开采的生产效益。

具有特殊浸润性的各向异性微纳米分级结构表面构筑的研究进展

自然界存在许多具有各向异性表面结构的生物,其表面表现出典型的对液体操控的方向性的差异。近年来,这种表面微结构的构筑引起了广泛的研究兴趣,已成为一个热点研究方向。天然的各向异性浸润表面是由复杂的异质微纳米结构组成,基于基础研究和应用推广的目的,可以将其简化为一些有序的方向性结构表面。本文介绍了现在应用广泛的几种各向异性微纳米分级结构的构筑方法,并对比分析其可行性。同时,文中还深入讨论了各向异性微纳米分级结构表面对于液体行为的调控。这种各向异性微纳米分级结构表面在微流体运输、微流控芯片等领域将有重要应用,也会对生命科学(比如生物芯片和重大疾病的早期诊断)、能源(比如电极材料的可控制备)和环境(比如污染物的分离及定向转化)等研究做出巨大的贡献。

倾斜运输的板式给料机牵引阻力解析解

大型重型板式给料机的发展急需出现精确的设计理论,文献[6][7]分别研究了具有矩形断面和斜向梯形断面裙板的水平布置给料机牵引阻力。引用上述文献料斗底部仓压的基本方程,推导出工程上常出现的具有矩形断面裙板的倾斜布置板式给料机倾斜仓颈剪切阻力,再导出倾斜物料对侧板和底部托辊机构的摩擦阻力。这些结果和专业手册[1][3]是不同的。

铁路不规则非匀质货物重心计算方法

为了计算铁路不规则非匀质货物的重心位置,保证铁路货物装载的合理性和运输的安全性,在分析重心计算研究现状的基础上,基于力矩平衡原理,采用三支点倾斜测力法,给出铁路不规则非匀质货物重心位置的计算方法。通过二维平面得到货物重心在水平面上的坐标公式,利用重心在倾斜平面和水平面的垂直投影以及重心铅垂线与倾斜平面的交点构造出两个相似三角形,从而通过三维空间得到货物重心在垂直方向上的坐标公式,为铁路货物重心位置的确定提供了理论依据。