以光亮面积百分比表征岩石结构面粗糙度

为简化抗剪强度计算过程,通过光亮面积百分比(BAP)计算结构面三维粗糙度。该方法以天然板岩结构面为研究对象,选取起伏差异较大的表面形貌区域,分别提取4组不同取样对象的点云数据,复现Surfer和Matlab计算结构面BAP值的粗糙度提取原方法。结果表明,取样手段不同,各向异性分析结果存在一定差异,且该方法获取的精度和实现效率均较低。针对不同软件应用该方法进行灰度分析时的差异性,提出了一种Matlab一体式的BAP优化分析方法;进一步对比Matlab中配置的Shaderel和Surfer 2种函数条件下的光源模拟结果,发现前者灰度图更清晰,计算该光源条件下的BAP值并结合公式量化评价三维粗糙度JRC^(3D)值,对比分析4种试样形状下JRC3D和θ_(max)^(*)/(C+1)值的各向异性统计特征,验证该方法的适用性,对边坡稳定性评估具有重要意义。

基于改进扩散模型的磁瓦表面缺陷检测方法

针对电机磁瓦图像对比度低,噪声严重,存在亮条纹干扰,表面缺陷检测困难的问题,提出一种具有亮区抑制功能的各向异性扩散模型。首先设计出亮区特征描述算子用来区分缺陷和干扰,再构造出新的扩散系数函数。实验结果表明,相比同类算法,该模型在背景平滑、边缘检测、图像分割和缺陷识别上都有明显优势,对气孔和裂纹缺陷的检测准确率分别达到95%和89%。该研究有效增强磁瓦的低对比度图像,提高缺陷检测精度,具有较高的工程应用潜力。

High-brightness organic light-emitting diodes

The research of high-brightness organic light-emitting diodes, as an important branch of organic light-emitting diodes （OLEDs）, makes it possible for achieving high-brightness lighting source and lasing. Heat dissipation and efficiency roll off, as two main factors, affect the brightness of the OLEDs heavily. In this paper, high-brightness OLEDs are obtained by utilizing pulse voltage, small areas and micro-cavity structure to minimize the effect of the two factors. The major advances, ongoing challenges and future perspectives of this research frontier are also critically discussed.

基于区域亮度矫正的番茄成熟度定量分级方法

针对现有番茄成熟度分级标准不统一,泛化性有待提高等问题,该研究提出一种基于区域亮度矫正的果面红色着色区域提取的方法。采用R-G法增强番茄表面的红色区域,利用Otsu分割方法提取表面着色区域,判断各着色区域的轮廓树结构以计算着色区域面积占图像总面积的比例作为主要特征,构建多因子融合的随机森林模型以实现番茄成熟度的量化分级。同时,利用基于局部亮度均衡的图像快速修复方法以解决光照变化导致的番茄表面高亮度反射问题。结果表明:以番茄表面着色面积比成熟度评价指标的分级平均正确率为92.96%,相比传统颜色矩和颜色直方图作为评价指标时的分级准确率提高了6.53和20.6个百分点。高亮区域领域像素加权替代法可对番茄高亮区域亮度实现有效矫正,矫正后的未熟、半熟和成熟番茄图像的果面着色区域面积占番茄图像总面积的比例较矫正前提高了0.06、0.15和0.11,分级准确率分别提高了17.24、11.47和4.69个百分点。研究可为番茄成熟度的定量性分级提供决策基础。

隧道拱顶亮化标对驾驶员眼动参数影响的研究

公路隧道入口处的亮度变化将导致驾驶员的视觉适应困难(“黑洞”以及“白洞”现象),甚至导致交通事故。为了减缓这种现象,需要合理的设置隧道的照明强度,使得驾驶员的眼睛瞳孔变化较为平缓。国内外有许多方案来解决这种问题,一种方法是增强隧道内的照明,这样能够使得环境光和隧道内的照明光基本上协调。但是随着节能的需求日益增加,如何能在尽可能少的能量消耗的条件下,实现减缓或者消除“黑洞”或者“白洞”现象成为重要的研究热点。本课题主要研究隧道内顶部安装的亮化标的相关参数对驾驶员眼动参数之间的关系,从而发现相关的规律,并对亮化标进行合理的设计和选择。课题中以眼动仪作为主要的测量设备,主要研究从隧道外到隧道内(以一定的车速),驾驶员的瞳孔面积随亮化标设置变化的规律。眼动实验的数据表明,亮化标的安装能够减缓从隧道外到隧道内眼球变化速率,进而减缓“黑洞”现象。

基于数字图像分析法的机制砂清水混凝土外观质量评价

提出了基于数字图像分析法的机制砂清水混凝土外观质量评价方法,采用数字图像分析法和人工测量分别对所制备的机制砂清水混凝土的气孔面积、孔径、气孔数量和灰度进行分析。结果表明:两组混凝土表面气孔随机分布,各试样表面最大孔径和气孔面积比均满足规范要求;数字图像分析与人工测量所得孔径最大面和气孔数量最多面相同;因配合比不同,各混凝土试样表面亮度与色差存在差异,亮度与色差间无明显关联;表面色差受混凝土中矿物掺和料影响显著,石灰石粉因不含深色有机物更有利于降低其表面色差。该评价方法可用于机制砂清水混凝土外观质量的快速评价。

基于FPGA的超高亮液晶显示动态调光系统的设计

针对在超高亮环境下,液晶显示的功耗大、散热高、画面对比度低的问题,设计一种基于FPGA的动态背光系统。基于vesa标准的分区亮度提取与分帧加权背光驱动数据处理,通过FPGA对背光灯板的驱动IC的控制,实现对每个微小型区域背光进行单独控制。实现了在高亮环境下,采用动态区域调光算法的背光灯板与传统全局背光灯板相比,相同功耗下对比度提高了35.8%,有效的提高了画面的显示质量;同时,在达到相同亮度的情况下,功耗降低了50%左右。有效地解决了因全局背光带来的功耗高、对比度低问题,实现了背光亮度可根据液晶画面灵活调整,达到了降低功耗同时提升画面的显示效果。

公路隧道洞外减光棚透光区高度研究

为改善公路隧道减光棚设计,对减光棚两侧透光区高度进行研究。首先,采用数值分析的方法研究减光棚采用不同配置时,棚下路面直射区域及亮度时变特性;然后,基于减光棚布设顶部散光板、两侧采用镂空设计的方式,建立数值分析模型,按照不同工况进行计算,分析减光棚各光学参数及路面亮度分布规律。基于直射区域、棚下路面照度、亮度均匀度需求3方面,对2种工况进行对比分析,针对案例工程建议减光棚南侧设置2 m镂空高度,北侧设置3 m镂空高度,以缓解进出洞口时亮度突变情况,降低洞口产生的眩光效应。通过改善隧道洞口的行车环境,可提高行车安全性及舒适性,使减光棚洞的使用效益最大化。

利用MODIS卫星资料反演北京地区气溶胶光学厚度

大气气溶胶是影响城市环境空气质量的重要因素,同时对人类健康具有重要影响。传统的气溶胶遥感反演方法多适用于海洋及植被等地表反射率较低的区域,对于城市等高亮地表区域,地表反射率较高且难以确定,气溶胶反演面临巨大挑战。针对该问题,提出一种新的地表反射率的确定方法,将下垫面划分为暗地表和亮地表两种类型,分别使用可见光与短波红外的线性关系和利用长时间序列MODIS表现反射率数据使用最小值合成技术构建先验数据集的方法,确定其地表反射率,然后基于辐射传输方程理论利用查找表方法,进行气溶胶光学厚度反演。选择下垫面复杂、空气污染问题严重的北京市作为研究区,应用MODIS数据进行气溶胶反演实验,最后使用北京站、香河站、北京CAMS站和北京RADI站4个AERONET气溶胶地基观测数据和MODIS气溶胶产品对反演结果进行对比验证。结果表明该算法气溶胶反演结果与地基观测数据具有较高的一致性(R2=0.902),能以较高精度实现城市等高反射率地区的气溶胶反演,反演精度与空间连续性上较MOD04有显著提高。

归一化阴影植被指数NSVI的构建及其应用效果（英文）

以ALOS AVNIR-2、CBERS-02B CCD、HJ1A-CCD2、Landsat 7 ETM四幅中分辨率遥感影像为试验数据,分析明亮区植被、阴影区植被与水体区的光谱特征与差异,基于近红外波段与归一化植被指数NDVI,构建归一化阴影植被指数NSVI,并评价其光谱差异增强及分类效果.结果表明,NSVI大幅扩大了明亮区植被、阴影区植被、水体区间的光谱相对差异,降低光谱混淆概率;利用NSVI阈值法对四幅试验影像进行分类,总精度均大于97%,总Kappa在0.96以上,且阴影区植被的检测精度均在94%以上,总Kappa系数亦高于0.96.该指数利用地物在近红外波段的辐射差异,解决NDVI只能部分削弱地形影响的问题,扩大地物间的光谱差异,从而提升地物尤其是阴影检测的有效性,且不存在NDVI"易饱和"问题,可为遥感影像阴影去除提供一种新的解决方案.

城市简单目标方向亮温研究

本研究以哈尔滨野外试验数据为基础,分析了城市表面亮温分布地表测量中,典型目标选择、目标亮温变化以及分类等方面的问题。结果表明,城市典型目标的选择,不仅需用材料特性划分,而且还需考虑阳光与周围环境的变化。此外,城市典型目标的亮温在数值上均随测量时间改变,并且变化比较复杂,需深入研究。在以上实验分析的基础上,建立了一种简单情况下的城市方向亮温模拟模型。模型中,抓住部分建筑区楼房以行结构为主要空间分布特征的特点,将建筑物进行简化,得到了不同观测角度下城市方向亮温的数值。模拟结果显示,方向亮温极化图中出现了条带结构,这与实验结果很吻合,但未能发现热点效应,需要进一步深入研究。

针对明亮区域的自适应全局暗原色先验去雾

针对暗原色先验去雾算法对明亮区域失效,以及分块求取暗原色存在的块状效应、Halo现象和运算复杂度较高等问题,提出了一种基于自适应参数的全局暗原色先验去雾算法。该算法采用全局暗原色操作取代分块处理,并通过模糊逻辑控制器自适应估计明亮区域的容差参数和透射率调整因子;在非明亮区域求取大气光强度后,根据自适应容差纠正明亮区域被错误估计的透射率。与常用的3种图像复原去雾算法进行了比较,结果表明:该算法去雾图像的主观视觉效果较好,且图像对比度、信息熵和平均梯度3方面的客观评价结果也明显优于其它3种对比算法。该算法可有效解决明亮区域失真和分块处理带来的上述问题,在不增加曝光处理情况下也能获得较好的去雾效果,运算效率也有较大提升。

基于级联与组合属性形态学滤波的模糊边界目标识别

应用属性形态学的属性准则级联与组合处理方法对模糊边界目标图像进行滤波,研究面积、面积亮度对比、形状、拓扑高度和后代数等属性形态学滤波原理及滤波适应性。通过最大树节点属性计数方式对模糊边界细胞进行精确统计,利用基于连通域灰度层次的拓扑分布节点属性描述和修剪方法,实现模糊边界分割和粘连目标识别,并采用柔性结构元素对复杂边界图像进行规约性滤波。实验结果表明,与现有目标识别方法相比,该方法能有效排除模糊目标图像中非感兴趣区域的背景干扰,提高对各类细胞的识别精度。

热浸镀锌板的锌花颜色差异原因

热浸镀锌板表面出现的亮色与暗灰色锌花是一种表面缺陷,采用扫描电子显微镜,能谱仪及X射线衍射分析仪,观察并分析了亮色与暗灰色锌花处的镀层横截面组织与化学成分。结果表明:亮色锌花处镀层最外层几乎不含Al元素,暗灰色锌花处镀层最外层含有大量Al元素及少量Fe元素。产生暗灰色锌花的主要原因是锌液中微量元素在晶界处堆积,腐蚀晶界,降低镀层的耐蚀性,使镀层中Al元素及基体金属中的Fe元素与外界O结合生成宏观上呈暗灰色的金属化合物Al2O3与Fe3O4。在夏天高温或潮湿环境中,暗灰色锌花更加明显。建议在夏天高温环境中生产的镀锌板放置于低温且干燥的专用仓库中,以保证镀锌板的表面质量。

基于暗通道先验的单幅图像去雾新算法

由于暗通道先验去雾算法会使天空等明亮区域产生颜色失真、偏移等问题,对此文中提出基于暗通道先验的单幅图像去雾新算法,提高了图像去雾效果。首先,根据图像的大小设计了一种自适应滤波窗口;其次,为了防止图像中的高亮像素对大气光值估计的影响,利用变差函数去除这些高亮像素,并结合去除高亮像素后图像的暗通道图,估计大气光值;然后,提出了一种结合结构相似性的暗通道先验去雾改进算法,并对透射率进行优化、修正;接着,利用大气散射模型恢复出无雾图像;最后,利用RGB模型和HIS模型的相互转化,增强恢复图像的亮度。实验结果表明,该算法不仅能对图中景物进行较好的去雾,还能较好地处理天空等明亮区域,使处理后的图像有很好的视觉效果。

基于YUV色彩空间的暗原色单幅图像去雾改进算法

为得到更清晰的复原图像,提出了一种基于暗原色先验理论图像去雾的改进算法。先将原始雾天RGB图像转化到YUV色彩空间,在Y(Luminance)通道中,对像素点进行区域划分,只使用属于同一区域的像素点来计算该方块的暗原色,同时在Y通道计算大气光值;最后,通过修正复原图像的计算公式,来校正亮区域色彩失真。与基于引导滤波及RGB色彩空间的暗原色去雾算法相比,本文算法具有更好的去雾效果。

完全聚焦作用与测试屏幕上亮区的形成机理

;证明了与测试屏幕上B点和C点相对应的灯丝上的起亮点为完全聚焦点,指出了在仅考虑完全聚焦效应的前提下,不在焦点的灯丝上的点光源所发出的光线,经过旋转抛物面的反射,于测试屏幕上相应地形成由两条曲线所组成的桃形入射轨线。分析结果还表明,以组成桃形入射轨线的两条曲线为中心,在测试屏幕上分别形成两条距离很近的亮带。利用此结论,可以知道,随着灯丝的变长,亮带不断外推,从而在测试屏幕上形成连续的亮区,这比较清楚地解释了测试屏幕上桃形亮区的形成机理。

发光针织面料的设计开发及应用

基于夜光纤维的研究概述、基本性能及其纺织品的应用情况,本文采用18.7 tex的发光涤纶纯纺纱与普通棉纱在12针/25.4 mm的LXC121SC型电脑横机上开发出一款新型发光罗纹针织面料。然后通过设计罗纹组织、纬平针组织、双反面组织3种组织结构,并调整纬平针3种编织密度,以分析发光面料的发光亮度设计方法。利用夜光纤维制作的该类发光面料在吸收一定可见光能量后,在无光照射时也可以产生持续发光,面料具有色光丰富、外观绚丽、无毒无害、无须染色、亮度不受水洗影响等优点,可应用于服饰、家居、工业用等领域。

车灯线光源的优化设计

交通是城市发展的重要组成部分,作为交通元素的汽车无疑是重中之重,因此,车灯光源的设计对交通的顺畅与安全更是举足轻重.好的车灯设计不仅可以使车辆在夜间的行驶顺畅,更能有效的避免对驾驶员的影响,从而减少交通事故.本文通过对光在旋转抛物面中反射的分析,总结出其中的规律,如:线光源反射光发散域、会聚域对测试屏光强的影响.利用几何光学作图,设计了一套简明的计算,提高了实际应用的效率.得到了线光源长度为3.12(mm)的优化解.并充分利用了计算机绘图的优势得到了十分精确的屏上亮区.为讨论测试规范的合理性提供了依据.文章还详尽讨论了设计规范的合理性,突出了设计线光源具有的重要意义.