面向复杂山区微地貌的手持LiDAR点云滤波方法比较

本文以手持激光点云数据是否可用于进行复杂山地土壤侵蚀和地表剥蚀测量为典型实例,试验对比分析了渐进加密三角网滤波算法、坡度滤波算法及布料模拟滤波算法在地面激光雷达点云分类中的性能。具体分别采用了3种滤波对应的参数对试验数据集进行测试以获得最高性能,并对比分析而获得每种算法的最优滤波。试验结果表明:对于平缓裸露地貌的滤波处理,布料模拟滤波效果最好,渐进加密三角网滤波次之,坡度滤波算法效果最差;对于复杂山地地貌的滤波处理,渐进加密三角网滤波算法滤波效果最好,布料模拟滤波次之,坡度滤波算法效果最差。试验研究成果为优化滤波算法的参数以提高其检测微地形变化的性能提供了有价值的信息,并验证了渐进加密三角网滤波在复杂地区滤波效果的有效性。

面向磁浮轨道的多源点云数据的混合滤波方法

在磁浮轨道的仿真数据处理过程中,磁浮轨道点云数据的滤波提取是重要环节之一,实际应用应根据待提取的磁浮数据特性,采用高效的滤波方法。磁浮轨道的点云数据对象主要包括由无人机(UAV)倾斜摄影获取的磁浮轨道的图像数据并经过三维重建后形成的稠密点云数据、由手持式激光雷达扫描磁浮轨道获取的激光点云数据。根据这两种点云的数据特性,考虑磁浮轨道四周复杂场景的点云环境,分别对两种点云进行混合滤波。首先,对激光点云数据采用八叉树下采样方法,有效降低了点云数据的数量级,节省了运行时间。然后,分别对激光点云与稠密点云数据采用布料模拟滤波(CSF)方法,过滤了地平面点云数据,保留了非地面点云数据;采用统计离群点去除(SOR)滤波方法,筛除了大量离群点;根据磁浮轨道特征,采用直通滤波过滤了坐标范围外的点云数据。实验结果表明,在不影响磁浮轨道结构的前提下,对于采用八叉树下采样方法的激光点云数据和没有采用八叉树下采样的稠密点云数据,该方法的滤波率分别为86.15%和64.76%,经混合滤波后的两种点云数据的结构近似,点云数量处于同一数量级,为磁浮轨道点云特征提取等后续任务提供了有效保障。

一种复杂地形场景点云的WOA-CSF自适应性滤波方法

为解决布料模拟滤波算法(CSF)自适应性不高的问题,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)和自适应参数调整的改进CSF算法(WOA-CSF)。本文首先构造以误分类点云误差率最小为标准的适应度评价函数,然后采用WOA算法对CSF算法的四个参数进行自适应寻优,构建了WOA-CSF滤波算法,最后开展了WOA-CSF算法与CSF算法滤波实验的对比研究。实验结果表明:WOA-CSF算法在城市、乡镇、村庄和山区等四种复杂环境下平均Kappa系数从68.33%提升到81.54%,平均总误差率从10.54%下降到6.62%,平均I类误差率从25.87%下降到6.77%,在复杂场景下较好地滤除非地面点的同时,又极大程度上保留了地形特征。

车载激光点云组合滤波算法

为了解决传统车载点云滤波算法无法有效剔除地形坡度较大区域非地面点的问题,本文结合布料模拟滤波(CSF)算法与传统不规则三角网(TIN)的特点,提出一种基于CSF算法的改进TIN滤波算法。首先,使用CSF算法对原始点云进行滤波处理,获取初始地面点;其次,使用改进TIN滤波算法对CSF算法滤波结果进行进一步滤波,通过邻域卷积和选取种子点与构造虚拟种子点,根据滤波次数改变格网大小进行迭代滤波。使用两组地形条件不同的城市道路点云进行试验,对比不同滤波算法的滤波结果。结果表明,本文提出的组合滤波算法能够有效弥补单一滤波算法的不足,能够较好地适应城区情况。

WPA-CSFTC模型在点云滤波中的应用

为了提升经典布料模拟滤波(CSF)算法的点云滤波精度、自适应性以及稳定性,本文提出了一种基于狼群算法(WPA)与地形认知的CSF算法。该改进滤波算法实现点云滤波的思路为:首先,将构建的地形认知模型扩展为粗精度数字高程模型(R-DEM);其次,通过点云地形归一化处理,将地形趋势与地形细节分离;最后,将经WPA优化后的CSF算法用于点云滤波中。使用某实测机载激光点云数据进行实验,并使用误差评判标准与Kappa系数对滤波结果进行精度评价。结果表明,WPA-CSFTC模型的点云滤波总误差较经典CSF算法与CSFTC算法分别降低了6.13%、9.67%,Kappa系数较经典CSF算法与CSFTC算法分别提升了23.60%、10.36%,对于点云分类效果更优,具有较高的点云滤波稳定性与自适应性。

自来水厂排泥水处理中板框压滤脱水技术的应用

研究自来水厂排泥水处理中板框压滤脱水技术的应用,降低自来水厂的运行成本。以长桥自来水厂作为研究对象,采用板框压滤脱水技术完成自来水厂的排泥水处理,通过隔膜板框压滤机完成脱水;分析隔膜板框压滤机的设计参数,并通过过滤物质的性质选择压滤机的滤布;最终通过进泥、反吹、脱水、卸泥以及滤布清洗五个部分完成污泥脱水工作。实验表明该方法具有出泥含固率较高、脱水效果好等优势。

机载LiDAR测深点云SVB联合滤波算法

机载LiDAR测深(airborne LiDAR bathymetry, ALB)数据质量受海面破碎波浪、水体浮藻、鱼群及海底二次回波等多种因素影响。为剔除这些干扰产生的噪点,本文提出一种顾及水面、水体和水底(surface, volume, bottom, SVB)的联合滤波算法。针对水面噪点,通过构建双层布料模拟滤波模型分离水面点云;针对水体噪点,采用SOR(statistical outlier removal)滤波器剔除水体离群点;针对靠近地形主体的小尺度水底噪点,通过构建移动趋势面模型进行去噪平滑。为验证本文所提ALB滤波算法的性能,采用青岛胶州湾海域RIEGL VQ-840-G无人机载LiDAR测深数据进行验证,试验结果表明:SVB联合滤波算法对水面、水体、水底噪点一体化处理总体滤波精度和Kappa系数分别能够达到97.45%和0.947,在保证准确率的同时具有较高的效率。本文所提滤波算法可以较好地解决ALB点云滤波问题,能够为ALB测深数据点云滤波提供有效的解决方案。

复杂密林地区植被点云组合滤波方法研究

为提高密林地形激光雷达测量(Light Detection and Ranging,LiDAR)点云数据植被点和地面点精准分类精度,采用5大传统滤波方法对林区点云进行滤波精度评定,借助布料仿真滤波算法实施相应的初始滤波处理,经准确处理后得到地形特征相对完备的初始地表点,再对具有突出植被点的初始地表点实施迭代开运算,由此得出新的地表点。并借助Ⅰ类误差、Ⅱ类误差等一系列的指标获得科学的评估精确度。布料仿真算法与简单形态学算法组合滤波较传统滤波算法Ⅱ类、总误差均明显下降,Kappa系数呈增长趋势。结果表明,该方法适用于林区点云分类,可以获得较好的滤波效果。

伴生碳酸盐铁矿物对过滤机性能的影响研究

某铁矿选矿厂的过滤机过滤性能存在阶段性失能问题,为此开展了滤布堵塞物化学多元素分析、矿相分析、电子探针微区成分分析及滤布体视显微镜微观分析。结果表明:入选铁原矿中的部分铁白云石溶解后析晶形成的碳酸钙晶体沉积在滤布上,使得滤布逐渐变硬进而失去弹性,加之微细粒级矿粉以镶嵌、架桥、栓塞等形式进一步堵塞滤布孔道,最终导致过滤机滤布过滤性能系统性劣化且难以恢复。

大型立式压滤机滤布拆装装置

通过设计加工制作一种立式压滤机滤布拆装装置,代替人工作业,最终实现简单、安全、省时、省力的完成滤布拆装工作。

碱液净化系统中压滤机的除铁工艺研究

为增强带钢碱洗工艺中的碱液净化效果,实验使用厢式压滤机对碱液进行净化,其效果要优于斜板、磁滤和微滤。讨论了不同透气量滤布对净化效率、滤出液的杂质含量、杂质的粒径分布影响,对压滤时间、滤饼质量、卸泥周期进行计算,可作为工艺使用的指导。

板框压滤机拉板装置的改进设计

针对板框压滤机拉板装置极易发生故障及过滤效果较差的问题,从拉板构件材质选取、板框压滤机的安装误差调节及拉板装置的自动化控制三个方面进行拉板装置的改进设计。经现场试验后发现,改进后的板框压滤机具有更好的过滤效果,设备构件的损坏程度也大幅降低,实用效果较好。

微絮凝与滤布滤池组合工艺在城市景观用水水质提升中的应用

为了提高城市景观用水水质,项目采用微絮凝与滤布滤池组合工艺对京杭运河水进行处理。运行结果表明,微絮凝与滤布滤池组合工艺能够显著降低水体浊度,提高水体透明度。在PAC投加量为6 mg/L时,原水SS从52 mg/L降至9 mg/L,去除率为82.7%;TP从0.32 mg/L降至0.16 mg/L,去除率为50%;浊度从49.2 NTU降至4.6 NTU,去除率为90.7%;水体透明度显著提高,水质感官品质改善明显。此外,该系统还具有工艺运行稳定、占地面积小、建设周期短、自动化程度高、运行费用低等特点,因而适宜于城市景观水体水质的提升需求。

污泥深度脱水分析和全自动压滤机应用实践

从过滤速率方程可见,影响污泥深度脱水的主要因素有污泥性质(r、μ)、压力、泥饼厚度和时间。通过污泥调理、增加压力、降低泥饼厚度可以改善污泥的脱水效率和脱水后泥饼含水率,但要同时考虑经济性、安全性和污泥减量化、稳定化、无害化和资源化的需要。滤布行走式全自动压滤机,可以实现无人辅助卸泥全自动运行,单一调理剂聚合硫酸铁有效投加量占绝干污泥的比例为1.47%~2.1%,泥饼含水率50.15%~53.45%。

工程机械设备维护保养技术问题及对策

对工程机械设备进行定期的维护保养,可以有效延长其使用寿命。维护保养能够发现和解决潜在的安全隐患,定期检查可以及时发现设备的机械问题,防止在操作中发生故障,确保工作场所的安全。基于此,以龙州糖厂常用设备为研究对象,深入分析机械设备出现问题的原因,并制定具有针对性的维护保养方案,旨在确保设备长期稳定运行、提高生产效率、减少成本。

涤纶滤布改进口服液过滤工艺

目的利用涤纶滤布改进口服液的过滤工艺,得到澄清、合格的制剂。方法以涤纶滤布替换传统过滤工艺中的滤纸,放置于板框过滤机上,并添加滑石粉做助滤剂,再将此设备用于过滤血康口服液、银黄口服液、复方甘草口服溶液等3种制剂,并与传统过滤方法所得制剂对比。结果改进工艺所得3种制剂澄清,质量合格。结论涤伦滤布改进过滤工艺符合口服液的制备要求,工艺简单稳定,可明显减轻劳动强度且生产成本更低。

通天口服液制备工艺改进

目的利用新型过滤装置改进通天口服液的过滤及蒸馏液添加工艺。方法以涤纶滤布替换传统过滤工艺中的滤纸,放置于板框过滤机上,并添加滑石粉做助滤剂。蒸馏液不加吐温80增溶而直接加入到通天口服液清膏中,充分搅拌,加10%Na OH调p H值至4.5~6.5,加水至1200 L,再用上述过滤装置滤过,即得。结果与传统工艺所得制剂相比,改进工艺所得制剂澄清,质量合格,口感更佳。结论改进工艺符合通天口服液的制备要求,具备工艺简单稳定,产品口感好,减轻劳动强度且生产成本低的优点,有着广阔的应用前景。

高碱度铜精矿滤布的再生清洗

铜钼混合精矿的铜钼分离,通常在高碱度矿浆中抑铜浮钼。高碱度铜精矿的过滤,滤布极易堵塞、板结,严重影响过滤效率和生产的正常进行。为解决此类铜精矿过滤所普遍存在的问题,在对滤布失效原因分析的基础上,对滤布进行了多方案再生试验。结果表明:1醋酸既可像其他酸一样与滤布中镶嵌的矿物颗粒发生化学反应,与众不同之处还在于其能软化滤布、恢复滤布纤维弹性,因而在多种酸中清洗效果最好。2醋酸+超声清洗,较高的超声功率、较低的超声频率有利于改善清洗效果。3醋酸+加温清洗,适当提高清洗温度有利于提高清洗效率。4醋酸+超声+加温清洗,在醋酸溶液体积浓度为10%,温度为60℃,超声频率为20 kHz、功率为80 W/L情况下,对使用3d的滤布(透水率为3.09×10-3m/s)进行30 min的清洗,再生滤布的透水率为5.73×10-3m/s,与新滤布的透水率高度接近,可高效实现对滤布的再生。

圆盘真空过滤机的改造与实践

针对原有圆盘真空过滤机存在的诸多问题,从滤扇结构、主轴传动装置、卸料方式的改进和新型过滤布选用入手,对武钢矿业公司大冶铁矿的圆盘真空过滤系统进行了改造,并在现场取得了成功应用。与改造前相比,过滤效率提高了25-30%,滤饼水分也有所下降。

晋江市某污水处理厂三期工程设计

以晋江市某污水处理厂三期工程包括以原有一、二期工程的基础上的提标升级改造工程以及扩大规模的扩建工程,三期工程扩建后污水厂总处理能力达到15×104 m3/d。扩建工程二级处理采用UCT生化处理工艺,深度处理采用混凝沉淀+滤布滤池+紫外消毒处理工艺,改造工程及扩建工程增设旁路化学除磷工艺。运行结果表明,该污水处理厂运行稳定可靠,处理效果良好,出水水质达到GB 18918-2002中一级A标准。