一种用于视觉跟踪的低秩上下文感知的相关滤波器

基于DCF的目标跟踪方法在保持实时运行时,由于在精度和鲁棒性之间实现了很好的权衡而备受关注。但是,当出现遮挡、移出视野、平面外旋转等干扰时,现有跟踪器仍面临着模型漂移甚至跟踪失败的情况。为此,提出了一种基于低秩上下文感知的相关滤波器LR_CACF。具体来说,在滤波器学习阶段,直接将目标及其上下文信息集成到DCF框架中,以更好地将目标从背景中鉴别出来;同时,对跨帧视频施加低秩约束以强调时序平滑性,使得学习的滤波器处于一个低维的鉴别流行上,进一步提高了跟踪性能;然后,利用ADMM实现滤波模型的高效优化;此外,针对模型失真的问题,启动多模态检测机制来识别响应图的可靠性,当反馈不可靠时,滤波器停止训练,同时扩大搜索区域,并采用区域重叠的方法重新捕获目标。在OTB-50,OTB-100和DTB70数据集上进行了大量实验,实验结果表明,相对于基线SAMF_CA,在DP方面,LR_CACF分别获得了6.9%,4.0%和7.1%的增益,AUC分别提高了3.6%,2.7%和5.4%。基于属性分析的结果表明,LR_CACF尤其擅长处理遮挡、移出视野、平面外旋转、低分辨率和快速运动等场景。

喷砂压力对钛合金镀层缺陷的影响

航空航天等钛合金关键部件的镀层缺陷问题一直是研究热点。针对钛合金母材喷砂处理导致镀铬层缺陷严重的问题,研究了喷砂参数对钛合金镀层缺陷的影响。并采用磁粉检测、金相显微镜、能谱仪和扫描电镜等对镀层缺陷形成原因进行分析,给出喷砂参数建议。试验结果表明,钛合金在喷砂处理时,会使白刚玉砂镶嵌到钛合金母材表面,导致镀层与母材结合力差并发生开裂。采用100目(150μm)白刚玉砂,0.4 MPa喷砂压力,可以有效改善白刚玉砂在母材表面的残留现象,为获得高质量钛合金镀层的母材喷砂参数的选择提供了指导。

电镀过程中析氢反应的抑制与机理

电镀是工业上常用的表面处理技术之一,然而电镀过程会伴随析氢反应(HER),产生的氢原子一部分进入基体之中,导致镀层鼓泡、基体开裂或氢脆等危害。目前工业中常用的解决措施是对镀后工件在200℃除氢4~24 h,但长时间的除氢处理不仅生产效率低,还会消耗大量能源。本文通过Devanathan-Stachurski双电解池研究稀土盐对电镀过程中氢渗透行为的影响,同时探索在电镀过程稀土盐作为添加剂对电镀过程中阴极析氢反应的影响,并基于Iyer-Pickering-Zamanzadeh(IPZ)模型,拟合计算添加稀土盐后电镀过程中HER动力学参数。结果表明:稀土盐显著抑制电镀过程中的氢渗透,可以节约电镀后处理时间和减少除氢后处理过程的能量需求,为电镀行业的节能减排提供新的思路。

镍夹层添加对激光熔丝增材制造钛/钢金属复合材料界面组织与性能影响研究

针对钛/钢复合材料增材制造过程中易形成脆性Ti-Fe金属间化合物、恶化界面性能的问题。选择镍(ERNi-1)作为夹层,采用激光熔丝增材制造技术实现了TC4/309L复合材料的一体化制备。重点分析了Ni夹层添加对于界面组织与性能的影响,结果表明:添加Ni夹层的钛/钢复合材料的界面主要由Fe/Ni界面和Ti/Ni界面组成。其中,对于Fe/Ni界面Fe和Ni形成了无限固溶体,且未发现明显的裂纹和气孔等缺陷,实现了良好的冶金结合;在Ti/Ni界面中含有TiFe、TiNi_(3)、TiNi、Ti_(2)Ni等多种脆性金属间化合物,界面最大硬度达到670.1 HV。界面结合强度的微区拉伸试验显示,其结合强度为30.5 MPa,断裂于Ti/Ni界面位置,呈脆性断裂特征。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定Ti65高温钛合金中16种元素

以盐酸-氢氟酸-硝酸混合酸体系溶解样品,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)测定Ti65钛合金中Al、Sn、Zr、Mo、Si、Ta、Nb、W 8种合金元素以及Cr、Mn、Cu、Ni、B、Y、Re、Fe 8种杂质元素含量的分析方法。考察了钛基体和共存元素对待测元素的影响以及硅标准溶液基体对Al元素测定的影响,采用基体匹配法消除了基体效应的影响,并通过合金元素匹配消除了光谱干扰。优化的仪器分析参数为高频功率1.2 kW,雾化气压力200 kPa。在优化实验条件下建立工作曲线,其线性相关系数均不小于0.9987,各元素的检出限为0.00003%~0.010%。采用该方法测定钛合金标准样品以及配制的Ti65钛合金模拟样品,实验结果与理论值相吻合。实验结果的相对标准偏差在8.6%以内,加标回收率为98.0%~104%。

钛合金环肋结构焊接应力变形与承载能力仿真分析

环肋圆柱壳结构抗压能力强,组焊过程方便。但焊接通常带有残余应力与变形,对该类结构的承载能力造成不利影响。本文采用有限元仿真方法,对钛合金环肋圆柱壳结构进行了纵缝焊接—环缝焊接—肋骨焊接—外压承载的全流程模拟。研究发现,焊接完成后焊后等效米塞斯应力接近材料屈服强度,对于大型结构而言,总变形相对较小,最大为17.23 mm。在承载压力从0加载到20 MPa的过程中,结构的变形呈现近似线性变化,结构均能够很好地承受载荷,但随着压力持续增大,应力水平随之升高,结构开始出现非线性的变形趋势。在无焊接缺陷存在的情况下,残余应力的存在对结构的承载影响不显著。研究结果为后续该类型结构的承载水平提供一定的技术参考。

某型航空导叶作动筒振动性能仿真分析

针对航空导叶作动筒在复杂工况下的损坏问题,为在设计阶段预测产品可能出现的损坏,获取导叶作动筒标准载荷下的易损位置,利用有限元仿真建模方法建立了该型作动筒的模态分析、谐响应分析、随机振动分析与疲劳分析仿真模型。通过对数正弦扫频试验验证了模态分析仿真模型的准确性,获得了振型、固有频率与功率谱载荷下的应力响应等信息。考虑作动筒活塞的轴向伺服工作影响,在标准功率谱上叠加伺服工作正弦载荷模拟了该工况。建立随机振动情况下的疲劳寿命分析仿真模型,活塞与活塞密封圈的疲劳寿命结果在可接受范围内,为该航空作动筒结构优化设计提供了依据。

导叶作动器参数敏感性分析

液压作动器以其高可靠性、高功重比和高适应性等优点被广泛应用于航空领域,其动静态性能的提升主要取决于系统的关键参数匹配.建立了发动机导叶作动器的性能仿真模型,并基于试验验证了模型结果的精度,利用该模型分析了作动器的作动筒两腔面积差、冷却孔直径、伺服阀额定流量和管路直径等关键设计参数,对最大速度、响应时间、跟踪误差和频率响应等动静态性能的敏感性问题,得到了参数影响规律及影响程度,并量化计算了参数对性能的敏感性,得到了参数的敏感性排序为额定流量>面积差>冷却孔直径>管径,为作动器产品的参数匹配设计提供了参考依据和理论支撑.

航空液压作动器高精度性能仿真模型研究

提出了一种高精度性能仿真模型搭建方法,分析油液弹性模量变化、管路内能量损失、伺服阀零位偏移等因素对性能的影响机制,以等效阻尼、等效弹簧的形式修正基本功能模型,从而搭建航空液压作动器的高精度性能仿真模型。并基于斜坡响应试验验证了仿真模型的精度,达到92%以上,证明了高精度建模方法的可靠性。

双层药型罩结构参数对其射流影响的重要度分析

由于传统的单层药型罩能量利用率较低,为了提高未来弹药的威力,许多专家提出了双层药型罩的概念,双层药型罩所形成的射流头部速度不但明显提高,而且射流性能也有所改善,并且还能够大大提高药型罩的利用率。为了深入研究双层药型罩结构参数对其形成的射流性能的影响程度,采用提出的数值模拟思路对文献中工况2的模型进行仿真计算并与其试验结果相比较,工况2的试验结果为内罩速度为2486 m/s,通过数值模拟思路仿真计算出其内罩速度为2410 m/s,数值模拟结果与试验结果误差不超过4%,保证了数值模拟的准确性。简述了双层药型罩形成射流的基本原理,同时设计不同结构参数的双层药型罩仿真方案并构造出正交设计表,采用正交设计方法分析双层药型罩壁厚、聚能装药高度、双层药型罩锥角对其形成射流的影响,以射流的头部速度为指标,通过极差分析方法得出不同因素对双层药型罩射流性能的影响程度,并且找到形成射流性能较优的结构参数。结果表明:在研究的范围内,影响双层药型罩射流性能的重要度排序为壁厚n﹥装药高度h﹥锥角α,通过正交设计得出的最优组合为A1B1C3,也就是双层药型罩锥角为50°、双层药型罩壁厚为2 mm、聚能装药高度为75 mm。

基于试验的伺服作动器仿真模型可信度评估方法研究

航空伺服作动器是飞机中的关键元件之一,面对目前航空液压元件高性能发展的需求,采用数字化手段搭建性能仿真模型成为伺服作动器研究的重要手段。为了保障后续基于该模型的优化分析结果具有可靠性,需要对该模型的输出结果进行评估验证。由于航空伺服作动器的实际工况复杂多变,为了更全面、可靠地评估仿真模型对各工况下伺服作动器的性能表现的复现程度,提出了一种仿真模型可信度评估方法,从试验数据来源设计到模型验证设计,保证模型评估的试验工况全面性以及试验数据的典型性、可靠性;基于对试验数据的置信区间计算,量化评估仿真结果具备的可信度,有助于更好地解释、改进仿真模型。通过所提可信度评估方法验证,所建伺服作动器的性能仿真模型对斜坡响应工况的模拟可信度达92%,对阶跃响应工况的模拟可信度达93%~96%。

小型光电编码器自动检测系统

设计了小型光电编码器自动检测系统,用于准确快速地检测小型光电轴角编码器的误差。采用21位高精度光电编码器作为角度基准来检测低精度的小型光电编码器。用控制系统转动编码器,此时高精度编码器与被检编码器之差即为小型编码器在该位置的误差。检测完毕,根据需要将编码器的误差通过USB接口传输给上位机保存并进行深度分析。采用该系统检测某型号的15位编码器,得到的均方差为29.1″,而传统方法检测的误差均方差为28.5″,表明设计的检测系统满足检测精度要求。

基于DSP的光电编码器自动检测系统

传统的光电编码器的精度检测利用平行光管和多面体,其缺点是检测时间长,需要有经验的师傅;编码器误码检测则通过旋转编码器,使二进制灯排逐次进位,同样监测效率低,且容易错判。文中设计了一套光电编码器自动检测系统,基准编码器、电机和被检编码器同轴连接,其中24位基准编码器作为精度检测基准和位置反馈元件构成闭环系统,以DSP为核心的控制器控制自动检测系统工作在两种模式下,精度检测工作在位置模式下,错码检测工作在速度模式下,可以检测精度的同时对错码进行判别。采用该系统对两台14位编码器进行检测,实验结果表明精度检测数据与采用平行光管精度检测数据一致。该系统可提高检测效率,缩短编码器设计周期,可以推广到其他型号编码器调试与检测中。

大功率激光扩束器的光学设计

为了使激光扩束器可以长时间的工作于大功率激光照射情况下,在传统多波长激光扩束器的基础上,利用变更材料和结构的方法进行改进,设计了2.3倍和6倍两级扩束的激光扩束器,用光学设计软件分析其像质并进行优化,对像质进行理论分析;加工成型后,置于实际环境中进行实验。经实验验证,在调Q脉冲激光器的峰值功率高达20MW的大功率激光照射下,在系统后1m位置出射光束直径分别为24.5mm和154.8mm,脉冲间隔可以在5s以上,并很好地保持了高斯光束的固有特性。结果表明,扩束器完全达到设计要求,有良好的使用效果。

高斯混合模型自适应微光图像增强

为了改善微光情况下可见光图像传感器输出图像的质量,提出了一种基于高斯混合模型的自适应微光图像增强算法。对图像的直方图进行混合高斯建模,应用改进的期望最大化算法对直方图拟合,从而获取高斯混合模型的最优参数,然后根据各个聚类的交点将直方图分区,最后确定输出图像所属聚类的映射关系,同时应用保持最大熵方法逼近人类视觉特性映射函数得到最终的增强图像。实验结果表明,此图像增强模型能自适应确定最佳聚类个数,提高直方图拟合的运算速度,一帧图像平均处理时间为0.37s,在相关信息熵和纹理信息等的客观评价中,增强结果明显优于传统方法,有效地提高了微光图像的对比度,同时保持了图像的细节。

热等静压对ZL205A壳体铸件缺陷及力学性能的影响

研究了热等静压(520℃±10℃,120 MPa,2 h)对ZL205A合金壳体铸件缺陷、组织及力学性能的影响。结果表明:铸件缩松缺陷等级为4级,热等静压后经X光检测未见缺陷;T5处理后,铸件本体抗拉强度由428 MPa提高到477 MPa,伸长率由2.3%提高到6.8%;热等静压后铸件晶粒度无变化。

多尺度图像增强可见光与红外图像融合

针对同一场景在可见光和红外传感器得到的图像其高频细节部分存在着较大差异这一特点,首先对已经配准的红外传感器和可见光得到的图像进行小波变换,在多尺度下对两幅图像进行边缘提取。然后以局部模方为活性测度,局部模方的比值为匹配测度,并且利用图像的边缘特征指导融合策略,经过合成模块和多尺度逆变换得到融合图像。最后对融合后的图像进行图像增强,并对其进行客观评价,证明了本文方法的有效性。

基于图像处理的机载光电平台自动调焦方法

研究了图像处理的自动调焦方法在机载光电成像设备中的应用。提出了基于图像斜边、水平和垂直边缘检测的调焦评价算子——Bevel算子和Mix算子。选取边缘检测算子和卷积算子分别作为调焦粗搜索和精搜索阶段的清晰度评价算子,设计了适合自动调焦的隔行隔列调焦区域选择方法。采用了变步长爬山搜索法、局部全局搜索法和综合搜索法3种调焦控制策略,使用调焦行程为131步,焦深为2步的变焦镜头,其调焦时间分别从全局搜索法的37s缩短至3～4s、4～6s和3～5s。实验结果表明,该方法能够满足机载光电成像设备的调焦实时性和精确性要求。

TA15M钛合金材料槽口结构电子束焊接精准修复技术研究

本文针对TA15M材料钛合金槽口结构净尺寸零件缺陷,采用电子束焊工艺进行精密修补。对材料从工艺方法到力学性能进行系统性分析,采用数值模型对工艺方案验证,辅助参数优化。研究应力与变形影响规律,提出合理的焊接工艺。

消磁电流过渡过程对消磁效果的影响

从现有消磁电流的通电制式出发,通过求解数理方程,提出了利用小阶跃叠加法分析和计算过渡过程磁化作用的新方法,理论上定量分析研究了不同制式的消磁电流对铁磁物质的磁化效果。设计的可控电源系统实现了输出电流各种参数的可调,实验验证了过渡过程不同的电流的消磁效果和结果磁场的稳定性。结果表明,在消磁电源能量足够的条件下,过渡过程的长短对消磁效果和结果磁场稳定性的影响微不足道。