基于散度的不同焦点图像融合方法

把散度的概念引入到图像分析中,考虑到图像在不同方向上的性质不同,提出了一种基于散度的相关性拉普拉斯变换不同焦点图像融合算法.首先对源图像进行相关性拉普拉斯分解,获得图像的低频和高频分量;然后对低频分量采用平均能量法进行融合,对高频分量利用图像梯度场的散度作为显著性特征进行融合;最后对融合后的图像分量进行拉普拉斯反变换重构出融合图像.实验结果表明该方法的保真度更高,边缘信息保留性能更好.     

含哈密顿算子的并联式内积张量泛函变分问题

讨论变分法中含哈密顿算子即梯度、散度和旋度的并联式张量的泛函变分问题.根据n阶张量并联式内积和串联式内积运算规则,给出张量泛函变分问题的基本引理.提出并证明含哈密顿算子的张量泛函变分问题的定理;通过直接对张量的梯度、散度和旋度进行变分,得到欧拉方程和相应的自然边界条件.通过若干算例验证了欧拉方程的正确性.扩展伴随算子的内涵,提出右伴随算子的概念,讨论伴随算子或自伴算子与梯度、散度和旋度算子的关系,指出所讨论的泛函变分问题实质上是符合伴随算子或自伴算子定义的运算.      

定常Navier-Stokes方程的三个梯度-散度稳定化Taylor-Hood有限元

本文针对定常Navier-Stokes方程给出了三种梯度-散度稳定化Taylor-Hood元.为了克服Taylor-Hood混合有限元离散迭代解不满足质量守恒律的问题,本文在已有的三种迭代格式上增加了梯度-散度稳定项,以便在得到连续离散速度和压力解的同时使离散速度解满足质量守恒律.在强唯一性条件下,本文证明了这三种梯度-散度稳定化Taylor-Hood元迭代格式的离散解在一定迭代次数下逼近Scott-Vogelius混合有限元离散解.数值实验验证了本文的结果.     

正交曲线坐标系下梯度、散度和旋度的公式

介绍梯度、散度和旋度在正交曲线坐标系下的表示公式, 并给出这些公式的一种证明方法     

三维空间场可引入几个"度”

对微分的外乘积、外微分形式做了初步的介绍,运用它同三维空间的梯度、旋度、散度相对应。指出在三维空间中只可引入梯度、旋度、散度、除此之外不可能再引入其它与之相对应的“度”。     

均匀覆层梯度半空间中的Love面波

对覆盖一层均匀各向同性材料的功能梯度半空间中的Love波频散问题进行了研究，给出了Love波频散方程的一般形式．对功能梯度半空间的反平面剪切波的运动控制方程进行了求解，给出了半空间的位移、应力解析解，导出了该解析解下的Love波频散方程的一般形式．以功能梯度材料的剪切弹性模量和质量密度沿深度方向均呈指数变化和抛物线变化两种情况为例，进行了计算和分析，给出了频散曲线．结果显示：在最低阶振型频散曲线中出现了截止频率。     

“电磁场”课程中梯度、散度、旋度教学方法探讨

本文分析了电磁场课程中梯度、散度、旋度的学习过程,以梯度为例,讲解了由特殊到一般,由具体到抽象的归纳法,以梯度和旋度为例,通过比较法讲解了旋度概念的学习和理解。在电磁场课程学习这三个概念中,运用上述方法可以取得较好的教学效果。     

基于改进DCGAN轮胎缺陷图像生成方法

针对深度卷积生成对抗网络的数据扩充方法存在生成图像质量差、模型框架不稳定、模型收敛速度慢等问题，提出一种改进DCGAN轮胎缺陷图像生成模型。将残差网络和注意力机制嵌入到DCGAN模型中，提升模型特征的提取能力；同时摒弃DCGAN损失函数JS散度，使用带有梯度惩罚项的Wasserstein距离，提高模型训练的稳定性。实验结果表明，使用给定模型生成的轮胎缺陷图像质量优于使用DCGAN，WGAN，CGAN与SAGAN所生成图像，其平均FID值可以达到116.28，最小FID值可以达到84.94。所提出的模型可以稳定生成质量更好的轮胎缺陷图像，为轮胎缺陷样本数据集的扩充提供了一种有效途径，有助于有效解决深度学习在缺陷检测领域发展所面临的小样本问题。     

水平集曲率引导的卡通—纹理图像分解

针对全变分(TV)正则项不利于保持图像拐角及已有分解变分模型中零散度向量函数被忽略的问题,提出一个水平集曲率引导的图像分解模型.首先,分析图像的曲率与梯度的关系,将水平集曲率与低通滤波器结合加入模型正则项.同时,对用于刻画纹理的H-1泛函,保留其忽略的零散度向量函数,给出带零散度向量函数约束的图像分解模型.然后,给出假设模型的算法及求解步骤.最后,用不同的图像在三个变分模型上进行分解实验,并展示了结构、纹理和零散度向量函数的向量场信息.结果表明,该模型能明显提高图像分解效果.     

CT孔隙岩石内部三维变形场数字实验

为研究数字体图像相关法(Digital volume correlation,DVC)测量孔隙类岩石内部三维变形场的可行性,利用X射线CT扫描获取孔隙岩石(中砂岩,红砂岩和油砂岩)的数字体图像,采用虚加变形的数字实验方法得到变形体图像,由DVC法得出测量值并进行比较分析.研究表明:孔隙类岩石内部结构可以作为散斑结构,应用DVC法计算内部变形,不同的结构特征,影响着DVC法的精度与准确度;油砂岩内部结构作为散斑结构时,具有较高的精度,其次是红砂岩,中砂岩;给出了评价三维散斑结构的指标-平均灰度梯度,平均灰度梯度值越大,相应的以该散斑结构进行DVC法计算时,所得精度与准确度也高;采用数字实验的分析孔隙岩石内部结构对DVC法计算精度的影响是一种简单易行的方法,其结果有助于实验方案的制定.     

发散步长准则下的增量聚合梯度算法

针对目标函数是若干光滑函数之和的优化问题,提出采用发散步长准则的增量聚合梯度算法。与增量梯度算法一样,增量聚合梯度算法的每次迭代也只需要计算其中一个函数的梯度。目前关于增量聚合梯度算法的研究主要是采用常值步长的增量聚合梯度算法,这一算法要求目标函数二阶连续可微且强凸,且常值步长的选取依赖最优点的二阶导数;而发散步长准则不依赖目标函数。在目标函数的梯度有界且李普希兹连续假设条件下,证明了采用发散步长的增量聚合梯度算法的收敛性;最后,通过数值例子验证了算法的收敛性,并与采用相同步长准则的增量梯度算法进行比较;数值结果表明对于某些优化问题,增量聚合梯度算法比采用相同步长的增量梯度算法更有效。     

关于Green定理的向量形式

通过引入梯度、旋度和散度,得到Green定理的向量形式.     

二阶散度型椭圆方程的梯度估计

探讨二阶线性散度型椭圆方程的内部梯度估计.在方程的系数函数和右端项函数都满足Dini连续条件下,证明了方程弱解的梯度也满足Dini连续.主要采用了方程弱解W~(1,2)的估计,局部L_∞估计及Caccioppoli不等式等先验估计,并进行迭代,得到方程解的梯度估计.进一步,当方程的系数函数及右端项函数均为Holder连续时,该结论也蕴含着解的梯度的Holder连续.     

二阶非线性散度型微分方程的最大值原理及其特征值问题

章给出了二阶非线性散度型微分方程的最大值原理，利用这些原理可获得解的估计，并可给出相应的特征值问题的特征值估计。     

Integral Theorems Based on a New Gradient Operator Derived from Biomembranes （Part I）： Fundamentals

A new gradient operator was derived in recent studies of topological structures and shape transitions in biomembranes. Because this operator has widespread potential uses in mechanics, physics, and biology, the operator‘s general mathematical characteristics should be investigated. This paper explores the integral characteristics of the operator. The second divergence and the differential properties of the operator are used to demonstrate new integral transformations for vector and scalar fields on curved surfaces, such as the second divergence theorem, the second gradient theorem, the second curl theorem, and the second circulation theorem. These new theorems provide a mathematical basis for the use of this operator in many disciplines.     

完备非紧梯度扩张Ricci孤立子的刚性

利用已有梯度Ricci孤立子的刚性定理, 讨论完备非紧梯度扩张Ricci孤立子, 在Ricci曲率非负、 径向曲率为0及Weyl张量的四阶散度非负的条件下, 得到了其刚性的结果.     

完备非紧梯度扩张Ricci孤立子的刚性

利用已有梯度Ricci孤立子的刚性定理, 讨论完备非紧梯度扩张Ricci孤立子, 在Ricci曲率非负、 径向曲率为0及Weyl张量的四阶散度非负的条件下, 得到了其刚性的结果.     

数学中场论的某些新探索及其在物理学中的应用

当数学分析中的空间维数和微积分的阶数n等推广到分数及各种数系时,场论及其公式也可以相应推广.笔者专门探讨了此时的Gauss定理,Stokes定理及相应的梯度、散度、旋度的推广,其中旋度可能有几种不同的形式,这又可以结合分形及复数维.最后探讨了在物理学中的应用,简述了由标量、矢量发展出的张量、旋量、扭量等.     

Integral Theorems Based on a New Gradient Operator Derived from Biomembranes （Part Ⅱ）： Applications

Based on the second gradient operator and corresponding integral theorems such as the second divergence theorem, the second gradient theorem, the second curl theorem, and the second circulation theorem on curved surfaces, a few new scalar differential operators are defined and a series of integral transformations are derived. Interesting transformations between the average curvature and the Gauss curvature are presented. Various conserved integrals related to the Gauss curvature and the second fundamental tensor are disclosed. The important applications of the results in disciplines such as the geometry, physics, mechanics, and biology are briefly discussed.