基于湍流气体火焰热图像特性的温度分布

利用数字图像计算机技术，开发出一套对火争热图像的实时采集与测量系统，在小型火焰试验台上，对湍流火焰的热图像特性进行了试验与理论研究，获得了湍动燃烧图像特性的变化规律，提出了用解决火焰热图像特性与温度分布映射关系的单色基准温度标定法，并探索了此方法用于三维温度场时，由于辐射叠加所造成的温度失真的修正方法。     

基于深度学习和光场成像的火焰三维温度场重建算法

提出一种基于深度学习和光场成像的火焰三维温度场快速重建算法.该算法利用卷积神经网络对火焰光场图像进行深层特征提取,建立了光场图像与三维温度场之间的映射关系,从而实现火焰三维温度场的快速重建;利用视在光线法构建了火焰光场图像和三维温度场数据集,对卷积神经网络进行训练,利用测试集对训练结果进行了验证和评价,并将卷积神经网络算法与传统非负最小二乘(NNLS)算法的重建结果进行了对比.结果 表明,基于深度学习和光场成像的火焰三维温度场重建算法可准确重建火焰温度场,同时具有较高的计算效率(火焰的网格划分为10×8×15,NNLS算法的重建时间为4759 s,深度学习算法的重建时间为830 μs),平均相对误差为0.14％,且对于图像噪声具有良好的鲁棒性.     

复杂温度场图像重建算法实验研究

在声学法燃煤锅炉炉膛火焰温度场重建中,重建算法是实现温度场重建的关键.提出一种新的复杂温度场图像重建算法,通过在温度场重建中加入先验信息矩阵,实现在较少声波飞行时间测量数据下的复杂温度场图像的重建.用该算法结合所研制的实验系统对实际燃烧火焰温度场进行了重建实验,给出了实验结果.实验结果表明,该算法可实现复杂温度场图像重建.     

基于CCD的高炉风口回旋区三维温度场的检测技术

在存在多介质的高炉回旋区内,首先利用安装在风口直吹管窥视孔的电荷耦合器件( charged couple device, CCD)摄像机可以获得高炉回旋区内累积的二维温度辐射图像,然后将高炉回旋区均分成若干小块,利用数学模型近似模拟回旋区内的辐射传热过程并建立矩阵方程,通过求解方程获得高炉回旋区内的三维温度场。在模拟辐射传热过程中,本文提出了一种更有效也更符合实际生产的新方法———基于距离的高斯函数模型来模拟高炉内介质的辐射能量传播过程并获得了较好的三维温度场。由于存在波动误差以及电荷耦合器件摄像机测量误差等,所以我们通过在测量数据中添加随机误差来验证重构温度场的有效性以及稳定性。结果显示重构的三维温度场与真实温度场非常接近,误差在高炉工业允许的5%范围以内。     

女性乳腺红外热图像特征分析及其与超声影像的对比

利用一种新型的红外热成像技术,实验获得女性乳腺的红外热图像,结合乳腺组织温度场的数值模拟,分析乳腺体表的红外热辐射特征,同时将红外热成像技术的探测结果与超声诊断结果进行比较,获得较好的一致性. 研究结果有望为乳腺红外热图像的解读提供参考,具有重要的临床应用价值.     

用联合代数迭代技术重建三维温度场

通过计算机模拟运算并结合温度场的先验知识，研究了将联合代数迭代技术用于全息干涉计量三维折射率场时的重建精度与视角范围、视角方向的关系以及误差与迭代次数的关系。得出只要选择合适视角方向，小视角范围的干涉条纹数据也能获得满意重建图像的结论。以火焰为例，验证了一个截面的火焰温度分布。     

应用液晶粒子测量液体温度场

液晶粒子测量流体温度场是一种新型的测温方法．该方法以微囊化的胆甾型液晶为温度传感器，与图象处理技术相结合，可同时获得温度场和速度场．本文综述了这种测试技术的实验系统，历史发展，测温原理和率定方法，并对该技术在实验中可能产生的误差进行了分析．强调了此方法应用于流体温度场测量的优越性，认为这种实验方法必将在传热传质等问题的研究中发挥重要作用．     

基于光场分层成像的火焰三维温度场测量

为了实现瞬态火焰的三维温度场的测量,提出了一种基于光场分层成像技术的火焰温度场测量方法.利用光场相机通过一次曝光,将各个聚焦平面的信息储存在一张原始光场图像上,通过光场重聚焦技术获得了不同聚焦面的火焰图像序列,结合图像反演算法得到了高精度、实时性的火焰各断层图像,进而实现三维温度场分布的重建.建立了基于光场分层成像技术的火焰温度测量系统,实现对火焰三维空间上4个断层面的温度场重建.结果表明,重建的第1,4层的火焰面积较小,低温区域位置较低,第2,3层的火焰面积较大,低温区域位置较高;每层的火焰分布都是中部边缘处温度最高,且各层的火焰分布之间有明显差别.火焰重建实验结果符合燃烧火焰的外形结构和内部的温度分布结构,证明了此方法的可行性.     

热风加热沥青路面的湍流共轭传热与温度场预测

为了揭示沥青路面传热机理，研究了热风冲击射流对流换热和沥青路面内部导热的共轭传热过程，建立了热风加热沥青路面的冲击射流湍流共轭传热理论模型，采用大涡模拟研究了沥青路面温度场分布，获得了沥青路面温度场样本数据.利用本征正交分解法(POD)对温度场样本数据进行降阶处理，选取径向基函数插值方法，预测出了沥青路面温度场分布.仿真和实验结果表明：热风加热沥青路面冲击射流的湍流模型计算结果与实验温度的平均误差为5.4%;温度场预测精度随着选取模态阶数的增大而增强，采用POD分解与径向基函数插值方法计算温度场耗时仅为数值计算时间的0.63%,实现了沥青路面温度场快速且高精度的预测.     

退卷积法提高CCD探测随机光场分辨率的理论与实验研究

基于多次成像提出了退卷积法对原始图像进行处理，消除探测孔径的影响，获得较高分辨率的图像，通过实验成功的提高了现有CCD的分辨率，获得了4倍于原始图像分辨率的图像。     

铁磁材料居里温度测量的matlab分析

铁磁材料居里温度测量的关键在于利用数据所作图像来确定铁磁材料的居里温度,对无规律的数据值序列如何进行精确处理是其困难之处.利用传统的作图法只能显示出各物理量之间的粗略函数图像,且当数据值序列无明显规律时,作图法无法确定物理量间的函数关系式.此时利用作图法必将导致较大的偶然误差.此外对同一组数据多次利用作图法处理时,将得到误差不同的实验结果.而matlab所提供的强大数据分析计算功能使问题变得精确、简化.应用于铁磁材料的居里温度测量必能提高处理结果的精确度,减少在处理过程中所引入的偶然误差.     

山地城市热环境及其聚落特征的关联分析

以重庆主城区为研究对象,利用Landsat 8传感器OLI和TIRS获取的遥感影像为数据源,进行城市聚落特征包括地形特征、土地利用等与地表温度的差异性分析。结果表明:城市的热环境空间分布差异较大,海拔高度对温度的影响强于地形起伏度;(NDVI、NDBI、MNDWI等)和地表温度的相关关系呈分段线性关系;不同土地利用类型的热强度和热变异程度差异明显,建设用地的温度最高且斑块温度间的变异性最强,虽然水体的平均温度最低,但斑块温度间的变异性却较高;从格网分析的结果可以看出,格网内部水体的"冷岛效应"明显、建设用地的"热岛效应"显著,耕地与自然植被面积的增加使得各空间格网温度更趋向于稳定。     

基于CL向量小波变换的图像信息隐藏方法

利用图像经过CL向量小波变换后,能量不但汇聚在最低分辨率的子图像上,而且还进一步汇聚在最低分辨率子图像的第一个分量上的特点,将调整后的机密图像嵌入到掩护的高频部分,再进行向量小波逆变换,得到包含机密图像的伪装图像.对伪装图像进行向量小波变换,提取出调整后的机密图像数据,施行逆调整,恢复出原始机密图像.图像恢复中所用到的所有数据来自伪装图像,不附加信息传输量.实验结果表明该方法生成的伪装图像具有较好的隐蔽性,有效地减小了传统方法生成的伪装图像与掩护图像的视觉差异;同时从伪装图像中恢复的机密图像保真度高,说明算法是可靠和实用的.     

锅炉炉膛火焰温度预测和报警控制系统

锅炉炉膛火焰的图像由CCD摄像机、传像光纤和图像采集卡采入计算机,经预处理后,由计算机中的BP神经网络控制器对这些图像数据进行在线训练,获得温度与图像灰度值之间的关系,然后通过训练过的神经网络就可预估温度,从而进行锅炉炉膛火焰温度的预测和报警。     

基于CPLD的高性能自然伽马能谱测井仪的研制

研制了一种与成像测井高速遥传系统配接的高性能自然伽马能谱测井仪.该仪器由脉冲幅度分析、辅助参数采集、高压控制和传输接口组成.重点介绍仪器的设计方案和分析数字控制部件及软件的功能.脉冲幅度分析单元采用12位高速A/D转换器及基于CPLD的硬件成谱逻辑,脉冲处理速度接近A/D转换速率,明显优于国外同类仪器采用的软件处理方式.传输接口由一个下行命令通道和两个上行数据通道构成,采用曼彻斯特编码方式,可挂接到SL6000 及ECLIPS5700 成像测井系统.     

草原生态远程监测系统的设计与实现

分析了无线通信GPRS(General Packet Radio Service)和微处理器DSP技术,提出了基于 GPRS 的草原生态远程监测系统设计方案,论证了一种基于DSP微处理器和GPRS网络通信技术实现远程数据传输的系统,从而实现远程数据和图像的实时监测功能.本系统的核心内容是通过TMS320LF2407A DSP控制图像、温度、湿度、风速等传感器采集数据,并将采集到的数据送到GPRS DTU(GPRS Data Transmission Unit),最终通过GPRS、Internet网络传送到控制中心,控制中心将收到数据存储,并恢复出原图像.     

多时相SAR图像水稻分布信息提取方法研究

以多时相的ENVISAT ASAR数据为基础,对水稻分布信息提取的图像获取、图像预处理、图像分类和分类精度评价等一系列问题进行了详尽的探讨.分析了水稻的雷达后项散射随其不同生长阶段变化的特殊性质,提出了进行水稻分类ASAR数据处理流程和分类方法.以福州地区为例进行了试验,分类精度达到86.64%.     

基于卷积神经网络的图像分类研究进展

基于卷积神经网络的图像分类算法的优势是传统方法无法比拟的。卷积神经网络利用其设计好的网络结构和权值共享的特点,能够从数量庞大的训练数据中学习图像底层到高级语义的抽象特征,而且端到端的学习省去了在每一个独立学习任务执行之前所做的数据标注。多年来,卷积神经网络经过科研人员的探索和尝试,从最开始的多层神经网络模型,演变出多种优化结构,性能不断提高。本文介绍了基于卷积神经网络图像分类算法的研究进展,叙述了卷积神经网络在图像分类中的经典模型和近年来的改进方法,并对各个模型进行分析,展示各种方法在ImageNet公共数据集上的性能表现,最后对基于卷积神经网络的图像分类算法的研究进行总结和展望。     

Measurement of contact angle between stainless steel surface and carbon dioxide by pendant drop method

To measure contact angle between CO2 and solid surface, in this study a visual high-pressure vessel has been developed, with a corresponding well-controlled constant temperature system. Pendant drop method is applied to the investigation of the contact angles of CO2 on a stainless steel surface in its own vapor. The image of the pendant drop is recorded by a camera, and a B-Snake method is used to analyze the contour and the contact angle of the droplet. The experimental results have provided a set of well tested data, which show that C02 has good infiltration into stainless steel surface and the developed method can be used as a standard testing one for measuring the contact angle between high-pressure liquid and solid surface.