电容层析成像算法

电容层析成像技术具有非侵入,响应快,低成本,测量范围宽及易于安装等特点,在多相流在线检测中具有良好的发展前景.电容成像中图像的重建算法与技术,是其在工业实际中得以应用的关键.近年来在图像重建方面的研究取得了较大的进展,Tikhonov正则法,Landweber迭代法、同步跌代法、神经网络法、共轭梯度法及通用迭代法的图像重建质量较LBP法有了明显提高.     

面向网格简化的STL拓扑信息快速重建算法

以STL模型为研究对象，针对网格简化要求的显式、完整拓扑关系，提出了一种快速构建拓扑信息的新算法．在优化选取拓扑信息构建顺序的基础上，一方面针对各种几何元素的特点选取有效的数据结构，在数据组织层次上保证顶点归并的效率和几何元素的检索效率；另一方面，充分利用顶点与其邻接点和邻接面的关系，将边归并的比较范围控制在顶点的邻域，并在全局遍历时选择数据规模最小的顶点．算法具备优良的时间效率性，提高了网格简化预处理的效率．     

电容成像图像重建算法原理及评价

对现有的电容成像图像重建算法进行了综述并介绍了其原理,其中包括线性反投影法(LBP)、基于奇异值分解(SVD)的直接算法、Tikhonov正则化方法、Newton-Raphson算法、最速下降法、Landweber迭代算法、代数重建技术(ART)、同步迭代重建技术(SIRT)和基于模型的重建算法。在此基础上使用仿真和实验数据对目前主要使用的线性反投影法、基于奇异值分解的直接方法、Tikhonov正则化方法、Tikhonov迭代、投影Landweber迭代等进行了评价。对它们从电容值误差、图像误差、相关系数和耗用时间几个角度进行了比较,并对今后电容成像图像重建算法的发展方向提出了一些看法。     

三维测量系统中线性CCD相机的直接线性变换

多组线性电荷耦合器件 (CCD)相机的直接线性变换 (DL T)中的每组 7个系数用于惟一确定对应相机的 8个内外方位元素对三维坐标解算有重要意义。分析了多组一维成像单元的标志点三维坐标重建原理。每个成像单元实际上只有 7个可用的内外方位元素 ,且与 DL T方程中系数的数目相符合 ,消除了可能由于系数和相机物理参数个数不等引入的重建误差。在自行研制的系统上进行了静态标志点的测试。结果表明 :在 70 0 m m× 76 0 mm× 5 0 0 mm的测量范围内 ,X、Y、Z坐标误差值都小于 1mm。     

济南市南部山区采石废弃地的生态恢复探讨

在分析了济南南部山区废弃地现状及对环境的负面影响的基础上,在生态恢复理论的指导下,讨论了采石废弃地生态恢复技术途径与模式.指出应以植被重建为恢复目标,重点是改良基质,选择耐旱、耐瘠、速生、生物量大的灌木与草本为先锋植物种类,并结合当地条件,种植不同特性的植物.     

科学家社会责任感面临的新挑战及其重建途径

高科技时代社会对科学家的社会角色期望在不断提升,科学家的社会责任感面临着新的挑战:科学自主性受到的威胁、学术自由的失范、科学精神的丧失都严重影响着科学家的社会责任感。因此,必须重构科学家的社会责任感,增强对科学家的科学人文主义教育、提倡科学家积极参与社会政治生活、发挥国际科学家组织的积极作用、道德约束与法律监督的相互整合是重建科学家社会责任感的有效途径。这些途径会引导科学家明确自己的社会角色规范,更好地承担起相应的社会责任。     

嫦娥三号“玉兔号”巡视器遥操作中的关键技术

2013年12月14日,"嫦娥三号"成功地将月面着陆器和"玉兔号"巡视器送抵月球,这标志着我国已完成了探月工程中"落"月的重要阶段.嫦娥三号任务的一个关键组成部分是由地面遥操作中心控制"玉兔号"巡视器在月面非结构化环境中进行巡视和科学探测,而遥操作技术正是该组成部分成功实施的关键."玉兔号"巡视器遥操作技术主要包括巡视器的导航定位、月面地形重构、行驶路径规划和机械臂探测等关键步骤,这些步骤相互支撑与融合,保证了嫦娥三号任务的顺利实施.本文在对上述4个方面关键技术的发展和应用现状进行总结的基础上,阐述了相关的主要技术途径及其应用特点,分析了各种技术在"玉兔号"月面巡视与科学探测任务实施中的发挥的重要作用,并评述了它们的发展潜力和应用前景,对中国探月工程以及后续火星探测工程中的遥操作具有一定的指导意义.     

基于CT断层图像的数字重建射线影像快速射线跟踪算法研究

提出了一种由序列断层图像进行数字重建射线影像的快速射线跟踪算法。采用基于向量的射线跟踪算法,利用计算机体层摄影数据模拟人体组织对辐射线的吸收规律。算法仅有加法及减法运算,计算简便,不需要通过解方程获得相应交点,具有成像时间短、运算速度快等特点。对三维假体存储和检索算法进行了改进,可以实现在线DRR计算,提高了计算速度。最后,对初步得到的DRR影像做进一步数字处理,提高了实用价值。     

树轮宽度记录的松潘地区年平均气温变化

利用采自四川省松潘县境内3个样本点的冷杉树轮样本建立了树轮宽度标准年表(STD),并合并成了区域年表(RC).与气候要素进行相关分析发现,该地区树木径向生长主要受到温度的限制,树轮年表与多个月份的气温相关显著,其中,区域年表与前一年9月至当年8月(P9C8)平均气温的相关最高(r=0.576,P0.0001).在此基础上,利用区域年表重建了松潘地区1701年以来的年平均气温变化,重建方程稳定,其方差解释量达33.2%(R2adj=32%,N=59,F=28.33).重建结果显示,在过去310年间,该地区先后经历了8个偏暖阶段和7个偏冷阶段.通过时空相关分析,表明重建序列具有较好的时空代表性.此外,重建结果不仅通过了统计检验,还得到了海螺沟冰川末端变化、周边地区其他树轮资料重建的温度结果以及气象灾害历史记录的验证,证实了重建序列的可靠性.多窗谱分析结果显示该地区气温变化存在显著的2~3 a,26 a,准33 a和准40 a周期变化.     

基于物理的海洋场景模拟技术综述

系统阐述海洋场景模拟的发展历程以及当前基于物理的海洋场景模拟热点问题和前沿理论,并对浪花的动态仿真、流体表面重建以及流固耦合等细节增强策略进行详细分析和总结,就实时模拟问题中的加速策略进行了简要论述.