考虑人眼视觉特性的射线检测数字图像质量评价方法

针对增强处理后图像的客观评价值和主观评价值不一致的问题,提出了一种基于人眼视觉特性的图像质量评价方法.通过分析人眼视觉系统的感应特性,给出了位置影响因子、细节影响因子和灰度影响因子的定义,综合这些影响因子后得到了基于人眼视觉的质量影响权值.采用该权值对图像失真敏感度、失真度、信息熵增量和结构相似度等客观评价指标进行重构,并对各重构后的客观评价指标进行综合,得到了图像评价的综合指标.实验结果表明,该方法的线性相关系数比峰值信噪比和结构相似度分别提升了80.02％和78.85％,绝对误差均值比峰值信噪比和结构相似度分别提升了3.96％和7.96倍,均方根比峰值信噪比和结构相似度提升了6.45％和8.37倍,Spearman等级相关系数比峰值信噪比和结构相似度分别提高了1.01倍和1.69倍,表明该方法的评价正确性高、单调性最优,因此更适合于对射线检测数字图像的质量评价.     

基于浮力驱动系统的低功耗升沉运动控制策略

针对地转海洋学实时阵列(ARGO)浮标的无动力升沉运动,提出了一种新型ARGO浮标混合浮力驱动技术(HBAT),介绍了其组成及工作原理;在分析ARGO浮标及HBAT特性的基础上,建立了ARGO浮标的数学模型.以降低下潜功耗、提升动态特性为目标,对多种浮力驱动控制器的动态特性及功耗进行了对比分析;同时,以上浮功耗最低为目标,对不同最大工作压差下的上浮运动中的功耗进行了分析.结果表明:在下潜运动中,模糊PID(比例-积分-微分)控制器在负载扰动下具有较好的动态特性与功耗特性,能够适应海洋复杂多变的环境,提升ARGO浮标工作性能;而在上浮运动过程中,当齿轮泵的最大工作压差为9.2 MPa时,浮力驱动系统的功耗最低,约为2.023 W·h.     

潜器浮力调节系统的低功耗控制策略

针对潜器浮力调节系统功耗较高、严重制约潜器续航里程的问题,以剖面浮标为例分析了潜器上浮和下潜的工作过程,发现了上浮过程功耗远大于下潜过程的现象,提出了一种上浮过程的低功耗控制策略。首先推导了柱塞泵额定转速运行时电机输出转矩与海水压强的函数关系式。采用Matlab/Simulink建立了无刷直流电机的速度闭环控制仿真模型,通过对仿真数据进行回归分析,分别获得了电机启动功耗和稳定运行功率关于输入转矩的关系式;然后在考虑海水密度随深度变化的条件下,推导出总功耗与调节次数的函数关系式。最后通过对总功耗函数进行数值求解,发现总功耗与调节次数呈非线性关系。计算结果表明4km潜器上浮过程调节16次时系统功耗最低,比传统调节一次时节约能量78.883J,理论上节约能量48.3%。     

符合人眼视觉特性的焊缝射线数字图像增强方法

针对焊缝射线检测数字图像的灰度低、对比度低的问题,提出了一种符合人眼视觉特性的图像增强方法.该算法先标定数字化仪器,得到各种数字化条件下的黑度与灰度关系.其次,根据成像条件得到待处理图像的成像特性,通过该成像特性的2个极点来获得图像处理的目标特性.最后,利用由成像特性和目标特性得到的图像灰度级映射变换函数,对图像进行了空域增强处理.实验结果表明,该算法将原图的灰度级差异从145提高到157,使原图平均灰度级从35提高到120.与线性变换算法相比,该算法没有产生信息丢失;与直方图均衡算法相比,该算法将图像平均灰度级提高到120且属于人眼敏感的范围.