一种基于单幅照片影像的物体材质反求算法

随着计算机光照系统技术的不断成熟及CCD摄像机的普及,获取零件的照片影像变得越来越便捷,从而为基于照片影像的反求技术提供了一个强大的后盾.根据Torrance-Sparrow (T-S)物体表面反射模型,提出一种基于单幅照片求解表面参数的方法,并提出了对所求各表面参数进行迭代优化的算法,最后通过试验验证了算法的可行性,从而为基于单幅照片影像的物体材质反求提供一种更有效且具有一定鲁棒性的算法.     

基于AutoCAD的静力学图解方法

以空间汇交力系和桁架为研究对象,根据力的矢量性质,结合工程制图的基本视图原理,在AutoCAD中以平移变换为基本操作,提出了静力学图解计算方法.研究表明,所提方法能直观、方便地求解静力学问题,且在满足精度要求的同时提高了解题效率,实现了计算机辅助设计在静力学问题求解方面的实际应用.     

基于光学-ALS变量组合和非参数模型的天然次生林地上生物量估算

【目的】通过组合机载激光雷达(airborne laser scanning, ALS)数据和Sentinel-2A数据提取特征变量,探讨估算天然次生林地上生物量(aboveground biomass, AGB)最佳的变量组合方式和估算方法。【方法】以2015年ALS数据、2016年Sentinel-2A数据和黑龙江帽儿山林场森林资源连续清查固定样地数据为数据源,通过ALS数据提取高度特征变量(all the LiDAR variables, 记为A_L),Sentinel-2A数据提取若干植被指数变量(all the optical variables, 记为A_O),然后将光学-ALS结合变量(combined optical and LiDAR index, COLI,记为I_COL)结合成为新的变量 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} 和 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} ,以6组特征变量组合方式(A_O+A_L、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} 、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} 、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} +A_O+A_L、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} +A_O+A_L、 I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} + I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} +A_O+A_L)作为输入变量,分别使用多元线性逐步回归(stepwise multiple linear regression,SMLR)、K-最近邻法(K-nearest neighbor,K-NN)、支持向量回归(support vector regression,SVR)、随机森林(random forest, RF)和堆叠稀疏自编码器(stack sparse auto-encoder,SSAE)共5种方法构建了天然次生林AGB估算模型,探讨I_COLs变量以及不同模型对生物量估测精度的影响。【结果】结合变量I_COLs对于森林AGB的估算十分有效,加入I_COLs变量能够很大提高森林AGB模型的估算精度;与其他4种模型相比,无论使用哪些变量作为输入数据,SSAE模型的精度最高;当使用SSAE模型,以光学和ALS变量组合 ( I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_1} + I_{\mathrm{CO}{\mathrm{L}}_2} +A_O+A_L)作为输入特征变量时,模型的准确性最高:R²=0.83,均方根误差为11.06 t/hm²,相对均方根误差为8.23%。【结论】结合变量COLIs能够有效地提高天然次生林AGB的估算精度,而且深度学习模型(SSAE)在估算天然次生林AGB方面优于其他预测模型。总体而言,利用ALS和Sentinel-2A数据组合变量的SSAE模型可以较准确地估算森林AGB,为天然次生林地上生物量的估算和碳储量评估提供技术支持。     

家庭生活废水回用处理装置的研究与开发

针对家庭生活废水利用率不足的现状,开发了一款家庭生活废水回用处理装置,并结合家庭生活废水排放的实际情况,通过理论分析与设计计算,确定了家庭生活废水回用处理装置各部分的结构和尺寸.该装置具有体积小、简单可靠、维护方便等优点.通过样机测试和水样送检报告表明该装置运行平稳,处理后的废水达到了中水的标准.该装置的应用及推广对于解决城市缺水,节约能源具有重大的现实意义.     

双目立体视觉系统测量精度的分析

双目立体视觉系统的几何参数影响双目视觉的测量精度,且各几何参数间存在着一定的约束关系.通过分析双目视觉系统的几何参数及约束关系,讨论了两相机光轴和基线之间的夹角α1和α2、基线距B、投影角等几何参数对测量精度的影响,并采用Matlab软件对不同的几何参数下的测量精度进行仿真,找出最佳的几何参数范围,从而提高了双目立体视觉系统的测量精度.最后,通过试验验证了理论分析的正确性.