简单邻域平均图像去噪算法的改进研究

图像去噪是图像增强的重要内容,邻域平均法是一种简单快速的图像去噪技术,但简单邻域平均法使图像去噪的同时,也会使图像变得模糊,弱化或丢失了图像的边缘和细节。本文对简单邻域平均法进行了一定的研究,给出了几种(5种)若干图像去噪的改进算法。     

一类反应扩散方程组的近似惯性流形

本文研究了一类反应扩散方程组的长时间行为，利用线性Galerkin方法和压缩映象原理，构造了两类近似惯性流形，并证明了该方程纽的任意解轨道在长时间后，进入近似惯性流形的一个任意小邻域中。     

时间序列分析中指数平滑法的应用

对于平稳时间序列分析,最常采用4种方法即指数平滑法,自回归法,自回归综合移动平均法和季节分解法。本文通过具体实例分别介绍指数平滑中三种不同方法即Simple法,Holt法和Winters法的应用。它们是分别适用于时间序列数据集无趋势和季节变化,有线性趋势无季节变化和有季节变化的模型分析法。     

考虑尺度相关性及几何约束的小波扩散平滑滤波

在系统分析各向异性扩散与小波平滑去噪的特点与不足的基础上,研究提取重要小波系数的8邻域几何约束方法;考虑到小波系数间存在一定的局部相关性,提出利用窗口内信号的方差与噪声方差的比值估计扩散系数函数;为了加快扩散速度并提高平滑效果,提出一个考虑小波尺度间相关性及几何约束的扩散平滑模型。研究结果表明：与P＆M函数相比,利用扩散系数函数扩散图像具有更高的峰值信噪HS（PSNR）,且受扩散时间尺度的影响较小;对受噪声污染的指纹图像（σ=25）,利用所提出的方法扩散平衡时信噪比为28．809dB,当扩散时间尺度为50时,信噪比为28．724dB,而利用P＆M函数的信噪比分别为27．127dB和25．623dB;新扩散模型性能比其他方法的性能优。对于Lena图像,当σ-=25时,维纳滤波法小波滤波方法、BayesShrink法、LAWMAP法及本文方法处理后的信噪比分别为24．866,26．613,26．854,27．245和27．831dB。     

若干数据线性拟合方法分析

对等分三组平均法、分段最佳斜率平均法和线性最小二乘法这三种线性拟合方法所具有的共性和个性进行了探讨。通过一计算实例，分析了这三种方法所具有的拟合精度。研究表明，线性最小二乘法的精度高于其它两种方法，因此。在工程数据线性拟合时，宜选用线性最小二乘法。     

多尺度法与平均法对新月形覆冰导线舞动特性的影响

为研究多尺度法与平均法对新月形覆冰导线舞动特性的影响,首先进行了覆冰单导线风洞试验,得到了覆冰单导线的气动力系数,接着建立了单档覆冰导线数学模型,推导了覆冰导线的舞动方程,再结合风洞试验所得的气动系数研究了覆冰导线的舞动特性。应用多尺度法研究导线的舞动特性,接着再应用平均法研究导线的舞动特性,最后对比两种定量分析方法对导线舞动特性的影响。结果表明：多尺度法与平均法所得的位移时程曲线基本吻合,相平面图基本重合;多尺度法计算过程繁杂,平均法计算过程简单。可见对于单自由度覆冰导线的舞动特性研究平均法应首选。     

若干数据线性拟合方法分析

对等分三组平均法，分段最佳斜率平均法和线性最小二乘法这三种线性拟合方法所具有的共性和个性进行探讨，通过一计算实例，分析了这三种方法所具有的拟合精度。研究表明，线性最小二乘法的精度高于其它两种方法。因此，在工程数据线性拟合时，宜先用线性最小二乘法。     

一种改进的偏微分方程图像平滑方法

针对退化扩散方程在图像平滑时对角点的圆弧化,提出由梯度及其正交方向上的二阶方向导数共同决定扩散速度。在图像的角点位置上,扩散速度趋于零,在线条点位置上,扩散速度由梯度的模值来决定,并在与梯度正交的方向上进行平滑,在灰度变化不大的区域上,采用传导系数为常数的热方程进行平滑。文中的理论上说明了扩散速度的构造方法。实验结果表明,该扩散模型在对图像进行平滑的同时,对特征点的保留是明显的。     

回转窑热成像检测系统中的信息处理方法

研究了用于热成像测温的温差测量法原理；提出了对温度信息的多种处理方法，主要有非均匀响应补偿法、多次累积平均法和超温（或低温）邻域检测大数判决法，采用这些处理方法提高了回转窑热成像检测系统的测温精度、抗干扰能力和工作可靠性。     

一种新型的数字图象局部平滑方法—分类平滑法

噪声平滑是数字图象处理技术不可缺少的环节,寻找高效的噪声平滑方法是图象处理一个活跃的课题。本文从图象的灰度结构模型出发,使用模式识别的最短距离分类,提出一种新型的分类平滑算法。本算法将待处理图象的每个邻域都按灰度特征进行分类,不同类赋于不同的平滑方法,因此本方法无论从去噪能力(包括去除脉冲噪声能力)及保持边缘能力上均优于常用的平滑,法,特别在计算速度上具有明显的优越性。     

求解线性椭圆型优化控制问题的多重网格方法

针对线性椭圆型优化控制问题,基于有限差分法的离散提出了集体平滑多重网格方法和多重网格最优化方法.将这两种方法进行拓展和对比,并由数值试验说明了集体平滑多重网格方法求解椭圆型优化控制问题的速度更快且更加稳定.     

用于逆向计划设计的整合优化方法

针对调强放射治疗逆向计划设计中两步法优化算法在临床需求和硬件需求之间不能很好协调的问题,提出了一种新的整合优化方法.在强度图优化中,将传统的在目标函数添加平滑项改为在约束中添加总机器跳数约束项;另外在两个优化过程中加入反馈过程,依次求取各射野的子野序列.与目前已有的基于全变差平滑的算法在临床测试病例上进行了对比实验,结果表明,当总机器跳数和总子野个数分别为50和30时,新方法的目标值(43.195 2)远低于基于全变差平滑算法的目标值(72.154 7).     

强夯加固的动态有限元法分析研究

在动态形函数的基础上,提出了强夯动力计算机的动态有限元单元法,建立和推导了相关的有限元公式。该方法克服了以往一般有限元法计算强夯动力问题是无法考虑加固土质振动特性等缺点,能较实际地反映强夯加固的动力特性。     

非线性等式约束优化的信赖域算法

提出了求解一般非线性等式约束优化的信赖域算法。运用了不同方法在信赖域内求解原优化问题的二次近似模型的解,通过收敛性分析,获得了算法的整体及局部超线性收敛等结果,并给出了算法的执行细节。     

基于表格形气动数据的滑翔飞行器轨迹优化

高精度的气动测力数据通常以表格形式给出.针对滑翔飞行器轨迹优化中表格形式气动数据的拟合问题,提出一种二维平滑保形拟合方法.首先对气动数据进行一维平滑保形拟合,接着采用张量积方法进行拟合维度的扩展.典型表格形式气动数据的拟合效果表明,在给定的拟合精度约束下,方法拟合的曲面二阶连续可导,并保持表格数据呈现出的单调性.采用该方法拟合的气动数据建立轨迹优化模型,采用自适应Legendre-Gauss-Radau配点法进行轨迹优化,以优化得到的最优弹道俯仰角作为开环控制指令进行弹道仿真,仿真结果与最优弹道的整体吻合度很高.      

一种快速人脸跟踪算法的研究

提出了一种新的在连续运动场景中人脸的检测和跟踪方法.首先采取FloatBoost算法检测人脸,以提高检测速度和精度,然后运用运动学原理及运动估计的思想,利用时间序列分析中移动平均法和指数平滑法预测下一帧图像中跟踪目标的运动位置区域,以减少图像搜索区域,降低处理资源的消耗,达到实时跟踪的效果.仿真实验中,利用MATLAB进行人脸的检测、跟踪实验,并运用本文算法与FSA,CPME算法对跟踪目标物体的时间进行了对比实验.实验结果表明,本文所提出的方法具有良好的实时性和准确性.     

应用离散单元法对二维流化床内流态进行数值模拟研究

采用基于颗粒轨道模型的欧拉-拉格朗日数值模拟方法,将广泛应用于岩土力学中的离散单元法DEM (Distinct Element Method)引入流体力学中以计算颗粒与颗粒之间的作用力,同时考虑颗粒与流体间的相互作用(双向耦合),对二维流化床进行数值模拟,结果与实验观察到的现象基本一致,预示着离散单元法在密相气固两相流数值模拟研究中具有广阔的前景.     

离散元-有限差分耦合法在铁路有砟道床研究中的应用

将离散元-有限差分耦合算法引入铁路有砟道床结构的力学分析中.通过激光扫描法建立了基于真实道砟颗粒外形的离散单元数值模型,以此对由碎石道砟所组成的散体道床进行精细化模拟;采用有限差分法对连续介质的轨枕及轨下路基基础进行仿真.通过在层间结构边界处设置虚拟耦合过渡层,并将力和位移作为媒介物理量于一个时间步内在两种程序之间进行交互迭代的方式实现了两种数值分析方法的动态耦合.在此基础上建立了轨枕-散体道床-路基的离散元-有限差分耦合数值模型.并通过现场实测结果验证了模型的正确性.     

Laplacian与局部优化方法相结合的网格光滑技术

在优化方法中构造了一种新的、可以方便应用到不同维数问题的目标函数.在网格光滑数值模拟中,当Laplacian方法使网格品质下降或者产生无效网格,数次缩短移动距离仍不能使网格品质提高时,改用局部优化方法.将Laplacian方法与局部优化方法相结合,保证了所有网格品质都得到提高,同时只在少数网格内使用优化方法,可以降低计算量.数值结果表明,新的目标函数在混合网格中也能取得较好的结果.