井眼轨迹和地层剖面及测井曲线综合成图研究

利用空间解析几何和计算机图形学等对井眼轨迹和地层剖面及测井曲线综合成图进行了研究,借助VB6.0语言编程,实现了测井曲线、井眼轨迹和地层剖面综合成图,直观显示出井眼轨迹与地层的三维空间接触关系,赋于井眼轨迹三维地质信息和测井信息。通过处理实际资料,综合成图效果较理想,该程序使用方便和三维可视化绘图功能强,为研究人员进行水平井和大斜度井的电缆测井曲线或随钻测井曲线的地质参数解释及其地质导向提供了有力的帮助。     

井眼水动力学条件对地层的损害机理分析

本文使用DSE动态污染试验装置,对影响地层损害的几个井眼水动力学参数,如压力差、滤失时间、泥浆温度、环空泥浆上返速度和钻具转速等进行了实验分析,并进行了动态和静态污染对比试验,其试验结果对于损害机理分析、动态污染室内评定标准的制定以及生产实践都具有重要意义。     

基于FPGA硬件的彩色图像恢复系统设计

为实现数字图像的实时处理,在FPGA上应用硬件描述语言实现功能模块的方法,利用FPGA技术,在数码摄影系统前端对Bayer格式图像进行实时彩色复原,并对系统进行调试.选用四合一简单算法处理Bayer图像,使其恢复成全彩色图像,并用MATLAB软件先验证算法的正确性与可靠性,最后在ISE上进行工程仿真.仿真实验表明,系统工作实时、正确、可靠.     

基于一种图像恢复技术的光谱CCD图像宇宙线剔除算法

提出一种单幅光谱CCD图像宇宙线剔除方法.即先采用一种改进的中值滤波器找到可能被宇宙线污染的像素点作为噪声候选点;然后采用一种边缘保持算法——TV inpainting恢复被噪声污染的像素点值.模拟实验结果表明,该方法能够很好地剔除宇宙线,同时恢复被宇宙线污染像素点的流量值.     

基于五株全相位采样提升小波的图像融合

本文采用五株全相位采样提升算法,对每一幅图像进行多尺度分解,按照不同的融合规则,采用多种融合算子去构造融合图像对应的各小波系数,再根据融合图像的各小波系数量构融合图像.实验表明该方法十分有效,获得的融合图像更符合人们的视觉特性、更有利于进行监视和侦察之类的视觉感知.     

一种空间域自适应低失真防篡改图像数字水印方案

为提高嵌入水印后的图像质量,提出一种空间域自适应低失真防篡改图像数字水印方案。该方案的水印嵌入位置由混沌密钥确定,以使水印能均匀、随机嵌入到图像的各个部位;采用S LSB算法将水印嵌入到图像像素的次低位,使其能够抵抗一些非恶意的图像水印攻击。该嵌入算法下水印图像的峰值信噪比（peak signal to noise ratio, PSNR）由水印长度和混沌位置密钥决定。为提高水印图像的质量,在给定水印的情况下,自适应地调整水印位置密钥,使水印图像的PSNR达到给定的要求;为降低算法的运算量,快速完成混沌位置密钥的自适应调整,进一步提出分段自适应水印算法。实验表明,该算法能够获得满足应用需求的PSNR,且对一些常用篡改操作能给出篡改率和篡改位置。     

基于全变差模型与卷积神经网络的模糊图像恢复

为了提高模糊图像恢复性能,采用全变差(TV)正则模型进行粗粒度去模糊,运用卷积神经网络(CNN)算法进行模糊图像的像素恢复。首先,根据图像包含的噪声类型选择合适的TV模型,并针对每个像素点进行原始图像和模糊图像的TV正则最小值求解,以实现图像去模糊操作。然后,建立CNN图像恢复优化模型,将经过TV正则化后的分块图像样本作为CNN输入,结合图像信噪比(SNR)增益阈值,通过训练获得图像恢复结果。实验结果表明,采用TV正则策略及CNN的卷积优化,能够满足不同图像模糊核类别和尺寸,以及不同噪声的图像恢复需求,有效提高模糊图像的复原性能。分别采用R-L算法、反向传播神经网络(BPNN)、生成对抗网络(GAN)和TV-CNN算法对5类图像样本集进行性能仿真。通过合理设置卷积核尺寸,相比于其他模糊图像恢复算法,TV-CNN算法能够获得更优的图像恢复质量,且能够有效应对不同模糊核尺寸和不同等级噪声所带来的图像恢复难的问题。     

基于DCT的医学图像无失真编码

图像编码是图像处理的重要内容,医学图像必须保证得到的图像能最大限度地反映原始图像信息,也就是要进行无失真编码.主要介绍了将可逆线性变换等数学方法应用到离散余弦变换中,探讨新的有效的无失真编码方法.     

基于模糊遗传算法的内窥镜图像的恢复

针对内窥镜图像恢复的需求,结合模糊先验辩识算法和遗传寻优的思想给出了一种基于模糊遗传算法的图像恢复算法.该方法采用模糊特征矩阵表示图像,再通过模糊遗传寻优以获得最佳的图像恢复,从而为含有严重噪声、模糊性和不确定性的内窥镜图像恢复提供了一种新的途径,实验结果表明,该方法比其他恢复算法具有更好的效果.     

一种基于微透镜阵列的图像全聚焦方法

光场相机捕获了光线的位置信息和方向信息;但牺牲了一定的方向分辨率,降低了图像的清晰度。目前,一款消费级光场相机Lytro虽小巧便携,拍摄方便,但其提取的图像分辨率很低。针对这一问题,提出了一种基于微透镜阵列的图像序列全聚焦方法。首先对采集到的原始光场图像进行编码、标定及颜色校正等处理,再构造子图像序列模型,从处理后的图像信息中提取出不同的图像序列,在空间域积分重聚焦的原理上,用清晰度评价算子确定子图像的最佳聚焦点,再经过图像融合完成图像的全聚焦。实验结果表明,使用该方法提高了图像的空间分辨率,得到更加清晰的全聚焦图像。     

红外热像仪微扫组件的模态分析

研究红外热像仪的集成式压电驱动两自由度微扫组件的动力学特性,使用基于理论分析和实验测试柔性铰链机构的两种方法,根据拉格朗日方程建立微扫组件的运动微分方程,推导出系统固有频率的解析式.采用有限元分析方法对微扫组件进行仿真分析,得到微扫组件有效工作的谐振频率和振型,并对微扫组件的模态频率进行了实验测试,对有限元计算的结果与实验结果的一致性进行对比分析.结果表明,其理论分析正确,数值分析可靠.     

MEMS微结构静态测试技术的发展及应用

对国内外众多学者提出的各种微几何量和微机械量的静态测试技术进行了总结,并讨论了其应用场合和测试范围,在此基础上分析得出非接触式光学测试方法受到众学者的青睐,微视觉测量是MEMS静态测试技术的一个主要发展方向。     

基于双边滤波与帧差方差法的微小泄漏点检测

为了对器件的微小泄漏进行检测定位,介绍了一种利用红外热像对复杂器件进行微小泄漏点的定位方法,利用红外相机采集多帧经热气加热并进行差压脉冲操作时被测器件的红外图像。对红外图像进行双边滤波去除噪声后,利用泄漏点的温度场的变化即图像灰度值细微变化,提出了一种帧差方差法,通过增强泄漏点灰度值变化,准确定位到泄漏点位置,并对得到的泄漏点进行灰度值帧差概率计算确定是否为真泄漏点。实验证明：与其他方法相比,所提方法能够有效去除周围噪声,克服了复杂器件易受红外反射率的影响、微小泄漏点变化幅度小、变化较慢的问题,并得到了较好的接受者操作特征(receiver operating characteristics, ROC)工作曲线,同时可以满足工业生产中对微小泄漏检测的要求。     

Kalman滤波在辐射图像降噪处理中的应用

为改善辐射图像质量,提出了一种基于Kalman滤波的降噪算法。该方法分析了辐射图像背景噪声的特征,在合理假设其为一阶Gaussian有色噪声的基础上改写了图像的观测方程;同时,采取NSHP(non-symmetrichalfplane)模型来构造图像的过程方程。然后使用Kalman滤波算法对图像进行滤波。实验结果表明,该方法有效减弱了辐射图像中混有的噪声,和传统滤波方法相比,更好地保持了图像的细节信息,体现了自适应的优点。这表明了Kalman滤波在辐射图像降噪处理中的潜力。     

电动微流体显微粒子图像测速误差修正方法

在电动微流体粒子图像测速技术中,示踪粒子的电泳运动是影响测量不确定度的主要因素之一．采用电流方法和粒子图像跟踪技术相结合,测量流体的平均电渗淌度和示踪粒子运动淌度,计算粒子的电泳淌度,据此对显微粒子图像测速结果进行修正．实验测量了直径为520nm的聚苯乙烯示踪粒子在20mmol／L硼砂缓冲液中的电泳淌度,对水力直径小于20μm的锥形微管道Micro-PIV测量流场进行了修正．实验结果表明,修正后的流场速度与数值计算结果一致,该方法可以较好地消除示踪粒子电泳运动对Micro-PIV测量结果的影响．     

一种基于分数阶Fourier变换的光斑图像抑噪方法

在激光光斑中心定位系统中,光斑图像噪声直接影响中心定位的精度。为了保证光斑重心的测量精度,抑制光斑图像噪声,针对信号和噪声有很强的时频静合特性,通过分数阶Fourier变换（FRFT）分析了含噪声激光光斑图像在分数阶Fourier域的幅度特征,在一维信号分数阶滤波系统参数估计的基础上,利用多阶段的滤波结构滤除激光光斑图像中的高斯噪声。仿真结果表明,该算法能较好地在强噪声背景下将光斑图像恢复出来,抑噪后的光斑基本能满足激光光斑中心定位系统的预处理要求。     

微机电系统(MEMS)技术及其应用

微机电系统是一个新兴的技术领域.阐述了微机电系统的特点、加工工艺、应用及其现状和发展趋势.     

热像仪建立覆膜砂SLS过程激光能量输入模型研究

利用热像仪,通过计算机自动控制,对覆膜砂选择性激光烧结(SLS)过程的温度场进行了测定和研究,避开了使用传统测温方法的各种干扰及缺点. 通过对热像仪测温结果的研究,确定了覆膜砂SLS成型的合适的工艺参数范围:扫描速度10 mm/s,激光功率16～20 W. 根据热像仪测温结果,结合ANSYS数值模拟计算,建立了覆膜砂SLS过程的激光能量输入模型. 该模型考虑了扫描过程中激光与覆膜砂相互作用的因素,用于预测不同的工艺参数对覆膜砂SLS成型过程的影响,为进一步分析各种成型工艺变化对覆膜砂固结效果的影响,以及激光快速成型工艺的计算机优化奠定了基础.     

柔性翼微型飞行器的稳定特性

为提高微型飞行器(M AV)的抗风扰动飞行稳定性,需要遵循仿生学原理,效仿自然界中的鸟类和昆虫,探讨抗风飞行的新方法。提出了柔性仿生机翼的概念,阐述了其设计思想与工作原理,并导出了大气扰动下柔性机翼气动力的解析表达。为验证柔性仿生机翼的实际性能,设计和制作了柔性仿生机翼M AV原理样机,并在风中进行了飞行试验。试验结果表明:采用柔性机翼能够显著改善有风条件下M AV的飞行品质,突风过载可降低40%左右,大大减弱了大气扰动对飞行的影响,有效提高了M AV的飞行稳定性。     

设计师和终端用户复合意象造型元素的辨识

设计师和用户在形态和意象上的认知差异将对产品造型产生重要的影响.通过对设计中感性意象的分析,基于粗糙集理论提出一种复合设计师和终端用户的意象造型元素辨识方法.在感性意象调查基础上,通过盲目删除属性约简方法,提取出个性因素与平台因素;将个性因素针对感性意象进行排序,分析设计师与终端用户之间的认知差异,辨识出复合意象的造型元素.以折弯机设计造型为例进行实例研究,结果表明该方法具有很好的适用性,将有效指导产品意象造型设计.