激光能量密度分布的测量方法

提出一种用于激光能量密度分布测量与分析的方法, 首先采用图像处理方法对激光光斑图像进行检测处理, 再对激光光斑波面进行拟合, 并采用伪彩色对激光能量分布进行三维显示. 采用Zernike多项式对波前进行拟合和重构, 讨论了拟合采样点的布设方法, 并用激光能量密度测试精度平均误差较小的同心放射状采样点布局方案. 采用伪彩色算法对二维光斑图像进行三维模型显示, 反映光斑不同区域能量分布的相对 大小和位置. 实验结果表明, 该方法基本满足激光能量密度分布检测的要求.     

一种基于图像相关的图像特征提取匹配算法

本文提出了一种基于立体视觉技术进行特征提取和匹配的算法。在立体视觉技术基础上以投射大小光斑的方法增加自由曲面的图像特征,有效的获得了图像的主要信息,建立图像之间的点映射关系。由图像相关性对匹配进行约束,选择最佳匹配点,获得象点在两个坐标系统中的三维空间数据,然后进行数据拟合得到非特征点的数据,大大提高了图像配准的效率和准确性。     

基于热图像处理技术的电力设备温度监测

设备温度关系着电力设备的安全运行和使用寿命,温度监测在众多工业应用中是必不可少的技术手段之一.为此,本文提出了一种基于热图像处理技术的电力设备温度监测.其分布式测量能力可以在数十公里电缆沿线的多个点上绘制温度图.首先,基于现场众多的传感器元件采集温度数据,结合数据的时间连续性,依次堆叠温度曲线创建热图像,再采用基于多级阈值的图像分割技术对图像进行处理.然后,采用温度误差和热点尺寸相关联的多项式函数来解决拉曼分布式温度传感器(RDTS)设备本身的局限,搭建热浴槽实验平台获取不同热点尺寸的温度数据.最后,采用所提出的方法对所获数据进行分析,结果表明该技术可以实现对尺寸在3 cm～15 m内的热点检测和校正,校正偏差仅为1.78%,大大提高了RDTS设备的实用性.     

基于独立分量分析的热波检测图像增强

热波检测中直接获取的原始热图序列存在"高噪声、低对比度"等问题。为了抑制噪声的不良影响,提高热波方法检测缺陷的能力,基于独立分量分析方法对试验获取的热波图像进行增强去噪处理,采用性能指数对图像的增强效果进行评价。图像增强结果表明该算法较好地保留了原图像的信息,获得了较好的去噪效果。     

磁性材料磁特性的巴克豪森描述

实验研究了磁性材料的零场冷却和加场冷却的磁化强度随温度的变化关系,以及不同温度下的磁滞回线;考虑了热涨落和自由能壁垒随温度的变化,改进了Preisach模型并对测量数据进行了拟合;数值模拟再现了测量结果的变化规律;对拟合得到的巴克豪森跳跃谱的有关参数进行了讨论.     

基于自适应曲面拟合的红外图像背景估计

针对红外弱小目标检测,提出了一种新的基于自适应曲面拟合的红外图像背景估计方法。采用三角函数作为基函数,对红外图像进行拟合。为提高拟合精度,引入了权值矩阵对拟合误差进行约束,并采用分步策略对拟合结果进行优化。在初步拟合的基础上,为抑制奇异点（强边缘点,噪声和小目标）对拟合的＂干扰＂,采用迭代寻优的方法,自适应地对拟合权值和拟合系数进行调整。此外,针对迭代处理的阈值选取,采用概率统计的方法对噪声方差进行估计,提高了拟合的准确性。实验表明：利用该方法估计背景进行背景抑制,可有效提高残差图像的信噪比,显著减少虚警点干扰,提高单帧内目标检测概率。     

基于几何约束的高精度特征点检测和相机标定

针对高精度特征点检测和相机标定问题,提出了一种基于几何约束的角点检测和相机标定方法.该方法首先用传统的方法提取图像中的角点,以此为初值从图像中搜索棋盘格边缘,然后对边缘数据进行拟合,并将拟合得到的三次曲线的交点作为真实的角点,最后以这些角点为特征点进行相机标定.实验结果表明,加入几何约束后能大幅提高特征点提取的准确度,从而显著提高相机标定的精度.     

基于Lognormal函数的脉搏波数学建模

对健康的日常监测,时间长,数据量大.为了简化数据量,分析了现有的使用2~4个高斯函数拟合脉搏波的脉搏波数学建模方法,在此基础上,提出了Lognormal函数模型的数学建模方法.使用4个Lognormal函数对脉搏波的一个周期进行拟合建模,以脉搏波的生理特性为基础调整4个Lognormal函数的起始时间点,并对其性能进行了分析对比.结果表明,与现有方法相比,Lognormal函数模型不仅有更高的拟合精确度,而且有更优的计算复杂度,更适合以日常健康监测为目的的体域网健康大数据应用.     

变截面连续箱梁桥温度场及其效应的有限元分析

为得到地区温度梯度函数,对一座在役连续箱梁桥进行了长期温度观测.基于热传学原理,对该箱梁的温度场进行了有限元分析,.将实测数据和有限元计算结果相结合,利用数理统计方法,对比分析获得了箱梁竖向温差拟合曲线,对拟合温度曲线下的桥梁纵向温度应力进行计算.研究结果表明:有限元计算结果与实测温度符合较好;计算箱梁竖向温差拟合梯度曲线,求得在该温度梯度下的桥梁纵向最大温度拉应力为1.8 MPa.     

分段修正系数建模数控机床热误差

首先分析了建立在最小二乘法基础上的线性回归分析建模原理的不足及其局限性,在此基础上提出了分段修正系数建模机床热误差方法,并对其原理及建模补偿策略进行了详细推导.通过对数控车削加工中心主轴径向热误差进行建模补偿试验,可以看到,在建模时使用的原始采样点处,拟合误差几乎为零,代入非原始采样点数据时,由模型算得的热误差补偿值和原始采样数据具有很好的拟合性,表明这种建模方法可有效提高热误差补偿精度.
     

基于中轴线的隧道点云去噪算法

隧道作为一个狭长的封闭空间,其点云内部噪声影响点云分析精度,有效去除隧道点云内部的噪声是基于点云隧道形变分析的关键.提出一种基于中轴线的隧道点云去噪算法.通过对点云双向投影获取隧道在水平和垂直方向的姿态变化,根据高阶多项式拟合两条平面曲线并插值中轴线控制点,通过定义空间线段的夹角加密控制点以表达中轴线.通过计算各控制点处的切平面实现对隧道点云的分割,计算各分块内点到中轴线的距离,并根据给定的距离阈值实现隧道内部点云噪声的过滤.通过两组实验分析证实该方法的可行性与精确性.第一组通过模拟隧道点云数据并采用该方法拟合中轴线,比较分析其与已知中轴线的精度.第二组通过分析处理实际的隧道点云数据,实现隧道点云内部噪声的去除.     

循环流化床烟气脱硫塔内烟气露点的测定

文中进行了循环流化床烟气脱硫技术工业试验研究 ,烟气流量为 20 000nm³/h。试验中用阻容式传感器在线监测和测量烟气干湿球温度两种方法对烟气露点进行测定。在测量烟气的干湿球温度确定烟气的露点时 ,设计了一种湿球温度的测量方法 ,提高了测量的精度。根据两种测量方法得到的烟气露点值 ,提出了一种数据修正方法 ,即取两种方法测量结果的偏差平方和最小 ,用最小二乘法对两组数据进行线性拟合。利用拟合结果对试验中在线测量的烟气露点进行修正 ,得到较准确的反应塔出口的烟气露点值。     

分段函数的光滑方法及其在曲线拟合中的应用

在分析复杂实验数据时,常采用分段曲线拟合方法.利用此方法在段内可以实现最佳逼近,但在段边界上却可能不满足连续性和可导性.为了克服这种现象,本文提出了一种分段函数的光滑算法,并给出了相应的误差分析.最后,给出了该方法在分段曲线拟合中的应用方法以及凸轮实验数据自动分段拟合的应用例子.     

用径向基函数隐式拟合点云数据

提出一种新方法拟合散乱点云数据.拟合曲面由一个三变量模型的零水平集定义,该三变量模型是基于径向基函数散乱数据的一个隐式最小二乘拟合.数值实验结果表明,新方法比基于径向基函数的插值曲面方法快,并且容易实现.     

高超声速飞行器变比热驻点热流计算

 为快速准确预测高超声速飞行器驻点热流密度,基于P-R 状态方程,计算空气真实气体状态下比热比、定压比热容,得到温度拟合公式。应用变比热计算了高超声速飞行器激波后温度,应用空气真实气体状态下定压比热容计算了典型的高超声速钝头体驻点热流密度值。计算结果与实验值基本吻合,表明计算方法可行,有足够的精度,可为高超声速飞行器初步设计热环境计算和防热材料的合理选择提供可靠的参考数据。     

热电偶温度电势特性二次回归拟合的计算机处理

本文提出了一种应用计算机对热电偶传输特性进行二次回归拟合的方法。该法以标准热电偶传输特性的高次方程为基础,用户根据所选用热电偶的实际工作温度范围与允许误差,应用本文所介绍的处理方法及程序使可获得一组能满足给定精度要求的热电偶二次回归拟合方程,且这组方程的数自为最少。     

真空荧光显示器灯丝电阻率与灯丝温度的关系

通过对5种规格下具有代表性型号的真空荧光显示器(VFD)进行灯丝电阻率随灯丝温度变化的试验研究,实测出每个步长电压下的灯丝电流数据,采用最小二乘法对灯丝电阻率和灯丝温度进行线性拟合,给出灯丝电阻率随灯丝温度变化的试验曲线,得到灯丝电阻率随灯丝温度变化的计算公式,并自行开发便于工程应用的计算软件.研究结果表明,随着灯丝温度的升高,灯丝电阻率呈现良好的线性上升趋势,灯丝电阻率的线性拟合公式精度很高,便于在VFD设计之初无需通过试验测量就可以确定灯丝温度和灯丝电流.     

高度计资料提取内潮信号的方法

为探索高度计资料提取内潮海表面信号更简便有效的方法,利用1992-2002年共10a的TOPEX/Poseidon(T/P)卫星高度计数据进行处理分析。首先,将10a高度计资料的调和分析结果与历史数据进行比较,验证调和分析方法的可靠性。在此基础上,采用2种不同的多项式拟合方法提取夏威夷海区M2内潮的海表面信号:一种是对振幅A、迟角G分别进行沿轨多项式拟合,另一种是对Acos G、Asin G分别进行沿轨多项式拟合。2种方法的结果对比表明,后者的拟合结果优于前者,且11次多项式拟合的结果最优。     

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.      

GPS水准多项式曲面拟合模型实验研究

利用移动多项式曲面拟合基本原理，探讨了不同模型对已知点数量的多少以及已知点与拟合点之间的位置关系对GPS水准拟舍精度的影响规律，通过在实际工程中的应用实验研究，得出利用合适的拟合模型GPS高程能达到四等水准测量要求的结论。对GPS实际生产作业具有一定的指导意义，同时通过处理数据的统计与比较，给出某一地区的最优模型。