基于高通滤波和直方图均衡的钢轨裂纹红外图像增强技术

针对钢轨裂纹红外图像采集过程中产生的噪声大、对比度低的问题,以及传统直方图均衡化方法在对红外图像增强时灰度级减少和细节信息丢失等不足,提出频域增强与空域增强相结合的红外图像增强算法,以弥补传统算法在红外图像增强时的不足。在空间域上采用直方图均衡化对红外图像进行处理,提高图像对比度降低图像噪声;在频率域上采用高通滤波对红外图像进行锐化处理,增强图像的边缘和细节信息。仿真结果表明:该算法在对钢轨裂纹红外图像增强时很好地抑制了背景噪声,而且有效地凸显了钢轨裂纹内部微弱的细节纹理,保护图像的细节信息,为更好地提取钢轨裂纹的缺陷信息提供条件。     

铁路工程地质遥感图像处理系统设计与实现

研究目的:铁路行业尚缺乏专业的工程地质遥感图像处理系统,为满足铁路工程地质遥感判释工作需求,需开发具备最佳波段组合方式选择、波段运算、图像融合定量评价、图像增强运算及专题信息提取等功能的软件系统。研究结论:(1)最佳指数法能够辅助波段组合方式的选择;(2)基于光谱逼真度和纹理清晰度指标对图像融合结果进行定量评价,能够优选出最佳融合算法,提高了影像的可判释能力;(3)去条纹功能消除了传感器标定差异,增强了影像清晰度;(4)水体指数法适用于提取平坦区域水体信息,在细节反映上较谱间信息法更好;谱间信息法能将水体与阴影区分开来,适合陡峻山区水体的提取;(5)该软件系统能为铁路工程地质遥感图像处理提供基础支持,可广泛应用于工程地质遥感判释前期数据处理工作。     

铁路工程地质遥感雷达图像应用分析

研究目的:遥感图像(含航片和卫星影像)的判释与应用已成为铁路工程地质勘测不可或缺的手段之一.本文针对雷达遥感图像的铁路工程地质应用较少的状况,介绍雷达遥感图像的影像特征、彩色合成和图像处理方法,分析铁路工程地质遥感中雷达图像的应用效果;总结雷达遥感图像在不同的地质应用中特定的雷达回波响应特征,为铁路工程地质遥感雷达图像数据的选择(波段、极化、入射角、视向等)提供科学依据.研究结论:(1) 以岩性识别和地质构造解译为例,表明雷达遥感影像在工程地质应用中具有良好的判释效果;(2) 建议铁路工程地质遥感应用中发挥雷达遥感图像具有的独特优势,与光学遥感影像互补使用,并加强应用与推广,不可偏废.     

基于改进Sobel算子的铁路轨枕自动定位方法

针对传统方法对铁路轨枕定位效率差、效果不理想等问题,提出一种基于改进Sobel算子的轨枕精确定位方法。首先将传统Sobel算子由原来水平和垂直2个方向模板增加至8个方向模板,提高边缘的检测精度;然后采用最大后验概率估计法对采用8方向Sobel算子检测出的梯度图像选取最佳阈值并进行二值化处理,增强算法的抗噪声能力;最后,将处理后的图像进行灰度投影,实现轨枕精确定位。试验结果表明,该方法能快速、准确地定位轨枕,为铁路轨枕状态检测提供可靠的、高精度的轨枕图像。     

闸调器疲劳试验机图像监测系统的研究

简要介绍闸调器疲劳试验机图像监测系统的结构原理;提出1种基于粗糙集理论的闸调器疲劳试验图像监测方法,分别从对闸调器疲劳试验过程中的状态图像进行调制和编码、根据粗糙集理论对图像像素信息进行处理、利用探针法对图像中的特征信息进一步简化等3方面进行讨论;给出状态判断向量,根据图像分析的结果可准确识别疲劳试验中闸调器的工作状态,在分析各状态参数的基础上判断出闸调器疲劳试验过程中的主要故障。试验表明,处理1幅图片的时间不超过55 ms。基于该方法的闸调器疲劳试验机监测系统可以取代人工监测。     

改进Canny算子的列车轮对踏面边缘检测算法

现有对高速列车轮对踏面损伤检测逐步以动态检测系统代替人工检测,针对动态检测系统中对踏面损伤图像处理时,存在大量边缘信息丢失、图像细节不完整等问题,提出一种基于改进Canny算子的边缘检测算法。该算法利用自适应双边滤波代替传统高斯滤波对图像进行平滑处理,能够很好的保持图像边缘和滤除噪声;采用水平、垂直、45°和135°4个方向梯度模板来确定梯度幅值;用Otsu算法(大津法)自适应地根据图像灰度值生成高阈值和低阈值,克服人为设定高低阈值的缺陷,增强了算法的自适应性。通过仿真实验结果表明:改进的算法能够有效的保留更多的踏面图像边缘信息,也具有较强的自适应性,为轮对踏面损伤动态检测的后处理提供了有效的技术支持。     

基于压缩感知的自适应深度图像编码

与传统的二维图像不同,三维视频系统中的深度图像具有明显的稀疏性特征,并且其边缘信息对于合成虚拟视点的质量非常重要。为此,本文提出一种基于压缩感知的自适应深度图像编码方法。该方法首先提取深度图像的边缘,然后根据边缘在各个图像块中所占的比例,自适应地选取不同的采样率进行压缩,从而能够更好地重构深度图像。实验结果表明:与采用均匀采样率的方法相比,所提出的方法在同样的采样率下,合成的虚拟视点图像具有更高的PSNR值和更好的主观视觉质量。     

基于L1范式优化透射率和饱和度补偿的去雾方法

雾霾天气下捕获的图像存在低饱和度与色调偏移等现象,传统的暗通道先验去雾算法在处理有雾图像时各有不足。为此,提出一种基于L1范式优化透射率和饱和度补偿的图像去雾方法。首先,利用交叉双边滤波器对大气光值进行区间估计,并通过引导滤波方法获得介质传输率的粗略估计;然后,利用Kirsch与Laplacian算子构成的一组高阶滤波器对透射率进行处理,同时通过L1范式对目标函数进行优化,从而得到优化后的透射率;最后,根据饱和度补偿与色调调整对图像进行细节处理,获得无雾的清晰图像。根据提出的模型对单幅图像进行去雾处理,并分析该方法的效率与误差。实验表明,该方法处理的图像具有最佳的视觉效果,相比于其他方法,图像边缘细节信息明显,且具有较快的运算速度;采用饱和度补偿与色调调整可以在避免颜色畸变的同时获得高饱和度与高对比度的复原图像,鲁棒性较好。     

用于高速铁路地震预警的铁道线路特征点提取方法

高速铁路地震预警系统紧急处置时需要高铁线路成网分布的线路信息,目前线路信息量巨大,需要压缩线路数据,保证紧急处置的实时性。提出了一种通过曲率筛选和Douglas-Peucker算法提取铁道线路特征点的方法,可实现铁道线路数据的压缩,同时能够保持铁道线的原始路径。经过计算比选,曲率筛选点的保留比例为2%、Douglas-Peucker阈值设为2. 0 km时的效果最优。对我国101段铁道线的343 740个GPS采集点进行了压缩处理,共提取出了433个特征点,提取前后线路的最大偏差为2. 06 km,最小偏差0. 54 km,满足地震预警紧急处置的需求。     

利用线性预测去除图像椒盐噪声

针对去除灰度图像的椒盐噪声问题,提出一种利用线性预测去除椒盐噪声的算法。算法的优点是利用已知信息预测出未知信息。本文提出的算法根据椒盐噪声的特点,判断图像像素是信号像素还是可能的噪声像素,把图像信号像素作为已知信息,把噪声像素作为未知信息,采用三阶线性预测器,利用信号像素预测出噪声像素。该算法对于可能的噪声像素,采取预测算法进行预测,预测值作为噪声像素处理后的灰度值;而对于信号像素则不做任何处理,因而很好地保留了图像细节。实验结果表明,该算法的运算量小,去噪能力强,尤其在处理噪声高度污染图像时,去噪能力表现更为突出。     

基于贝叶斯网络的驼峰超速连挂事故分析

针对驼峰超速连挂事故进行分析。分析对事故有重要影响的线路、调速设备和车辆等因素,考虑到贝叶斯网络能较好解决不确定性问题以及可以双向推理的特点,建立驼峰超速连挂事故树,并将其转化成贝叶斯网络,计算顶上事件的发生概率以及基本事件的后验概率。结果表明,超速连挂事故的主要影响因素为线路纵断面、调速设备制动能力以及新型重载车辆三方面。进一步考虑新型重载车辆的共因失效问题,建立贝叶斯共因失效混合网络,计算并分析新型重载车辆对超速连挂事故的影响程度以及对既有驼峰的适应性。     

基于轮廓特征拐点的遮挡车辆分离方法研究

遮挡是智能交通系统中车辆检测、跟踪和识别时较难解决的问题之一.本文主要针对智能交通系统中车辆之间的遮挡,以车辆常用的矩形模板为先验知识,首先对存在车辆遮挡的连通区域提取边缘轮廓,然后获取轮廓上的4类特征拐点,最后采用本文提出的基于轮廓特征拐点的车辆分离算法,将相互遮挡的车辆分离开来,便于后续对车辆的跟踪、匹配等处理.实验结果表明,本文提出的算法具有有效性、可行性和良好的应用前景.     

电力机车防寒设计探讨

分析我国高寒地区机车的运用状况,指出电力机车在低温环境下所面临的问题,并从机车的低温试验、关键部件、相关材料以及防寒加热等方面,提出电力机车防寒设计的技术措施。     

桥上无砟轨道结构形式对无缝道岔的影响分析

介绍桥上无缝道岔轨下基础“门”形筋混凝土道床、带限凸台道床板、底座纵连式道岔板5种无砟轨道结构。建立桥上3种无砟轨道结构的无缝道岔模型,提出计算参数,分析3种无砟轨道结构对桥上无缝道岔受力和变形影响,并进行计算。计算结果表明,桥上底座纵连式无砟轨道结构无缝道岔与桥梁的纵向相互作用力较小,是一种受力较为合理的结构形式。     

隧道地质超前预报方法的探讨和研究

研究目的:通过隧道地质超前预报,掌握掌子面前方地质信息,为施工单位优化施工方案、安全科学施工、提高施工效率、缩短施工周期等提供依据,为预防隧道塌方、突水、突泥、突气等可能形成的灾害性等事故及时提供信息,具有重大的社会效益和经济效益。研究方法:本文以作者在八盘岭隧道和长梁山隧道地质超前预报的亲身经历为背景,着重介绍了隧道地质超前预报在我国铁路、公路、城市轨道交通等工程的长大隧道施工中的重要作用和研究的重大意义。研究结果:本文系统地分析和归纳总结了隧道地质超前预报的前期准备工作、地质超前预报目的及内容、预报的各种方法、预报成果的输出形式和方式、预报时间安排和过程、探讨和研究的结论等,侧重介绍了地质超前预报的各种方法。研究结论:地质超前预报是隧道施工的一个重要环节,应纳入施工工序,可以指导施工,为隧道施工提供科学依据。     

隧道围岩渗流和衬砌水压力荷载

从地下水的渗流作用出发,对作用于隧道衬砌的水压力荷载的计算进行了讨论,并得出以下几个结论：一是在采用全封堵防水衬砌的情况下,无论围岩的渗透系数多小,都必须考虑同地下水位相应的水压力荷载。二是只有透水的衬砌（或设置排导系统）才能考虑水压力折减系数。水压力折减系数的量值主要取决于衬砌渗透系数同地层渗透系数之比。三是对于高水头的深埋隧道,为避免量值较大的水压力,应设置排导系统,不宜采用全封堵衬砌结构。要采用围岩注浆来控制地下水的排放流量。     

我国铁路客车空调研究领域急需引入人工神经网络

分析了我国铁路客车空调存在的问题和人工神经网络（ANN）在系统仿真、负荷预测、能量管理、故障诊断、系统辨识控制等方面的优势，综述了ANN在暖通空调（HVAC）中的应用及发展状况，阐述了我国铁路客车空调研究领域引入ANN的必要性和紧迫性。     

基于LabVIEW的音频水印系统的设计

采用LabVIEW软件.实现在音频信号中嵌入文本信息水印,实现既有嵌入程序又有提取程序的完整音须水印系统.其嵌入水印的能量大,隐蔽性较好,具有一定的实用价值.     

北京地铁车站导向标识系统调查分析

阐明地铁车站导向标识系统设计的重要性,设置的内容、形式和位置应规范统一,体现人性化理念。阐述地铁车站导向标识系统设计的原则,通过实地调研。分析北京地铁换乘站导向标识系统的设计现状问题;结合国外地铁标识系统的设置原则,对我国地铁车站标识系统设计提出参考建议。     

基于能量原理的弹性地基梁底面摩阻效应分析

针对Winkler地基模型不能考虑梁与地基底面摩阻效应的不足,在地基与梁底接触面上引入一系列各自独立的水平弹簧,假定弹簧反力即切向摩阻力与梁底和地基间的切向相对位移成正比,从能量角度出发,基于最小势能原理,建立考虑底面摩阻效应的弹性地基梁能量方程,并引入位移形函数进行求解,导出对称载荷条件下考虑切向摩阻力作用时地基梁位移及内力解答。最后通过地基梁计算实例分析,验证该解答的正确性和合理性,并对相关计算参数进行深入探讨。计算结果表明:切向摩阻力沿梁长呈非线性分布,其对地基梁挠度及弯矩计算的影响较大,而对剪力的影响并不强烈。