提高遥感图像判释能力和应用效果的综合研究

为了充分利用和揭示有用的遥感信息,把影响判释和应用效果的因素用系统工程观点整合在一起。从系统工程观点出发,把工程地质遥感判释标志、遥感技术应用方法、计算机辅助判释及提高遥感图象处理能力等组合在一起进行研究,形成最优的工作组合模式。研究结果表明:利用工作组合模式开展遥感技术应用,有助于提高遥感图像判释能力和应用效果。     

双目视觉技术在城市道路路面裂缝检测中的应用

针对传统城市道路路面裂缝检测效率低下、成本过高等问题,提出了一套基于双目视觉与数字化图像处理的自动化检测方法。用一对CCD工业相机同时采集道路表面裂缝,再对图像进行数字二值化处理以提取裂缝特征点,根据双目视觉理论计算特征点的坐标,由此计算路面裂缝的最大宽度和最大长度,从而实现对城市道路路面裂缝的快速自动化测量。计算结果表明:被测路面裂缝的最大宽度与最大长度测量误差分别控制在10%和1%以内,符合相关技术标准要求,且检测耗时大为缩短。     

某湖底隧道中等强度等级清水混凝土研究

针对某湖底隧道敞开段C30清水混凝土的配合比设计,采用图像处理技术定量评价清水混凝土的外观质量,研究分析了砂率、胶凝材料用量、矿物掺合料等配合比参数对混凝土外观质量的影响,并根据试验结果确定了该隧道清水混凝土的基础配合比.研究结果表明,适当增加砂率、提高胶凝材料用量以及双掺矿物掺合料可以改善混凝土外观质量.     

长江山区航道能见度监测系统的开发*

设计了一套基于图像的长江山区航道能见度监测系统,主要包括数据采集模块与学习模块、能见度计算单元以及报警与通信模块。实现了信息采集、基于图像的能见度估计算法,并结合D-S证据理论实现了基于多传感器的能见度估计融合算法。能见度计算模块中报警模块可以监测能见度的动态变化情况,并依据规则发出预警信息,该系统已实现并得到验证。     

基于各向异性测度的路面三维图像裂缝识别

为准确而完整地识别路面裂缝,提出了基于1 mm/像素的路面三维图像裂缝自动识别算法．该算法主要包括各向异性测度计算与自适应优化阈值分割、深度验证和多分辨率去噪处理3个部分．首先,针对路面图像像素特征,基于0°、45°、90°和135°四个方向的线性邻域的均值和标准差计算每个像素的各向异性测度（表征方向性的强弱）,并应用最大类间方差法确定最优阈值,将路面图像分为强方向性和弱方向性像素两类;其次,根据半径为d的正方形邻域深度均值设定阈值,用方向性强且深度低于或等于该阈值的像素形成初步的裂缝图像;最后,将裂缝图像划分为多个子块,设计去噪模板对裂缝图像进行滑动窗口去噪处理,获得最终裂缝图像．基于166幅含有各类裂缝的三维路面图像（2048×2048像素）进行测试分析,结果显示,本文算法获得了较高的准确率（均值91．57％）和召回率（均值81．29％）,最终以84．26％的F1均值优于种子识别算法（F1均值69．19％）、Canny边缘检测（F1均值8．15％）和OTSU分割（F1均值5．11％）．     

基于图像识别轮胎变形的非接触式车辆称重方法

为了解决接触式车辆称重方法存在的安装和维修成本高、使用年限短、识别精度低等问题,创新性地提出一种基于计算机视觉获取轮胎变形的非接触式车重识别方法。首先,利用视频图像采集装置拍摄车辆轮胎图像信息,通过图像处理技术提取轮胎轮廓,并根据轮廓变形计算轮胎的垂向挠度。其次,通过胎压监测系统(TPMS)获取轮胎的真实胎压值,对于没有安装TPMS的车辆,则可以通过图像字符识别技术读取轮胎侧壁的胎压标识信息,再利用统计回归方式确定实际胎压值。在此基础上,将轮胎垂向挠度和胎压值代入推导的称重公式计算轮胎承受的重量,再将所有轮胎承受重量求和得到车辆总重量。最后,以现场的乘用车和重载货车为例,验证在不同胎压和重量变化下非接触式车辆称重方法的准确性,并对比分析3个称重公式的准确性。研究结果表明:车重识别准确率随着胎压增大而降低,随着车重增大而上升;轮胎刚度拟合公式的载重识别准确率达到95%以上,高于理论推导公式和半经验拟合公式。提出的非接触式车辆称重方法具有测量范围广、无需任何额外传感设备、不用封闭交通和易于信息集成等优势,有效地突破了现有接触式车重识别技术的瓶颈,具有很好的工程应用前景。     

隧道衬砌台车快速定位系统研究

隧道衬砌台车快速定位系统综合激光测距和图像处理方法实现台车模板的快速定位,基本原理为：在已成隧道洞壁内已知位置安装激光测距仪和相机,在台车上可通视位置安装点光源,通过测距和成像,计算点光源相对于相机的空间坐标位置,得到点光源的空间位置。由于点光源和台车模板的相对位置固定,因此可以得到台车模板的实际空间位置。将此位置信息和设计要求的位置信息比较,得到台车模板的实际控制量,最后通过调节液压油缸的伸缩量实现台车模板的精确定位,现场测试结果满意。该定位测量系统简化了人工干预和全站仪辅助测量的复杂工序,大大缩短了衬砌台车的定位时间,推广应用前景良好。     

Time-series forecasting using autoregression enhanced k-nearest neighbors method

This study proposes two metrics using the nearest neighbors method to improve the accuracy of time-series forecasting. These two metrics can be treated as a hybrid forecasting approach to combine linear and non-linear forecasting techniques. One metric redefines the distance in k-nearest neighbors based on the coefficients of autoregression (AR) in time series. Meanwhile, an improvement to Kulesh’s adaptive metrics in the nearest neighbors is also presented. To evaluate the performance of the two proposed metrics, three types of time-series data, namely deterministic synthetic data, chaotic time-series data and real time-series data, are predicted. Experimental results show the superiority of the proposed AR-enhanced k-nearest neighbors methods to the traditional k-nearest neighbors metric and Kulesh’s adaptive metrics.     

通气超空泡内部流场的PIV实验图像处理

PIV测试是流体动力学实验研究的重要方法之一,可以成为通气超空泡内部流场结构实验研究的有效手段。通过水洞实验利用PIV对通气超空泡内部流场进行测试时,激光在气液两相界面处会发生折射,导致实验图像变形和失真。文章分析了激光在空化流场中各相界面的折射特性和PIV实验图像的变形规律;在此基础上,推导了图像变形的分析计算式,给出了通过原始流场图像获取真实流场图像的还原处理方法;编制了图像还原计算程序,并对原始PIV图像进行了处理,得到了反映真实空泡内部流场结构的图像。     

红外焦平面图像处理系统的软硬件设计

针对红外焦平面图像处理系统所要达到的功能及技术指标进行分析,并依据所做的分析确定系统的设计方案.并从软、硬件两个方面详细说明各个功能模块具体的设计方案.