分形理论在刀具磨损研究中的应用

提出了基于分形理论的刀具磨损研究新方法，从理论、实验、计算３个方面讨论了刀具主后刀面磨损的分形特征与分形结构，以分形维数作为特征量，在物理意义层次上初步揭示了切削速度与刀具磨损分形结构之间的映射关系。     

分形理论在刀具磨损研究中的应用

提出了基于分形理论的刀具磨损研究新方法，从理论，实验，计算３个方面讨论了刀具主后刀面磨损的分形特征与分形结构，以分形维数作为特征量，在物理意义层次上初步揭示了切削速度与刀具磨损分形结构之间的映射关系。     

应用机器视觉技术研究刀具磨损与耐用度

本研究采用光电摄像器件(TV摄像机或CCD)显微镜与IBM-PC计算构成的机器视觉系统,使用图像处理与模式识别技术分析和处理切削刀具后刀面上磨损带的显微影像信息;分别采用联机和脱机的方法检测、计算刀具的磨损量和损坏形态,并以此作为监测制造过程的依据,以刀具耐用度应最高、生产成本应最低为约束条件,优化了切削参数(切削速度V,进给量f)。经实验验证,理论分析计算与实测结果相吻合,为高精度识别和控制制造过程提供了一种实用方法。     

海底管道检测数据平面偏差与管道状态分析研究

当前海底管道研究内容主要集中在检测方法、管道三维模拟和系统建设方面,对检测数据分析与方法讨论较少.本文介绍了海底管道检测数据来源及其内容,讨论了海底管道节点平面偏差分析原理,对不同测次管道平面偏差比较的采样点选取展开研究,并分析了海底管道状态成果数据编制与历次管道状态比较内容,对管道状态区间跨度计算存在的情况进行详细讨论,同时给出相应的解决方法.本研究成果已应用于杭州湾海底管道检测数据分析,为其他海底管道检测数据分析提供借鉴与参考.     

双状态机的自适应步态检测算法

针对步态检测算法无法适应于不同的运动状态、不同传感器姿态问题,该文提出基于双状态机的自适应步态检测算法,该方法在原算法基础上利用最大整体加速度阈值对状态机进行状态分割,并利用时间阈值和整体加速度阈值对状态机进行二次判断。通过四类步态检测算法的比较实验,常规峰值检测算法、状态机步态检测算法在行人行走状态下步态检测精度均优于99%,而在行人跑步状态和行走+跑步状态的步态检测精度仅为60%和70%,无法适应行人的不同运动状态;本文算法在不同行人运动状态、不同传感器姿态下均具有较强的适应性和可靠的步态检测正确率。     

基于Faster R-CNN的火电厂冷却塔检测及工作状态判定

针对目前火力发电厂检测研究较少、识别难度大、工作状态监测少等问题,提出一种以冷却塔为关键地物目标的火电厂冷却塔检测方法,并根据冷却塔是否排气判定电厂工作状态.基于Faster R-CNN深度学习网络,通过设计对比实验,对冷却塔及其工作状态特征进行精确提取,并对检测及判定结果进行验证.实验结果表明,该模型在目标工作状态检...     

桥梁振动监测雷达的设计与实现

针对传统桥梁振动检测方法过程复杂、成本高、精度低、效率低等问题,利用调频连续波技术和干涉测量技术,设计了一个操作方便、精度高、系统小、成本低的桥梁振动监测雷达。利用该雷达对北京地铁某一桥梁在过车时的振动状态进行了监测。试验结果表明该雷达能够准确测量桥梁的强迫振动和自振。所提出的由雷达回波相位反演桥梁形变信息的方法能够有效地测量桥梁振动状态,从而提高桥梁振动状态检测的分辨率及效率。该系统可以应用于桥梁的监测、预警和维护,具有广阔前景。     

地面建筑物破坏状态检测的多类互信息量评估—震灾前光学图像与震灾后SAR图像的融合

利用震前可具备的光学图像与震后卫星SAR图像的信息融合,可检测与评估震灾区地表面建筑物破坏状态。本文根据震前光学图像的建筑物特征参数,通过SAR成像仿真算法,模拟各建筑物SAR图像,根据震后SAR真实图像与SAR仿真图像互信息量的比较,综合利用归一化互信息量、梯度互信息量、区域互信息量及检测与评估建筑物破坏状态。采用2010年海地地震灾前的IKONOS光学图像、灾后COSMO-SkyMed与RADARSAT-2的星载SAR图像,进行震后建筑物破坏状态检测与评估。其结果与震后GeoEye光学图像进行了验证,证明了本文方法的可行性。     

INS/GNSS/ODO嵌入式系统的容错技术研究

车载低成本嵌入式组合导航系统的可靠性容易受到多种传感器故障和环境的影响,基于全球卫星导航系统(GNSS)状态的惯性导航系统(INS)/GNSS/里程计(ODO)抗差组合导航算法,提出了一种两级故障检测处理方法.其中,第一级检测使用了基于解析冗余的残差卡方检验法,第二级检测使用了改进的双状态传播卡方检验算法.利用自主研制...     

重载铁路检测装备中三维与二维激光扫描仪检校方法

重载铁路的线路运输量大、承受载荷大、线路磨损劣化快,为保障运输安全,需要高频次、常态化地对线路进行静态检查和测量。基于轨道的移动三维激光系统可快速扫描、高效获取铁路通道三维实况,是一种新型的重载铁路基础设施测量检测的手段,但受限于三维激光数据精度低、无法满足对轨道轮廓进行精准测量,本文设计了一种集成三维相位式激光扫描仪和二维线激光扫描仪的重载铁路检测装备,提出了三维与二维激光扫描仪的检校方法。试验结果表明,该方法可实现三维激光数据与二维线激光数据优于2 mm的精准融合,为后续基于毫米高精度三维激光的铁路基础设施一体化综合测量与分析奠定了良好的数据基础。     

轨道几何状态惯性检测系统零速姿态修正方法

为提高轨道几何状态惯性检测系统姿态精度,提出一种零速姿态修正方法,利用轨道几何状态惯性检测系统载体系横向及垂向速度为0的先验条件,构造Kalman滤波横向及垂向观测量。选用HT-50M型激光陀螺仪和JN-06A型石英挠性加速度计组成惯性导航系统,并进行现场检测试验。结果表明:在轨检仪连续工作300m情况下,零速姿态修正方法能够有效抑制惯性导航系统姿态误差增长,轨道检测精度提高2倍。     

GIS数据动态获取方法研究

在分析当前GIS在维护地理信息现势性方面存在的缺陷基础上,提出了动态GIS,对当前静态GIS从数据生产、更新、管理、应用方式等几个方面进行扩展,并给出具体的扩展方法,结合宜春市市政网格化管理系统的实施进行实例阐述。基于这些方法使得构建的GIS系统能保持与研究对象的状态信息同步,最终实现对研究对象的实时监控与管理。及时掌握研究对象的状态信息,尤其是及时检测到状态的改变,及时响应,必能有效提高GIS的服务质量,本文的研究对智慧地球平台的建设有积极的意义。     

点云数据在道岔关键节点几何检测应用

道岔服役状态检测工序复杂,传统方法需要结合轨检车、轨距尺、支距尺和降低值测量仪进行测量,设备类型繁杂,测量工序多,对天窗时间要求较高。为提高检测效率,本文提出了一种基于点云的单开道岔关键节点测量方法。该方法利用CAD图元信息及图卷积神经网络,实现对道岔结构三维点云数据的精确化、自动化识别、分割与提取,准确度为99.68%。同时,结合道岔结构几何先验信息,完成了对道岔结构轨距、导曲线支距、尖轨降低值等关键几何形位参数快速化精确提取。实例验证表明,本文提出的基于点云的道岔关键几何形位检测方法的测量结果与真实值误差为亚毫米级,满足实际工程检测要求,省去了多种检测设备,节约了大量天窗时间,具有较高的实用性,是未来道岔测量的发展趋势。     

单目运动目标的位姿实时测量方法

针对如何快速实时地获取运动目标位姿参数的问题,该文提出了一种单目运动目标位姿实时测量的方法,设计了标志点像物方匹配检测状态机和快速跟踪匹配状态机。匹配检测状态机在无标志点差异的条件下,采用反投影法得到最佳物像匹配对应关系,为快速高效跟踪匹配提供位姿初始解;提出了一种基于精度评定的状态切换机制,既发挥了跟踪匹配的高效性,又避免跟踪失败造成的位姿测量永久失败。实验结果表明,反投影法能够有效地筛选出最佳的像物方匹配对应关系,快速跟踪匹配状态机能够通过跟踪标志点高效地计算匹配关系和位姿参数,状态切换机制及时地判断跟踪错误,并迅速切换至匹配检测状态,实时测量全过程能高稳健运行。     

基于改进二维离散希尔伯特变换的图像边缘检测方法

提出一种新的基于二维希尔伯特变换的边缘检测方法。对于频域信号而言,希尔伯特变换不改变信号的幅值,而仅仅改变其相位,即负频率的相位作+90°相移,而正频率作-90°相移。经由傅里叶变换后,边缘特征呈极值状态,因此本文利用二维离散希尔伯特变换实现边缘检测。由于二维离散希尔伯特变换结果具有方向性,提出利用两个呈正交性的二维离散希尔伯特变换的幅度平方和来检测图像边缘特征。此外将高斯核函数引入到希尔伯特变换中,以减少图像噪声对检测结果的影响,并根据PSNR(峰值信噪比)来确定最佳参数σ,从而得到理想的边缘检测效果。为验证该方法的检测结果,将所提方法与传统边缘检测算子的检测效果进行了比较分析,并将该方法运用于卫星遥感图像中,结果表明该方法可以有效地应用于边缘检测工作中。     

基于衰减记忆思想的故障容错方法

残差χ2法难以准确检测小幅值突变故障,改进的序贯概率比检测(SPRT)方法通过迭代递推,能够检测到故障,但存在延时且对故障结束不敏感。基于此,本文给出了区分故障大小的方法,针对小幅值故障提出了一种基于衰减记忆思想的故障容错方法:当改进的SPRT方法检测到故障后,对系统进行隔离重构,用不包含故障信息的数据进行量测更新,利用衰减因数减小包含故障信息的陈旧滤波值的权重,以提高滤波精度,同时构造"伪正常"状态,使该方法能够及时判断故障结束。仿真结果表明,本文提出的方法适用于故障多发的情形,能够提高滤波精度,增强系统可靠性。     

基于惯导和CPⅢ控制点的地铁隧道移动激光扫描三维点云重建

地铁隧道初始运营前,需要对隧道的施工质量和零状态进行检测,传统方法采用全站仪测量隧道的特征点及断面,工作量大、效率低、成果单一。针对上述问题,本文提出了基于惯导和CPⅢ控制点的地铁隧道移动扫描三维点云重建方法,并验证了隧道断面点云、中轴线及轨道中心位置成果精度,满足隧道规划验收测量要求。同时,该方法可同步获得隧道的水平直径、管壁影像、纵断面图及横断面图等成果,既提高了作业效率,其测量成果又可作为轨道交通结构的零状态档案,为地铁隧道规划验收测量及后期运营维护提供翔实的基础资料。     

一种高分辨率可见光遥感影像中车辆目标检测方法

在高分辨率遥感影像中检测车辆目标是影像识别和检测的重要研究方向,能够为宏观交通状态判别提供支撑.本文设计了一种快速有效的基于高分卫星影像的车辆目标检测方法.该方法首先将与遥感影像对应区域的已有矢量面状道路对影像进行掩膜处理,仅留下影像中道路部分,再采用Otsu双阈值法分割道路中的暗色车目标和亮色车目标,最后利用车辆目标的形态特征对其进行检索,以获得车辆目标的检索结果.试验表明,本文方法具有较好的检测效果.     

真正射影像生成的多边形反演成像遮蔽检测方法

遮蔽检测是真正射影像生成的关键技术。提出一种基于多边形反演成像(polygon based inversion imaging,PBI)的遮蔽检测方法。利用建筑物表面多边形内部互不遮蔽的特点,以多边形为单元将建筑物逆投影到像方,反演成像时的目标状态,获得目标之间、多边形之间的遮蔽关系。为确保算法的稳健性和保真度,提出:①可疑区域增长法,稳健地栅格化复杂3维建筑物模型;②综合滤波模型用于消除多边形边界噪声。最后利用实例比较z-buffer方法,基于射线角度方法和PBI方法的遮蔽检测效果。结果表明,PBI算法的有效性和稳健性较好。     

基于无人机的配电导线断股缺陷检测系统设计与实现

配电导线的状态对用电需要和用电安全而言有着重要的意义,当配电导线处于断股状态时,将可能导致严重用电事故.传统断股检视方法常依赖于人工,费时费力.为此,本文设计与研发了一套基于无人机影像的配电导线断股缺陷实时在线检测系统.该系统利用无人机获取配电导线影像,通过WiFi和WinSock机制完成影像数据传输;采用FCN网络而...