宽城台定点形变气压干扰小波分析及干扰排除

通过小波分解对宽城台定点形变仪器受气压干扰的典型事件进行分析,得出气压干扰在不同频段对不同仪器的干扰特征,并通过小波阈值去噪对各测项受气压干扰的观测数据进行干扰排除,取得较好的效果。     

公路采动区裂缝快速获取及精度分析

采动区公路路面裂缝引发公路产生松散剥落、唧浆、缓慢沉降等病害,危及公路的正常运营,需要对裂缝长度和宽度信息进行监测。针对传统的公路路面裂缝测量获取方法劳动强度大、成本高、效率低等缺点,该文设计使用手机相机采集裂缝图像,使用图像处理技术对图像进行增强和除噪、阈值分割,结合尺度基准提取裂缝的长度和宽度信息。运用该方法对采动区公路路面裂缝进行快速获取,实验结果表明:路面裂缝长度计算的相对中误差不超过7.6%;宽度的计算值与实测的宽度相比,其相对误差在8.1%以内,证明该方法检测出的裂缝的长度和宽度具有较高的准确度,能够高效地获得路面裂缝的信息。     

基于Matlab小波去噪的研究方法

阐述了硬阀值法、软阀值法和半软阀值法去噪的原理及其算法的实现,针对传统小波去噪后,图像的部分细节丢失、边缘模糊等问题,提出一种改进半软阀值的计算方法。实验结果表明,改进的方法具有更好的去噪效果。     

A universal spectral analytical method for digital terrain modeling

There are three major mathematical problems in digital terrain analysis: (1) interpolation of digital elevation models (DEMs); (2) DEM generalization and denoising; and (3) computation of morphometric variables through calculating partial derivatives of elevation. Traditionally, these three problems are solved separately by means of procedures implemented in different methods and algorithms. In this article, we present a universal spectral analytical method based on high-order orthogonal expansions using the Chebyshev polynomials of the first kind with the subsequent Fejér summation. The method is intended for the processing of regularly spaced DEMs within a single framework including DEM global approximation, denoising, generalization, as well as calculating the partial derivatives of elevation and local morphometric variables.

The method is exemplified by a portion of the Great Rift Valley and central Kenyan highlands. A DEM of this territory (the matrix 480 × 481 with a grid spacing of 30″) was extracted from the global DEM SRTM30_PLUS. We evaluated various sets of expansion coefficients (up to 7000) to approximate and reconstruct DEMs with and without the Fejér summation. Digital models of horizontal and vertical curvatures were computed using the first and second partial derivatives of elevation derived from the reconstructed DEMs. To evaluate the approximation accuracy, digital models of residuals (differences between the reconstructed DEMs and the initial one) were calculated. The test results demonstrated that the method is characterized by a good performance (i.e., a distinct monotonic convergence of the approximation) and a high speed of data processing. The method can become an effective alternative to common techniques of DEM processing.     

基于广义S变换时频滤波的MT数据去噪

针对油气勘探中大地电磁(MT)数据易受各类干扰的污染,且信噪难以分离的问题,把基于广义S变换的时频滤波技术应用于MT数据处理中来,得到MT数据的S域时频分布,分析受噪MT数据在S域的时频分布特征,再在S变换时频域进行时频阈值去噪,并对滤波后的S域时频谱进行逆变换重构,分离得到去噪后的MT数据。给出了基于广义S域时频滤波的方法原理与应用步骤,对被污染的仿真和实测MT数据进行了时频阈值滤波,并与小波阈值去噪方法进行了比较研究。结果表明：基于广义S变换的时频滤波方法可有效抑制MT数据中的干扰,从噪声信号中分离出有效的大地电磁数据,且减少了人为参与,提高了MT勘测的数据质量。     

基于小波系数相关性的图像去噪

本文提出了一种基于小波系数相关性的图像去噪方法。针对自适应去噪方法平滑掉实际信号的不足,利用小波分解系数近指数的衰减特性及同一尺度上各信号分量的相关性分析,对每个小波系数设置不同的阈值,区别对待信号的低频和高频系数,最后重构小波。实验结果表明,从视觉和峰值信噪比(PSNR)上,本文使用的方法优越于全局阈值法。     

基于小波系数分割的局部自适应阈值图像去噪

针对自适应小波阈值去噪中方形局部窗口不能很好地适应小波系数自身边缘特征的问题，本文提出了一种基于图像分割的局部自适应小波阈值去噪方法。该方法首先对图像进行多尺度小波分解，其次利用图像分割技术对图像的各尺度小波系数分别进行分割，分割技术选用SLIC超像素分割法得到具有相似统计特性的不规则局部块，然后对每个分割块内的小波系数进行BayesShrink阈值估计和软阈值收缩，最后通过小波逆变换得到去噪图像，并在3幅标准测试图像和一幅高光谱影像上进行试验。试验结果表明，本文提出的方法能更好地适应小波系数自身的边缘特征，不仅能够获得更好的视觉效果，而且能够达到较高水平的数值指标。     

融合主成分分析和局部邻域的平面点云去噪

大型水工建筑物和城市地下轨道是国家的重要基础设施，人工变形监测耗时费力，利用激光雷达扫描对其进行自动化的变形监测已成为研究热点。而此类建筑物具有较多的平面结构特征，为了高效去除平面结构扫描点云中的噪声点，本文提出了一种融合主成分分析和局部邻域的噪声剔除方法，首先利用主成分分析剔除全局噪声，然后利用局部邻域对局部小噪声进行剔除，结合实例对该方法进行了验证。应用结果表明，该方法效率高、算法简单可行，具有较高的推广应用价值。     

干耦合超声波检测及波初至的自动拾取

目前岩石力学参数测定，受限于探头及数据采集设备，多在实验室环境完成，同时，传统超声收发探头对接触面平整度要求较高，需要对岩石表面打磨处理，且需要涂抹导声糊。这些都极大限制了超声测量系统的应用范围。为实现对岩石钻孔内的长效监测，对声波发射、接收机制及岩石内超声信号的频域特性进行分析，通过AIC算法拾取波前初至，利用小波去噪和改进AIC法（NAIC）求波初至到达精确时间，研究了基于干耦合岩石内部参数测量系统，在岩石内部实现了超声信号的发射接收、信号瞬态触发、高速采集，并将最终结果通过无线方式传输至数据记录仪。分别对Φ50 mm×100 mm花岗岩及砂岩岩样进行了超声波传输参数测量，Φ114 mm×280 mm花岗岩岩样测量距离分别为150、200 mm，利用NAIC、STA/LTA、MER、ETA 4种算法对该数据进行处理，并与第三方仪器测定结果进行比较。结果表明：基于干耦合声波测速采集系统，对不同工作接触面适应性较好，数据误差在规范允许范围内。小波降噪适用于背景干扰少、频率范围集中的超声接收信号，在到时拾取方面，除STA/LTA外其余3种算法在去噪后的到时拾取精度均得到有效提高，其中尤以NAIC法最为明显，到时平均误差由1.21 ?s锐减至0.19 ?s。     

变形监测数据去噪方法

论述了变形监测技术的基本原理和去噪方法,重点介绍了线性滑动去噪法和小波去噪法,并结合实例说明两种方法的应用领域和特点以及发展前景。