基于图像处理的钢管缺陷在线监测算法研究

针对钢管缺陷的X射线检测方法,目前主要采用对数字式X射线(DR)影像进行人工判读的方式来检测缺陷,该方法受主观因素影响大,工作强度高,效率低。为替代人工检视方法,依据DR影像特征,研究了基于数字图像处理的缺陷检测算法。实验结果表明,采用的算法具有良好的适应性,比传统方法检测出的细小缺陷的效率更高,可满足对缺陷进行在线监测的需求。     

汶川地震断裂带多次地震活动新证据

虹口乡八角庙出露完整的映秀—北川断裂带剖面断层岩,高分辨率磁化率测试揭示出多个具有高磁化率特征的断层岩带。系统的岩石磁学分析证明一层褐色断层岩相对围岩具有最大的磁化率值,存在新生成的磁铁矿和拥有相似的天然剩磁(NRM)和非磁滞剩磁(ARM)强度衰减过程。高磁化率特征是含铁顺磁性矿物受到断层滑移过程产生摩擦生热作用生成磁铁矿所致。同时断层岩还获得了热剩磁,记录了地震活动磁学信息。结合汶川地震科学钻探项目1号孔(WFSD-1)磁化率和岩石磁学研究结果,说明映秀—北川断裂带包含多层具有高磁化率特征的断层岩,暗示了多次强震的发生。具有高磁化率特征的断层岩可以作为判定地震活动的标志之一。     

基于InSAR和GNSS约束的2021年玛多MS7.4地震同震形变场及断层滑动分布

据中国地震台网测定,2021年5月22日青海省果洛藏族自治州玛多县发生7.4级地震,震中位于青藏高原中部的巴颜喀拉块体,不同于其他7级地震往往多发生在块体边界带上,此次地震是发生于巴颜喀拉块体内部区域的一次强震。本次典型块体内部大地震的发生意味着块体的相互作用加剧,引起了学者们广泛关注。本文利用GNSS和Sentinel-1 InSAR数据获取了玛多地震的同震形变场,并以此为约束,选用弹性半无限位错模型,反演了玛多地震的同震位错分布。升、降轨InSAR同震形变场显示玛多地震造成了显著的地表形变,升轨最大LOS向位移达1.1m,降轨最大LOS向位移达0.9m。研究结果表明,该地震造成了明显的长度约160km的地表破裂。断层面位错分布反演结果显示,发震断层由主断层和分支断层组成,主断层倾向北,倾角85°,平均滑动角-11.25°,分支断层倾向南,倾角68°,平均滑动角-11.39°。同震优势滑动分布区域主要分布在地下0～17km深度范围,最大滑动量约为4.34m,位于断层东侧东草阿龙段,反演得到的矩震级为M_W7.4。发震断层破裂多个凹凸体,且该地震是一次不对称的双侧破裂事件。综合地球物理及地质资料分析认为,主发震断裂为靠近巴颜喀拉块体北边界的昆仑山口—江错断裂。震中区域形变结果显示,此次玛多地震增强了巴颜喀拉块体在东北部地区挤压应力积累的特征,表现在东昆仑断裂玛沁段应力有所增加,值得后续深入研究和关注。     

基于虚拟仪器的主动声探测测试系统设计

为了满足水下装备主动声探测不同的测试目的,提高其开发效率,提出并构建了一种基于虚拟仪器技术的主动声探测测试系统。软件采用模块和层次化设计,基于 LabWindows/CVI 平台开发,利用平台的信号检测、信号生成、信号模拟输出等模块,可靠地实现了主动声探测信号的检测、目标回波的模拟、混响和干扰的生成与电子信号注入,自动化程度高且参数设置灵活,适应各种主动声探测的模拟测试和效能评估, 具有推广价值。     

水下掩埋目标电场探测方法及发展

主动电场探测技术依靠激励源发射电场信号,通过测量电位信号实现目标探测。根据当前主动电场探测掩埋目标研究进展,简要介绍了其原理,对国内外掩埋大目标领域的关键技术（海洋可控源电磁法） 的研究现状以及发展趋势进行了归纳整理;针对主动电场探测水下掩埋小目标的问题,详细介绍了国外实验、 先进设备的工作机理,总结了国内相关领域的研究;通过对水下电场传感器国内外研究现状的分析,指出国内在水下掩埋目标主动电场探测领域已有的基础。最终对该技术的发展及应用前景进行了展望。     

一种低表面亮度星系的自动搜索算法newline--YOLOX-CS

低表面亮度星系(Low Surface Brightness Galaxy, LSBG)的特征对于理解星系整体特征非常重要, 通过现代的机器学习特别是深度学习算法来搜寻扩充低表面亮度星系样本具有重要意义. LSBG因特征不明显而难以用传统方法进行自动和准确辨别, 但深度学习确具有自动找出复杂且有效特征的优势, 针对此问题提出了一种可用于在大样本巡天观测项目中搜寻LSBG的算法---YOLOX-CS (You Only Look Once version X-CS). 首先通过实验对比5种经典目标检测算法并选择较优的YOLOX算法作为基础算法, 然后结合不同注意力机制和不同优化器, 构建了YOLOX-CS的框架结构. 数据集使用的是斯隆数字化巡天(Sloan Digital Sky Survey, SDSS)中的图像, 其标签来自于$alpha.40$-SDSS DR7 (40%中性氢苜蓿巡天与第7次数据发布的斯隆数字化巡天的交叉覆盖天区)巡天项目中的LSBG, 由于该数据集样本较少, 还采用了深度卷积生成对抗网络(Deep Convolutional Generative Adversarial Networks, DCGAN)模型扩充了实验测试数据. 通过与一系列目标检测算法对比后, YOLOX-CS在扩充前后两个数据集中搜索LSBG的召回率和AP (Average Precision)值都有较好的测试结果, 其在未扩充数据集的测试集中的召回率达到97.75%, AP值达到97.83%, 在DCGAN模型扩充的数据集中, 同样测试集下进行实验的召回率达到99.10%, AP值达到98.94%, 验证了该算法在LSBG搜索中具有优秀的性能. 最后, 将该算法应用到SDSS部分测光数据上, 搜寻得到了765个LSBG候选体.     

基于连续帧与注意力机制的水下小目标自主检测算法

针对声呐对水下小目标探测时目标特征少,常规目标检测算法性能不佳的问题,提出了一种以 YOLOv5 目标识别算法为基础的连续帧识别改进算法。该算法通过连续帧数据提取模块以及轻量的通道空间注意力模块,提取声呐连续帧信息,提升了 YOLOv5 算法的识别能力。湖上前视声呐时序数据集算法验证试验表明,在几乎不增加推理时间的前提下,改进算法的平均检测精度比 YOLOv5 算法提升了 13.7%。该改进算法预期可在水下小目标自主检测任务中应用。     

面向地理国情监测的地表覆盖变化信息提取方法

提出了一种基于矢栅协同的地表覆盖变化信息提取方法,并详细分析了其关键技术。在变化检测指标设计中,提出顾及遥感指数量化范围拉伸的变化发现算法;通过选取试验区,利用统计计算与空间叠置分析,提取出地表覆盖变化发生区域与变化类型信息,对方法的可行性进行了验证。研究表明,该方法以地理国情普查成果本底数据作为基础,可获得高精度的地表覆盖变化信息,能够为地理国情监测提供一种适用而有效的、基于高分辨率遥感影像的变化信息提取模式。     

地表探槽断裂岩岩石磁学揭示汶川地震断裂带不同滑移机制

岩石磁学能揭示岩石的磁性矿物组合,通过断裂岩不同的磁性矿物组合可揭示地震过程中磁性矿物变化、地震摩擦温度及地震滑移机制等基础地震地质问题。2008年Mw 7.9级汶川地震使两条断裂带同时发生地表破裂,包括映秀-北川和灌县-安县断裂地表破裂带,破裂带上地震断裂岩为岩石磁学提供了大量的研究对象。本研究主要以汶川地震地表破裂带上两个探槽内断裂岩为对象,包括映秀-北川地表破裂带上的八角庙探槽和灌县-安县地表破裂带上的九龙探槽,结合目前已发表的地表及WFSD-1孔的研究成果,从岩石磁学角度探讨汶川地震断裂带经历的地震滑移机制:1综合映秀-北川地震断裂带上八角庙探槽和其它位置的断裂岩岩石磁学研究,结果显示该地震断裂带附近断层泥的高磁化率源于新生的亚铁磁性矿物,如磁铁矿和磁赤铁矿等,故映秀-北川地震断裂曾经历高温快速热增压地震滑移机制;2灌县-安县地震断裂带上九龙探槽内断层泥略低的平均磁化率源于其铁的硫化物含量比断层角砾及侏罗纪砂岩多,铁的硫化物可能源于地震过程或断裂岩抬升到地表后的地表作用,如果断层泥中铁的硫化物多含量源于地震过程,则灌县-安县地震断裂带曾经历低温慢速机械润滑地震滑移机制;3两条断裂经历的不同地震滑移机制可能受控于断裂深部结构,如断层产状,映秀-北川地震断裂带的陡倾角易产生高温快速地震滑移,而灌县-安县地震断裂带的缓倾角更易产生低温慢速地震滑移。     

不同计算形式的相关分析在气象中的应用综述

相关分析在气象科研和业务中具有广泛应用,是定量分析气象变量之间关系的重要工具。首先系统综述了气象科研与业务中不同计算形式的相关分析算法,然后重点阐述了相关分析在气象领域应用的最新进展,特别是全窗口滑动相关和相关系数的扫描式多尺度突变检测算法。接着介绍了大数据研究领域中新发展的相关分析算法,简析了其对气象相关分析的启示。最后分析了气象相关分析中存在的问题,并且对相关分析在气象领域未来的发展趋势进行了展望。