激光自混合干涉法亚微米及纳米颗粒测量中的反问题

基于Kaczmarz投影算法对反问题进行了详细的研究.选取颗粒线分布函数作为反演对象,改进了Kaczrnarz投影算法,使投影过程发生在较大夹角的超平面之间.数值模拟了含5%和10%的测量误差时宽单峰、窄单峰、双峰和三峰四种粒径分布的反演,结果显示改进投影算法得出的粒径分布与输入的粒径分布更好得吻合.实验测量了标称为60 mn和180 nm两种单分散颗粒,结果表明改进投影算法得出的粒径分别为54.95 nm和190.55 nm,而原先投影算法得出的粒径为83.18 nm和288.40nm,进一步显示改进投影算法提高了测量结果的准确性.     

悬链线的几何特征

悬链线是两端固定绳子在重力场中的平衡位形.定义悬链线的宽度是两个端点的水平距离,高度是最低点到两端点连线的垂直距离.这两者是悬链线的几何特征.文章推导了悬挂重物悬链线宽度和高度所满足的参数方程,实验数据验证了这个关系式.     

大尺寸矩形断面超声变幅杆固有频率的研究

超声变幅杆是功率超声技术中换能器振动系统的一个重要组成部分,本文利用表观弹性法研究了大尺寸矩形断面超声变幅杆的耦合振动,推出了常用的几种单一变幅杆(指数形,圆锥形,悬链线及阶梯形)的频率设计公式,为大尺寸矩形变幅杆的频率设计及计算提供了一种简单易行的方法,实验表明,利用本文公式设计的大尺寸矩形断面变幅杆,实测共振频率与理论计算频率基本一致,与一维振动理论的结果相比,利用耦合振动理论得出的变幅杆共振频率更加接近于测量值。     

选取任意庞加莱截面的新方法

针对用庞加莱截面分析非线性系统时较难选择合适截面的问题,提出了一种投影时域法.该方法可以在时域上直观地判断所选平面是否合适并实时准确地调整平面的方向与位置.文中给出了投影时域法的完整定义并从理论上详细分析了该方法的原理;同时研究了在时域上判断所选平面是否是合适的庞加莱截面的条件以及如何调整所选平面的方向与位置;最后,利用投影时域法对三种典型的三维或四维非线性系统进行了仿真实验,实验结果证明了该方法的有效性和实用性.     

大截面超声变幅杆的近似设计理论

木文研究了大截面圆形变幅杆的设计问题,通过引进变幅杆的等效半径,利用表观弹性法理论,分析了圆锥形、指数形及悬链线形三种常用变幅杆的耦合振动,给出了适用于工程应用的近似设计及计算公式.理论计算及实验表明,利用近似理论计算设计大截面变幅杆,物理意义明显,计算简单,利用计算器便可迅速得出所需数据。与一维理论的计算结果相比,考虑径向振动后所得到的大截面变幅杆的谐振频率更接近于实际测量值,并且设计频率与测量频率之间的误差也完全满足工程上的要求.     

光杠杆读数装置的改进

1 光杠杆法测量中主要误差的分析 光杠杆法是高等学校基础实验的微小长度测量中经常采用的主要方法之一,此方法不论在设计思想上,还是在测量技能综合训练方面,都是很有意义的,它的优越之处还在于把微小长度变化量δ通过光杠杆放大为竖尺刻度的变化量△a=a′-a2D/bδ(这里D为光杠杆镜面到竖尺的距离,b为光杠杆后足尖到二前足尖连线的垂直距离).     

压汞法分析生物质焦孔隙结构

对于稻壳、树叶、棉花杆、玉米杆四种生物质焦,通过压汞法测量了其在大孔和部分中孔范围内的孔隙结构,发现热解温度、热解保持时间、热解快／慢速都会影响着焦样的比表面积和平均孔径。四种生物质中,树叶焦样的比表面积最大,玉米杆的比表面积最小;稻壳焦样的平均孔径最小,玉米杆的平均孔径最大。不同生物质焦样的孔径分布规律有很大不同。热解温度、热解速度和热解保持时间对孔径分布规律的影响不大,决定孔径分布规律的是生物质本身。在中孔和大孔的范围内,四种生物质焦样的孔径分布曲线都呈现出双峰结构。     

由少量投影数据快速重建图像的迭代算法

针对由少最角度的投影数据重建CT图像的问题,提出了一种改进的基于图像总变差最小的迭代重建算法.该算法采用共轭梯度法求图像总变差最小,并在迭代过程中采用了多分辨迭代技术.用模拟的投影数据和实际扫描数据进行了重建数值实验.实验结果表明该算法不但提高了重建图像质量,也同时显著提高了迭代图像的收敛速度.     

数字三色条纹相移形貌投影栅线法

基于投影栅线的三色条纹相移算法与投影栅线法相结合,提出一种数字三色条纹相移形貌投影栅线法.此法是对时间相移法的改进,只需一幅三色条纹图,就可利用简单的三光强相移算法完成物体表面的形貌重建;不需要相移装置而误差较小,成本较低,简易实用,将有利于推广到动态实时分析.实验证明,此法是正确可行的.     

消除圆位姿二义性的三线构型法EI北大核心CSCD

基于圆特征的视觉测量方法简单且精度高,因此具有广泛的机器视觉应用,但单个圆特征的单目视觉位姿估计存在二义性问题。为了有效剔除虚假解,基于三线构型的姿态估计方法,提出了一类基于角度约束的圆位姿二义性消除方法。对具有先验信息的三线构型,利用三线构型与相机系的姿态关系可以得到圆平面法向量的一个角度约束。若三线构型不具有先验信息,利用二视图三线构型的相对姿态估计可以得到一个二视图间圆法向量的角度约束,这两类角度约束都可以排除圆的虚假法向量。实验结果表明,该方法可有效消除圆位姿二义性,第一种角度约束可以达到99.2%的成功率,第二种角度约束可以达到96.7%的成功率。     

摆杆和摆杆座质量对复摆实验的影响

通过理论分析证明复摆实验装置中摆杆和摆杆座质量对实验的影响,指出在摆杆和摆杆座的质量不能忽略的情况下,由摆杆、摆杆座和摆锤组成的刚体并非固定刚体。针对现有的刚体系统重新设计实验方案,推导出利用该装置测量重力加速度的理论公式,实验结果证明该方案切实可行。     

测量圆盘转动惯量产生误差的曲线研究

结合三线摆实验的基本过程,进行实验数据的采集。利用投影法来测量圆盘的转角大小,借助于matlab的cftool工具箱,对数据进行曲线拟合,对测出来的二组数据拟合,得到转角与百分差曲线图。通过误差的大小比较,得出圆盘转动惯量测量值与理论值的百分差随转角变化最接近于三次曲线。     

面向各向异性投影幕亮度一致性校正方法的研究

为了解决多投影机拼接融合显示系统中亮度分布不均匀及不同视角下的亮度差异问题,提出了一种多视角投影-摄像机系统的非线性最优化颜色校正方法,通过在多个位置放置摄像机进行多角度的观察,并对所有观察结果进行统一的优化处理,实现在各个方向上都能够满足要求的亮度调整方案。针对重叠区域高亮现象及重叠方向和形状的任意性问题,采用双三角函数法计算得到投影机的衰减矩阵,实现亮度融合。以双通道投影系统为实验平台验证了算法的可行性和有效性。     

消除圆位姿二义性的三线构型法

基于圆特征的视觉测量方法简单且精度高,因此具有广泛的机器视觉应用,但单个圆特征的单目视觉位姿估计存在二义性问题。为了有效剔除虚假解,基于三线构型的姿态估计方法,提出了一类基于角度约束的圆位姿二义性消除方法。对具有先验信息的三线构型,利用三线构型与相机系的姿态关系可以得到圆平面法向量的一个角度约束。若三线构型不具有先验信息,利用二视图三线构型的相对姿态估计可以得到一个二视图间圆法向量的角度约束,这两类角度约束都可以排除圆的虚假法向量。实验结果表明,该方法可有效消除圆位姿二义性,第一种角度约束可以达到99.2%的成功率,第二种角度约束可以达到96.7%的成功率。     

创新三维立体投影装置的设计和制作

受四棱锥立体投影模型的启发,本文探索了圆锥式和前后平行板式立体投影装置的针对性设计和具体制作方法,在此基础上实现了良好的三维立体投影效果。这两种立体投影装置是最多和最少面多棱锥设计的极限,是大学物理实验大胆创新的一个尝试。     

基于灰度投影的数字近景摄影立体影像匹配

根据数字近景摄影测量的特点,针对建筑物三维建模的需要,提出了基于灰度投影的影像匹配算法。该算法将影像行、列两个方向上的一维灰度投影,拓展为行、列、主对角线和次对角线四个方向上的一维灰度投影,计算左右影像的四个一维投影向量间的相似性测度的加权平均值作为最后的匹配测度。利用相对定向线性变换（RLT）算法来确定同名核线,以改进的动态定界法来控制待匹配点序列中后续点沿核线匹配的搜索范围,以减少匹配的搜索空间并提高匹配的准确度。利用该算法对建筑物数字近景摄影影像进行了实验,结果表明该算法具有较高的匹配速度和匹配准确率。     

超混沌Qi系统的错位投影同步及其在保密通信中的应用

提出了一种新型的混沌系统同步方法,即错位投影同步,要求驱动系统和响应系统中的所有状态向量,至少有一对不是按照原有的对应关系成比例同步,而是按照向量的错位关系成比例投影同步.以新型的四维超混沌Qi系统为例,分析出23种混沌系统的同步方案.针对其中一种同步,基于Lyapunov稳定性理论,设计有效的非线性控制器,实现初始值不同的两个超混沌Qi系统错位投影同步.另外,将该方法应用于混沌保密通信中,基于改进的混沌掩盖通信原理,在发送端使用超混沌信号对信息信号进行加密并发送,最后从同步后的接收端系统不失真地恢复出有用信号.数值仿真表明,该方案有着良好的通信和保密特性.     

考虑垂直距离分级的光纤防外破识别算法研究

为进一步加强光缆的运行保护措施,提出了一种基于分布式光纤振动系统的光缆外破事件器械识别与垂直距离判断的双指标方案。通过实时采集光纤振动信号,分析时频域信号的多重特征,提取受影响光纤段、频率能量占比、频率峰值及分布等关键性特征,送入训练好的宏流形学习模型下,同时识别光缆外破事件的器械类型及垂直距离,并对垂直距离进行分级预警,高效开启对应的及时响应措施。案例结果表明,本方案在应用中的识别率高达90%,实现外破类型和垂直距离分级的双识别,大大提高了光缆外破事件的防御举措。     

两步相移实现投影栅相位测量轮廓术

提出一种新的投影栅相位测量方法--两步相移法。该方法只需两幅相移条纹图，因此计算量小，速度快。给出了实验及计算结果，并同四步相移法进行了比较，证明了该方法具有较高的精度。     

在不同转角下测量圆盘的转动惯量产生误差的研究

由于实验用三线摆法测定物体转动惯量的转角较大,但是理论推出的转角一般控制在5度以内,故现采用投影法和平均值计算转角的方法来研究在不同转角下测量圆盘的转动惯量产生的误差,并分析圆盘转动惯量测量值与理论值的百分差与转角之间的关系,最后得出圆盘转动惯量测量值与理论值的百分差随转角变化成二次曲线。