干涉条纹图处理的等值线窗口滤波和摄像测量在国防试验的应用

对图像进行滤波或称平滑是干涉条纹图像处理中的一项重要工作。一幅未经处理的原始图像或多或少存在着不同程度的噪声干扰,特别是散斑和Insar干涉条纹图,信噪比很低,难以处理。本文针对光测力学中光学干涉方法得到的条纹图,提出了一种新的滤波方法条纹等值线窗口滤波,并对这种滤波方法进行了研究讨论,提出了几种确定等值线窗口的不同方法。这种滤波方法根据干涉条纹图不同断面上灰度分布的不同特点,选择沿条纹走向的条纹等值线窗口进行滤波,在最大消除条纹图噪声的同时,也能保证对条纹损伤最小。摄像测量技术正在迅速发展和得到广泛应用,在国防试验和航天飞行任务中发挥着不可替代的作用。本文也介绍了作者近年来在该领域所做的应用研究,包括在火箭、导弹发射试验,冲击、碰撞等过程中的动态目标运动测量;针对航天航空和力学工程领域的视频图像实时分析;飞行器三维运动测量;基于投影条纹的物体三维形貌精密测量方法研究;以及对接航天器位置和姿态的实时测量。在这些应用中都实现了高精度测量。     

SEM扫描云纹法相移技术在MEMS中的应用

本文提出一种扫描电镜（SEM）扫描云纹法的相移新技术，通过SEM系统控制电镜电子束扫描线移动，对获取的云纹图像实现0－2π范围内的四步相移，从而获得了更高的位移测量灵敏度，同时对SEM相移实验技术的原理进行了详细的阐述，并将该技术应用到微电子机械系统构件的虚应变分析中，实验结果证明了该方法的可行性，该方法为微米云纹法的条纹处理提供了一种新途径。     

条纹投影法中考虑伽马非线性影响的相移编码去包裹方法

条纹形貌测量方法中广泛存在相位去包裹问题,相移编码去包裹方法兼顾了时间类方法逐点分析的鲁棒性和空间类方法的高效性,但是容易受到投影仪的伽马非线性影响.本文通过使用有限谐波模型近似非线性影响下的条纹图像,得到了一种考虑非线性影响的相移编码去包裹方法,在不增加编码图像数量的条件下能稳健地实现不连续物体的形貌测量,而且有效抑...     

图像的色彩分割技术在等差线处理中的应用研究

提出一种基于图像色彩分割的等差线提取新技术,即采用彩色图像卡和摄像机,以白光照射下应力模型在圆偏振光场中等差线条纹的颜色为标志,采用符合人类视觉特征的HSI颜色空间来表示图像的颜色特征,根据“最小色差准则”对等差线进行颜色聚类,实现等差线的快速、准确提取。     

心肌细胞搏动视频自动分析系统

本文介绍了一种建立实时图像处理平台的方法。并将该方法应用于心肌细胞视频图像的分析处理。通过合理使用差分图像法和相关跟踪法实现了对心肌细胞搏动频率，搏动幅度的实时动态记录。     

光弹性条纹级数的自动判别方法

本文提出的等差线条纹级数的自动判别方法,是通过两次扫描,依靠计算机软件功能实现条纹级数的自动判别。此方法不需要增加任何辅助设备,简单,易行,既适用于自动化系统,也适用于人工采集条纹的级数判别。     

斜拉桥塔锚固区光弹性应力分析与等倾线图像处理

本文采用光弹性冻结应力法，对独塔斜拉桥塔锚固区进行了应力分析，给出了有关截面的边界应力分布及主应力迹线，从而为优化工程设计提供了重要的参考依据。本文还提出了一种新的提取等倾线的方法──图像对数增强相减法，实现了等倾线与等差线条纹的分离，同时使条纹得到了细化，提高了处理等倾线的速度与准确度。编制了自动绘制主应力迹线的程序，利用它绘制了桥塔截面的次主应力迹线。     

高速动态图像的采集技术

本文介绍一种新的高速动态图像的采集技术,它采用红宝石双脉冲激光器作光源,利用普通的图像处理设备,对受冲击载荷作用下的模型,在应力波传播过程中,可采集到光脉冲宽度在30～50毫微秒内的动态图像.本文详细介绍了该采集系统的采图原理以及对模型加载、双脉冲激光器的触发、延时和采图之间的时序和同步关系,并给出了模型受冲击载荷后,延时为30,40,50,60,70,80,90,100μs 时的光弹性等差线条纹图的快速采集实例.     

数字彩色编码方法研究

本文提出的数字彩色编码方法，利用数字图像处理技术实现光力学条纹的彩色编码，得到具有特定色序的直观性强的彩色条纹图，并通过对编码彩色条纹图的分析提出了条纹级次的自动识别方法，使彩色编码成为一种更加实用而有效的方法。     

一种雷达和电子海图图像叠加方法

雷达和电子海图是船舶重要助航设备,为了提高船舶的安全航行能力,提出了一种雷达和电子海图图像叠加的方法。以本船位置为参考点,正北向为参考线,将采集到的雷达图像进行仿射变换;根据雷达的扫描范围,通过墨卡托投影变换获取电子海图的显示范围,并对电子海图的比例尺进行调整,实现雷达图像和电子海图的匹配。以电子海图为底图,将雷达图像和电子海图在像素级上进行叠加。仿真结果表明,雷达和电子海图图像叠加是辅助船舶安全航行的有效方法,电子海图的海岸轮廓和雷达扫描到的图像能够较好的匹配融合,可以在电子海图底图上实时显示雷达捕获到的目标,提高对船舶周围环境的监控能力。     

A THREE-VALUE-SEGMENTATION METHOD OF COAL CONTAINING INCLUSION BASED ON GRAY DISTRIBUTION OF COMPUTED TOMOGRAPHY IMAGE1)

煤体CT图像阈值分割是其三维真实结构重构的前提. 基于单轴压缩状态下煤体的CT图像,提出了一种基于图像灰度分布的孔隙度计算方法, 结合灰度直方图,利用实测孔隙度反推法对煤体CT图像进行了裂隙--煤基质--煤杂质三值化,同时与 最大类间方差法和最大熵法的三值化结果进行了对比分析. 结果表明, 最大熵法对于煤基质和煤杂质不能较好区分; 最大类间方差法对于图像微小区域灰度的突变(裂隙的产生)敏感性低,无法有效区分裂隙与煤基质; 本文改进的灰度直方图法避免了最大类间方差法和最大熵法的劣势,具有较好的图像三值化效果,且煤基质与煤杂质间的阈值基 于实验结果得到,具有更高的可信度和准确度.     

等达因图象的自动采集与识别

文中提出了一种机机械扫描系统．小功率激光器、图象板、相移元件、微机和程序软件组成的等达因图象自动采集与处理系统，用灰度值比较的思想实现了等达因图象的跟踪采集。提出了四幅图象相移法实现等达因图象的自动识别。系统能快速、实时、精确和全自动地实现等达因图象的记录和分析。给出与物体内各点应力状态一一对应的位相图。并用来研究了其他实验方法困难的局部三维效应问题。     

复合材料内多处横向冲击损伤的光纤图像检测

基于埋设在复合材料层板中的多方位多模光纤网络的特点,提出了检测层板内部发生多处横向冲击损伤的重构算法．根据光纤损伤图像检测系统获得的图像信号,可实时、定量、直观重构并显示出层板内部各处损伤的位置和各处的损伤程度．在复合材料多点冲击损伤检测试验中,屏幕显示的损伤图示与对半透明试件同时做反向照明检测的结果相一致,证实了重构结果的正确性     

Curvature patterns of bending plates by speckle-shearing interferometry

This paper describes a method to obtain the curvature and twist patterns of a bending plate by combining optical carrier technique and digital image processing. A carrier consisting of parallel fringes is obtained in double-exposure by changing the illumination form so that the deflection of the plate is recorded as the modulation to the carrier frequency. After optical filtering the modulated carrier is input into a digital image processing system to generate a grey image of ‘deformed grating’, whose digital differentiation can be used to obtain the curvature patterns or the twist patterns.     

PIV图像粒子像斑定位偏差综合评估试验及其测速误差评估

本文针对ＰＩＶ技术的直接测量法中图像的可读性和可测性，讨论了从模拟图像到数字图像，最后到粒子像斑中心位置的确定过程中的误差规律；并提出了一种称之为粒子像斑定位偏差综合评估的试验方法。     

Color-based image processing to measure local temperature distributions by wide-band liquid crystal thermography

This study presents a color-image-processing procedure for non-intrusive local temperature measurements by thermochromic liquid crystals (TLCs). The image evaluation software is completely independent of the color detection and acquisition hardware. This allows to use a wide variety of hardware solutions. An easy reproducible calibration of camera and light source is presented. The dependence of the detected hue values on intensity is investigated and further the hueversus temperature relation is studied.Sprayable TLC formulations and TLC-coated polyester sheets are studied and compared with regard to their signal-to-noise ratio and the dependence of their hue values on illumination and viewing angle. Furthermore, a method to investigate the hue resolution is presented. The relation between the resolution of hue values and the illumination intensity and its influence on signal noise is discussed for the first time for TLC applications. Different techniques of signal noise reduction are implemented in the image processing system. Their effects on the signal noise level are discussed. As an example the two dimensional temperature distribution caused by wing-type vortex generators in a channel flow is given.     

利用全场灰度处理云纹数字图象的新方法

本文介绍并提出了一系列利用全场灰度进行云纹数字图象处理的新方法.由于充分利用了全场每个象素点的灰度信息,所以用这些方法可以得到传统方法难以得到的多种结果,例如条纹倍增、各种应变场图象的建立、应变等值线的提取等等。这些方法大大扩大了云纹法测量的使用范围。     

气枪喷嘴高速射流的除水效率研究

为揭示喷嘴除水的机理并进而对气枪喷嘴进行改进和优化设计,本文提出了利用图像分析处理对小尺度气枪喷嘴高速冲击乘风破浪的除水效率的研究方法。该方法将有效除水面积作为衡量喷嘴除水效率的标准,从面实现了对喷嘴整体除水效率的定量测量,并利用该方法对影响气枪喷嘴除水效率的各种因素（一次侧压力,喷嘴到平板的距离和射流攻角）进行了研究,并将实验结果与用热线风速仪及总压探头测量的结果进行了比较,得到冲击射流在平板水平速度分量是蚊蝇 嘴除尘除水效率的决定性因素等结论。     

基于最优加权组合模型及高斯－牛顿法的滑坡变形预测研究

在对最优加权组合理论和高斯－牛顿法优化非线性模型参数的方法研究的基础上,依托于洒勒山滑坡的实际变形监测资料,建立了该滑坡变形预测的3个非线性预测模型：指数模型、Verhulst模型和灰色GM（1,1）模型;利用最优加权组合理论建立了洒勒山滑坡的最优加权组合预测模型,并运用高斯－牛顿法对各单一模型和组合模型的参数进行了优化。通过对比分析得出：组合模型的预测精度高于任何单一模型的预测精度;参数优化后各单一模型的预测精度都有不同程度的提高;参数优化后的组合模型预测精度是最高的。因此,综合运用最优组合理论和高斯－牛顿法处理滑坡预测预报模型,是提高滑坡预测预报精度的行之有效的方法。