基于双目立体视觉的海浪波面三维重建技术

为了提高海面特征点检测的准确度和三维重建的精度,在基于传统的Harris算法的基础上,提出1种基于高斯金字塔图像的改进Harris特征点检测算法.利用搭建的双目相机平台,对海浪图像进行采集并完成相机的标定过程,然后根据改进的角点提取算法对图像的角点进行检测,利用尺度不变特征变换(scale-invariant feature transform,SIFT)算法对海浪图像特征点进行立体匹配得出视差图,最后根据三角测量原理获取图像的深度信息,实现海浪波面的三维信息重建.实验结果证明,在针对海浪图像时,该方法具有更高的精度和准确度.     

硫酸盐体系中阳离子对水分子氢键破坏效应

利用拉曼光谱对室温下Na2SO4-H2O、MgSO4-H2O、ZnSO4-H2O、Fe2(SO4)3-H2O体系中水分子的O-H伸缩振动情况开展研究。首先,通过对频谱中2 800~4 000 cm^-1区间,特别是3 400 cm^-1附近主峰拉曼位移的移动幅度和3 200 cm^-1附近肩峰强弱的考察,研究了拉曼光谱中不同阳离子浓度和类型对水分子中O-H伸缩振动的影响规律。其次,借助高斯拟合分峰的方法考察了各阳离子对水分子不同氢键结构类型的破坏效应。最后,系统分析了配合物的生成和阳离子破坏效应的共同作用。结果表明：不同阳离子的硫酸盐溶液对水分子氢键的破坏能力规律为：Na2SO4> Fe2(SO4)3> MgSO4> ZnSO4。     

一种改进的路面裂缝图像分割方法

针对公路裂缝检测中的图像分割问题,运用机器学习领域的方法,以裂缝图像为研究对象,在深入分析经典K-Means聚类算法以及高斯混合模型（Gaussian Mixture Model, GMM）之后,提出一个利用全局K-Means和高斯混合模型来对公路裂缝图像进行分割的方法。该方法在全局K-Means聚类算法的基础上,采用改进策略,同时,将传统GMM的每一个概率分布,进一步再细分成单个的概率成分,在辅助变量计算过程中,采用EM算法。仿真图像和实际裂缝图像实验结果显示,本研究得到了比使用传统K-Means算法和普通GMM的分割方法精度更高、稳定性更好的分割结果。     

鸽子运动意图的最大似然估计解码算法

神经信息解码是目前植入式脑机接口(brain-computer interface,BCI)神经信息处理研究中的难点和重点;解码效果的优劣以及解码算法的效率直接决定了脑机接口应用的有效性和实用性。为了解码十字迷宫内鸽子运动转向信息,利用高斯分布模型对神经元锋电位发放率的概率密度函数进行建模;并结合最大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE)算法对鸽子的转向意图进行了预测;并将其结果与(support vector machine,SVM)法和群矢量(population vector,PV)法进行了比较。结果表明,MLE算法能够有效地解码鸽子的运动意图,解码正确率显著高于SVM法和PV法。这一结果也为进一步分析鸽子运动意图神经信息处理机制奠定了基础。     

油页岩干馏残渣与含油污泥混烧特性

采用热重红外联用技术对油页岩干馏过程中产生的两种固体废弃物油页岩干馏残渣和含油污泥进行混烧实验,通过分析燃烧特性曲线、燃烧特性参数、混烧协同作用、样品中各组分的燃烧特性、混烧动力学参数及气体产物的析出特性,对两种固体废弃物的混烧特性进行了研究。结果表明,油页岩干馏残渣和含油污泥的混烧过程可分为三个阶段。含油污泥的掺入改善了干馏残渣的燃烧状况。干馏残渣与含油污泥的混烧协同作用主要发生在第一阶段和第二阶段。干馏残渣和含油污泥在不同燃烧条件下会出现相互促进或相互抑制的现象。高斯分峰拟合结果表明,混烧过程可分为五个燃烧子反应。基于高斯分峰拟合的Coats-Redfern法计算结果表明,各样品以及各样品中各组分的活化能均不同。含油污泥比例的变化对5个燃烧子反应的影响不同。Friedman法计算结果表明,三个混烧阶段的活化能分别处于50～150、150～200、250～350 k J/mol内。含油污泥促进了干馏残渣的前期和中期的燃烧,但没有改善其后期的燃烧。红外技术分析结果表明,各样品的气体析出规律一致。CO与CO_2排放量的相对值与含油污泥比例不成正比,表明高含油污泥比例不利于充分燃烧。     

基于高斯混合模型的敞开式质谱重叠峰解析方法

针对敞开式质谱重叠峰影响待测物特征峰识别的问题,提出了基于高斯混合模型的重叠峰解析方法.根据手肘法和质谱图中各参数意义有效选取模型初始参数,然后研究了该方法在重叠峰不同幅值比、分离度和噪声下的解析效果,并对敞开式质谱实测冰毒碎片离子的重叠峰进行解析.结果 表明,模拟数据的各个参数在解析后变化较小,均值和标准偏差的最大相对误差分别为0.4％和2％;实测数据在解析后可有效识别目标谱峰并使信噪比最高可提升10.2％,该方法解析效果好并且具有抗噪声干扰能力,可用于敞开式质谱重叠峰的解析.     

储层沉积微相的随机模拟及其对比研究

为了对储层沉积微相不同随机模拟方法的适应性及其优劣进行量化分析,以低渗透储层为例,采用普遍使用的截断高斯模拟和序贯指示模拟技术,进行了沉积微相定量描述的对比研究。结果表明: (1)不同模拟方法建立的微相分布模型的可靠程度不同; (2)截断高斯模拟不能真实再现相序关系复杂的微相分布,结果出现局部失真现象; (3)序贯指示模拟适用于非均质性复杂的低渗储层微相展布的描述,结果具有可信性和预测性。     

基于多分辨率小波和高斯混合模型的纹理图像分割

提出了一个基于多分辨率小波采样和高斯混合模型的纹理图像分割方法。该方法首先对图像进行必要的预处理,然后对图像进行小波“金字塔”分解。分解后的小波系数和图像共同组成了相应像素的特征向量,然后利用高斯混合模型进行分割。分割的实验结果表明,该算法具有较强的分割能力。     

碳酸盐岩储层闭合酸化模拟研究

酸压裂缝生产一段时间后导流能力会逐渐降低,常采用闭合酸化来提高已酸压裂缝的导流能力,闭合酸化模拟对闭合酸化设计意义重大,因此,针对该问题进行闭合酸化建模及数值模拟。首先,基于达西定理、物质平衡原理、酸岩反应动力学建立闭合酸化数学模型;然后通过地质统计学中的序贯高斯模拟算法生成具有非均质性和空间关联性的初始裂缝宽度空间分布和裂缝表面基质渗透率分布;利用有限体积法对模型进行数值求解,用C++编制模拟计算程序;最后基于该模型进行广泛的数值模拟研究,分析酸液分布规律、裂缝表面溶蚀规律、酸液作用距离的影响因素及规律,并形成各种条件下的酸液作用距离图版。研究表明,初始裂缝宽度和裂缝表面粗糙度对裂缝表面溶蚀形态起主导作用,裂缝面溶蚀形态有均匀推进、指进溶蚀和沟槽溶蚀;裂缝宽度越小、粗糙度越大,裂缝表面溶蚀竞争越强烈,越容易形成沟槽,酸液作用距离越远;排量、注酸量正相关于活酸作用距离,酸液传质系数负相关于活酸作用距离;典型的施工排量、酸液用量、常用的酸液类型下,闭合酸化中酸液作用距离为20～60 m。此模型可以预测不同条件下酸液作用距离和酸蚀裂缝表面溶蚀形态,优化闭合酸化参数,为现场闭合酸化施工设计提...     

航空器巡航阶段空气污染的排放和扩散

为了探索航空器巡航阶段的排放和扩散,本文假设航空器巡航阶段推力为其最大推力的70％,以国际民航组织（International Civil Aviation Organization,ICAO）发动机排放数据库中的GEnx-2B67/P发动机氮氧化物（NOx）的排放为例,利用全空域航空排放评估系统（System for Assessing Aviation’s Global Emissions,SAGE）进行数值仿真,计算得到飞行方向上的排放强度。然后假设飞行方向为恒定的线源排放方向,且与风向垂直,基于高斯扩散模型,得到航空器巡航阶段的污染扩散模型。最后采取ICAO在2012 年美国俄亥俄州Peebles数据,对NOX浓度扩散进行数值仿真,成功计算出当时当地GEnx-2B67/P发动机在巡航状态下飞机排放的NOX浓度分布情况。