气象数值预报模式WRF自动化业务构建系统的搭建试验

利用Shell、Fortran、Grads等高级语言构架并实现了WRF并行计算的自动化业务系统,该系统能够定时下载数据、定时运行,自动绘制数值预报产品,极大地提高了工作效率。     

基于脊波变换域BDND的农作物图像改进中值滤波算法

实地获取农作物图像对于农作物长势以及病虫害进行监测具有重要作用,对此,结合脊波变换这一多尺度图像分析方法,在图像脊波变换域引入了边界判别噪声检测方法(Boundary discrimination noise detection,BDND),对经典中值滤波算法进行了改进,提出了一种基于脊波变换域BDND改进的中值滤波算法。该方法首先对图像进行多尺度脊波变换,获得了低频和高频分解图像,考虑到低频图像的视觉特征,采用同态滤波方法进行增强处理;然后对高频图像结合区域灰度值分布特征,设定2个自适应阈值,将经过2次噪声检测后处于该2个阈值间的像素点标记为非噪声点,对其余像素点分别进行中值滤波;最后,对视觉效果改善的低频图像和滤波后的高频图像进行逆脊波变换。分别采用C++语言对中值滤波、脊波域阈值去噪以及本文算法进行编程试验。结果表明,本文算法对于农作物图像的滤波效果稍优于其余2种方法。     

基于高频提升滤波与直方图均衡化的图像增强方法

图像增强是图像处理的基本方法之一。直方图均衡化方法是传统经典的图像增强有效手段,但是处理过的图像损失了大量的灰度层次,且增强力度不够。高频提升滤波可以增强图像的高频成分,即图像的细节,从而弥补了直方图均衡方法的不足。采用空间域直方图均衡化和频率域高频提升滤波相结合的方法对图像进行处理。利用图像中变化剧烈的信息只与高频成分有关这一原理,结合MATLAB程序设计,实现了直方图均衡技术并对图像进行了增强处理,再在此基础上使用高频提升滤波对图像进行处理。试验结果表明,经该方法增强后的图像,其主观视觉效果明显改善,图像增强效果比单一采用一种技术的效果要好。     

NetCDF格式在Windows及Linux平台下的读写

使用Linux平台的NetCDF3.6.1源代码程序包,利用hdf提供的Windows平台NetCDF的库,分别编写Windows平台和Linux平台下读写NetCDF的C语言程序及Fortran语言程序.在Windows平台只需要netcdf.dll、libcurl.dll、zlib1.dll和netcdf.lib这4个文件就可以用C和Fortran读写NetCDF格式文件,在Linux平台下只需要libnetcdf.a这1个文件就可以用C和Fortran读写,在不安装NetCDF软件包的情况下就可以使用,并且程序语言均很简单,读写起来很方便,还对比了Windows和Linux平台下C和Fortran的读写精度及速度.该研究对使用NetCDF格式数据的人员有指导和参考价值.     

基于GIS的新安江模型在潦河流域洪涝灾害评估中的应用研究

针对潦河流域的水文特征,采用1996~2005年潦河流域的实测水文、气象观测资料,并利用GIS处理DEM数据,对新安江分布式水文模型所需的各参数进行了优选,并构建了基于GIS的新安江水文模型,通过多次实际洪涝灾害数据的验证,结果表明该模型较为可靠,为建立潦河流域洪水预报系统和灾害预报、评估业务系统奠定了模型基础。     

农业科技服务系统中的基于复合混沌系统加密的图像信息保护算法

在农业科技服务系统构建中,关于农业科技信息的保护方面,提出一种基于复合混沌系统加密的数字水印嵌入算法,嵌入过程在要保护图像的RGB色彩空间经Contourlet变换后的域内进行。原始水印经过复合混沌加密后,重复嵌入到R、G、B各颜色分量的Cont-ourlet变换域低频分量中。水印提取时,可以根据R、G、B颜色分量Contourlet域低频系数值提取水印。实验结果证明,该水印算法可以抵抗JPEG压缩、中值滤波、加噪、剪切、旋转剪切等常规水印攻击,有效提升了水印的不可见性和鲁棒性。     

频谱细化分数阶Fourier变换的LFM信号滤波算法

针对传统分数阶Fourier变换域含噪线性调频(LFM)信号滤波算法计算量大的问题,提出基于频谱细化与分数阶Fourier变换的改进滤波算法。将含噪的线性调频信号与延迟信号在时域内点对点相乘,相乘后其结果再做FFT变换,估计出LFM信号的调频率范围,然后利用频谱细化提高调频率的估计精度,根据精确调频率计算出分数阶傅里叶变换最佳变换阶次,在最优分数阶Fourier域对含噪LFM信号做窄带通滤波处理。建立MATLAB含噪LFM信号滤波仿真模型,仿真结果表明:改进算法不但计算量明显减少,滤波后的信噪比比传统分数阶Fourier算法提高了近1.41 dB,验证了所提改进算法的有效性。     

活鱼转运计量系统软件设计

活鱼转运的各个环节中,鱼体从水中到长途运输车之间的转运计量过程会直接影响鱼的存活率和经济效益,针对活鱼转运过程中的计量过程繁琐、耗时长、称重误差大、数据更改与检索困难等难题,利用3 sigma统计原则和软件滤波概念设计了一种自动计量系统,该软件系统与自动转运电控机械装置无缝衔接,对台秤传送的重量数据实施软件滤波和移动平均处理,利用数据库完成了称重数据的统计与存储查询,该系统可以对整个转运计量过程实施全自动监控,最终结果显示,利用此系统后人工投入成本下降至28%,转运耗时平均下降至50%,称量误差控制在0.5%以内,自动化改造效果显著,用户满意度高。     

一种基于GM(1,1)模型的数字图像滤波算法

引入一阶灰色系统模型作为数字图像处理的手段,对灰色系统理论的重要定义、定理进行了推导,介绍了基于灰色预测模型的非线性数字图像滤波器设计方法,给出了基于灰色系统理论的数字图像滤波处理算法的具体步骤。仿真结果表明,该算法对数字图像滤波处理效果显著,为数字图像滤波处理的研究提供了新的思路。     

一种曲波域蒙特卡罗阈值去噪算法

为促进油气勘探发展,有效识别地震有用信号,提出了一种曲波域蒙特卡罗阈值去噪算法。该算法利用曲波变换的多尺度与多方向性的特点,结合蒙特卡罗阈值滤波来去除随机噪声,再利用循环平移法抑制吉布斯现象,消除人为干扰,增强去噪效果。用该算法对合成地震数据与实际地震剖面分别进行去噪试验,并与小波变换和曲波循环平移算法的试验结果进行对比,证明了该算法能有效地保持有效波信息,增加了弱反射信号能量,很好识别有效信号,优于小波变换去噪算法与原始曲波变换去噪算法。     

新型换流变压器谐波模型及其配套滤波装置设计

阐述了新型换流变压器及其滤波系统的接线方案和谐波抑制机理.建立了新型换流变压器谐波模型,分析计算了新型换流变压器各绕组的谐波电流分布,实验验证了该模型的正确性.对直流输电开发平台进行了滤波装置实例设计,仿真和实验结果基本一致.证明了新型换流变压器及其滤波系统原理正确,滤波效果好,平台参数选择合理,新系统具有良好的应用前景.     

基于图像处理的机采棉杂质提取算法

针对国产采棉机采收含杂率高、杂质分布复杂、难以快速检测等问题,提出了一种基于图像处理的机采棉杂质图像提取算法。该算法在HSI颜色模型、Lab颜色模型下设计试验采集图像,利用中值滤波处理图像,然后对图像进行自适应阈值分割,分割棉花和杂质图像,通过连通域分析绘制棉花轮廓和杂质轮廓,在此基础上计算其像素面积,得到杂质面积百分比。结果表明,该算法可有效分割机采棉中的常见杂质,为机采棉含杂率的快速评估奠定基础。     

自适应DSTLMS算法及其应用

本文提出了离散正弦变换域LMS(DSTLMS)自适应滤波算法,证明了算法的收敛性,导出了算法的收敛条件,分析了算法的学习特性,讨论了算法在语音信号自适应滤波、自适应线性预测和自适应平滑滤波方面的应用.理论和模拟实验表明了DSTLMS算法有比常规LMS算法快得多的收敛速率.     

雷达遥感影像在水稻信息提取及估产方面的技术研究

主要论述了利用雷达遥感影像进行水稻信息提取及估产的处理过程,该过程包括图像数据的准备、辐射定标、几何精校正、滤波处理、图像分类、分类后处理、分类精度验证及水稻估产模型的建立,并介绍了滤波技术的发展过程,最后总结了该处理过程在实践中存在的不足和今后的研究展望.     

基于Arduino的室内可见光定位系统设计

文章研究了基于Arduino处理器的室内可见光定位系统,该设计光源发射机部分人利用Arduino处理器产生的PWM信号控制三盏LED灯依次以不同亮度快速循环闪烁,光源接收机部分利用放大滤波电路测得定位点光强,Arduino处理器处理光强数据,从而快速获得较为准确的定位点坐标。经实验验证,该系统可实现室内较精准的定位。     

基于数字图像处理的大米质量检测

对目前大米质量检测的现状,提出了基于数字图像的检测方法,利用图像的灰度变换、中值滤波、边界跟踪、模板匹配等方法,对大米的垩白度、黄粒米和不完善米粒的检测方法进行了研究,以适应农业自动化的要求,实验结果表明,该系统所采用的方法是有效和准确的。     

拉普拉斯差分算子同步降噪空间滤波器设计

为了在继承拉普拉斯算子高实时性的前提下提高图像分割质量,设计了一个可与拉普拉斯算子差分计算同步进行滤波工作的空间滤波器。以被检测边缘的连通域为单位,建立连通域点集及收录二值化数据的树集,引入面积阈值进行滤波。运用游程编码的思想作为树集设计逐行扫描的数据录入方法,使数据录入与拉普拉斯差分运算同步进行,以保证高实时性。边缘检测时通过降低差分计算的颜色阈值获取更为完整的检测结果,同时利用空间滤波器去除由颜色阈值的降低所引发的大量小面积噪声。试验结果表明:引入空间滤波器的拉普拉斯算子可在保证高实时性的前提下获取低噪声的且更加完整的边缘检测结果。同步空间滤波器的引入,可使原算法在低颜色阈值条件下获得高质量的图像分割结果,且该滤波器的行扫描数据录入方式可以保证高实时性。     

基于 STM32 的设施农业果蔬运输车称重系统设计

针对设施农业农产品采摘运输过程费时费力且产量信息收集不准确不全面易丢失的问题,采用STM32单片机、电阻应变式压力传感器、HX711 A/D转换芯片构建了果蔬运输车的称重系统,并利用防脉冲干扰平均滤波算法实现数字滤波,使用USART HMI智能串口屏设计了人机接口,通过GPRS模块上传数据。该系统实现了运输称重一体化、准确全面收集农产品产量信息的功能。     

数字直接合成信号源

 将周期函数离散成为分离的数字量,利用锁相环产生高稳定度的信号扫描频率对数字量进行读取,经过D/A变换及恰当的滤波可以获得高稳定度的信号输出。该系统运用于电力系统的标准电能校验源,具有高可靠性、实用性。     

基于GIS的森林监管系统的设计与应用

为了有效防范森林破坏、加强森林监管、推进中国农林业现代化进程,从系统建设目的、设计框架、应用3 方面探讨了如何将GIS 系统应用到这一领域。结果表明：利用GIS 系统对森林监管是可行而且高效的。在数据充足的前提下,该系统DEM与遥感影像图可以准确反映林区地形地貌,达到可视化的效果;矢量图各图层可以提供区域植被覆盖率、道路交通、河流水系、居民地、高程等信息,通过系统的三维建模功能,还能对林区的基础地理环境进行量算;辅助以多媒体资料,该系统能将现地信息与空间信息有机结合,保证数据利用的高效性。GIS 系统应用于森林监管中,能提高森林监管的效率,提升森林数据的利用价值。