基于高分二号影像结合纹理信息的茶园提取

为提高高分辨率遥感影像分类精度,针对高分二号影像发展一种综合利用遥感影像光谱和纹理信息的茶园种植区提取方法。该方法首先利用归一化植被指数(NDVI)和修正的归一化植被指数(MNDVI)构建新的光谱特征——差异归一化差分植被指数(DNDVI),通过灰度共生矩阵(GLCM)构建新的纹理特征——灰度共生纹理(GLCT),然后结合光谱和纹理特征运用支持向量机(SVM)的方法进行分类。试验采用2种方案(原始波段+光谱特征,原始波段+光谱特征+纹理特征)对影像进行分类,分类总体精度分别为79. 6%、89. 8%,Kappa系数分别为0. 659、0. 788。结果表明,结合纹理信息能明显地提高分类精度,并较好地实现对高分二号影像茶园种植区的分类提取。     

龙眼果实几何建模与生长过程模拟研究

通过对虚拟植物植株和器官两级几何建模,提出一种以Bezier曲线为核心、结合三维自由曲线轴和果实外形控制曲线的植物果实建模新技术。根据果实的不同品种,分别确定轴曲线和半径控制曲线,以实现外形各异的果实三维模型。同时,运用消隐处理、光照处理、凹凸纹理映射等多种技术对生成的果实模型进行真实感处理,以提高模型的逼真程度。基于所设计的建模方法,以龙眼果实为例,进行单果建模与仿真,并依据龙眼果实生长发育的生物学特性,结合果园实地考察与观测,对其生长发育过程进行模拟,生成不同生长阶段的虚拟龙眼果实。该果实模型构建方法,模型参数的植物学意义明确、易于理解、便于计算机实现,构建的模型具有可控性好、精确度高、通用性强等优点,适合于多种类果实的几何建模,对于果实三维几何模型的构建和生长过程模拟研究具有一定的借鉴意义,为龙眼果实的生长调控和虚拟果园的经营管理提供一种辅助工具。     

基于激光点云数据的树木枝叶分割和三维重建

针对目前树木点云三维重建方法仅仅实现树木三维形态结构的重建,而忽视了树木表面纹理和细节的问题,本研究提出了一种超体素分割和基于kd-tree纹理映射的贪婪投影三角化算法相结合的树木点云重建方法。首先根据点云的颜色、法线和空间距离等特征,利用体素云连通性分割算法生成超体素块;然后基于不同超体素块之间的凹凸关系,利用局部凸包连接算法对点云进行聚类分割,从而实现枝干和树叶点云分割;最后利用贪婪投影三角化算法分别对枝干和树叶点云进行三维重建,并基于点云RGB信息,利用kd-tree算法对枝干和树叶模型添加真实的纹理色彩。结果表明,树木点云重建方法能实现枝干表面和树叶等细节模型的构建,还原真实的树木形状结构和纹理色彩;通过对不同抽稀层次下的点云进行测试,发现核桃楸树木模型主要枝干结构得到了很好的保留,这说明建模算法对点密度的变化具有鲁棒性。     

基于改进PCNN的昆虫羽翅图像修复

昆虫羽翅是一种结构比较复杂的纹理图像,目前的研究算法都是沿等照度线方向扩散信息,因而在修复线性结构的图像时效果较好,但在修复具有复杂结构的图像时效果不理想。提出了一种新的可以同时修复复杂结构和纹理细节的修复方法。结果表明,该方法对于昆虫羽翅的修复是有效的。     

基于小波与曲波遗传融合的木材纹理分类

针对木材表面存在的直纹、抛物纹与乱纹3 类纹理,提出一种快速、准确的分类方法。分别提取小波变换的 15 个特征与曲波变换的16 个特征,通过设计纹理类型的遗传网络分类器,遗传优选出14 个主要特征;最后,运用 BP 网络构建基于优选特征量的纹理分类器。对3 类300 个样本进行了仿真实验,基于小波变换、曲波变换和遗传 融合方法的平均分类准确率分别为86.5%、89.3%和90.9%,平均分类时间分别为0.025、0.563 和0.216 s。实验 结果表明:小波变换对直纹分类具有较好的分类效果,但缺少方向性,对复杂纹理分类精度低;曲波变换可用于表 达复杂的木材纹理特征,但特征计算时间较长;基于遗传融合的特征提取方法,融合了小波分类速度快与曲波分类 精度高的特点,实现了小波与曲波的特征有效选择,提高了纹理分类的速度与分类精度。      

虚拟现实技术在构建虚拟旅游环境中的应用

介绍了生成虚拟环境的几种主要方法,如利用高度场方法生成地形,利用3DS MAX构造虚拟环境中的复杂三维模型,用布告板（Billboard）技术和Cross-Billboard技术构建逼真的树木模型,采用纹理贴图、LOD（细节层次模型）和碰撞检测技术增加虚拟环境的真实感。最后在Visual C＋＋6.0环境下用OpenGL实现了一个逼真的虚拟旅游环境。     

基于Agent的植物生长系统体系结构

介绍了虚拟植物建模的主要方法以及Agent的定义和特征,指出了在虚拟植物研究中引入Agent理论是解决目前植物生长模型构建方法存在局限性的一种有效途径。依据植物生长的生命体特征,建立了一种基于Agent的虚拟植物体系结构,并应用到大豆生长系统中。该体系结构对于模拟植物群体基于竞争的生存过程、研究植物进化具有一定的参考价值。     

基于计算机视觉和XGBoost的虾体活力检测

以南美白对虾为研究对象,提出一种基于计算机视觉和XGBoost的虾体活力检测方法：跟踪对虾应激前后的运动轨迹,提取运动行为特征参数;根据应激性红体现象提取对虾的颜色特征,通过灰度共生矩阵(GLCM)提取虾体应激形成水面波动的纹理特征;运用XGBoost 算法筛选出评价因子,通过加权融合确定评价因子的最佳权重;根据融合后特征对虾体活力强度进行检测。结果表明,提出的方法决定系数为0.905 6,识别准确率为98.61%,较单一颜色、单一纹理以及光流与纹理相结合的方法,识别准确率分别提高6.63%、2.05%和1.61%。     

基于虚拟现实的拖拉机遥操作系统设计

为了改善农田作业环境、减轻劳动强度、弥补劳动力的不足,以拖拉机为例,介绍了一种基于虚拟现实的遥操作系统设计.系统采用3DS Max进行三维建模,基于VC++开发语言和OpenGL图形库对虚拟场景进行了构建,通过DirectInput技术实现了人机交互功能.讨论了地形、天空体、农作物的建模与显示,通过读取3DS Max制作的3DS文件重构了拖拉机模型,采用粒子系统对自然现象进行了模拟;同时为了增强系统的真实感,增加了碰撞检测功能,通过对游戏杆编程使用户可以具有真实的驾驶体验.该设计方法通用性好,虚拟环境具有较好的沉浸感,逼真地再现了实际农田场景;系统交互性好,可有效实现人机互动.     

虚拟实验室在单片机教学中的应用

单片机是电类专业一门理论性和实践性都很强的专业课,一个好的单片机虚拟实验室可用于单片机技术课教学和单片机项目开发的前期工作,具有一定的实用性。我们在教学过程中采用"Proteus+Keil"模式来构建单片机虚拟实验室,能够虚拟出一个类似于真实单片机实验室的操作环境。能够根据虚拟的硬件来设计出具有电气特性的单片机系统电路;能够按照电路要求编写出单片机程序代码;能够在单片机电路中执行目标程序代码;程序代码和电路可以联合单步、多步调试运行,从而达到较好的教学效果。     

柴胡对蟾蜍离体心脏功能活动影响的研究

[目的]观察不同浓度的柴胡水煮液对离体蟾蜍心脏活动的影响。[方法]采用斯氏离体蛙心灌流方法,分别以不同浓度的柴胡水煮液对离体的蟾蜍心脏进行灌流,经BL-420E生物机能实验系统记录离体蟾蜍心脏的收缩活动。[结果]0.009 g/ml的柴胡水煮液对离体蟾蜍心脏收缩振幅和心率影响均不明显（P〉0.05;P〉0.05）;而0.018 g/ml和0.180 g/ml的柴胡溶液对离体蟾蜍心脏收缩振幅和心率均具有降低与减慢的作用,影响显著（P〈0.01;P〈0.01）;尤其0.180 g/ml柴胡溶液对离体蟾蜍心脏的心肌收缩力的抑制作用更为明显,甚至导致心脏停止跳动。[结论]柴胡水煮液可抑制蟾蜍离体心脏的心肌收缩力,对心率有明显的减慢作用。     

基于虚拟发电厂的电网经济调度模型

随着光伏发电、风电等分布式电源在电网中所占的比例越来越大,电网的调度变得越来越复杂,难度越来越大,同时也给电力系统带来了更多不稳定的因素。作为一种有效的用于管理各种分布式电源的技术,虚拟发电厂技术对于多分布式电源的电网经济调度具有较好的优势。首先建立了简易的虚拟发电厂模型,在保证风电和光伏发电全额上网的基础上构建了基于虚拟发电厂的电网经济调度模型,然后以发电资源消耗量最小为目标函数,利用遗传算法进行求解计算,最后以包含一个风电场、一个光伏电站和6个火电机组的系统为算例进行了验证。算例计算结果表明,基于虚拟发电厂的电网经济调度模型合理,求解较好地达到了电力生产的经济性。     

一种摆动式振动筛的结构设计及仿真分析

为了提高垃圾回收的利用率,设计了一种摆动式振动筛;利用三维实体建模软件SolidWorks,建立了振动筛的三维虚拟样机模型;导入机械动力学仿真软件ADAMS中,建立了其虚拟样机模型;在此基础上,对振动筛的筛体进行了运动学仿真分析,得到了筛体的振动位移、速度、加速度及摆角等特性曲线,筛体运动轨迹符合预期要求,从而验证了该设计方法的正确性。实验数据为摆动式振动筛动态性能的评价和优化提供了理论依据。研究为虚拟样机技术在振动筛开发中的应用提供了有效方法。     

改进BP神经网络和特征提取的黄瓜病害识别研究

快速、准确地识别黄瓜病害类型,制定防治方案并采取相关措施,是保障黄瓜良好生长的前提条件.为此,该研究提出采用随机梯度下降法的改进BP神经网络结合颜色特征和纹理特征的方法对黄瓜叶病害进行识别.首先,对采集的已归档分类后黄瓜的3种病害图像进行尺寸归一化和数据增强等预处理,其次,通过分析选择RGB图像的R分量、灰度共生矩阵的对比度、熵和能量作为特征提取参数;再次,构建改进的BP网络,运用提取到的特征参数对黄瓜病害叶片进行分类识别.结果表明,采用该方法黄瓜叶病害的识别率可达91.33％,说明该方法能较好地识别病害,具有较好的鲁棒性.     

三维校园虚拟现实平台的设计与实现

虚拟校园是虚拟现实技术的一个重要应用方面,通过虚拟校园,人们只需要一台计算机即可了解校园整体风貌。以攀枝花学院主体建筑为研究对象,利用SketchUp构建三维模型,应用GIMP进行纹理贴图处理。运用VC++6.0结合OpenGL技术,读取三维模型,实现漫游交互控制及碰撞检测功能。系统运行表明,该系统场景逼真,能够展现学校风貌,为学校提供了一个新的窗口。     

旅游虚拟仿真平台构建中关键技术研究

介绍了WebGIS及虚拟现实技术在旅游业中的应用,针对目前旅游信息系统存在的问题进行了分析,以黑龙江八一农垦大学校园景区的例子为基础,提出了一种采用虚拟现实技术和WebGIS技术相结合的旅游仿真平台的构建方法。通过黑龙江八一农垦大学校园虚拟仿真平台验证了提出的虚拟旅游系统设计思路、方法及技术的可行性,构建了一套具体、可行、有实用价值的虚拟旅游仿真平台。展示了基于WebGIS及虚拟现实技术的虚拟旅游发展的美好前景。     

基于位置动力学的植物动态虚拟仿真方法

植物真实感动态虚拟仿真不仅是当前现代农业科学与植物学领域面临的难点问题之一,也是计算机应用与虚拟现实技术领域的研究热点。建立基于物理属性的真实感植物动力学模型,并利用基于物理过程的动态虚拟仿真算法是有效提高植物动态模拟真实感效果的途径。基于位置动力学的方法是一种高效模拟物体运动学-动力学过程的新方法,可有效模拟刚体、柔体目标的动态物理过程。建立一种基于位置动力学的植物动态虚拟仿真模型,引入距离约束和角度约束条件,以玉米为例实现自然条件下主要器官、植株和群体的动态虚拟仿真,获得玉米三维可视化仿真结果,与传统的基于质点弹簧模型的模拟方法相比,模拟过程具有较高的执行效率,最后对算法执行效率效果及其局限进行了分析讨论。为植物动态虚拟仿真方法研究提供新的技术参考。     

基于纹理特征的回转窑熟料烧结状态分类

采用灰度共生矩阵方法，利用Fisher系数提取出最佳分类位置算子和纹理特征参数，通过对实际回转窑窑头熟料图像分析,发现位置算子为（5，-5）即距离为5、方向为45°下的灰度共生矩阵对应的和平均、逆差距、差异熵、对比度、差方差和熵这6个参数具有较好的区分度，其表面纹理特征能客观地反映其烧结程度，并通过基于C4.5算法实现了过烧、欠烧和正常烧结3种不同状态下的熟料纹理分类，其精度达到了95.65%.同时结合实际工况对熟料纹理进行了分析，给出了各自的变化特点.     

基于 PCA 特征融合与 LDA 分类的实木地板纹理判别方法

纹理一致性影响着实木地板档次,针对目前实木地板纹理分类速度慢、精度低的问题,提出一种适合区分直纹、抛物纹、乱纹3类纹理的在线检测方法。方法首先对纹理图像进行缩小,运用视觉心理学的Tamura方法提取粗糙度、对比度、方向度、线性度、规整度、粗略度等6个纹理特征;同时在原图像提取反映图像全局信息的灰度均值、方差、熵等3个统计量;然后,运用主成分分析法（PcA）对3类纹理9个特征进行降维融合操作;最后,采用线性判别分析方法（LDA）构建3类纹理的辨识模型。采用200幅实木地板纹理图像进行实验,当主成分个数为7时,分类正确率稳定达到85％,较传统Tamura方法的83％和全局基本统计量的70％有所提高;特征提取时间为0．5548S,比缩小前图像的Tamura特征提取时间55．7000S明显减低,而分类正确率没有明显变化。     

基于PCA特征融合与LDA分类的实木地板纹理判别方法

纹理一致性影响着实木地板档次,针对目前实木地板纹理分类速度慢、精度低的问题,提出一种适合区分直纹、抛物纹、乱纹3类纹理的在线检测方法。方法首先对纹理图像进行缩小,运用视觉心理学的Tamura方法提取粗糙度、对比度、方向度、线性度、规整度、粗略度等6个纹理特征;同时在原图像提取反映图像全局信息的灰度均值、方差、熵等3个统计量;然后,运用主成分分析法(PCA)对3类纹理9个特征进行降维融合操作;最后,采用线性判别分析方法(LDA)构建3类纹理的辨识模型。采用200幅实木地板纹理图像进行实验,当主成分个数为7时,分类正确率稳定达到85%,较传统Tamura方法的83%和全局基本统计量的70%有所提高;特征提取时间为0.554 8 s,比缩小前图像的Tamura特征提取时间55.700 0 s明显减低,而分类正确率没有明显变化。