基于GIF-Shearlet算法的新旧土边界线视觉导航技术研究

针对遥操作拖拉机驾驶机器人旋耕作业时,工作环境中作物行多样化、光照不均的特点,提出一种基于导向滤波(Guided Image Filter)和剪切波变换(Shearlet Transform)的方法用于提取新旧土边界线以完成拖拉机视觉导航。首先,将图像快速转换到YCr Cb颜色空间,对灰度化的图像进行导向滤波,然后使用Shearlet-canny算子提取新旧土的边缘信息,最后经过Hough变换给出视觉导航线。结果表明,在YCr Cb颜色空间对图像进行灰度化处理与HSV、HIS、RGB颜色空间相比,效果最好,耗时最短,分别快94.0%、94.3%和25.4%;导向滤波处理图像的方法与Tarel中值滤波、MRetinex滤波、小波域Retinex滤波及同态滤波相比,算法耗时分别短87.5%、79.5%、88.8%和87.0%;采用Shearlet-Canny算子检测边缘并经过Hough变换后提取的导航线精确度最高,最大误差小于0.5°。研究表明,基于导向滤波和剪切波变换的新旧土边界线提取方法用于拖拉机智能导航是可行的。     

斜拉索PE保护层表面伤痕检测算法设计

提出了一种检测斜拉索PE保护层表面伤痕算法的设计。首先,在图像的预处理阶段,对原始图像进行灰度化和滤波处理;其次,运用边缘检测、边界跟踪及Hough变换获得了拉索轮廓的连续边界;然后,利用原始的灰度图像和基于拉索轮廓的掩模板,获得了无背景的拉索表面图像;最后,通过基于图像间空间差分的伤痕检测算法,获得斜拉桥拉索表面伤痕的图像,结果表明该算法能有效地从爬升机器人采集的图像中提取出斜拉索PE保护层表面伤痕的图像。     

基于TLS数据的单木胸径和树高提取研究

利用TLS测量森林参数(树高、胸径和林分密度等)不仅节省人力,而且还能提高工作效率,目前已成为快速获取树木几何参数的有效方法之一。本文利用地基激光雷达数据,提出了一种半自动方式提取单木参数的方法。首先,利用发射脉冲与接收回波脉冲的形状偏差和强度对原始点云数据中的“飞点”和噪点进行滤除;然后,配准各站点云数据;接下来采用不同目标回波过滤方法滤除部分树叶点和其他非树干点;抽稀、合并各站点云数据,对合并后的点云数据水平分层并生成对应的灰度影像;对灰度影像采用Hough变换方法估测单木位置和胸径;对Hough变换检测层数较少的结果采用椭圆拟合方法重新检测;最后,结合Hough变换和椭圆拟合检测结果从点云数据中提取单木位置、胸径和树高。用小兴安岭凉水自然保护区的白桦天然次生林对算法进行了检验,5块多站扫描样地单木识别的平均精度为72.16%,将所提取的单木位置、胸径和树高与外业实际测量数据对比,结果一致性较高。5块多站扫描样地的胸径和树高均方根误差分别为2.38、2.55、3.58、2.21、1.92 cm和4.31、3.87、2.34、5.00、3.47 m。      

复叶中小叶主叶脉及其生长角的提取

复叶中小叶的生长角度可作为特征参数识别复叶植物。首先利用改进的Sobel算子和中值滤波提取复叶叶轴和小叶的主叶脉,进而利用Hough变换线性检测获取复叶叶轴和小叶主叶脉的直线,利用所检测的直线计算得到小叶的生长角度。此外,对基于Hough变换线性检测的适用性进行探讨,发现Hough变换线性检测可以很好地适用于小叶主叶脉呈直线的复叶;但对于小叶主叶脉呈现弯曲状时,Hough变换线性检测时会出现明显的缺陷,需要采用外接矩形方法提取小叶的生长角度。提取结果表明,所采用的算法可以有效地提取复叶中小叶的生长角度。     

基于Hough变换的企业财务重复数据批量剔除方法

企业财务数据在空间分布上具有一定的不规则性,导致对重复数据剔除的完整性较低,为此,提出基于Hough变换的企业财务重复数据批量剔除方法。首先,采用Hough变换对企业财务数据进行预处理,将累加器单元所有直线形成的峰值作为数据理想的期望值,根据期望变换结果区分在Hough变换下数据的位置变化幅值,沿原始数据空间分布实现对数据的划分。考虑到企业财务数据对应空间直线的边缘即为直线形成的累加器单元形状,因此对沿着正弦曲线法线方向的累加值进行增强处理,得到放大后的峰值信息。之后,采用ASCA实现对重复数据的筛选,用二分极值法将距离Hough变换后峰值最远的位置作为聚类中心,将DBI指数完全一致的数据聚类,保留聚类中的唯一数据,其余进行批量删除,完成操作后计算新的聚类中心,重复计算直至峰值累加器单元的财务数据处于均匀分布状态。测试结果表明,设计方法空间缩减率可达到91.0%,删除数据的准确性可达到96.12%,实现了对重复数据的较完整剔除。     

基于Bayes的竹片颜色检测分级方法

为了采用机器视觉对竹片自动识别与颜色分选,研究了一种基于竹片图像颜色特征与纹路特征和Bayes分类器的颜色分类方法.首先,对灰度图像采用Canny算子进行边缘检测,再利用Hough变换对竹片进行边缘定位,并对倾斜竹片实施旋转校正,以确定待检测竹片在图像中的具体位置.根据竹片的位置提取竹片区域平均颜色特征及纹路特征,将其作为样本的属性特征,采用Bayes训练的颜色等级作为输出,建立特征参数与颜色等级之间的Bayes分类器,上位机获得分级信号后经串口通过下位机实现竹片的自动分级.试验结果表明,该方法对竹片颜色检测准确率达到91.7%,可为竹制品行业的竹片颜色自动在线检测提供理论依据.     

车牌字符提取中的矫正和切割算法研究

针对车牌字符提取中的图片矫正和切割关键部分,提出了一种基于Hough变换的车牌字符倾斜角度的自动检测矫正算法．在此基础上提出了一种基于边缘分析的二值化算法的投影判断法．对字符目标的灰度和纹理分布进行优化提取．经实地测试检验,字符切割的正确率提高了15％．     

基于Curvelet和小波变换的纹理图像识别

提出了一种基于Curvelet变换与小波变换相结合的纹理图像分类算法.小波变换在分析点奇异信号时具有良好的性能,而Curvelet变换更适合分析图像中的曲线或直线状边缘特征.算法通过提取两者分解子波段的统计学和灰度共生矩阵特征,采用支持向量机对纹理图像进行分类.实验结果表明,和单一的多分辨率变换特征提取相比,该算法具有更高的分类准确率.     

基于线性抛物线模型的车道检测与跟踪方法

车道检测是车道偏离预警系统的前提,是车辆辅助驾驶系统的重要组成部分。提出一种基于线性抛物线模型车道检测与跟踪方法：首先,提出一种新的车道线检测感兴趣区域（ROI）设置方法;其次,引入双阚值算法对道路边缘进行提取,利用Hough变换初步获得车道中线及消失点坐标并提取道路标识线;最后,建立线性抛物线模型,引入卡尔曼滤波（KF）对车道线进行跟踪,并用卡尔曼滤波对模型参数进行更新。多段实地采集的视频仿真试验结果表明,该算法能快速、稳定的检测和跟踪车道线。     

基于梯度幅度和Hough 变换的林木根系GPR 目标检测

探地雷达图像中识别林木根系的重要依据是双曲线回波特征。通过分析精确检测到的林木根系探地雷达图 像中的双曲线,提出了目标曲线检测的改进方法。该方法包括2 个方面的内容:1)基于探地雷达图像具有子波频 率信息的特殊性,提出了一种基于梯度幅度的感兴趣区域(ROI)提取方法,为了使梯度幅度图中双曲线特征更为突 出,对普通梯度法进行了微分取值方式的优化,实现了双曲线的快速提取;2)对提取出来的ROI 进行Hough 变换以 检测双曲线,通过位置信息与幅度信息综合投票提高原始Hough 变换的精确度,去除背景杂波等虚假目标,从而实 现目标双曲线的精确提取。      

异种材料罐体焊接工艺的研究

在异种材料焊接性能分析和MAG焊接试验的基础上,探讨了奥氏体不锈钢(0Cr18Ni9)和低温压力容器用钢(16MnDR)角接接头的焊接工艺。通过电网变电站高压开关设备(GIS)的焊接实践,获得较好的焊接接头,满足了压力容器规程对罐体的焊接要求。     

长输管道环焊接头缺陷评定方法研究

重点介绍了用于管道环焊接头缺陷安全评定的常用评定准则，并对这些评定准则进行了分析和比较。以COD设计曲线为基础的简化评定方法和以J积分理论为基础的较复杂的评定方法各有其优缺点，但这两种评定方法在考虑焊接接头的强度组配时，评定结果都不太准确。指出了建立适用于管道环焊接头缺陷评定准则的重要性。     

管道焊接施工技术管理要点

通过对输油站在管道灶接工中经常出现的焊接质量问题的分析,指出了管道焊接施工技术现场管理的重要性,尤其是在输油站的安装中,所用管子,管件,阀门等因接口尺寸偏差,母材不同,壁厚不等诸因素,易影响焊接质量,更应重视焊接施展 技术管理,焊接施工技术管理要点主要有：严格遵守焊接施工规范,焊接材料管理,焊工的管理,坡口形式,焊接作业环境,焊缝质量检验等工作,对注意事项均作了简要说明。     

管道焊缝抗H2S腐蚀性能试验

对不同焊接匹配的管道焊接接头进行了抗H2S性能试验，将试验结果与国外的类似试验结果进行了对比分析，旨在建立我国的抗H2S腐蚀管道钢的焊接工艺匹配试验方法，以填补抗H2S腐蚀管道钢焊接接头性能研究的空白。     

自动焊在球罐现场组焊中的应用

球罐自动焊接是一种模拟手工电弧焊对球罐全方位焊接的新工艺，具有焊接效率高、焊接质量好、施焊环境好、劳动强度小等优点。简要介绍了球罐自动焊设备的组成和特点。结合球罐采用自动焊施工的情况，重点介绍了焊接工艺评定试验、焊材选用、焊接工艺编制和焊接施工的特点和经验。对自动焊应用中应注意和亟待解决的问题提出了建议。     

20×104m3油罐厚钢板焊接裂纹敏感性试验

油罐罐体由钢板焊接而成,焊缝是油罐的薄弱部位,随着钢板厚度的增加,其焊接裂纹敏感性增强.20×104 m3油罐底圈壁板采用的钢板厚度为44 mm,其焊接性能目前尚无工程实例验证,因此,对其焊接裂纹敏感性开展试验研究,以确定合理的焊接工艺参数.斜Y型坡口裂纹试验结果表明:母材和过热区金相组织均为粒状贝氏体,焊缝组织为“先共析铁素体+贝氏体+针状铁素体”,组织未见异常;对于JFE-HITEN610E钢板,采用LB-62UL焊条焊接,焊缝在室温14℃、预热50℃和100℃条件下均表现出较好的抗裂性能.对接接头刚性拘束焊接裂纹试验结果表明:母材和过热区金相组织均为粒状贝氏体,焊缝金相组织为贝氏体,组织未见异常;JFE-HITEN610E钢板和配套的US49/US62A(直径3.2 mm)焊丝+MF33H焊剂,焊缝在室温14℃和预热50.C条件下均表现出较好的抗裂性能.     

钢激光表面淬火后的固相焊接工艺参数正交试验优化设计

以基于表面激光淬火预处理的40Cr和T10A钢的固相焊接为研究对象,采用正交试验设计方法科学安排试验过程,研究了焊接工艺参数与接头力学性能的关系。试验结果表明,当采用焊接温度为780℃、保温时间为7.5min,预压应力为56.6MPa的参数组合时,可获得接头最佳力学性能。     

直径1422mmX80管道环焊接头应变能力数值模拟方法

鉴于高钢级管材的组织特征及焊缝失效对于管道安全的重要影响,管道环焊缝承载能力成为当前管道行业的研究热点,以中俄东线全自动焊口为研究对象,准确考虑环焊接头根焊、热影响区、母材、填充焊4个区域材料本构关系的差异性,基于有限元方法建立了分析管道环焊接头应变能力的数值仿真模型。定量分析了母材屈强比、运行内压、载荷类型等组合工况下焊缝强度匹配系数等对管道环焊缝裂纹扩展驱动力的影响。采用静裂纹起裂的失效判定方法,以表观断裂韧性值为临界准则,结合中俄东线管材及环焊接头材料特性参数实际变化范围,计算了在设计工况范围内最不利条件下中俄东线环焊接头的应变能力。结果表明:提高焊缝区强度匹配能够有效减小接头的裂纹扩展驱动力,增加管道内压或提高母材屈强比会使相同强度匹配条件下的裂纹扩展驱动力更大,拉伸载荷下的裂纹扩展驱动力要大于弯曲载荷下的裂纹扩展驱动力。该方法既可以用于根据焊接接头性能要求指导焊接参数的确定,也可以用于在役管道含缺陷焊接接头的适用性评价。     

长输管道绝缘接头的应用及安全性分析

针对绝缘接头高绝缘、良好密封性、较高刚性、高寿命及零维修费用的不同结构的要求,提出了其相应的设计方案,并从结构类型的选择、非导电介质用绝缘接头内衬(或涂层)的设置、密封槽与密封圈的尺寸配合、组焊工艺控制、上下填充料的注入时机及绝缘接头与管道安装等方面提出了绝缘接头在制造安装过程中应注意的问题。     

茄果类蔬菜作物不同节位叶片脉序发育的研究

以茄果类蔬菜作物幼苗为材料,对不同节位叶脉发育进行研究,结果表明：番茄、辣椒、茄子叶片一级脉直向行走,二级脉从主脉开出。番茄三级脉结网型,辣椒三级脉不规则,四级脉构成发育不完善的脉岛;茄子二级脉环被三级脉环和四级脉环包围,四级脉构成发育不完善的脉岛。相同节位的叶片微脉岛面积大小表现为：没有自由端的微脉岛面积〈有1个自由端微脉岛面积〈有2个自由端微脉岛面积〈有3个自由端微脉岛面积〈有4个自由端微脉岛面积。相同作物各类型微脉岛内细胞数随节位变化波动不大。