巢湖流域非点源污染物来源的模糊聚类对应分析方法

对应分析，又称对应因子分析（Correspondence Factor Analvsis。CFA），是由法国学者Jean—Paul Benz6cri在20世纪70年代提出的一种几何分析技术，是主成分分析技术的拓广。CFA依靠主成分分析的降维手段，使高维问题变为低维问题；采取独特的数据预处理方式使样本矩阵Q和变量矩阵R呈对称性，并从数学上证明了R与Q具有正交关系，有相同的特征值，从而可以在相同标度的因子轴坐标系中同时标度变量和样本。CFA依据被标注点群的聚散状况，解释与判断变量之间、样本之间以及变量与样本之间的多重内在联系，已在众多领域得到了广泛的应用。CFA的解析原理是；在同一标度的因子平面或空间里，临近的变量点，表示它们密切相关或来自同一源；临近的样本点，则表示它们密切相关或属于同一类；靠近样本点的变量点，表示这些变量对这些样本点具有造成、导致或其他某种关系，其相关程度可由它们之间的距离表示。     

基于高平衡阶多进制多小波包变换的遥感影像融合

为克服遥感影像融合中采用的小波变换存在的缺陷,构建了高平衡阶多进制多小波包变换及其影像融合方法。首先分析了现有小波变换方法的优劣特点以及不同小波变换间的关系,阐述了理论上性能更具优势的高平衡阶多进制多小波包变换的理论基础与快速算法;进而构建了基于该变换方法的影像融合方法,最后将该融合方法应用于资源一号等卫星影像多光谱数据与全色波段的融合试验中,分析论证了该方法在实际应用中的性能特点。结果表明:平衡阶与进制的适量增高能够使基于小波变换的影像融合方法获得更优的融合质量,在采用简单融合规则情况下相对平均光谱误差与全局相对综合误差较传统方法均可降低3%以上,与传统方法相比,该方法算法较复杂,但无显著差别。该方法适用于遥感影像融合等领域。     

基于多源数据的盐碱地精确农作管理分区研究

为了便于对盐碱地实施变量管理和精确农作，以海涂围垦区盐碱土为研究对象，以NDVI数据、盐分数据以及作物产量数据作为分区变量，对一面积为15 hm²的盐碱地农田进行了基于多个数据源的精确农作管理分区研究。利用模糊c均值聚类方法进行分类分区，引入了模糊聚类指数(FPI)和归一化分类熵(NCE)作为最佳分区数目的判断标准，通过单项方差分析对分区结果进行比较和评价。研究发现，对本研究区，最佳的分区数目为三个。不同管理分区之间土壤化学性质(EC1:5,有机质，速效磷，速效钾，全氮，碱解氮以及阳离子交换量)的均值都存在着统计意义上的显著差异性，其中子区3具有最高的肥力水平和作物生产能力而子区1最低。利用所选取的三个变量，模糊c均值聚类算法可以较好地进行精确农作管理分区划分。分区结果不但可以指导采样, 而且可以作为变量管理的决策单元用于田间变量管理作业中,为精确农业变量投入的实施提供有效手段和决策依据。     

基于同态滤波和K均值聚类算法的杨梅图像分割

针对自然环境下光照不均杨梅果实分割效果不理想问题展开研究。应用同态滤波算法对HSV(色调hue,饱和度saturation,亮度value)颜色空间下杨梅图像V分量进行亮度增强,以补偿光线。而后针对彩色杨梅图像的颜色特征,结合Lab(L(亮度Lightness),a(色度chromaticity,+a表示红色,-a表示绿色),b(色度chromaticity,+b表示黄色,-b表示蓝色)颜色空间a、和b分量的特点,应用K均值聚类算法在Lab颜色空间中对彩色杨梅图像进行分割。为了验证该算法的有效性,在100余幅图像中选用15幅因光照不均和生长状态不同而存在不同程度阴影影响的杨梅图像,进行了3组比较试验,先采用K均值聚类算法对光线补偿去除阴影前后的杨梅图像分割结果进行比较;接着,采用基于色差2*R-G-B自适应灰度阈值分割算法和K均值聚类算法2种不同分割算法对去除阴影后的杨梅图像分割结果进行比较;最后,与基于灰度变换法、直方图均衡化方法的图像增强法去除阴影的效果进行对比。试验结果表明,该文算法的分割误差、假阳性率、假阴性率平均值分别为3.78%,0.69%和6.8%,分别比光线补偿前降低了21.01,12.79和21.14个百分点;与基于色差(2*R-G-B)自适应灰度阈值分割算法相比,分割误差、假阳性率、假阴性率这3个指标的性能平均提高了12.93,1.45和7.11个百分点;与基于灰度变换法图像增强法比较表明,分割误差、假阳性率、假阴性率平均值分别降低了32.94,6.85和29.65个百分点,与直方图均衡化图像增强法相比,这3个值分别降低了24.92,6.12和33.06个百分点。通过试验结果图的主观判断和评价指标的定量分析,验证了该算法能有效地分割出杨梅目标,保证了杨梅目标在颜色、纹理和形状方面的完整度,研究结果为研究采摘机器人进行杨梅等果实的分割和识别提供参考。     

水泵水轮机全特性的改进Suter变换方法

水泵水轮机全特性曲线在水轮机飞逸工况区和反水泵工况区出现S型,在水泵工况区存在交叉和重叠现象,这种单位流量和单位转矩的多值性给过渡过程计算带来不便。通过分析Suter变换和改进Suter变换对水泵水轮机全特性曲线的处理效果,提出了一种新的转换关系式,重点消除了WM曲线交叉和分布不均匀等缺陷。在新变换的基础上利用MATLAB软件将变换后的特性曲线表达成三维曲面形式,提出了一种求取水泵水轮机组的转轮边界瞬态参数的新方法,并通过验证说明了该方法的有效性。     

青海省干旱灾害时间序列分形特征研究

采用标度变换法,计算了1470—1970年青海省总体干旱灾害、各等级旱灾及旱季序列的时间分维数,并探讨了各等级旱灾及旱季序列时间分维的动态变化特征。结果表明,干旱灾害时间序列存在自相似性,具有分形特征。各等级旱灾以及各旱季时间分维数与其发生频次正相关。不同等级干旱灾害的时间重演规律不同,旱灾程度越重,无标度区越宽、分维值越低;旱灾程度越轻,无标度区越窄、分维值越高。旱灾序列时间分维数与区域气候条件有关。研究时段内,总体旱灾和轻度旱灾的发生趋向混沌无序化,短周期更加明显;中度旱灾变化较无序;春旱趋向混沌无序的平衡态,夏旱则出现短周期与长周期、有序与无序的交替现象。     

基于HHT的滨海降水多尺度时频特征研究

基于EEMD的改进型HHT方法,深入剖析了滨海围垦滩涂区域降水的多尺度周期特征进行。结果表明,滨海地区赣榆、东台、上海测点年降水和季节降水变化的周期振荡主要体现在2~3a、5~7a左右的年际尺度上和10~15a、25~30a左右的年代际尺度上,与江淮地区的整体特征和气候背景基本一致,但滨海地区的地理位置与环境特殊性使其降水周期振荡的频域相对较宽且离散。与离散小波变换固定频带下的信号分解相比,HHT方法的EEMD分解具有更优的自适应性;与连续小波变换相比,HHT方法在滨海地区降水信号高频周期振荡特征的解译和信号分解中频域混叠现象的避免方面更具优势。     

图像测量技术在轴承测量中的应用

针对轴承的外径尺寸测量给出了一种基于机器视觉的检测方法。阐述了在Visual C++平台下,采用数字图像处理技术非接触测量轴承外径的方法,包括图像的预处理、图像二值化、圆孔检测技术等。在外圆尺寸获取中,分别采用最小二乘法和霍夫变换技术进行处理,结果表明利用霍夫变换技术获取的外圆尺寸精度更高。并对系统进行标定,得到实际尺寸。分析及试验表明,用该方法对轴承外径进行测量及分析评定在实际应用中是可行的,并具有高效性和实用性。     

微机智能仪表供电用开关电源

微机智能仪表经常需要多路稳定的直流电源，开关电源具有体积小、质量轻、噪音低、效率高的优点，已成为智能仪表供电电源的首选。为此，介绍了一种为微机智能仪表供电的开关电源实用方案。其主电路采用单端反激式功率变换电路，控制电路采用PWM技术。     

采用模拟控制的开关磁阻电机调速系统的设计

开关磁阻电机(SRM,Switched Reluctance Motor)以其结构简单、效率高、调速范围宽、性能好、无刷、单同心绕组、起动转矩大、可以超高速运行和具有一定的容错能力等优点,越来越受到重视。同时,开关磁阻电机转子无绕组,适于高速运行,具有其它电机不可比拟的恒转矩和恒功率调速性能。因而在许多领域有着广阔的应用前景。为此,对模拟控制的开关磁阻电机及其控制器和功率变换器的研制进行了阐述。