压缩感知理论及其在成像技术中的应用

在传统的Shannon/Nyquist采样定理指导下,信号处理往往面临两大难题:A/D转换器技术的限制和海量采样数据的处理压力.压缩感知(CS)理论表明当信号具有稀疏性或可压缩性时,可以通过全局非自适应线性投影的方式,用远低于Shannon/Nyquist采样定理要求的频率获取信号的全部信息.以CS理论为基础的压缩成像(CI)技术在近年来得到了快速的发展.在概述CS理论的基础上,着重介绍了CI技术的原理及其发展状况,并从稀疏分解、观测矩阵的构造和重建算法3个方面对其关键问题进行了分析.CI系统可以显著节省感光器件的数量,避免了传统成像技术"先采样再压缩"方式带来的资源浪费.     

城市架空线电缆化改造施工存在问题及解决办法

分析泉州市城市电缆化改造施工中存在的问题,提出了解决办法。     

虚拟肝脏的规则和非规则手术切除技术

为了提高肝癌手术治疗计划的可靠性,在利用腹部CT图像数据进行肝脏三维重建的基础上,实现了任意角度对虚拟肝脏进行平面切割和切割面结构的显示;通过构造可以调节大小、位置的球体模型,实现了球体切除;通过在肝脏三维模型表面上勾画不规则封闭区域,实现了任意曲面肝脏切除;并依据肝内血管结构进行肝段划分,实现了解剖性肝段切除.临床实验结果表明,文中所述的技术能够满足虚拟手术的需求,有利于医生制定安全可靠的术前计划,提高手术成功率.     

MC算法在医学图像三维重建中的应用

详细介绍了MC算法,提出了优化网格模型简化算法。优化网格模型简化算法选取坐标点的原则是,尽可能地接近原始网格,通常采用子集选择法或优化选择法。在尽可能保证图像精度的前提下,优化网格模型简化算法可以提高运算速度,而单纯的网格算法由于失真严重而缺乏实用价值。基于体绘制的网格化简化算法重建的三维模型比较完全,且算法简单,在多排螺旋CT等医学图像三维重建中有较好的应用。     

一种低复杂度的鲁棒自适应波束形成算法

传统基于干扰噪声协方差矩阵（interference-plus-noise covariance matrix,INCM）重构的鲁棒自适应波束形成（robust adaptive beamformer,RAB）算法在多种样本数据协方差矩阵误差和信号导向向量误差的失配环境中具有较强的鲁棒性,但目前主流的INCM重构法都是对信号和干扰的导向向量通过建立凸优化模型来估计,这带来了很高的计算复杂度。为了解决这个问题,提出了一种低复杂度的基于INCM重构的RAB算法。该算法首先将干扰信号的导向向量分解为对应标称项和误差项的和,然后通过一种子空间方法估计得到误差项的单位向量。接下来对一个Capon空间谱功率最大问题进行求解,得到误差项的模值,以此得到重构的INCM。同时利用Capon空间谱中残差噪声的存在,使用交替投影法估计得到期望信号的导向向量,最后得到所提算法的权重向量。仿真实验表明所提算法在多种误差环境下具有较强鲁棒性的同时,还具有较低的计算复杂度。     

两种方法对泰莱盆地河流水质评价的分析

采用加权欧式距离法和模糊综合评价法对泰莱盆地地表水体环境质量进行评价的结果表明,全区地表水以Ⅱ和Ⅲ类为主;东部河流水质稍差,牟汶河和柴汶河的上游水质超过Ⅳ类;西部的大汶河和汇河水质要好于东部地区河流,水质以Ⅱ类和Ⅲ类为主。加权欧式距离法在给出评价断面水质级别的同时给出评价断面对于某一水质标准的贴近度以及水质的变化趋势,评价结果显示的信息相对真实多元,在水质评价中的表现要优于模糊综合评价法。     

基于透明土技术与颗粒流方法联合开展管涌细观机理研究

我国现今拥有堤防总长度超30万公里,但管涌型渗透破坏频发,造成极大社会经济损失,故开展管涌细观机理研究对于解决堤防工程安全问题具有重要意义。当前有关管涌细观机理研究主要从模型试验、数值模拟两个方面开展,并且大多从颗粒摩擦系数、颗粒级配和细料含量等角度揭示该细观机理。本文提出一种基于透明土技术、颗粒流模拟联合开展该细观机理研究的方法,并从颗粒间接触力链的细观角度分析颗粒摩擦系数、颗粒级配和细料含量对管涌发生、发展的影响。首先结合PLIF（平面激光诱导荧光技术）与透明土技术自行设计可视化模型试验平台,其次基于MRI（磁共振成像）技术,借助Avzio软件实现对透明土样二维切片的三维重构,然后将重构模型导入PFC^3D中并进行相同条件下的颗粒流模拟,通过比对模型试验与数值模拟结果,验证本方法开展管涌细观机理研究的可靠性,最后进行重构模型在不同颗粒摩擦系数、颗粒级配和细料含量条件下的数值模拟,并从力链角度论述各组试验规律。本文可为管涌细观机理研究提供一种置信度高、可行性好的新途径。     

农村危房病害及处理措施研究

张家口市张北县存在大量危房,为进一步做好农村危房改造工作,采用实地考察、现场测试、走访等方式对张北县18个乡镇、366个行政村的农村危房改造工程进行实地研究调查,并根据农村住房危险性鉴定标准评定房屋的危险等级。所调查的2446户土房危房中Ｄ级危房占比72．1％,Ｃ级危房占比25．2％,Ｂ级危房占比2．7％;1654户砖木类危房中Ｄ级危房占比69．8％,Ｃ级危房占比27．5％,Ｂ级危房占比2．7％。根据调查,张北县危房病害的主要因素之一是黄土地基不均匀沉降从而导致上部结构产生裂缝。通过研究分析因素,从结构设计和地基处理上对张北县的危房提出了合理处理改造措施,为张北县农村危房改造提供参考。     

A robot hand-eye calibration method of line laser sensor based on 3D reconstruction

In the robotic eye-in-hand measurement system, a hand-eye calibration method is essential. From the perspective of 3D reconstruction, this paper first analyzes the influence of the line laser sensor hand-eye calibration error on the 3D reconstructed point clouds error. Based on this, considering the influence of line laser sensor measurement errors and the need for high efficiency and convenience in robotic manufacturing systems, this paper proposes a 3D reconstruction-based robot line laser hand-eye calibration method. In this method, combined with the point cloud registration technique, the newly defined error-index more intuitively reflects the calibration result than traditional methods. To raise the performance of the calibration algorithm, a Particle Swarm Optimization - Gaussian Process (PSO-GP) method is adopted to improve the efficiency of the calibration. The experiments show that the Root Mean Square Error (RMSE) of the reconstructed point cloud can reach 0.1256 mm when using the proposed method, and the reprojection error is superior to those using traditional hand-eye calibration methods.     

嵌入式虚拟仪器软件可重构设计技术研究

嵌入式虚拟仪器(EVI)软件可重构是指框架和功能的重构;结合面向对象技术和组件技术,系统地阐述了软件可重构模块化设计的原理、软件可重构算法、可重构软件结构框架设计和可重构软件开发方法;通过分析可重构软件的设计原理和设计思路,提出了一套比较详细的可重构软件的开发方法;经工程实践应用,设计方法合理可行,有效提高了嵌入式虚拟仪器软件的开发效率,达到软件复用及重构的目的。