基于图像分割技术的图像数字水印算法研究

针对数字图像水印技术,通过对闭运算得到的图像再进行开运算,使实验得到的图像区域较为完整,采用4×4的正方形结构元素,使得图像区域有更多的白色像素被置为黑色,对图像进行取反操作,能够对图像区域的非连通区域进行填充.希望能够利用精确的图像分割算法,实现对复杂版面的文档图像的有效切割,在一定程度上对图像数字水印的推广起到促进作用.     

曲边平面砖的点阵原理与工程设计

根据点阵理论,提出一类边缘可为任意曲线的平面砖,其可无缝铺设无限大平面.基础平面砖TE可顺特定两轴方向平移铺排;多重平面砖TN、TNX和TNX/2须多重拼合成TE后再平移铺排.所有TE必基于平面点阵的基形P(平行四或六边形).P的变形通过"等盈亏"(EGL)操作实现,得到多种EGLP.由P或一些EGLP按"过轴心N分割"规则形成的N个同形状的凸角x边形(x=3,4,5,6)可作为TN的基形G.以上也可分割出等边多边形和半等边多边形以作为TNX和TNX/2的基形.所有基形的曲线化均可通过相应的EGL操作实现.由此人们可任意设计出各种形状的T以赋予其不同拼合性能、艺术风格和对称性.     

基于阶段注意力机制的电力线提取算法

电力系统维护是电力系统稳定运行的重要保障，应用智能算法的无人机电力巡检则为电力系统维护提供便捷。电力线提取是自主电力巡检以及保障飞行器低空飞行安全的关键技术，结合深度学习理论进行电力线提取是电力巡检的重要突破点。本文将深度学习方法用于电力线提取任务，结合电力线图像特点嵌入改进的图像输入策略和注意力模块，提出一种基于阶段注意力机制的电力线提取模型（SA-Unet）。本文提出的SA-Unet模型编码阶段采用阶段输入融合策略（Stage input fusion strategy， SIFS），充分利用图像的多尺度信息减少空间位置信息丢失。解码阶段通过嵌入阶段注意力模块（Stage attention module，SAM）聚焦电力线特征，从大量信息中快速筛选出高价值信息。实验结果表明，该方法在复杂背景的多场景中具有良好的性能。     

电致变色玻璃窗的夏季调控方法优化研究

电致变色(EC)玻璃窗的调控方法对其节能效果有重要影响。为平衡夏季建筑热、光环境对EC玻璃窗的需求矛盾,实现降低能耗和营造舒适环境目标,本文以北京某办公室为例,以市场销售的基于室外水平照度控制的EC玻璃窗为研究对象,采用模拟研究方法,研究控制阈值对建筑能耗的影响规律,提出EC控制阈值优化方法。研究结果表明,随着EC玻璃窗照度控制阈值的减小,透过玻璃的太阳辐射得热减小,房间照明能耗增大,空调能耗和总能耗呈现先减小后增大的趋势;阈值优化为不同EC玻璃窗控制参数阈值的选取提供了科学方法,在南向、东向和西向相比普通玻璃窗分别减小总能耗22.7%、24.9%和28.7%。本文研究可为EC玻璃窗在我国的节能应用提供参考。     

基于模糊间隔阈值EMD的微机械陀螺消噪

为了减小低成本微机电系统(MEMS)陀螺仪输出中的噪声,提出了一种经验模态分解(EMD)的模糊间隔阈值消噪方法。首先通过EMD将信号分解为多个本征模函数(IMF),并且IMF特性将这些IMF分为三类,即噪声主导IMF,混合噪声与信息的IMF,信息主导的IMF;对于混合噪声与信息的IMF,根据不同阈值的特性确定模糊阈值区域,并设置隶属度函数,根据IMF系数对应的隶属度值对IMF进行消噪处理;最后再将经过消噪处理的IMF与分解得到的信息主导的IMF进行重构,得到消噪信号。实验首先对一段模拟的"bump"信号进行消噪分析,然后在MEMS陀螺仪上进行验证,最后对此方法的消噪性能进行了Allan方差分析。实验结果表明,该方法能有效去除MEMS陀螺仪输出的噪声分量。静止状态下信号的信噪比提高了5.47dB,单轴匀速率旋转状态下信号的信噪比提高了2.64dB;陀螺信号的各项误差系数均有所降低。实现了陀螺仪输出中噪声与信号的分离,改善了信号质量,可以有效提取和识别出有用信息。     

基于机器学习识别与标记分水岭分割的盲道图像定位

视觉导盲仪是一种旨在解决盲人出行困难的导盲设备，为了实现视觉导盲仪诱导盲人找到盲道并沿盲道行走，提出了一种基于机器学习识别与标记分水岭分割的盲道图像定位算法，通过离线训练与在线的识别、分割来定位盲道区域。首先对盲道图像进行视角变换的预处理，根据盲道的地面方程将变化的倾斜视角转换为固定的俯视视角，消除射影变换带来的失真；然后利用局部二进制模式描述子提取鸟瞰图的纹理特征，以自适应增强学习算法离线训练盲道识别分类器；进而利用分类器对鸟瞰图像进行在线识别，粗略确定盲道区域；最后将识别结果进行形态学处理后作为标记，利用标记分水岭算法得到精确分割的盲道区域并定位盲道中心线。在研制的视觉导盲仪上进行验证，结果表明盲道定位准确率达到了95.44%，速度平均每秒8帧，具有高准确率的同时达到实时性要求，为盲道的准确三维定位提供了必要条件。