基于DTW 距离的探地雷达数据可视化

提出一种基于动态时间弯曲算法距离度量的探地雷达数据可视化方法,利用动态 时间弯曲算法在时间轴方向上伸缩的优越性,结合可指定类数的聚类算法对探地雷达数据进行 聚类和可视化分析。可用于实测的探地雷达数据集,实验结果表明,相对于传统的聚类算法, 本文算法能得到更好的聚类结果。     

多线程可视化数据处理方法设计及应用

可视化技术使得数据渲染、处理更加直观、便于理解。为提高多文件数据处理与分析效率,采用可视化技术和多线程技术,设计了一种基于多线程的可视化数据处理方法,实现了对多文件数据的二维可视化,多图像异常问题并行联动标注以及标注信息的自动保存。该方法成功应用于探地雷达数据处理分析过程中,实现对原始探地数据的解析、图像绘制、数据预处理、病害解释分析等功能,极大提高了对多测线探地数据处理分析的工作效率。     

探地雷达数据实时成像和预处理系统设计

探地雷达作为目前分辨率、效率最高的地下目标探测设备之一在城建、交通、地质、考古、国防等部门得到越来越广泛的应用。将雷达主机采集到的大量数据高速地传输到PC机上实时地显示,并对数据进行预处理以消除部分干扰,得到更准确、清晰的地质图像,对雷达系统而言是非常必要的。论文即介绍了作者自行设计和实现的探地雷达高速传输数据的实时显示并使用克希霍夫偏移算法进行数据预处理的软件系统,给出了该系统的工作原理和实现方法。     

基于探地雷达的煤岩界面探测数据解释方法

针对现有煤岩界面识别方法缺乏对煤岩层特性的研究、无法对数据进行较好解释的问题,结合基于探地雷达的煤岩界面探测模型,提出了一种煤岩界面探测数据解释方法,即采用一种改进的最大类间方差法,在二维灰度直方图下对探地雷达探测的煤岩图像进行阈值化分割,从而实现煤岩界面识别。通过仿真实验研究了探地雷达天线频率对可探测煤层厚度的影响,结果表明随着天线频率增大,理论可探测最大煤层厚度减小;采用LTD-2100型探地雷达,设置400 MHz天线频率进行现场测试,结果表明基于探地雷达的煤岩界面探测数据解释方法可提高煤岩界面识别准确性。     

基于FPGA平台的光电编码器在探地雷达中的应用

针对传统的光电编码器测距精度受不同应用场景的限制,提出了一种应用于探地雷达,可灵活控制测距精度的现场可编程门阵列（ FPGA）平台的设计方案,通过FPGA平台完成对信号采集、辨向、分频、计数、锁存、传输等功能,并给出了在探地雷达应用中的实验结果,实测数据表明：该编码器能够实现准确的脉冲计数和显示距离。     

探地数据可视化研究

由于发展中国家经济增长的驱动,全球对石油、天然气体的需求在不断地增长,从而需要越来越纯熟的石油勘探技术.探地数据可视化在石油、天然气勘探过程中起着举足轻重的作用.文中主要从可视化的角度对探地数据的解释与展示进行了调研:首先介绍了以二维切片为主的探地数据可视化方法,包括二维切片纹理映射、二维断层可视化;其次讨论了以三维体绘制技术为主的探地数据可视化方法;最后总结了解释性与叙述性可视化,以及基于Sketch的交互式可视化和领域知识辅助的可视化.     

探地雷达回波信号预处理方法的研究与应用

探地雷达以宽频带记录回波信号,在记录各种有效信号的同时,不可避免地记录下各种干扰噪声,能否有效去除干扰噪声将直接影响到探地雷达对地下目标体的识别能力。探地雷达回波信号属于非平稳信号,FFT只适用于平稳信号的滤波、而小波变换对非平稳信号却能取得良好的滤波效果。为此,文中提出了采用小波阈值萎缩进行数据预处理的方法,以去除雷达回波噪声,并给出了基于DSP的电路和软件实现方法。     

基于USB接口的探地雷达数据采集系统

结合USB接口和探地雷达数据采集的特点,设计了一种基于USB接口的探地雷达数据采集系统.从硬件设计、设备驱动程序设计和应用软件设计3个方面对系统进行了全面阐述,并通过实验验证了系统采集数据的准确性和高效性.系统选用FTDI公司的USB芯片FT245BM,为探地雷达设备与PC机之间构筑了一条高速双向传输通路,从而实现了雷达数据准确、高速的采集和传输,为探地雷达信号处理和实时显示奠定了基础.     

数千上万核上模拟结果的并行可视化

在科学与工程计算中,在数千上万核上,模拟包含上亿网格单元的模型通常输出TB量级的时变数据集。这些数据集包含多个时刻的数据,每个时刻的数据分布存储在数千个文件,单时刻的数据量达到几GB甚至几十GB。为了并行地可视化这种时变数据集,本文设计了基于网格片的层次化数据结构,基于该数据结构改进和优化了并行可视化流程和数据通信算法。在集成到可视化软件后,实现了两个应用的模拟结果可视化。实测数据表明,对于单时刻5GB和32GB的数据,在数十上百个处理器核上,从数据读入到获得体绘制结果的时间分别为19秒和80秒,交互操作为2秒到10秒;三维面绘制在数秒钟内,切片分析在2秒以内。     

基于多维数据雷达图表示的图形分类器研究

分析介绍了用雷达图表示多维数据以及雷达图的图形特征选取和融合的基本方法,提出了一种基于多维数据雷达图表达的可视化图形分类新方法,该方法用雷达图表示多维数据,不同类别的多维数据对应不同的雷达图形,形成以雷达图形特征为表达主要特征的分类方法。并通过模糊推理方来来自动识别雷达图形,完成自动分类。实验表明,此方法简单、直观,实现了分类过程可视化、分类结果可视化,并且有良好的分类效果。     

基于MUSIC谱估计的探地雷达回波处理方法

为了克服现有信号处理算法对探地雷达噪声及杂波滤除的不足,提出了一种基于MUSIC谱估计时域与频域联合滤波方法。利用常用的去直流波和均值滤波抑制方法进行雷达信号预处理,在此基础上,引入谱分析中信号子空间与噪声子空间的概念,将MUSIC算法与最小二乘法相结合来进行探地雷达杂波及噪声处理。仿真及实验结果表明,提出的回波处理方法可以有效地抑制雷达信号中的噪声和杂波,能提高测量数据的精度,具有较高的实用性和可用性。     

嵌入式装置可视化页面程序代码处理架构设计

提出一种灵活的嵌入式装置可视化页面程序的代码处理架构.基于元件的层次模型,形成相关数据结构和功能调用函数.通过在脚本中调用代码生成器开放的接口,可定制形成不同运行场景的代码.通过扩充解析预处理函数,支持形成高效紧凑的代码.采用通用模板替换的方法,可自动形成多种处理器的编译文件.本文提出的技术已经在电力系统保护控制装置开发中进行了批量应用,显著提升了开发效率和质量.     

基于小波包分析的探地雷达信号处理

本文基于小波包分析，根据最小熵准则形成最佳分解树，利用非线性滤波方法对冲击脉冲探地雷达回波信号进行处理，对实测数据的分析表明，该方法具有较好的时频分辨率，且可抑制杂波，有助干目标的准确定位，在对浅层埋地目标的检测中有较好的应用前景。     

全球地壳结构数据的三维可视化建模与应用

利用可视化技术表现地壳结构,形象地模拟地震波在地壳内部的传播,对于增强地震事件解释具有重要意义。通过分析改进的CRUST5．1全球地壳结构数据特征,提出了基于长方体与四棱柱相结合的三维可视化建模方法。利用OpenGL建模技术,建立了全球地壳结构数据的可视化模型,在Delphi中基于OpenGL三维图形库实现了CRUST5．1全球地壳结构数据的三维可视化表达,结合OpenGL的人机交互功能完成了多视角观察以及基于地表剖切线的三维剖切功能。     

采用八叉树和OSG分页结点的海量点云三维可视化

针对现有海量点云可视化方法存在索引构建时间长、内存占用大等问题，研究一种八叉树索引结合OSG分页结点的快速可视化方法，可在占用较小内存的基础上快速建立点云索引并实时调度。采用八叉树索引结构对海量点云进行数据组织，建立各层级的八叉树结点并以文件映射的方式分块保存，对结点文件重组织转换为支持OSG渲染引擎的多分辨率点云数据。采用基于OSG分页结点的实时调度技术，对海量点云进行高质量可视化。与目前两款主流的点云数据处理商业软件进行实验对比分析，结果表明所提方法具有索引建立速度快、内存占用小等优点，同时可视化交互更加流畅，适用于各种配置计算机下海量点云数据的调度管理与实时可视化。     

地下管线探测回波中目标双曲线的快速拟合方法

本文所提出的GPR目标双曲线识别方法包含两个步骤:首先对GPR回波图像进行边缘检测,然后用模板匹配算法提取出感兴趣的数据;进而根据图像中目标回波的双曲线特征,对提取出的数据采用改进的Hough变换检测目标双曲线,去除虚假目标并实现目标双曲线参数的精确提取.实测数据检测结果表明:该方法能快速地拟合出回波中目标双曲线的多个参数并将其成功地将其恢复出来.     

探地雷达数据实时成像技术研究

为解决探地雷达在工作过程中回波数据的实时成像问题,设计了基于VC＋＋平台的回波数据实时成像系统;采用基底去除技术及其色域划分的方法对回波数据进行处理及其实时成像,满足了探地雷达工作中实时成像的要求;实验表明,利用这种方法形成的图像能够真实反映地下目标体的变化。且有利于对采集到的数据进行进一步处理和分析。     

Applications of 3D point cloud data in the construction industry: A fifteen-year review from 2004 to 2018

3D point cloud data obtained from laser scans, images, and videos are able to provide accurate and fast records of the 3D geometries of construction-related objects. Thus, the construction industry has been using point cloud data for a variety of purposes including 3D model reconstruction, geometry quality inspection, construction progress tracking, etc. Although a number of studies have been reported on applying point cloud data for the construction industry in the recent decades, there has not been any systematic review that summaries these applications and points out the research gaps and future research directions. This paper, therefore, aims to provide a thorough review on the applications of 3D point cloud data in the construction industry and to provide recommendations on future research directions in this area. A total of 197 research papers were collected in this study through a two-fold literature search, which were published within a fifteen-year period from 2004 to 2018. Based on the collected papers, applications of 3D point cloud data in the construction industry are reviewed according to three categories including (1) 3D model reconstruction, (2) geometry quality inspection, and (3) other applications. Following the literature review, this paper discusses on the acquisition and processing of point cloud data, particularly focusing on how to properly perform data acquisition and processing to fulfill the needs of the intended construction applications. Specifically, the determination of required point cloud data quality and the determination of data acquisition parameters are discussed with regard to data acquisition, and the extraction and utilization of semantic information and the platforms for data visualization and processing are discussed with regard to data processing. Based on the review of applications and the following discussions, research gaps and future research directions are recommended including (1) application-oriented data acquisition, (2) semantic enrichment for as-is BIM, (3) geometry quality inspection in fabrication phase, and (4) real-time visualization and processing.     

大规模三维场景可视化的数据组织方法研究

针对大规模三维场景的可视化问题，文章提出了以数据分割和动态调度为主要思想的解决方案，并重点对空间数据组织方法进行了研究和实践，提出通过数据的预处理和编码机制将空间数据组织成金字塔形的数据库结构，以支持动态的数据调度和绘制。文中通过具体应用的实例证明了该数据组织方法的有效性。     

基于Cytoscape.js的Neo4j农药知识图谱Web可视化研究

针对Neo4j知识图谱Web可视化问题,本文以农药知识图谱为例,研究其Web可视化方法。该方法在分析农药知识图谱结构模型的基础上,搭建了基于Flask的农药知识图谱的查询网站,连接neo4j图数据库,从网页获取查询条件,生成用Cypher语言描述的查询语句,通过py2neo对农药知识图谱进行查询,构造网站动态图数据,利用cytoscape.js实现对知识图谱查询结果的Web可视化。