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基于轮廓特征的神经网络目标识别研究

液晶与显示 doi:10.3788/YJYXS20132804.0641

为了实现威胁源自动报警,使用BP神经网络构建自动报警系统.针对帧差法提取出的目标轮廓有重复和受变化背景影响的问题,提出了一种基于轮廓片段的目标特征提取方法.首先使用k-mediod聚类以剔除重复轮廓,再结合轮廓片段生长的方法,计算待识别轮廓和验证图片集的匹配代价以剔除背景轮廓,提取出匹配代价最小的轮廓生成轮廓片段字典.随后计算归一化的轮廓矩生成特征向量.最后将提取出的特征向量输入事先训练生成的BP神经网络进行分类.实验结果表明,算法适用于典型刚性目标识别,对于实验视频中枪支的平均识别率达到93.5％,单帧平均运算时间3.67 ms；对于Berkeley运动分割数据集中车辆的识别率达到98.2％,单帧平均运算时间5.26 ms.算法具有高实时性、高准确率的特点.

关键词: 轮廓片段 , K-mediod聚类 , 匹配代价 , 神经网络

基于小波加权的激光干扰效果评估

钱方 , 郭劲 , 孙涛 , 王挺峰

液晶与显示 doi:10.3788/YJYXS20132805.0781

光电成像系统是一种被广泛应用的观测工具,可以用来实现图像的探测、识别和跟踪等多种功能.激光干扰会造成光电系统成像元件的饱和或损伤,影响成像效果.为了解激光干扰对光电成像系统的影响程度,研究干扰图像质量评价具有重要意义.提出一种基于小波加权的结构相似度图像质量评价(WWSSIM)算法,该算法首先将原始图像和降质图像分别进行四级二维小波变换,划分成为具有不同尺度和不同频率特征的子带图像,在13个频带比较结构相似度,然后根据人类视觉系统特性,赋予13个频带的结构相似度以相应视觉权重值,最后通过求和平均得到归一化的图像质量评价指标.为了方便对比,分别运用均方误差(MSE)、峰值信噪比(PSNR)和结构相似度评价算法(SSIM)对Live数据库图像和激光干扰图像进行评价.结果表明,与PSNR算法相比,提出的WWSSIM算法在准确率上提高了5.2％,在一致性上提高了4.1％,与SSIM算法相比,提出的WWSSIM算法在准确率上提高了2.9％,在一致性上提高了2.6％.以上结果说明提出的WWSSIM算法相对于MSE、PSNR和SSIM算法评价结果更加准确,同时它对激光干扰图像的失真程度能给出更符合人类主观视觉感受的判断.

关键词: 激光干扰 , 人类视觉系统 , 小波变换 , 图像质量评价 , 结构相似度

采用图像特征的激光干扰跟踪效果评估

钱方 , 孙涛 , 郭劲 , 王挺峰 , 王岩

液晶与显示 doi:10.3788/YJYXS20142905.0805

对于广泛应用于图像识别和跟踪的激光主动成像系统,激光干扰是影响该类系统性能的一个重要因素.激光干扰使系统中的光电成像元件达到饱和或损伤,在探测视场中出现光斑,从而使跟踪算法无法准确分辨目标和光斑.因此,分析并评估激光对主动成像系统的干扰效果是避免干扰的前提,同样也是重要的环节.提出一种基于图像特征的边缘相似度(ESIM)评价算法,该算法通过模板匹配确定图像的目标区域,并比较原始图像和干扰图像目标区域的亮度、对比度和边缘清晰度差异,得到归一化的评价指标,作为对激光干扰效果的评估标准.实验中分别采集了不同干扰功率和不同光斑位置的激光干扰图像,并利用相关跟踪和形心跟踪方法对目标进行跟踪,运用本文提出的ESIM算法从图像特征角度对干扰跟踪效果进行评估,结果证明ESIM能够合理评估干扰图像的失真程度,并可以较好地反映激光对主动成像系统跟踪性能的影响.

关键词: 激光干扰 , 对比度跟踪 , 相关跟踪 , 边缘相似度

基于小波变换的多尺度 SSIM 算法

钱方 , 孙涛 , 郭劲 , 王挺峰

液晶与显示 doi:10.3788/YJYXS20153002.0317

提出一种基于小波变换的多尺度结构相似度的图像质量评价(WWMS-SSIM)算法。首先对原始图像和失真图像分别进行小波变换，在对应的低频子带图像中比较亮度和相关度差异，在对应高频子带图像中比较对比度、相关度和结构差异，然后赋予不同子带图像不同的视觉加权值，最后得到归一化的图像质量评价值。通过对不同失真类型图像以及Live 数据库图像的评价，证明了提出的算法(WWMS-SSIM)相对均方误差、峰值信噪比、结构相似度以及改进的结构相似度评价算法更符合人类的主观视觉感受。

关键词: 人类视觉系统 , 小波变换 , 图像质量评价 , 多尺度 , 结构相似度

石油钻挺断裂原因分析

吕拴录 , 张宏 , 许峰 , 历建爱 , 乐法国 , 康相千

机械工程材料

为查明某油井钻挺断裂原因,对钻挺断口形貌、材料化学成分、力学性能和显微组织进行了分析.结果表明:钻挺断裂属于疲劳断裂;断裂原因主要是材料韧性不足及螺纹形状不规则(存在尖角),存在应力集中,易在此处形成疲劳裂纹源.

关键词: 钻铤 , 疲劳断裂 , 失效分析

复合陶瓷挺柱钎焊变形的研究及其控制

李盛 , 吴爱萍 , 邹贵生 , 彭真山 , 任家烈

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2001.10.006

复合陶瓷挺柱钎焊后,由于陶瓷、金属线膨胀系数的不同,在挺柱中产生较大的残余应力和变形,从而影响其使用性能.通过试验,研究了影响挺柱变形的因素和规律.结果表明,钢套的强度和厚度、钎料的厚度、熔点及强度是影响挺柱焊后变形的主要因素.采用高屈服极限或者较厚的钢套时钎焊变形较小;钎料厚度较厚时钎焊变形较大.采用低熔点、低屈服极限的Sn基活性钎料可显著地降低钎焊变形,基本可以满足挺柱工作的表面凸起量要求.

关键词: 复合陶瓷挺柱 , 钎焊变形 , 活性钎料

冷激合金铸铁气门挺杆表层组织对其耐磨性的影响

赵建才 , 梅殿君

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.02.015

为了深入了解冷激合金铸铁气门挺杆的磨损规律,研究了冷激合金铸铁气门挺杆表层组织对耐磨性的影响.结果表明:当气门挺杆组织中的石墨以点状均匀分布,碳化物呈细小针状、块状,分布较为均匀时,耐磨性较好,磨损形式以划伤、点蚀为主;当气门挺杆组织中的石墨以片状均匀分布,碳化物呈粗大针状、块状,分布不均匀时,耐磨性较差,磨损形式以剥落为主.

关键词: 冷激合金铸铁 , 气门挺杆 , 组织 , 耐磨性

“王”字型左手材料结构的设计与仿真

孙振 , 竹有章 , 何星 , 杨成莱 , 李磐石

材料科学与工程学报

针对目前由金属开口谐振环与金属杆构成的左手材料结构存在构造比较复杂、工艺实现较难的缺点,设计实现了一种基于金属条的改进结构一”王”字型结构.通过理论分析和电磁仿真软件Ansoft HFSS 10模拟仿真,利用散射参量法提取参数结果表明该结构可以在X波段实现介电常数和磁导率同时为负.讨论研究了该左手结构的金属条宽度、中间缺口宽度、中间条宽度三个结构尺寸参数变化对谐振频率和透射峰幅值的影响,结果表明三个参数的变化都会对二者产生影响,其中金属条宽度改变对透射峰值影响幅度相对较大,缺口宽度改变对谐振频率影响幅度相对较大.

关键词: 金属条 , 左手材料 , 负折射率 , 谐振频率 , S参数

发动机挺柱沉积类金刚石薄膜的工艺及性能

黄平 , 张营营 , 张斌 , 范梅梅 , 李兴杰 , 强力

电镀与涂饰

采用磁控溅射法,以Cr、Ti和石墨为靶材,Ar、N2和CH4为溅射气体,在材料为20CrMo的发动机挺柱上利用多层梯度复合技术沉积了低摩擦类金刚石(DLC)薄膜复合层CrTi/CrTiN/CrTiC/DLC.该薄膜复合层的纳米压痕硬度高达13 GPa,结合力为50 N,表面粗糙度为0.398 nm.在SRV-IV微动摩擦磨损试验机上进行耐磨损试验后,DLC复合薄膜挺柱的磨损率为渗碳挺柱的1/6.该研究技术具有自主知识产权,实现了挺柱批量化覆膜加工,并有望在发动机主要摩擦副上推广应用.

关键词: 挺柱 , 类金刚石 , 薄膜 , 磁控溅射 , 摩擦 , 磨损