【摘 要】
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合成孔径雷达(SAR)凭借其全天候观测能力以及SAR图像中丰富的纹理信息,在震后建筑物倒塌评估中发挥了重要作用.针对SAR图像中倒塌建筑物纹理特征多样但利用率较低,且特征信息冗余的问题,提出一种基于主成分分析的SAR图像多纹理特征分类方法.该方法基于灰度直方图、灰度共生矩阵、局部二值模式、Gabor滤波器提取了26种纹理特征信息,构建主成分变量进行多维特征优选与降维融合,通过随机森林分类算法提取建筑物的倒塌信息.以2016年日本熊本地震为例验证了该方法的有效性,结果显示其提取精度高达79.85％,倒塌建筑
【机 构】
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应急管理部自然灾害防治研究院,北京 100085
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合成孔径雷达(SAR)凭借其全天候观测能力以及SAR图像中丰富的纹理信息,在震后建筑物倒塌评估中发挥了重要作用.针对SAR图像中倒塌建筑物纹理特征多样但利用率较低,且特征信息冗余的问题,提出一种基于主成分分析的SAR图像多纹理特征分类方法.该方法基于灰度直方图、灰度共生矩阵、局部二值模式、Gabor滤波器提取了26种纹理特征信息,构建主成分变量进行多维特征优选与降维融合,通过随机森林分类算法提取建筑物的倒塌信息.以2016年日本熊本地震为例验证了该方法的有效性,结果显示其提取精度高达79.85％,倒塌建筑物的识别效率有所提高,分类结果优于单种纹理特征提取方法及多种纹理特征组合提取法,可用于震后建筑物震害信息的快速提取.
其他文献
用红外测温对钢包内壁进行温度测量时,因难以确定钢包内壁发射率而产生误差.文中提出一种基于蒙特卡洛模型的钢包腔体有效发射率校正的钢包温度测量方法.建立钢包腔体蒙特卡洛有效发射率计算模型,分析确定钢包口挡板与钢包口距离、钢包内壁材料发射率对钢包腔体有效发射率的影响,通过发射率校正将钢包红外测温的亮度温度校正为真实温度.现场测量结果表明:测量温度场测量值与热电偶测温值对比验证最大(绝对)误差为4.7℃,最小误差为0.6℃,平均误差小于2.8℃,达到较高的测量精度,为基于温度信息的炼钢工艺控制提供重要参数信息.
黏弹性输送带动态特性是约束带式输送机调速控制稳定性重要因素.为研究输送带动张力随带速非线性变化规律,设计并开发了基于LabVIEW的带式输送机动态特性参数监测系统.系统包括张力采集模块、带速采集模块、网络传输模块和上位机管理软件.系统以STM32F103ZET6单片机为主控芯片,并通过RS232串口转SIM8202G-M25G模块将数据远程传输至上位机,基于LabVIEW将各参数汇总,显示及保存回放,并做出实时预警.实验表明:该系统精度高、易移植,可为带式输送机调速控制模型建立提供数据支撑.
噪声会降低芯片图像的字符识别准确率,为了去除芯片图像的噪声干扰,并保留芯片图像的字符细节,提出了基于参数优化的可调Q因子小波变换(TQWT)的芯片图像去噪方法.首先根据图片的弱纹理区域,使用极大似然估计来估计噪声强度,进而优化TQWT的参数.然后,根据最优参数,使用TQWT对含噪图像沿水平和竖直方向分解,剔除高频噪声子带,使用剩余子带进行重构去噪.实验表明,优化参数后的TQWT能将噪声完全分离,可以在去噪的同时保留字符的细节信息,在视觉效果、峰值信噪比和结构相似性上都优于对比算法.
为实现对电机及水泵等大型旋转设备的在线监测及故障诊断,利用LabVIEW开发了实时监测与故障诊断系统.系统对电机电流、压力和温度数据进行潜在趋势分析;对振动数据,可通过经验模式分解(EMD)、Hilbert包络谱以及Teager能量算子方法进行分析.与传统的故障诊断系统相比,该系统的优势为在测点指标未超标的情况下,可提前预报测点的异常情况,且Teager能量算子的引入,极大地提高了冲击类故障的信噪比,更加有利于发现轴承等旋转部件早期微弱的故障.
纯软件方式实现的IEEE1588协议时间戳标记位置处于数据链路层,受网络传输延迟不确定性的影响,时钟同步精度大多局限在μs级别.为了进一步提高多测点信号采集的同步性,应用于分布式振动信号同步采集,提高时钟同步精度.设计了硬件与软件结合的IEEE15888精密时间协议的高精度时钟同步系统.系统采用卫星时钟作为授时时钟源,STM32F407作为主控芯片,利用STM32F407中集成的MAC内核实现开源代码PTPd中IEEE1588最佳主时钟、本地时钟调节等算法的运行;采用支持硬件时间戳的DP 83640物理层
轴承滚子表面质量直接影响轴承的精度、性能以及使用寿命.为了实现滚子的高速、高精数字化无损检测,提出一种基于隧道磁阻(TMR)传感的滚子裂纹漏磁检测方法.利用有限元仿真分析了最佳的磁化电流以及不同裂纹深度对应的漏磁场大小.为了解决高灵敏度TMR传感器在强背景磁场下的量程不足、信号失真、磁噪声增大等问题,设计了基于偏置磁场调节的TMR阵列差分探头,实验验证了该探头检测微细裂纹漏磁场的有效性.
设计了一种低噪声交流低电压放大电路,采用无源放大和低噪声设计原则,自主研制了高准确度低噪声交流放大器,可测量20μV～2 mV,10 Hz～100 kHz的交流低电压信号,最高分辨力为10 nV,最优不确定度为0.03％,具有准确度高、稳定性好等计量测试性能优点.
由于光学遥感穿透性差,光学图像常受到云层等天气因素干扰而影响其遥感应用.现有基于多时相或单幅图像修复的方法受地物变化及缺乏先验信息的影响,难以恢复云下真实地物信息.利用SAR图像不受云层、光照等因素干扰的特点,提出一种与SAR图像融合的光学图像去云方法.首先利用分形网络演化算法(FNEA)结合形状及光谱特性对云区进行检测,接着采用非下采样剪切波变换(NSST)对光学与SAR图像进行分解,最后对分解后系数结合云区检测结果进行融合,其中低频信息基于改进加权能量和进行融合,高频则结合方向信息熵及脉冲耦合神经网络
荒漠化是全球最为严重的生态环境问题之一,中巴经济走廊荒漠化问题尤为严重,干旱和大面积的荒漠是其主要的生态环境约束因素.以MODIS数据为基础,提取关键的地表特征参量,定量化研究荒漠化程度与地表特征参量间的关系与规律;构建了基于地表反照率-植被特征空间、决策树的遥感监测模型,并以2015年数据为例,分析了中巴经济走廊荒漠化程度,结果表明:Albedo-MSAVI、Albedo-NDVI和决策树C5.0共3种方法的总体精度分别为88.33％、85.83％和89.2％,Kappa系数分别为0.8363、0.80
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