大气光通信中大孔径接收性能分析与孔径尺寸选择 被引量：35

1

作者 陈纯毅 杨华民 +3 位作者 姜会林 佟首峰 范静涛 韩成 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2957-2961,共5页

大孔径接收是克服大气光通信中大气湍流影响的有效途径之一。在有限孔径接收光强起伏理论基础上,建立了平均信噪比与无湍流影响时的探测器输出信噪比、孔径平均因子以及光强起伏方差之间关系的数学模型,并给出了系统误码率计算公式。通... 大孔径接收是克服大气光通信中大气湍流影响的有效途径之一。在有限孔径接收光强起伏理论基础上,建立了平均信噪比与无湍流影响时的探测器输出信噪比、孔径平均因子以及光强起伏方差之间关系的数学模型,并给出了系统误码率计算公式。通过数值计算得出了在给定误码率(BER)设计指标时,不同大气湍流参数条件下,接收孔径直径与无湍流影响时的探测器输出信噪比之间的关系曲线。 展开更多

关键词 光通信 孔径平均 尺寸选择 大气湍流 信噪比

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基于激光位移检测技术的螺纹检测仪研制 被引量：24

2

作者 王世峰 赵馨 +3 位作者 佟首峰 刘云清 刘鹏 范静涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期755-759,共5页

针对内、外螺纹外形检测的特点和难点,本文提出了一种基于激光位移检测技术、光栅位移检测技术、精密机械技术和计算机辅助数据处理技术的非接触检测方法。该系统具有2μm的检测灵敏度,±30μm位移检测精度,以及2kHz的检测带宽。实... 针对内、外螺纹外形检测的特点和难点,本文提出了一种基于激光位移检测技术、光栅位移检测技术、精密机械技术和计算机辅助数据处理技术的非接触检测方法。该系统具有2μm的检测灵敏度,±30μm位移检测精度,以及2kHz的检测带宽。实验证明,该方法能够快速、高精度地测量齿高、齿顶角、螺距、锥度等多项螺纹尺寸参数。文中详细论述了系统的组成、检测原理与方法、上位机软件的数据处理,分析了系统误差产生的原因和提高精度办法。 展开更多

关键词 螺纹检测 激光位移传感器 误差分析

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双目立体视觉检测系统正向最优化设计方法研究 被引量：15

3

作者 丁莹 范静涛 宋天喻 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期650-657,共8页

立体视觉技术在工业检测中的应用越来越广泛,如何提高检测精度、降低系统构建难度至关重要。本文提出了一种视觉检测系统正向设计最优化方法,以系统的检测精度为目标函数,以可选器件、工作环境、被检工件为约束条件,以光学参数和系统参... 立体视觉技术在工业检测中的应用越来越广泛,如何提高检测精度、降低系统构建难度至关重要。本文提出了一种视觉检测系统正向设计最优化方法,以系统的检测精度为目标函数,以可选器件、工作环境、被检工件为约束条件,以光学参数和系统参数为决策变量,将系统设计问题转化为多目标不等式约束的非线性最优化模型,通过Kuhn-Tucker约束条件极值点的求解,获得最优的系统设计参数。本方法为立体视觉检测系统的设计提供了理论参考,可避免传统逆向设计方法中依赖主观经验而无法确认结果的最优性,以及大量反复试验而造成设计成本浪费等问题,实验验证了方法的可行性。 展开更多

关键词 立体视觉 工业检测 正向设计 最优化模型

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基于Choquet模糊积分的运动目标检测算法 被引量：13

4

作者 丁莹 李文辉 +1 位作者 范静涛 杨华民 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期263-268,共6页

本文提出了一种基于Choquet模糊积分的运动目标检测算法(CIMOD,Choquet Integrate-Based Moving Ob-ject Detection).将模糊测度和模糊积分理论应用于运动目标与背景分类中,提出了自适应阈值的Choquet积分算法,实现了图像的颜色特征和... 本文提出了一种基于Choquet模糊积分的运动目标检测算法(CIMOD,Choquet Integrate-Based Moving Ob-ject Detection).将模糊测度和模糊积分理论应用于运动目标与背景分类中,提出了自适应阈值的Choquet积分算法,实现了图像的颜色特征和纹理特征相融合;选择YCbCr颜色空间代替传统RGB空间,将图像亮度与色度分离,降低了光照变化对运动检测的影响;利用局部二元模式(LBP,Local Binary Pattern)纹理特征对亮度级的单调变化具有不变性的特点,将其融合到检测算法中,有效抑制了阴影的干扰.仿真实验结果表明,即使在光照变化、阴影干扰等复杂背景情况下,该算法也能够准确的检测出运动区域. 展开更多

关键词 运动目标检测 CHOQUET积分 YCBCR 局部二元模式

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基于不同颜色空间的运动目标检测算法分析 被引量：12

5

作者 丁莹 钱锋 +1 位作者 范静涛 姜会林 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2012年第4期1-4,共4页

视频图像运动目标检测是有效分类和跟踪运动物体的关键步骤。对于彩色图像,大多选择颜色特征作为运动目标的检测标准,而不同的颜色空间反映图像的信息不同。为此,本文分析了运动目标在多种颜色空间下的信息变化情况,以及不同色彩空间下... 视频图像运动目标检测是有效分类和跟踪运动物体的关键步骤。对于彩色图像,大多选择颜色特征作为运动目标的检测标准,而不同的颜色空间反映图像的信息不同。为此,本文分析了运动目标在多种颜色空间下的信息变化情况,以及不同色彩空间下的像素特征对目标检测算法性能的影响;比较了复杂背景环境下,基于不同颜色空间特征值的混合高斯模型算法的背景减除效果,以期为多种典型环境下颜色特征优选和算法优化提供理论基础和实践指导。实验结果表明:在RGB、YCrCb、HSV和Lab四种不同颜色空间中,基于Lab颜色空间的运动目标检测算法具有更高的检测率和更低的误检率,是一种能抗背景光干扰、适应能力较强、鲁棒性较好的检测算法。 展开更多

关键词 运动目标检测 混合高斯模型 颜色空间 LAB

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数字识别算法研究 被引量：12

6

作者 陈展东 白宝兴 +2 位作者 韩成 杨华民 范静涛 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2010年第1期147-151,共5页

对数字识别算法进行了深入的研究,提出了切割法,并且在此基础上进行了相应的改进,进而介绍了边缘跟踪法。为了提高跟踪的效率,在边缘跟踪法的跟踪过程中引进了迷宫算法。通过建立了相应的算法模型,分析了各自算法对数字识别的影响。实... 对数字识别算法进行了深入的研究,提出了切割法,并且在此基础上进行了相应的改进,进而介绍了边缘跟踪法。为了提高跟踪的效率,在边缘跟踪法的跟踪过程中引进了迷宫算法。通过建立了相应的算法模型,分析了各自算法对数字识别的影响。实验结果表明,边缘跟踪法对数字的识别率可以达到95%左右,而切割法对数字的识别率则只能达到70%左右。因此边缘跟踪法比切割法在数字识别中存在着精度高、准确性好等优点。 展开更多

关键词 数字注记 模式识别 切割法 边缘跟踪法 迷宫算法

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一种基于CAVE的交互式全景视频显示方法 被引量：10

7

作者 权巍 范静涛 +2 位作者 蒋振刚 韩成 陈纯毅 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2012年第5期134-137,共4页

为了实现全景视频的沉浸式显示,开发了一个基于CAVE的交互式全景视频显示系统.本系统成功地实现了pgr全景视频文件在CAVE上的播放.首先,将全景视频中的每一帧全景图像映射到一个虚拟球面上;其次,使用五个虚拟相机对该球面的四面及顶面... 为了实现全景视频的沉浸式显示,开发了一个基于CAVE的交互式全景视频显示系统.本系统成功地实现了pgr全景视频文件在CAVE上的播放.首先,将全景视频中的每一帧全景图像映射到一个虚拟球面上;其次,使用五个虚拟相机对该球面的四面及顶面进行拍摄,调整各相机的参数使所得各幅图像覆盖整个球面区域,并能够无缝拼接;最后,将所得五幅图像分别投影到CAVE系统中各投影幕中;另外,实现通过鼠标、手柄等输入设备调整CAVE中各投影幕的画面. 展开更多

关键词 全景图像 全景视频显示 多投影 CAVE

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激光脉冲云层传输时间扩展与信道均衡 被引量：10

8

作者 陈纯毅 杨华民 +3 位作者 姜会林 佟首峰 范静涛 韩成 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1325-1329,共5页

云层粒子对激光的多次散射引起激光脉冲产生时间扩展,造成接收信号出现码间串扰。首先建立了带均衡滤波的云层激光通信链路信道模型;然后使用蒙特卡洛光线追踪法得出了云层信道在不同光学厚度下的脉冲时间响应特性;并推导出考虑码间串... 云层粒子对激光的多次散射引起激光脉冲产生时间扩展,造成接收信号出现码间串扰。首先建立了带均衡滤波的云层激光通信链路信道模型;然后使用蒙特卡洛光线追踪法得出了云层信道在不同光学厚度下的脉冲时间响应特性;并推导出考虑码间串扰时的系统误码率计算模型。对不同云层光学厚度下,不使用均衡滤波和使用均衡滤波时的信噪比与系统误码率间的关系进行了仿真与分析,发现使用均衡滤波能有效地对云层信道多次散射效应的影响进行抑制。 展开更多

关键词 通信技术 时间扩展 均衡 云层信道 光通信 码间串扰

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基于OpenCV的曲面全景投影算法研究 被引量：9

9

作者 刘晓妮 卢奕南 +1 位作者 杨华民 范静涛 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2011年第2期272-275,307,共5页

在实景展示问题的研究中,全景图是虚拟现实场景显示的重要方法。结合OpenCV开源计算机视觉库,设计了曲面全景投影中的一种特殊情况,即全景图像环状柱面投影并旋转算法,主要包括基于平面图像的柱面正投影算法、图像拼接方法、基于图像截... 在实景展示问题的研究中,全景图是虚拟现实场景显示的重要方法。结合OpenCV开源计算机视觉库,设计了曲面全景投影中的一种特殊情况,即全景图像环状柱面投影并旋转算法,主要包括基于平面图像的柱面正投影算法、图像拼接方法、基于图像截取实现图像旋转效果算法、图像拆分方法和从柱面到外切平面投影算法五个部分。整个算法结合微机自带显卡中的图形处理器GPU,保证图像处理的实时性要求。同时由于OpenCV有较强的图像处理功能,使得算法描述非常简单。实验结果表明,整个算法实现效果较好,为后续的大型正交多幕特种电影集成技术及应用奠定了良好的基础。 展开更多

关键词 虚拟现实 全景图 柱面投影 图像拼接

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一种新的De Bruijn彩色结构光解码技术研究 被引量：9

10

作者 范静涛 韩成 +3 位作者 张超 李明勋 白宝兴 杨华民 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期483-488,共6页

为了有效地对De Bruijn彩色结构光编码图像进行高精度的解码,提出了一种新的解码方法,该方法包括基于梯度分析的中心彩色条纹提取方法、基于聚类分析的颜色分类方法和基于双梯度多通道动态规划的特征点匹配方法.该方法适用于每类颜色的... 为了有效地对De Bruijn彩色结构光编码图像进行高精度的解码,提出了一种新的解码方法,该方法包括基于梯度分析的中心彩色条纹提取方法、基于聚类分析的颜色分类方法和基于双梯度多通道动态规划的特征点匹配方法.该方法适用于每类颜色的像素点成线性分布的调制后结构光图像,能够有效地消除颜色干扰;同时充分利用局部邻域信息,有效地解决了特征点的匹配问题,提高了解码精度.实验表明该方法在不需要假定待测物体全表面单调和严格限制其连续性的条件下,可以有效地改善解码精度,具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 彩色结构光 DE Bruijn编码 聚类分析 动态规划 结构光解码

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基于多尺度Harris角点SAM的医学图像配准算法 被引量：7

11

作者 丁莹 李文辉 +1 位作者 范静涛 杨华民 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2010年第12期1762-1768,共7页

为满足医学图像配准对多分辨率,高配准率,低时耗率的高要求,提出了一种新颖的基于多尺度Harris角点方根-算术均值距离(SAM)的配准算法。该算法通过对图像进行小波多尺度积边缘检测和多尺度Harris角点检测,首先得到了估计变换参数;然后... 为满足医学图像配准对多分辨率,高配准率,低时耗率的高要求,提出了一种新颖的基于多尺度Harris角点方根-算术均值距离(SAM)的配准算法。该算法通过对图像进行小波多尺度积边缘检测和多尺度Harris角点检测,首先得到了估计变换参数;然后利用角点间的SAM作为相似性测度函数来获得最佳匹配点对,并通过最小二乘得到最终配准参数。实验表明,算法可实现含噪声图像以及不同分辨率的多模医学图像的配准,由于算法只对角点匹配,无须最优搜索,从而不仅大大减少了计算量,而且避免了陷入局部极值的情况。最后,通过3类实验验证了算法的可行性和鲁棒性。 展开更多

关键词 图像配准 多尺度 HARRIS角点 方根一算术均值距离

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跨海湾大跨度双线高速铁路斜拉桥方案研究与关键技术分析 被引量：9

12

作者 范静涛 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第6期66-71,共6页

沿海海湾主航道一般通行海轮,当高速铁路跨越海湾主航道时,为满足较高的通航净空标准需要采用大跨度铁路桥梁结构。由于高速铁路行车对桥梁性能要求高,主通航孔大跨度桥梁结构方案在技术及经济上是否合理可行成为值得重点研究的问题。... 沿海海湾主航道一般通行海轮,当高速铁路跨越海湾主航道时,为满足较高的通航净空标准需要采用大跨度铁路桥梁结构。由于高速铁路行车对桥梁性能要求高,主通航孔大跨度桥梁结构方案在技术及经济上是否合理可行成为值得重点研究的问题。结合沿海某海湾西航道通行10万t海轮的通航要求,重点研究双孔通航主跨2×460 m三塔斜拉桥和单孔通航主跨812 m两塔斜拉桥两种桥式方案。建立结构计算模型,对结构静力计算结果及技术经济指标进行综合对比分析,最后推荐西航道桥采用2×460 m三塔斜拉桥方案。进一步分析三塔斜拉桥结构主要静力动力结构行为,研究三塔斜拉桥结构设计中的主梁结构形式、体系刚度控制、主梁长联温度问题、拉索恒载应力与疲劳、结构抗风性能等关键技术的工程解决措施。研究表明:通过中跨采用钢混结合梁﹑边跨采用混凝土箱梁以及增大中塔及其两侧主跨斜拉索重力刚度和中塔采取塔梁固结体系等措施,能较大地提高三塔斜拉桥体系刚度,将三塔斜拉桥应用于高速铁路在技术经济上是合理可行的。对跨海湾大跨度双线高速铁路斜拉桥结构的设计研究具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 高速铁路 铁路桥 钢混结合梁 双线铁路桥 三塔斜拉桥

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高速铁路四线大跨钢桁斜拉桥主桁研究 被引量：9

13

作者 范静涛 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第5期53-56,66,共5页

目前四线铁路钢桁梁多采用三主桁型式,采用双主桁的四线铁路桥跨度多在200 m左右。当四线铁路钢桁梁采用双主桁时能适应最小线间距要求,减小主桁横向总宽度,并降低主桥和引桥的工程规模及邻近隧站工程量,因此研究双主桁大跨度钢桁斜拉... 目前四线铁路钢桁梁多采用三主桁型式,采用双主桁的四线铁路桥跨度多在200 m左右。当四线铁路钢桁梁采用双主桁时能适应最小线间距要求,减小主桁横向总宽度,并降低主桥和引桥的工程规模及邻近隧站工程量,因此研究双主桁大跨度钢桁斜拉桥在工程上具有重要意义。结合某高速铁路四线大跨钢桁斜拉桥主桁横断面布置及桁梁主要构造尺寸,从结构受力、技术经济指标、不同桁宽所引起的引桥规模等方面研究三片桁与两片桁的主要差别,合理推断出四线高速铁路钢桁梁最小桁宽。同时从主桁腹杆承受较大面外弯矩及用钢量等方面比较四线主桁腹杆采用三角桁与N形桁的区别。最终确定主桁梁采用桁宽24.3 m的双主桁、腹杆为三角形桁式的钢桁架。研究结果表明:四线双主桁钢桁斜拉桥应用到500 m左右大跨度桥中在技术和经济上是可行的。 展开更多

关键词 高速铁路 铁路桥 斜拉桥 钢桁梁 四线桥 主桁

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CFD方法在小区规划设计/高大空间建筑设计当中的应用 被引量：4

14

作者 赵德清 范静涛 范静龙 《建筑热能通风空调》 2003年第3期20-21,共2页

介绍了计算流体力学方法在小区规划设计/高大空间建筑设计当中的必要性和迫切性,简单介绍 了该方法在国内的应用现状。

关键词 小区规划 CFD 高大空间建筑 建筑设计 流体力学 风洞模型试验 气流组织

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基于模糊积分特征的红外图像运动目标检测算法 被引量：6

15

作者 丁莹 李文辉 +1 位作者 范静涛 杨华民 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1330-1335,共6页

提出了一种新颖的融合红外图像的亮度和纹理特征进行运动目标检测的算法。算法使用模糊数学理论中的Sugeno模糊测度和积分技术将图像的亮度特征与局部二元模式纹理特征结合进行运动前景/背景分类,实现了低信噪比、黑白级反转等复杂背景... 提出了一种新颖的融合红外图像的亮度和纹理特征进行运动目标检测的算法。算法使用模糊数学理论中的Sugeno模糊测度和积分技术将图像的亮度特征与局部二元模式纹理特征结合进行运动前景/背景分类,实现了低信噪比、黑白级反转等复杂背景条件下的准确目标提取。通过实验分析比较了不同检测算法的检测结果,实验数据表明,该算法能够以高检测率、低误检率获得运动目标,为进一步的目标识别或跟踪提供了保障。 展开更多

关键词 计算机应用 红外图像处理 运动目标检测 模糊测度 模糊积分

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基于图像配准的动态场景运动目标检测算法 被引量：6

16

作者 丁莹 范静涛 +1 位作者 杨华民 姜会林 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2013年第1期4-9,共6页

针对摄像机运动的动态场景下运动目标的检测问题,提出了基于Harris角点方根-算术均值距离配准的动态场景运动目标检测算法。首先将当前帧图像与前一帧图像进行配准,获取图像的全局运动参数;利用求得的运动参数对当前图像进行运动补偿;然... 针对摄像机运动的动态场景下运动目标的检测问题,提出了基于Harris角点方根-算术均值距离配准的动态场景运动目标检测算法。首先将当前帧图像与前一帧图像进行配准,获取图像的全局运动参数;利用求得的运动参数对当前图像进行运动补偿;然后,将其与存储的前两帧图像进行帧差法,以获得运动目标的轮廓信息;以该运动目标区域为掩模,检测并定位该运动目标。实验结果表明,此算法能够较好的处理摄像机运动等动态场景情况下的运动目标定位问题,为运动目标的跟踪和识别奠定基础。 展开更多

关键词 运动目标检测 动态场景 图像配准 帧差法

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云层信道光通信链路误码率及性能改善途径分析 被引量：5

17

作者 陈纯毅 杨华民 +3 位作者 姜会林 佟首峰 范静涛 韩成 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1245-1248,共4页

云层粒子多次散射引起激光脉冲时间扩展,造成接收信号出现码间串扰。首先使用蒙特卡洛光线追踪法对不同云层光学厚度下,云层的激光脉冲时间响应进行了仿真,并将仿真结果拟合为双Gamma函数。然后建立了云层信道最大码元传输速率计算模型... 云层粒子多次散射引起激光脉冲时间扩展,造成接收信号出现码间串扰。首先使用蒙特卡洛光线追踪法对不同云层光学厚度下,云层的激光脉冲时间响应进行了仿真,并将仿真结果拟合为双Gamma函数。然后建立了云层信道最大码元传输速率计算模型和带均衡的云层信道时间响应模型,并推导出考虑码间串扰时的系统误码率计算模型。通过仿真得出:数据传输速率自适应和信道均衡能有效地对云层多次散射效应进行抑制,改善系统误码率性能。 展开更多

关键词 云层信道 时间扩展 自适应 码间串扰 光通信 均衡

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一种广角镜头光学畸变的数字校正算法 被引量：5

18

作者 丁莹 范静涛 +1 位作者 杨华民 姜会林 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2009年第2期184-188,共5页

使用广角镜头获取大视场景物信息时,由于光学畸变的存在必然导致图像失真。利用光学方法校正畸变,难度大、成本高。本文提出了一种利用数字图像处理技术对光学系统进行畸变校正的新算法(GBC),该算法利用标准网格模型来求解包括径向、离... 使用广角镜头获取大视场景物信息时,由于光学畸变的存在必然导致图像失真。利用光学方法校正畸变,难度大、成本高。本文提出了一种利用数字图像处理技术对光学系统进行畸变校正的新算法(GBC),该算法利用标准网格模型来求解包括径向、离心以及薄棱镜在内的多项镜头畸变系数,大大提高了校正精度,从而达到高质量校正的目的。通过相应实验验证了该算法的可行性和高效性,该算法可应用于任意照相机及摄像头,校正精度达亚像素级。 展开更多

关键词 广角镜头 光学畸变 图像处理 网格校正

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卫星振动对光通信误码率影响的计算机仿真 被引量：2

19

作者 陈纯毅 于宁 +2 位作者 杨华民 蒋振刚 范静涛 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2005年第4期71-73,共3页

使用NASA/GSFC提供的卫星振动功率谱数据合成了卫星振动,并根据光通信误码判据理论设计出计算误码率的计算机仿真模型。把并行计算思想引入到误码率仿真计算中,分析仿真实验结果得出,通信刚开始一段时间内误码率大小与卫星振动初始相位... 使用NASA/GSFC提供的卫星振动功率谱数据合成了卫星振动,并根据光通信误码判据理论设计出计算误码率的计算机仿真模型。把并行计算思想引入到误码率仿真计算中,分析仿真实验结果得出,通信刚开始一段时间内误码率大小与卫星振动初始相位有关;误码率随通信时间不断变化,最后趋于以一定值波动;卫星振动对光通信的影响必须考虑。 展开更多

关键词 仿真 误码率 振动 光通信

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基于集群的蚁群算法在TSP中的应用研究 被引量：4

20

作者 韩成 赵斌 +3 位作者 白宝兴 杨华民 范静涛 郭威 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2008年第4期109-112,共4页

围绕TSP问题研究了基本蚁群算法。在此基础上,研究了串行蚁群算法的并行策略,使用C++语言调用MPI接口函数实现了并行蚁群算法。最后,分析研究了影响并行蚁群算法的因素,采用了更高效的信息素更新和变参数机制对并行蚁群算法进行了改进... 围绕TSP问题研究了基本蚁群算法。在此基础上,研究了串行蚁群算法的并行策略,使用C++语言调用MPI接口函数实现了并行蚁群算法。最后,分析研究了影响并行蚁群算法的因素,采用了更高效的信息素更新和变参数机制对并行蚁群算法进行了改进。通过仿真实验分析表明,改进的并行蚁群算法有较广泛的适用性,与基本蚁群算法相比,具有更高的精度和更短的收敛时间。 展开更多

关键词 蚁群算法 并行计算 集群 优化

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