摘要：针对目前化学凝胶物理特性测量多采用接触式测量方法,操作复杂且设备昂贵的实际问题,研究了一种基于图像处理的非接触式凝胶物理特性分析仪。通过毛细管模拟凝胶在岩石孔隙中的流动状态,利用高清摄像及光学显微放大镜获得凝胶在压力作用下在毛细管中的流动图像;通过OTSU阈值分割法和Sobel边缘检测算子对其表面张力曲线进行分割及边缘提取,在此基础上使用最小二乘椭圆拟合方法对表面张力曲线进行完整性拟合;最后提出用曲率中心确定参数Δl的算法,准确计算凝胶的物理特性。油田实际4个批次凝胶的物理特性测试结果表明,本文所设计的物理特性分析系统可以准确地获得凝胶实际物理特性,与传统接触式物理特性测量分析仪相比,该测量系统避免了操作复杂的问题且测量精度明显提升,平均相对误差仅为1.58%,满足工程应用中的精度要求。

摘要：针对工业X射线焊缝图像对比度低、缺陷模糊且相对面积较小及难以识别的问题,设计了结合卷积神经网络的识别框架。根据缺陷图像特点,设计了对应的神经网络结构、卷积模板及池化模板的大小。在分析确定神经网络结构的基础上,卷积神经网络的灵敏度和训练算法也在文中一并给出。通过实例对神经网络结构进行了有效性的验证,缺陷检测准确率达97%,误报率仅为3%。同时,对适用于卷积神经网络进行识别的X射线焊缝图像进行了分析,发现灰度直方图有效信息跨度范围在50之上的卷积神经网络可以有效识别。文中所设计的神经络对X射线焊缝缺陷图像的识别可行、有效。

摘要：针对传统焊缝图像滤波实时性差、处理速度慢的问题,提出了一种中值滤波快速系统的FPGA实现方案。首先,在Quartus II软件开发平台中进行系统总体设计,完成了上位机交互模块、地址发生器模块、数据流控制模块和流水卷积中值滤波算法模块的模块化设计,并在数据流控制模块的时序作用下,实现像素分块读取功能及数据的流水线处理功能,进而构建快速滤波卷积核,执行流水中值滤波算法;其次,在Modelsim仿真平台下验证该系统的功能;最后,在MATLAB环境下将本文设计方案与传统的2种中值滤波方案处理的结果进行对比。实验结果表明:以分辨率为600×400的焊缝图像为例,本方案能在保证峰值信噪比的情况下,极大提高处理速度和数据吞吐量,满足图像实时处理的要求。

摘要：为了提高缺陷识别效率,提出利用基于深度学习网络进行焊缝缺陷识别。在分析X射线焊缝缺陷图像特征的基础上,构建一种基于模拟视觉感知原理的深度学习网络结构,并对卷积神经网络的卷积模板大小及层数进行了分析,对卷积神经网络隐藏层中2种不同的激活函数进行了实验验证,针对性地提出优化方法。该深度学习神经网络可以避免对焊缝缺陷图像特征的提取,直接判断疑似缺陷图像是否为缺陷。对580张图像进行了实验,结果表明,本文所提方法对SDR图像的识别准确率超过98%,优于传统方法。且所设计系统具有自动学习X射线焊缝缺陷图像中复杂的深度特征的特点,实用性较强。

摘要：峰值电流模式DC/DC Boost变换器输入电压范围较宽,适用于两级式光伏发电系统的前级。DC/DC Boost变换器的输入电压较低时,一般采用固定斜坡补偿来保证其稳定运行,低输入电压范围宽时,往往需要过补偿,无法达到设计功率。提出一种动态斜坡补偿的方法,使变换器在较宽输入电压下都能稳定工作且具有较高效率。40 W样机测试结果显示:输入电压在16~24 V的范围内,变换器均能稳定工作。

摘要：雷电引下线是风机叶片防雷系统的组成部分,是雷电流传导的重要结构.建立了引下线通时变雷电流的电磁-热数学模型和物理模型,分析了电流在引下线中的传导机理,雷电流分布有很强的趋肤特性.提出衡量引下线材料利用率的方法,结合温升特性分析了引下线时变电流传导特性.进而计算了不同引下线结构(单芯引下线和多芯引下线)的瞬态电流分布和温度分布,分析了其材料的利用率和温升特性.结果表明:单芯引下线材料利用率较低,增加横截面积材料利用率不能有效提高;多芯引下线材料利用率高,芯数越多,材料利用率越高,温升越小,同时需要芯线之间有一定的绝缘处理.数值计算分析结果为风机叶片雷电引下线的设计提供了重要的数据支撑及理论依据.

摘要：针对现有的视频监控技术对关键设施的监控实时性低,以及在夜晚实施监控时效果差的问题,提出基于深度传感器的关键设施监控技术,并通过支持向量机(SVM)算法对其可行性进行验证。利用不同人体的骨架长度存在差异的特性,采用深度传感器作为数据采集端,瞬时采集人体的8个骨架长度作为特征值,作为人体骨架信息,由于深度传感器以红外结构光检测为核心,故在夜晚也可无损地采集数据。基于SVM进行分类器的设计,得到最佳人体识别算法。实验表明:所提模型及算法的识别成功率可以达到80%以上,具有较好的识别效果,故基于深度传感器的监控技术可以为关键设施监控提供一种新思路。

摘要：原油含水率是石油生产过程中的一项重要参数指标,高精度、高准确度的原油含水率在线实时检测技术是油田智能化开采和管理的必然要求。为克服现有的原油含水率测量方法的精度低、准确度低的缺点,文中提出了一种基于高频电磁涡流原理的原油含水率在线测量的方法,详细分析了高频电磁涡流的测量原理,推导了电磁感应信号与含水率之间的关系模型;设计了基于电磁涡流原理的原油含水率测量结构和电路系统,并开展了室内实验。实验结果表明：新型的测量方法接收信号一致性好,可实现0~100%含水率的测量,精度高,测量非线性误差小于0.5%。

摘要：阵列感应测井中,测井响应特征对测井资料的正确解释与井下仪器参数的设计均具有重要意义。本文研究一种基于井信息库的阵列感应测井响应快速正演方法。首先构建基于COMSOL软件的阵列感应HDIL在斜井和水平井模型中的测井响应信息库,其次设计基于响应信息库的测井响应快速计算方法,最后分析不同类型井眼轨迹的测井曲线特征。结果表明这种快速正演方法可以快速直观分析各种井眼轨迹中的测井响应特征,提高解释正确性,进一步该方法可应用于快速反演研究。