1 西安交通大学 能源与动力工程学院西安 710049
2 西安交通大学 动力工程多相流国家重点实验室西安 710049
反应堆发生严重事故后，将堆芯熔融物滞留在压力容器内的策略（In-vessel Retention，IVR）是作为缓解严重事故的一项重要措施，该策略已成功应用于AP1000、华龙一号和CAP1400等先进压水堆的严重事故管理中。在实施IVR策略时，下封头受到高温熔融物的热负荷会发生变形，下封头的变形改变堆腔的冷却流道，这会直接影响压力容器外部冷却的排热能力和IVR策略的成功实施，有必要对下封头变形展开研究和应用。针对ISAA（Integrated Severe Accident Analysis）程序LHTCM（Lower Head Thermal Creep Module）模型简化薄膜应力模型十分简单和缺乏计算变形模块的问题，本文从机理出发，基于Timoshenko板壳理论、Nortron蠕变定律和大变形塑性理论开发了机理模型—下封头大变形模型，并将该模型集成到一体化严重事故分析程序ISAA中对FOREVER-EC2实验进行应用，预测失效时间与实验的误差仅为1.9%，预测底部伸长量与实验测量值较为符合，破口位置与实验一致。分析结果表明该模型能准确预测在堆芯熔化严重事故中下封头所受应力、失效时间、整体形变和破口位置。
严重事故 IVR策略 下封头大变形模型 FOREVER实验 Severe accident IVR strategy Large-deformation model FOREVER experiment 陈宏宇 1,2,3,4,5罗海波 1,2,4,5惠斌 1,2,4,5常铮 1,2,4,5
1 中国科学院沈阳自动化研究所，辽宁 沈阳 110016
2 中国科学院机器人与智能制造创新研究院，辽宁 沈阳 110169
3 中国科学院大学，北京 100049
4 中国科学院光电信息处理重点实验室，辽宁 沈阳 110016
5 辽宁省图像处理与视觉计算重点实验室，辽宁 沈阳 110016
基于可变形模型的目标跟踪算法因其能够处理目标部分遮挡及形变问题成为目标跟踪领域的研究热点。当目标发生形变或部分遮挡时，可变形模型跟踪器可利用未被遮挡的子块继续完成跟踪。现有基于子块的目标跟踪算法均为手动选取子块的个数和尺寸，但在实际应用中，很难为子块的选取提供人机交互的机会，且手动选取子块易受主观因素影响。针对上述情况，提出了一种采用多特征融合的子块自动提取方法，该方法首先采用基于人眼视觉注意机制对目标模板的显著性区域进行度量；其次，利用边缘方向离散度对目标的纹理丰富度进行度量；然后，融合上述特征获得联合适配性置信度，并根据目标的面积和宽高比自适应确定子块的个数和尺寸；最后，根据联合适配性置信度提取目标子块。实验结果表明，与现有手动选取子块的可变形模型目标跟踪方法相比，采用所提方法自动提取的子块可获得更高的跟踪精度。
计算机视觉 目标跟踪 可变形模型 多特征融合 子块自动选取 computer vision target tracking deformable parts model multi-feature fusion automatic parts selection 红外与激光工程
2021, 50(8): 20200407
中国民航大学电子信息与自动化学院, 天津 300300
针对基于三维(3D)变形模型的人脸图像重建方法对人脸特征点检测不准确导致的重构模型形状表达能力不稳健问题,提出了一种优化3D变形模型参数的重建方法。首先,通过改进的位置映射图网络准确提取和定位人脸特征点,并以此为基础得到初始模型参数。然后,为了提高模型的精准度和泛化能力,融合基于回归方法得到的参数获取优化的模型参数。最后,对3D变形模型进行优化,得到最终的人脸模型。用真实人脸作为实验数据的结果表明,本方法能实现精确的3D人脸重建。
机器视觉 三维人脸重建 三维变形模型 人脸特征点 模型参数 激光与光电子学进展
2021, 58(20): 2015008
国防科技大学前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
本文提出了一种新的改进的姿态匹配方法用于激光陀螺组合体测量船体角变形, 该方法的Kalman滤波观测量直接包括待测的船体角形变和“相对姿态误差”项, “相对姿态误差”项对单个激光陀螺组合体的陀螺零偏不敏感, 主要源自于两套激光陀螺组合体的陀螺漂移差值和初始船体角形变。此外, 考虑到船体静态角形变的缓变特征, 船体静态变形角速度可建模为随机游走过程。仿真结果表明, 本文提出的简化的姿态匹配方法能跟踪日照引起的准静态缓变角变形和船体机动等因素引起的短周期大幅角变形。该方法也经过了多条舰船的实船试验验证, 船体角变形的测量精度优于20″。
角变形 环形激光陀螺 卡尔曼滤波 随机游走 准静态变形模型 angular flexure ring laser gyro Kalman filter random walk quasi-static flexure model
1 中国科学院沈阳自动化研究所, 辽宁 沈阳 110016
2 中国科学院光电信息处理实验室, 辽宁沈阳 110016
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 空军驻湖北地区军事代表室, 湖北 武汉 430000
5 空军装备部装备采购局, 北京 100843
近年来目标跟踪技术的研究已经有了很大的进展, 但目标的遮挡和形变仍然是目标跟踪算法面临的重大挑战。针对这些问题提出了一种基于可变形模型的目标跟踪算法。首先, 利用可变形模型对跟踪目标进行表达, 该模型将目标分为若干子块, 目标的特征由局部子块特征和全局特征共同构成。将目标的特征和子块之间的空间关系结合起来, 给出了对目标的一个统一的相似度度量函数。然后, 在线训练一个结构化输出支持向量机作为分类器, 该分类器的输出是可变形模型中目标的结构化描述。利用该分类器可以在视频及图像序列中准确地检测到目标, 完成跟踪。通过实验比较, 该算法的跟踪性能优于其他主流跟踪算法, 尤其在目标发生遮挡和形变的时候仍能准确跟踪。
可变形模型 结构化分类器 在线学习 目标跟踪 deformable parts model structured output classifier online learning object tracking 红外与激光工程
2017, 46(9): 0928001
1 西北大学 信息科学与技术学院, 陕西 西安 710127
2 北京师范大学 信息科学与技术学院, 北京 100875
提出了颅骨特征点的全自动标定方法，该方法利用分区统计可变模型及模型相似性匹配的方法来标定颅骨特征点。首先，对颅骨分区样本进行统计建模；利用统计模型的形变控制生成基准模型和生成模型，并建立基准模型和生成模型间的映射关系。然后，定义了模型之间相似性。最后，利用模型相似度和映射关系，间接得到待测模型的特征点。实验结果表明：该方法定位眼眶模型特征点的位置平均误差值为3.232 5 pixel；当距离阈值为10 pixel（模型大小的3%）时，有90%的特征点的位置准确率达到100%。与现有方法相比，本文方法标定的颅骨特征点的准确度和精确度都更高，并且可以标定颅骨模型平滑区域的特征点。
医学图像 特征点标定 统计可变形模型 相似性匹配 medical image feature point extraction statistical deformable model similarity matching
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所， 应用光学国家重点实验室， 吉林 长春 130033
2 中国科学院研究生院， 北京 100049
3 中国科学院西安光学精密机械与物理研究所， 光谱成像技术重点实验室， 陕西 西安 710119
绝对检验是提高菲佐（Fizeau）型干涉仪参考面面形精度的重要方法。研究了过程中温度、重力和夹持力对绝对检验精度的影响。采用Gram-Schmidt拟合方法对参考面面形的变形量进行了拟合，分析了K9、融石英和微晶材料的参考镜均匀温度变化下的热变形及由于热变形导致的相应泽尼克（Zernike）系数的变化。最后，分析了变形量对应的面形误差，建立了每种材料的热变形模型。结果表明，经过重力、夹持力和温度三者的叠加耦合，温度变化产生的变形量与温度变化量仍呈近似的线性关系。在相同的外界条件下，融石英材料产生的整体变形量最小；而微晶材料产生的热变形量最小。微晶参考面由于热变形产生的面形变化量均方根为0.37 nm/℃。
绝对检验 热变形模型 泽尼克拟合 Gram-Schmidt拟合
天津大学,精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072
提出一种心血管造影图像序列的三维运动跟踪方法.按照自顶向下的方式,采用三维变形模型,通过使适当的能量函数最小,表示血管骨架的曲线直接在三维空间中变形,完成血管骨架序列的三维重建.该方法将序列图像中血管的二维中心线提取、三维重建和运动跟踪集成到一个框架中完成,提高了重建精度和运算速度.
冠状动脉造影 变形模型 三维运动跟踪
上海交通大学,计算机科学与工程系,上海,200030
提出了一种用于图像分割的分段可变形模型,并在模型的能量函数中引入了仿射不变量信息.将模型轮廊进行层次化的分段变形能够保持标记点移动的相关性,改进的内外部能量函数定义减少了计算量.试验表明与传统方法相比,本模型运算速度快,抗噪声和避免陷入局部极小值的能力较强,对医学图像的分割有较好的效果.
可变形模型 仿射不变量 图像分割 特征向量 deformable model affine invariants image segmentation attribute vector
1 东南大学自动控制系,江苏,南京,210096
2 电视电声研究所,北京,100015
提出了一种新的基于可变形模型的图像分割算法.该算法在模拟气球膨胀法的基础上,对内外部力场进行了改进.并通过控制力场的方向,使Snakes不断向图像内部收缩分裂,最终完成对图像的分割.对合成图像和实际图像的实验表明,这一方法是行之有效的.
可变形模型 图像分割 Snakes模型. deformable model image segmentation Snakes model.
