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雾天场景下的高分辨率实时视频监控系统设计

雾天场景下的高分辨率实时视频监控系统设计

作者：丁兆东南京信息工程大学

学位级别：硕士

视频监控技术目前在军事侦察、轨道交通等领域具有较好的应用前景。但在实际的监控场景中面临雾天模糊、带宽需求大、监控场景较复杂等情况,其显示效果往往很难满足实际需求。因此,监控视频处理技术仍是当前的热点研究内容。鉴于FPGA具... 详细信息

视频监控技术目前在军事侦察、轨道交通等领域具有较好的应用前景。但在实际的监控场景中面临雾天模糊、带宽需求大、监控场景较复杂等情况,其显示效果往往很难满足实际需求。因此,监控视频处理技术仍是当前的热点研究内容。鉴于FPGA具备的丰富硬件逻辑资源和高速并行处理等优势,本文开展雾天场景下的高分辨率实时视频监控系统设计,通过算法优化和硬件电路设计,使FPGA成为视频图像处理算法的加速平台。本文搭建了基于FPGA的软硬件平台,充分利用FPGA并行处理和流水线处理等优势,针对性地设计了视频去雾、视频缩放、视频压缩、视频解压缩等算法,实现了雾天场景下高分辨率视频的实时监控。具体的算法实现包含三个部分。(1)视频去雾算法的实现。为了解决雾天场景对视频监控系统的影响,研究实现了基于暗通道先验的去雾算法,进一步提升视频监控系统的显示效果以及稳定性。(2)视频缩放算法的实现。为了迎合显示设备多样化趋势,研究实现了基于多相位插值的缩放算法,进一步提升视频监控系统的显示兼容性。(3)视频压缩、解压缩算法的实现。为了解决高分辨率视频的庞大数据量与有限的数据传输带宽之间的冲突,研究实现了基于DSCv1.2标准的视频压缩、解压缩算法,编码器端的压缩性能为3:1,解码器端的视频可达到视觉无损的显示效果。同时,系统具备远距离传输的功能,可实现实时的远程监控。实验结果表明,该系统能在3840×2160分辨率下进行实时监控,监控速率可达到60FPS,在雾天场景下系统具备一定的抗干扰能力,处理后的视频图像达到视觉无损的显示效果,测试的平均延迟在50ms以下,系统的实时性较好。

关键词： FPGA 视频监控视频去雾视频缩放视频压缩

基于相场理论的早龄期大体积混凝土工程抗裂研究

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工业建筑 2023年第S1期53卷 600-607页

作者：陶明全彭博丁兆东合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009

在大体积混凝土结构施工阶段,受到水化过程、环境温度、湿度和施工过程等多个因素影响,往往产生混凝土早龄期裂缝问题,给结构的安全性和耐久性带来不利影响。如何准确预测和评估大体积混凝土的抗裂性能是工程上有待解决的难题之一。依... 详细信息

在大体积混凝土结构施工阶段,受到水化过程、环境温度、湿度和施工过程等多个因素影响,往往产生混凝土早龄期裂缝问题,给结构的安全性和耐久性带来不利影响。如何准确预测和评估大体积混凝土的抗裂性能是工程上有待解决的难题之一。依据对相场理论和早龄期混凝土水化过程的认识,充分考虑了水化反应、热量传输与裂缝演化之间的相互影响以及工程中复杂的服役环境、养护方式等初始和边界条件的变化,发展了基于统一相场理论的早龄期混凝土水化模型,实现了对工程中早龄期混凝土的水化过程和裂缝演化过程的精细化模拟,并结合某明挖湖底隧道工程,通过对现场实测数据和有限元模拟结果对比验证了方法的正确性和有效性。进而依据对早龄期裂纹发展的分析预测,提出了提高此类工程的有效抗裂性能的控制措施。

关键词：大体积混凝土数值模拟相场理论早龄期裂缝多场耦合

基于疲劳损伤模型的钢筋混凝土梁疲劳可靠度分析

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2022年第7期45卷 931-938,966页

作者：丁兆东刘剑锋合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 土木工程结构与材料安徽省重点实验室安徽合肥230009

文章基于具有物理机制的混凝土疲劳损伤演化模型,根据物理随机系统的基本观点,确立混凝土随机疲劳损伤本构模型的基本随机参数;通过统计识别1批混凝土单轴受拉和受压疲劳试验数据,给出基本随机参数的概率分布,从而建立完整的混凝土疲劳... 详细信息

文章基于具有物理机制的混凝土疲劳损伤演化模型,根据物理随机系统的基本观点,确立混凝土随机疲劳损伤本构模型的基本随机参数;通过统计识别1批混凝土单轴受拉和受压疲劳试验数据,给出基本随机参数的概率分布,从而建立完整的混凝土疲劳损伤本构关系;将混凝土疲劳损伤本构关系与钢筋疲劳损伤本构关系相结合,通过设定受压区混凝土损伤破坏阈值,引入吸收边界条件与概率密度演化理论,评估预应力混凝土梁的疲劳可靠度,从而初步建立混凝土疲劳问题的精细化可靠度分析框架。

关键词：混凝土结构疲劳损伤模型概率密度演化

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基于FPGA的多路实时视频处理系统设计

液晶与显示 2022年第7期37卷 861-870页

作者：严飞丁兆东刘银萍陈伟刘佳南京信息工程大学自动化学院江苏南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学大气物理学院江苏南京210044

基于FPGA平台,采用双线性插值缩放算法,实现了对多路实时视频任意比例的缩放。进行了DDR3的读写逻辑设计,采用乒乓操作以及多通道读写仲裁模块,实现了实时的图像缓存。采用Alpha叠加融合算法,实现了对多路视频任意位置的漫游叠加,以及... 详细信息

基于FPGA平台,采用双线性插值缩放算法,实现了对多路实时视频任意比例的缩放。进行了DDR3的读写逻辑设计,采用乒乓操作以及多通道读写仲裁模块,实现了实时的图像缓存。采用Alpha叠加融合算法,实现了对多路视频任意位置的漫游叠加,以及任意通道视频透明度的调节。实验结果表明,本次设计的多路实时视频处理系统,实现了最大分辨率为3840×2160、最低分辨率为100×100的缩放,能够灵活改变叠加位置的大小和位置,图像清晰、无闪屏、无错位情况的发生。

关键词： FPGA 双线性插值视频缩放图像漫游

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基于微-细观机理的混凝土疲劳损伤本构模型

力学学报 2014年第6期46卷 911-919页

作者：丁兆东李杰同济大学土木工程学院上海200092

该文致力于混凝土疲劳损伤发展机理的微细观解释.以速率过程理论为基础,通过考虑裂纹断裂过程区中的水分子动力作用,在细观尺度上建立了具有物理机理的疲劳损伤能量耗散表达式.结合细观随机断裂模型,以宏观损伤力学为框架,建立了疲劳损... 详细信息

该文致力于混凝土疲劳损伤发展机理的微细观解释.以速率过程理论为基础,通过考虑裂纹断裂过程区中的水分子动力作用,在细观尺度上建立了具有物理机理的疲劳损伤能量耗散表达式.结合细观随机断裂模型,以宏观损伤力学为框架,建立了疲劳损伤演化方程.通过数值模拟,计算了单轴受拉时的疲劳损伤演化以及不同加载幅度下的疲劳寿命.与相关试验结果的对比显示出该文模型能够很好地表现混凝土材料的疲劳损伤演化过程.

关键词：混凝土疲劳损伤演化本构关系速率过程理论

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混凝土结构疲劳全过程分析方法研究

建筑结构学报 2017年第5期38卷 149-157页

作者：梁俊松丁兆东李杰同济大学土木工程学院上海200092 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

为研究混凝土结构疲劳破坏的全过程,提出一种基于损伤力学的疲劳分析方法。该方法通过引入疲劳损伤本构模型以描述混凝土材料在疲劳荷载作用下的劣化过程。为提高计算效率,将本构模型与非线性有限元方法相结合,发展了一种循环跳跃式疲... 详细信息

为研究混凝土结构疲劳破坏的全过程,提出一种基于损伤力学的疲劳分析方法。该方法通过引入疲劳损伤本构模型以描述混凝土材料在疲劳荷载作用下的劣化过程。为提高计算效率,将本构模型与非线性有限元方法相结合,发展了一种循环跳跃式疲劳加速算法。基于该算法,结构的疲劳破坏过程可仅通过少量疲劳加载循环的计算加以推测。为保证算法精度,进一步提出基于损伤演化速率的自适应精度控制策略,使分析可根据疲劳损伤演化速率的变化自动调整加速算法的时间跳跃步长。采用该分析方法对混凝土材料与钢筋混凝土梁的疲劳破坏过程进行模拟,并与相关疲劳试验数据进行对比。结果表明:该分析方法可准确预测混凝土结构在疲劳荷载作用下的非线性行为,特别是疲劳加载过程中裂缝的产生和扩展过程;结合疲劳损伤本构模型和疲劳加速算法能够高效及准确地模拟混凝土结构的疲劳破坏全过程。

关键词：混凝土结构疲劳全过程损伤本构模型加速算法精度控制非线性有限元分析

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中国访英团述评

抗日战争研究 2008年第1期 23-47页

作者：丁兆东南京大学中华民国史研究中心博士生

中国访英团,又称中国报聘团,该团是对1942年英国议会访华团对中国访问的一次回访。1942年,在英国议会访华团来华之前,中国便决定派报聘团对英国进行回访。议会访华团来华时,也表示欢迎中方派访问团赴英访问。孰料在议会访华团归国后,中... 详细信息

中国访英团,又称中国报聘团,该团是对1942年英国议会访华团对中国访问的一次回访。1942年,在英国议会访华团来华之前,中国便决定派报聘团对英国进行回访。议会访华团来华时,也表示欢迎中方派访问团赴英访问。孰料在议会访华团归国后,中英关系又屡起波折,致使拟议中的访英团赴英报聘之事一拖再拖。当英方终于发出初步邀请后,中方在选择访英团成员时,又经历了一个曲折的过程,访英团成员的人选多次发生变更。团员人选的一再变更,一方面表明中方对中英关系非常重视,另一方面表明这一时期中英关系充满波折。虽然如此,合作的愿望还是使得双方克服了重重障碍,访英团最终得以成行,并取得了巨大成功。

关键词：英国议会访华团中国访英团中英关系

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中国访英团成员的选定

历史教学（下半月） 2007年第8期 45-48页

作者：丁兆东南京大学中华民国史研究中心江苏南京210093

中国访英团,又称中国报聘团,因为此次访英是对1942年英国议会访华团的一次回访。起初,中方对此次访英寄予厚望,希望此次访问可以为战时中英交涉及战后合作创造有利条件。因而,对于访英团成员的选择非常重视。然而,这一时期,英国的对华... 详细信息

中国访英团,又称中国报聘团,因为此次访英是对1942年英国议会访华团的一次回访。起初,中方对此次访英寄予厚望,希望此次访问可以为战时中英交涉及战后合作创造有利条件。因而,对于访英团成员的选择非常重视。然而,这一时期,英国的对华政策却令中国非常失望。最终,中方对此次访问兴趣大减,访英团成员的选择一波三折。访英团人选一再变更,一方面表明中方对中英关系非常重视,另一方面也反映出这一时期两国关系充满波折。

关键词：英国议会访华团中国访英团中英关系

不同横隔面配置方式的输电塔抗风动力响应分析

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高电压技术 2009年第3期35卷 683-688页

作者：谢强丁兆东赵桂峰李杰同济大学建筑工程系同济大学土木工程防灾国家重点实验室

为了保持结构的整体性能以及分配剪力和抗扭,高压输电塔的设计中都要设置一定间距的横隔面。横隔面的设置位置和数量的多少影响到结构的整体抗风性能。以典型的500kV超高压双回路直线自立塔为例,通过有限元的精细化建模,研究在不同横隔... 详细信息

为了保持结构的整体性能以及分配剪力和抗扭,高压输电塔的设计中都要设置一定间距的横隔面。横隔面的设置位置和数量的多少影响到结构的整体抗风性能。以典型的500kV超高压双回路直线自立塔为例,通过有限元的精细化建模,研究在不同横隔面设置方式下输电塔线耦联体系的动力响应。耦联体系的模态分析结果表明:在横隔面设置不当的情况下,耦联体系会过早地出现局部振型;合理的横隔面设置会消除局部振型过早出现。同时,风振动力响应对比分析也表明:合理的横隔面设置可以使输电塔斜撑的面外变形和内力大大降低,从而提高输电塔的抗风性能。研究结果表明:目前高压输电塔抗风设计规范中的横隔面设置方法是有待改进的。

关键词：超高压输电塔耦联体系抗风设计动力响应横隔面交叉斜撑稳定