期刊首页 当期目录

2016年, 第0卷, 第13期 
刊出日期:2016-07-14
  

  • 全选
    |
  • 周灵青, 王家俊, 余丽萍, 张艳萍
    . 2016, (13): 1-7.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 以魔芋葡甘聚糖(KGM)为原料,制备新型的可生物降解的缓冲包装材料并研究其性能。方法 采用冷冻干燥法制备缓冲包装材料,利用扫描电镜和静态压缩实验来分析 KGM 质量分数、冷冻温度、冷冻时间对缓冲包装材料泡孔结构及力学性能的影响。 结果 随着 KGM 质量分数的增加,缓冲包装材料的孔隙率降低,但孔径、弹性模量和屈服强度增大,材料的密实化阶段也有所提前;随着冷冻温度的降低,缓冲包装材料的孔隙率、孔径均降低,但弹性模量和屈服强度增大,同时材料的密实化阶段有所提前;随着冷冻时间的延长,缓冲包装材料孔隙率几乎没有变化,孔径略有增大,材料的力学性能变化不明显,弹性模量和屈服强度略有降低,材料的密实化阶段有所推迟。结论 KGM 质量分数为 3%,冷冻温度为-20 ℃,冷冻时间为 12 h 时, KGM 缓冲包装材料的最小缓冲系数为 2.79,最大静应力为 0.156 MPa,其最小缓冲系数及其对应的最大静应力与低密度发泡聚苯乙烯相近,具有实际应用的潜力。
  • 魏娜, 孙诚, 王丽超, 黄利强
    . 2016, (13): 8-13.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究羧甲基壳聚糖溶液浓度和静电纺丝工艺参数对纳米纤维直径的影响。 方法 按照静电纺丝的原理,选取溶液浓度、电压、流量和喷头直径等 4 个影响因素,使用响应面法中的Box-Behnken 设计对羧甲基壳聚糖静电纺丝纤维直径进行预测,得到二次多元回归模型。 结果 羧甲基壳聚糖溶液浓度、流量、浓度的二次项和喷头直径的二次项对纤维直径影响显著,该模型实验值与预测值高度拟合。 结论 通过响应面得到的模型能预测羧甲基壳聚糖纤维的直径,同时明确了羧甲基壳聚糖纤维的最佳电纺参数。
  • 张峻岭, 魏风军
    . 2016, (13): 14-18.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究六钛酸钾晶须添加量的不同对聚丙烯复合材料力学性能的影响。 方法 采用硅烷偶联剂 KH550 改性六钛酸钾晶须(SPTW),利用熔融共混法,将改性过的六钛酸钾晶须与聚丙烯(PP)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)熔融共混制得 PP/PP-g-MAH/SPTW 复合材料。 结果 比较不同含量的六钛酸钾晶须对复合材料力学性能的影响, 发现添加适量改性过的六钛酸钾晶须可明显改善复合材料的力学性能。随着六钛酸钾含量的不断增加,其弯曲强度也增大,当 SPTW 的质量分数为12%时,弯曲强度提高了 21.5%,随着含量的继续增加,弯曲强度开始下降;其拉伸强度和冲击强度都呈先增加后降低的趋势,在 SPTW 质量分数为 8.3%左右时,其拉伸强度和冲击强度分别提高了 19.7%和 31.8%。 结论 在聚丙烯中添加经硅烷偶联剂 KH550 改性的 SPTW,其质量分数为 12%时,力学性能最佳。
  • 尹兴, 孙诚, 王蕊, 卢通文
    . 2016, (13): 19-23.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 添加适量的玻璃纤维(GF)改善聚乳酸(PLA)的力学性能以适应产品的包装。 方法 聚乳酸与玻璃纤维共混制备复合包装材料,为了增加 2 种物质的相容性,加入 KH550 改性玻璃纤维以增强材料的力学性能。测试该复合材料力学性能、透光率、红外谱图,并用扫描电子显微镜观察复合包装材料的断面形貌。 结果 聚乳酸中添加一定量的玻璃纤维后,复合薄膜的力学性能增强。添加质量分数为 15 %的玻璃纤维,薄膜的拉伸强度最大;添加质量分数为 25%的玻璃纤维时,冲击强度最大;用质量分数为 1%的 KH550 偶联剂改性玻璃纤维,明显增强了 GF 和 PLA 的相容性,拉伸强度明显提高; GF 所占比例愈大, GF/PLA 复合薄膜材料的透光率越低,雾度越高,对包装材料的可视性有一定的影响。 结论 玻璃纤维具有超强的增强效果,其在改善聚乳酸脆性方面具有显著的意义和广阔的发展前景。
  • 荣人慧, 肖生苓, 岳金权, 姚培培
    . 2016, (13): 24-29.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 通过介绍纸浆模塑材料现有的分类,定义一种新的造型类纤维模塑包装材料,并构建其力学性能指标体系。 方法 分析造型类纤维模塑包装材料需要满足的特性要求和主要用途,参照纸包装材料、 缓冲包装材料及整体包装材料性能的测试标准探讨造型类纤维模塑包装材料需要检测的力学性能指标。 结果 从强度、刚度、弹性、可塑性、柔韧性等方面对造型类纤维模塑包装材料的性能指标进行归纳分类,建立含 5 项二级指标, 14 项三级指标的力学性能指标体系。 结论 构建的力学性能指标体系不仅为今后模塑包装制品的结构设计提供基础依据, 同时也为国内外统一模塑包装材料的测试方法和性能评价标准提供一定的参考价值。
  • 李敏雯, 张钦发, 李夏君, 张义珂
    . 2016, (13): 30-33.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 PET 与 PCTG 和 SiO2 共混是提高 PET 综合性能的一种途径,研究共混材料的热性能的变化规律来为共混材料的共混工艺提供理论基础。方法 测定 PET 与 PCTG 及不同粒径 SiO2 的共混材料的升温和降温 DSC 分析曲线, 研究 PCTG 和 SiO2 的粒径和用量对 PET/PCTG/SiO2 共混材料的冷、热结晶性能的影响。 结果 PET 与 PCTG 和 SiO2 共混, PCTG 和 SiO2 的加入会降低 PET 的冷结晶温度,提高热结晶温度, SiO2 用量越大,冷结晶温度降低和热结晶温度提高的幅度越大。 结论 PCTG 和 SiO2 对冷、热结晶温度的协同影响较大, SiO2 的粒度对 PET/PCTG/SiO2 冷结晶温度影响较小,对热结晶温度影响较大, SiO2 的粒度越小,热结晶温度越高。
  • 郭晓沛
    . 2016, (13): 34-37.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 通过一系列试验来研究湿度对瓦楞纸板蠕变特性的影响,从而得出瓦楞纸板的蠕变曲线。 方法 通过对瓦楞纸板进行 3 种恒定载荷, 3 种不同湿度处理条件下的蠕变特性研究试验,得出其蠕变曲线,并分别进行研究比较,分析湿度对瓦楞纸板蠕变特性的影响。 结果 湿度对瓦楞纸板的蠕变都有显著影响。 结论 瓦楞纸板的蠕变会随着湿度的增加而增大。
  • 赖惟永, 侯伦灯, 叶博雄, 于再君, 苏团
    . 2016, (13): 38-42.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究不同色彩处理方式对大片刨花表面相对自由基浓度的影响,及不同迷彩组合色对板材力学性能的影响。 方法 通过对大片刨花进行煮沸染色,采用电子自旋共振波谱仪对各类处理方式刨花检测其相对自由基浓度,然后根据不同迷彩色方案进行压制板材,采用万能力学电子实验仪检测其力学性能,分析不同迷彩刨花板的相对自由基浓度与力学性能的关系。 结果 刨花的不同处理方式(煮沸与否、染色与否、染料种类、染料浓度等)对其相对自由基浓度影响方差分析 F值为 119.4; 5 类不同色刨花板的力学性能 MOR 方差值为 9.38;丛林迷彩板材力学强度最高,弹性模量为 5883.47 MPa,结合强度为 0.68 MPa,静曲强度为 52.37 MPa。 结论 各迷彩色酸性染料染色处理对刨花表面的相对自由基浓度有显著影响,有益于板材的胶合性能;4 种常见迷彩配色方案中,板材的力学性能也有所提升,尤其是丛林迷彩板材具备较优的力学性能。
  • 樊贵香
    . 2016, (13): 43-49.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 针对改进模拟植物生长算法(IPGSA)容易陷入局部最优解及其算法运行时间较长,提出混合模拟植物生长算法(HPGSA)来求解带时间窗车辆调度问题(VSPTW)。 方法 在 IPGSA 基础上,提出求解包装件物流配送中 VSPTW 的混合模拟植物生长算法(HPGSA)。改进 IPGSA 初始调度方案的构造方式,设计求解 VSPTW 的 C-W 算法用于构造 HPGSA 的初始调度方案;改进 IPGSA 的邻域搜索算子,选择插入搜索算子和互换搜索算子对 HPGSA 进行邻域搜索;对 18 个不同规模的Solomon 算例进行仿真测试。 结果 相对于其他智能算法, HPGSA 具有更好的求解性能,能够保证VSPTW 对求解算法的要求。 结论 HPGSA 的全局优化能力、稳定性和运行速度均优于 IPGSA、遗传算法、蚁群算法和禁忌搜索算法。
  • 巩雪, 常江, 孙智慧
    . 2016, (13): 50-53.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究设计的包装结构对高脚杯的缓冲效果。 方法 建立高脚杯缓冲包装件实体模型,导入 Ansys/LS-DYNA 中,确定材料的性能参数及边界条件,进行跌落仿真,分析仿真结果。 结果 根据跌落仿真得到的应力云图,分析在跌落和回弹过程中包装件及内装物的应力变化,通过对最大加速度进行分析表明,设计的缓冲包装结构能够使高脚杯的最大加速度在 80g 以下。 结论 设计的缓冲包装满足产品脆值要求,达到了缓冲包装的效果。
  • 滑广军, 费伟民, 谢勇
    . 2016, (13): 54-59.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究 Ansys/LS-DYNA DTM 模块跌落仿真分析与经典缓冲包装设计方法之间的误差,并分析阻尼及摩擦因数对仿真结果的影响。 方法 基于经典缓冲包装设计方法,分别设计线弹性与双线性材料为缓冲材料的产品-衬垫系统;利用 Ansys/LS-DYNA DTM 模块对线弹性与双线性缓冲材料的产品-衬垫系统进行跌落分析,对比分析理论设计与仿真分析结果。 结果 对于线弹性材料与双线性缓冲材料的产品-衬垫系统,Ansys/LS-DYNA DTM 模块跌落仿真分析与经典缓冲包装理论设计之间的误差均在 5%以内。系统阻尼的增加导致所受最大冲击加速度减小;摩擦因数对所受最大冲击加速度影响较小;线性粘滞系数的增加导致所受最大冲击加速度增加。 结论 对于一般的工程应用, Ansys/LS-DYNA DTM 模块跌落仿真分析方法与经典缓冲包装设计方法之间的误差在允许范围内。
  • 梁秀, 王玉龙, 王柳
    . 2016, (13): 60-64.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究塑料围板箱抗压强度的影响因素。 方法 通过压力实验,研究不同尺寸塑料围板箱在不同温度下的抗压性能及其变化规律。 结果 得到了塑料围板箱在不同温度下、不同周边长的载荷-变形曲线及其抗压强度。 结论 在一定范围内,温度越高,周边长越大,塑料围板箱抗压强度越低;高温下周边长对其抗压强度影响较小。
  • 杨波, 卢晶昌, 杨光, 王丹丹, 李琴, 袁少飞
    . 2016, (13): 65-70.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 探索大豆蛋白胶用于强化地板平衡纸的压贴工艺,解决强化地板释放甲醛的问题。 方法 以大豆蛋白胶为胶黏剂,进行平衡纸与地板的热压,采用响应面法优化强化地板平衡纸的热压工艺, 结果 施胶量为 217.4 g/m2,热压温度 133.6 ℃,热压时间为 2.3 min,热压压力为 2.6 MPa,板面涂水量为 96.9 g/m2,此时的表面胶合强度达到 1.31 MPa,符合 GB/T 18102—2007 的要求。 结论 大豆蛋白胶可以用于强化地板平衡纸的压贴。
  • 邢月卿, 刘乘, 黄威, 张瑜, 孙德强
    . 2016, (13): 71-76.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 介绍一种缓冲材料蠕变测试系统的设计方法,该系统包括测试装置的硬件设计和相应的测试软件开发。 方法 设计一种新的缓冲材料蠕变特性的测试装置,并用 LabVIEW 软件开发其测试软件系统,采用 PC 机自带的声卡作为数据采集卡,配合传感器、压频(V/F)转换器等硬件对缓冲材料在一定静压下的厚度变化量进行数据采集与分析,得出缓冲材料蠕变特性曲线。 结果 位移传感器采集缓冲材料随时间的位移形变,经信号调理、低通滤波后,输入给以 LM331 芯片所组成的 V/F 转换器,声卡采集该转换器所输出的频率信号并转换为数字信号,计算机读取该数字信号并在测试软件界面输出蠕变-时间、位移-时间、应力-时间等曲线。 结论 该测试装置和软件测试系统操作简单,使用 PC 自带声卡替代昂贵的数据采集卡作为数据采集系统,降低了成本,灵活性和可靠性较高,使缓冲材料的蠕变特性测试更加方便快捷,为更好地掌握缓冲材料蠕变特性进行缓冲设计提供了强有力的工具。
  • 赵耀辉, 罗俊杰, 蔡建, 黎明
    . 2016, (13): 77-80.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 合理制定密封包装的密封技术要求,为采用恰当的试验方法开展验证工作提供依据。方法 参考有关产品规范和包装标准的具体内容,结合密封包装的用途及功能特性,列举密封技术要求的各种表述形式;充分考虑军品包装标准、防护方法、运输过程中的温度和地理环境等方面的规定和要求,探讨制定密封技术要求的主要依据;根据实际情况分析密封性试验方法的适应性及实际应用过程中需控制的影响因素。 结果 总结出密封技术要求的各种表述形式、制定依据及密封试验方法应用过程中的影响因素。 结论 研究结果可以作为制定密封包装密封技术要求的主要依据,也可以作为选用密封试验方法的参考资料。
  • 万旺军, 高翔, 陈文, 王琛
    . 2016, (13): 81-85.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 控制危险货物包装检测关键点来保证性能检验质量。 方法 根据危险货物包装种类并结合其性能检验过程中的难点,逐一对其 6 项常规性能测试指标进行分析。 结果 归纳和提炼了危险货物包装检测的关键点并在实际检测工作中加以应用。 结论 对于危险货物包装检验鉴定机构以及生产企业做好产品质量检验具有较强的现实指导意义。
  • 张琪, 陈湘宁, 杜斌
    . 2016, (13): 86-91.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 延长油菜贮藏保鲜期。 方法 以油菜为试材,以聚乙烯(PE)为包装薄膜,研究在 5 种不同体积分数的气体配比下油菜各项生理生化指标变化。 结果 在 4 ℃下,初始气体 O2, CO2, N2的体积分数为 5%, 8%, 87%时,可有效抑制 POD 和 PPO 活性,电导率上升,降低呼吸强度、失重率、维生素 C 的损失,减缓叶绿素的降解,贮藏时间可延长至 35 d,具有良好保鲜效果。
  • 赵彬, 黄美娜, 袁毅, 崔爽
    . 2016, (13): 92-98.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 总结近年来国内外有关食用菌保鲜包装的相关文献,为相关研究提供参考。 方法 按照食用菌保鲜方法查阅并总结近年来国内外有关食用菌保鲜包装的相关文献并进行整理分析。 结果食用菌的保鲜主要从温度、气体环境、辐照、保鲜剂、包材等因子入手。研究和应用的趋势趋向于同时控制和调整多个因子,结果证明保鲜效果比较好。 结论 最近数年的研究将不同的保鲜方法结合使用,因子之间的协同效应,会产生良好的保鲜效果。原理和理论依据需要进一步研究和分析,以便更科学合理地实现食用菌保鲜。
  • 黄蓓蓓
    . 2016, (13): 99-105.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 为了动态掌握水产食品罐头内食品热杀菌过程中的全场温度、速度、杀菌值的分布及变化规律,有效指导工业生产,对热杀菌过程模拟与优化的进展进行研究。 方法 介绍目前对热杀菌模拟及优化的研究方法,并对其适用范围作分析,梳理水产食品罐头热杀菌模拟及优化的研究历程和进展。 结论 目前很多研究所建立的模型只有理论上的分析,缺乏实验上的证实。运用计算机进行热杀菌的模拟与优化并应用到实际生产中是水产食品罐头的发展方向。
  • 吕常智, 刘培
    . 2016, (13): 106-111.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 为提高生产的质量和降低纸的断头率,研究造纸机多电机同步控制的方法。 方法 应用Matlab/Simulink 建立模型和仿真实验,分析主从同步控制结构和并行同步控制结构,在并行同步控制结构的基础上,引入基于神经网络 PID 算法的速度补偿器。 结果 仿真结果表明,引入速度补偿后, 2 台电机的转速逐渐上升至给定速度,且速比稳定保持在 1.01。在 t=2 s 只有第 2 台电机的负载转矩发生变化时, 2 台电机的转速基本没有下降。 结论 该方法增强了造纸机多电机同步控制系统的同步跟随能力,提升了抗干扰性能,可以有效避免在造纸机运行过程中,电机负载转矩突变造成的纸张过紧断纸、过松褶皱,为造纸机多电机提供了一种新的同步控制的方法。
  • 胡志刚, 侯传亮, 陈恳
    . 2016, (13): 112-116.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 针对当前自动灌装技术发展中提出的大批量灌装要求,研制一种 HFGZ22 型回转式负压灌装机。 方法 比较分析各种灌装方法,采用抽真空与液体灌装同时进行的方式,并利用气压平衡原理控制灌装量;根据目标液体特性,采用机械式托瓶方式实现瓶口的自动密封。 结果 设备应用表明,该灌装机综合性能优、可靠性高、适应性强、运行平稳,且无液体滴漏等现象,达到预期设计目标。 结论 该型号灌装机可广泛应用于中小型食品饮料生产企业。
  • 张亚伦, 何卫锋, 罗慧琴, 黄卯生
    . 2016, (13): 117-120.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 介绍一种新型拉伸机冲杆行星齿轮式驱动机构。 方法 首先,对易拉罐成型拉伸动作进行概述;然后,简要分析了传统拉伸机冲杆驱动机构的结构组成及工作原理;其次,详尽分析新型拉伸机冲杆行星齿轮式驱动机构的结构组成及工作原理,并进行了受力分析;最后,对传统与新型拉伸机驱动机构进行比较分析,得出了新型拉伸机驱动机构的优异特点。 结果 传统的驱动机构实质上是曲柄滑块机构,冲杆会受到垂直水平方向变化的分力,从而影响冲杆的工作性能;新型的驱动机构实质上是行星齿轮式直线运动机构,冲杆不受到垂直水平方向的分力,不会影响冲杆的工作性能。 结论 新型拉伸机冲杆行星齿轮式直线运动驱动机构的特点是振动小,稳定性能好,能达到设计要求。
  • 殷水忠, 黄晓华, 杨弟洲, 丁志辉, 朱灿
    . 2016, (13): 121-127.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 为了确定盒中袋灌装阀阀道结构以及阀芯下降高度,对盒中袋灌装阀进行流体流场仿真计算。 方法 运用 Fluent 软件对盒中袋灌装机的灌装阀阀道结构进行流场分析,根据流速场以及压力场的分布,找出应力集中区域,进行了结构优化;再运用 Fluent 软件对阀芯下降不同高度数值后,进行模拟仿真,根据阀芯下降不同高度时流速场与压力场的变化,找出最佳高度。 结果 得到了优化的结构工艺参数以及合适的阀芯下降高度。 结论 阀型拐角θ1 和θ2 为 30°,阀芯下降高度为 3 mm 时,物料在阀道中的流动状态最合适。
  • 孟凡兴, 李丽娟, 程国清
    . 2016, (13): 128-133.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 更精确地控制热合机热合装置的温度,提高热合装置压合袋口时的封口质量。 方法 提出了一种基于模糊自整定 PID 的温度控制器方案。把常规的 PID 控制方式同模糊控制结合起来,对 PID 参数进行在线修正。将常规 PID 和模糊 PID 温度控制算法在西门子 PLC 中编程实现,并将该方式与常规 PID 控制方式进行了对比。 结果 模糊控制方式较传统的 PID 控制能更稳定控制加热温度,有效提高了响应速度和控制精度。 结论 模糊 PID 温度控制系统具有更好的温度控制效果,能够提高热合装置的封口质量。
  • 张俊, 熊家慧, 郭爱云
    . 2016, (13): 134-139.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 提高定量包装机的包装精度。 方法 在现有定量包装机基础上,设计了以 PLC 作为控制器,以触摸屏 TPC7062KS 为显示操作屏的定量包装控制系统,直接获取包装系统的运行信息和各种数据,提高了包装系统的可靠性和可操作性。在分析传统方法不足的基础上,在梯形图程序中采用模糊 PID 控制算法进行闭环控制。 结果 通过多次试验,包装精度能够达到±0.2%。 结论 采用该控制方法,包装精度提高了,并且基本不会受到外界因素的影响。
  • 田素娟, 肖俊生
    . 2016, (13): 140-146.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 为提高包装机械的同步控制性能,以实现高速、高精度的包装过程。 方法 以三伺服全自动枕式包装机械的速度同步控制为研究对象,分析了三伺服枕式包装机的工作过程。针对主从同步控制的精度不高等问题,提出一种基于相邻交叉耦合控制算法的包装机械三轴同步控制方法。详细论述三轴同步控制的基本原理,并给出具体的控制模型。 结果 该控制方法不仅考虑各轴自身的跟踪误差,而且还包括与相邻两轴之间的同步误差,可以弥补主从控制方式的不足。 结论 仿真和实验结果表明该控制策略不仅同步性高、稳定性好,而且收敛速度较快。
  • 叶建美
    . 2016, (13): 147-150.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究多层瓦楞纸贴合时自动纠偏系统的设计方法。 方法 基于 PLC 和触摸屏技术,采用光幕检测,控制防压纠偏轮纠偏的方法,给出了系统的硬件配置以及 PLC 的软件设计。 结果 实验验证了基于光幕可以准确、实时驱动纠偏轮进行自动控制。 结论 自动纠偏控制系统具有良好的检测精度和快速的响应能力,能显著提高瓦楞纸板质量,在瓦楞包装行业有良好的使用前景。
  • 谢勇, 谭海湖, 王凯丽, 刘林
    . 2016, (13): 151-156.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 设计一种适用于彩色打印扫描图像的鲁棒性盲水印算法。 方法 结合四元数傅里叶变换及离散小波变换的优点,提出了一种双变换域全息水印算法。利用四元数傅里叶变换及离散小波变换,将全息水印信息分散嵌入到彩色宿主图像 3 个色彩分量的低频小波系数区域,而不引起大的图像失真,同时,算法实现了盲提取。 结果 算法满足不可见性要求,同时打印扫描实验证明,该算法具有抵抗打印扫描攻击的能力。 结论 结合四元数傅里叶变换及离散小波变换的双变换域水印算法,保留了 2 种变换域在处理彩色图像中的优点,在应用于打印扫描彩色图像时,效果比现有算法更好。
  • 吴庆涛, 曹再辉, 施进发
    . 2016, (13): 157-164.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 解决当前基于曲率尺度空间 CSS 的图形检索算法仅仅使用了曲率空间图的峰值,且该峰值数量是根据图像形状不断变化的,加上其忽略了图形的重要特征,导致较低的检索精度与效率的不足。 方法 提出了 2D 傅里叶变换耦合改进的曲率尺度空间的图形检索算法。首先,考虑零交叉点过程中的曲率动态变化,并定义峰值阀值控制准则,联合抛物线拟合技术,改进了 CSS 机制,去除伪峰值点,且能兼顾图像形状上的非峰值点信息,获取 CSS 抛物线拟合图;引入 2D 傅里叶变换,用 CSS 抛物线拟合图代替图像形状,获取曲率尺度图的 2D 傅里叶变换;最后,对其进行归一化,建立曲率-傅里叶描述符,构建查询图形与图形库的欧式距离,完成图形检索。 结果 MPEG 数据库测试结果显示:与当前利用曲率尺度空间、 1D 傅里叶描述符的图形检索技术相比,本算法拥有更高的检索精度与效率,呈现出较好的 PR 曲线。 结论 所提算法能够进一步提高图形检索精度与效率,在包装商标检索等领域具有较好的应用价值。
  • 郭静博, 孙琼琼
    . 2016, (13): 165-172.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 解决当前图像加密技术严重依赖混沌系统,使其通用性较差,难以直接加密非方形图像,且因混沌系统的周期性,算法的安全性不足的问题。 方法 提出了改进的引力模型耦合明文像素相关交叉算子的图像加密算法。首先,利用多个一维混沌映射,定义联合混沌变换模型,输出密钥流;随后,基于明文像素位置,设计像素相关交叉机制,联合密钥流,对明文进行高效置乱;构造质量动态变化函数,用其替代传统引力模型中的恒定粒子质量,增强算法的敏感性,并用改进的引力模型对置乱图像完成扩散,彻底改变像素值;最后,构建密文增强模型,对输出密文进行二次扩散,扩大密文的 NPCR(Number of pixel change rate)与 UACI(Unified average changed intensity)值。结果 实验结果表明:与当前图像加密机制相比,所提加密算法不但可以扩散方形图像,而且能够对非方形目标直接加密,具有更高的通用性与安全性,以及更强的抗差分攻击能力。 结论 所提出的算法能够加密非方形尺寸的图像,具有较强的通用性与安全性。
  • 汪祖辉, 孙刘杰, 邵雪, 姜中敏
    . 2016, (13): 173-178.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 为了有效消除噪声图像中的椒盐噪声、高斯噪声甚至混合噪声,结合维纳滤波的优势和小波分解各分量的特点,提出一种新的图像去噪算法。 方法 该算法先将含噪声图像进行小波变换,分离出 1 个低频分量和 3 个中高频分量,然后对低频分量进行自适应维纳滤波,对 3 个中高频分量用 Canny 算子提取边缘,最后将处理后的 4 个分量进行重构得到去噪后的图像。 结果 仿真结果表明,该算法对扫描仪引入的常见噪声均表现出较好的去噪效果, PSNR 值均大于 20 dB。尤其是对于高斯噪声和混合噪声,新算法去噪后的 PSNR 结果高于维纳滤波、软阈值小波滤波和文献[9]算法 1~8 dB,效果较好。 结论 结合小波变换和维纳滤波的图像去噪算法,能够较好去除噪声图像的多种类型噪声,是一种较为优秀的去噪算法。
  • 王小莹, 易尧华
    . 2016, (13): 179-183.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究如何准确识别清晰图像与不同程度的模糊失真图像。 方法 首先对图像进行特征提取,主要从离散余弦变换域内的频率系数统计特征、峰度值、颜色饱和度三方面进行。然后在不同程度的模糊图像库中,利用支持向量机分辨出模糊图像。 结果 基于上述 3 种图像特征的组合,非常适合用于描述图像模糊现象,并且运用支持向量机分类器可以较为准确快速地区分出高斯模糊图像和清晰图像。 结论 提取模糊图像具有表征性的特征,可应用于不同程度模糊图像的识别,且运用支持向量机分类结果准确度也较高。此方法可应用于图像处理前期,剔除有碍信息表达的模糊图像。
  • 王勇, 孙刘杰, 王晓红, 康祎
    . 2016, (13): 184-188.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 为了实现存在纵向错位和亮度差异的彩色全景图的拼接,提出一种基于 HSV 颜色空间的全景图拼接技术。 方法 提出了一种可变特征向量匹配算法,并且结合重叠区域对应特征匹配向量相关系数最大准则遍历搜寻对应的特征匹配向量,从而找到相邻子图的重叠区域,通过加权模板对重叠区域进行加权融合实现拼接。 结果 新算法对全景图的拼接效果优于常规算法,拼接质量DoEM 值为 0.999 dB,拼接平均耗时为 499 ms,融合区域有渐进渐出的效果,有效解决了拼接错位和亮度突变问题。 结论 该算法对彩色全景图的拼接具有很好的适应性和可重复性,对子图的大小和颜色无严格要求。不仅拼接速度快,而且拼接精度高,是一套完整地针对存在纵向错位和亮度差异的彩色全景图的全自动拼接方案。
  • 张雅媛, 孔令罔
    . 2016, (13): 189-194.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 结合人眼视觉特性,研究一种基于改进量化表的 JPEG 图像压缩算法(JPEG-HVS)。 方法 利用人眼亮度对比度敏感函数(CSF)生成一种新的量化表,来代替传统 JPEG 标准推荐的亮度量化表,并通过 Matlab7.0 对不同种类图像进行了仿真实验。通过计算不同种类图像的压缩质量评价指标,将提出的压缩算法与传统 JPEG 压缩算法及 JPEG 区域法进行对比。 结果 JPEG-HVS 实现的压缩比比 JPEG 实现的压缩比平均高出 53.56%,比 JPEG 区域法平均高出 18.75%。 3 种压缩方法的峰值信噪比 (PSNR) 波动不大,JPEG 的 PSNR 值最大,JPEG-HVS 次之,平均结构相似度 (MSSIM)从大到小排列依次为 JPEG>JPEG-HVS>JPEG 区域法。JPEG-HVS 编解码所需时间要明显少于 JPEG。同时依靠主观评价可以发现,经 JPEG-HVS 解压的重构图像仍具有良好的视觉特性。 结论 在保证了压缩质量的同时,提出的 JPEG-HVS 压缩算法相比于传统 JPEG 压缩算法、 JPEG 区域法,可以实现更大的压缩比和更快的编解码速度,更有利于图像的存储与传输。
  • 元朴康, 况盛坤, 王强, 田全慧
    . 2016, (13): 195-200.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 针对高斯模糊这种失真类型,提出一种盲评价算法。 方法 从权威的图库中选取高斯模糊图片,提取梯度,并对梯度图进行快速傅里叶转换(FFT) ,得到频谱,对原图、梯度图、频谱进行运算,提取出边缘强度、方差、梯度熵,作为每幅图的特性向量。通过 GRNN 构建可以计算出图片的差分平均意见得分(DMOS)值,即输入特征值,输出计算 DMOS 值。 结果 该算法的Spearaman 秩相关系数(SROCC)达到了 0.9086, Perason 线性相关系数(PLCC)高达 0.9033;与一些常见的算法相比,所运算产生的 SROCC 和 PLCC 值也更高。 结论 使用 CSIQ 与 LIVE 图库的高斯模糊部分,在 Matlab 的环境下进行运算后得到的结果表明,计算产生的 DMOS 与由人评判产生的 DMOS 值相似度高,与眼睛判断结果较为接近。
  • 李付伟, 孙昊, 王利强, 钱怡, 张新昌
    . 2016, (13): 201-206.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 解决在包装企业的生产库存管理中,由于包装材料的价格差异不大, ABC 分类库存控制法不能很好地进行分类管理,使用层次分析法分类则不够客观,而且其矩阵一致性检验过于繁琐的问题。 方法 采用模糊层次综合评价法(FAHP)对包装材料进行分类,并与目前使用的方法分类结果进行对比。 结果 模糊层次综合评价法可以更加客观系统地对包装材料库存进行分类。 结论 模糊层次综合评价法比 ABC 分类法和层次分析法更加科学有效。