检索结果-内蒙古大学图书馆

2018中国地球科学联合学术年会

作者：杨涛曾贤德乐友喜中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛 266580

利用CEEMD进行随机去噪时,虽然对噪音的压制效果非常明显,但根据实际需要对噪声的压制效果不同:若需要保证有效信号的幅值则部分噪音可能残留,难以被压制;若要保证信号的信噪比则可能损失有效信号的部分高频特征,降低了资料的保真度.

关键词：地震勘探时频分析 ica算法 CEEMD分解联合去噪

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改进的Mallat算法在金属地震数据降噪处理中的应用

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桂林理工大学学报 2017年第4期37卷 602-607页

作者：程鲁秦飞龙张津王茜周详全柳炳利郭科成都理工大学数学地质四川省重点实验室成都610059 成都工业学院信息与计算科学系成都610031 成都翰林学校成都611534

野外地震数据所处地质环境复杂,受干扰信息影响严重,信噪比低、分辨率低等,不利于地质数据解释及后期地质勘探,单一的降噪算法很难有效去除各种干扰信号。本文提出一种改进的Mallat算法对地震数据进行降噪处理,利用Mallat算法将地震信... 详细信息

野外地震数据所处地质环境复杂,受干扰信息影响严重,信噪比低、分辨率低等,不利于地质数据解释及后期地质勘探,单一的降噪算法很难有效去除各种干扰信号。本文提出一种改进的Mallat算法对地震数据进行降噪处理,利用Mallat算法将地震信号分解到不同尺度频带空间上,再选取合理的阈值对不同频带空间上的地震数据进行降噪处理,然后利用ica分离方法在不同尺度频带空间上提取有效信息,通过Mallat算法将有效信号重构回原始地震信息。用构建的Mallat算法对实际金属地震数据进行降噪处理,结果表明,改进的Mallat算法降噪效果明显,能较好地去除地震数据的各类干扰,降噪后的地震剖面纹理清晰、分辨率高。

关键词：地震数据降噪改进的Mallat算法 ica算法

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水下机器人对光泵磁力仪的干扰及消除算法研究

水下机器人对光泵磁力仪的干扰及消除算法研究

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作者：温家保哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

水下机器人载体是进行水下巡航、矿产勘探、地形勘测等诸多领域的首选作业工具。在复杂环境下作业时具有比人工手段更为安全、高效和稳定的作业水平,因此其应用前景和领域十分广泛。地磁探测机器人在巡航过程中测量地磁场会受到载体本... 详细信息

水下机器人载体是进行水下巡航、矿产勘探、地形勘测等诸多领域的首选作业工具。在复杂环境下作业时具有比人工手段更为安全、高效和稳定的作业水平,因此其应用前景和领域十分广泛。地磁探测机器人在巡航过程中测量地磁场会受到载体本身的磁场干扰而影响测量准确性,这对于水下地磁探测是十分不利的。其干扰来源主要有载体铁磁材料的磁化干扰、大功率推进器的强电磁干扰和载体控制电路的高频电磁辐射干扰。本文主要分析了载体磁化干扰源的产生原因和机理,其次主要针对载体上大功率无刷直流电机(BLDCM)的漏磁场进行仿真分析和实验。通过使用有限元分析软件Comsol Multiphysics构建大功率无刷直流电机的二维漏磁场仿真模型,并分别求解无刷直流电机的静止漏磁场和在旋转过程中的动态漏磁场,得出无刷直流电机近场区域漏磁特性。在实验中使用光泵磁力仪作为地磁测量传感器,实验中对无刷直流电机的漏磁场进行测量,得到其漏磁场结果与仿真结果一致。使用FIR滤波器对无刷直流电机的交流磁干扰源进行消除。在对地磁测量数据的处理上,使用ica算法进行处理,验证了算法的有效性。最后结合FIR低通滤波器和ica算法,使用FPGA构建消除磁场干扰的硬件系统,为水下机器人实时消除干扰,获取更精确地磁场值作准备。

关键词：水下机器人磁干扰无刷直流电机仿真 ica算法 FPGA

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基于人脸视频图像的心率检测研究与实现

基于人脸视频图像的心率检测研究与实现

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作者：邓强武汉理工大学

学位级别：硕士

在对病人的常态化生理监测中,心率是医生必须首先检测的重要生命体征信息之一。随着社会的快速发展和城市人口膨胀,医生资源越来越稀缺,每个医生所需要照顾热病人越来越多,对远程医疗提出了迫切需求。本文基于中国科学院的项目(国家“86... 详细信息

在对病人的常态化生理监测中,心率是医生必须首先检测的重要生命体征信息之一。随着社会的快速发展和城市人口膨胀,医生资源越来越稀缺,每个医生所需要照顾热病人越来越多,对远程医疗提出了迫切需求。本文基于中国科学院的项目(国家“863”工程的一部分),针对现有心率检测技术的使用局限性,例如需要物理接触、使用范围受限等不足,设计并实现了一套基于光电容积脉搏波(PPG)原理,利用人脸视频图像的非接触式远程心率检测系统。本系统基于树莓派ARM平台实现人脸图像采集,在远程实现了人脸PPG图像的心率检测。本文的主要研究工作如下:(1)设计树莓派采集方案,完成了人脸图像的采集;基于Haar特征和ViolaJones算法实现了人脸检测,快速精准检测出人脸区域;根据两眼对应的特征点间的距离和偏转角度进行相关的缩放和截取操作,基于目标区域跟踪算法,完成了最佳测量区域分割,并对测量区域进行高斯加权,减少边缘噪声的影响。(2)基于光电容积脉搏波原理,研究总结了从人脸图像信号中提取出心率信息的算法。着重对基于Fastica的心率检测算法进行了详细设计,其关键步骤包括RGB三色分离,独立成分分析,频谱分析。分析了PPG心率信号的噪声成因以及现有的去噪方法,提出使用单通道ica算法对PPG脉搏波进行噪声去除,并进行了相关实验对比。(3)心率检测系统的实现。基于树莓派嵌入式设备,设计了远程管理和人机交互模块,实现通信、显示、控制、计算等功能,最终本课题所设计的心率检测系统能够远程的通过人脸图像准确地检测出被测者的心率信息。本文的难点与创新点是:(1)针对盲源分离PPG信号中同频混叠噪声污染,提出使用动态嵌入方法将绿色通道源信号进行单通道ica相关性算法分析,最大限度的降低噪声干扰。(2)针对运动伪迹对PPG信号的影响,采用了一种基于人眼定位的目标区域跟踪方法,并对观测区域边缘进行二维高斯加权,减少运动伪迹引入的噪声干扰。(3)在心率检测系统图像采集模块中,针对实验中PPG信号采集帧率过低会造成PPG信息丢失的问题,基于多线程和IO复用技术,研究和改进了图像采集方案,保证了人脸图像中PPG信号的完整性。

关键词：人脸检测 PPG 心率检测 ica算法非接触式

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遗传算法改进的汽车发动机振动信号时、空域分类器设计

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福建电脑 2017年第10期33卷 125-127页

作者：王浩宇哈尔滨工程大学

本文提出了一种改进的空域特征提取方法,即结合分形算法对解混矩阵重排序,使其更适宜作为时域特征。同时使用遗传算法过滤与不包含故障信号的信号源,有效地降低了运算量,并间接地定位了故障源。

关键词：遗传算法 ica算法分形算法时域空域信号分类器

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改进的Mallat算法在地震数据降噪处理中的研究

改进的Mallat算法在地震数据降噪处理中的研究

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第十五届全国数学地质与地学信息学术研讨会

作者：秦飞龙柳炳利周仲礼郭科成都理工大学数学地质四川省重点实验室中国地质科学院地球物理和地球化学勘探所

针对野外地震数据所处地质环境复杂,受到干扰信息影响严重,信噪比低,分辨率低等特点,不利于地质数据解释及后期地质勘探,单一的降噪算法很难有效去除各种干扰信号。因此本文提出一种改进的Mallat算法对地震数据进行降噪处理。该方法首... 详细信息

针对野外地震数据所处地质环境复杂,受到干扰信息影响严重,信噪比低,分辨率低等特点,不利于地质数据解释及后期地质勘探,单一的降噪算法很难有效去除各种干扰信号。因此本文提出一种改进的Mallat算法对地震数据进行降噪处理。该方法首先利用Mallat算法将地震信号分解到不同尺度频带空间上,再选取合理的阈值对不同频带空间上的地震数据进行降噪处理,然后利用ica分离方法在不同尺度频带空间上提取有效信息,最后通过Mallat算法将有效信号重构回原始地震信息。将构建的Mallat算法对湖北省大冶市鸡冠咀铜金矿区进行地震数据降噪处理,结果改进的Mallat算法降噪效果明显,能很大程度去除地震数据的各类干扰。降噪后的地震剖面纹理清晰,分辨率高。

关键词：地震数据降噪改进的Mallat算法 ica算法

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电弧焊熔透状态视觉检测模型研究

电弧焊熔透状态视觉检测模型研究

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作者：林俊广东工业大学

学位级别：硕士

焊接是制造业的基础。随着工业制造要求的提高,焊接质量的要求也变得越来越重要。电弧焊由于自身技术发展十分成熟,且适用的范围也十分广泛,目前应用在诸多领域。因此,人们对电弧焊的焊接质量提出了更高的要求。在越来越注重效率的今天... 详细信息

焊接是制造业的基础。随着工业制造要求的提高,焊接质量的要求也变得越来越重要。电弧焊由于自身技术发展十分成熟,且适用的范围也十分广泛,目前应用在诸多领域。因此,人们对电弧焊的焊接质量提出了更高的要求。在越来越注重效率的今天,电弧焊焊接实时监测显得愈发重要,为此论文研究基于机器视觉传感的熔透状态监测模型。在实时监测焊接质量的过程中,必须通过当前的焊接状态与焊接质量之间的关系建立数学模型以获取熔透实时监测状态。许多研究表明,焊接过程中形成的熔池与焊缝背部的熔透有着密切的联系,而熔透与最终的焊接质量联系紧密,因此通过提取的熔池特征能与当前的焊接质量建立对应关系。通过视觉传感器拍摄焊接过程的熔池图像,利用相关的图像处理技术从中提取出最能代表熔池信息的特征参数,再与此时的焊接质量对应起来,建立熔池特征与熔透状态之间的数学模型。通过多组焊接试验条件验证模型,证明建立的数学模型能够有效地预测出当前的熔透状态,最终得到当前的焊接质量。对熔透当前的状态进行实时监测可以看作是模式识别的一类,而神经网络则在模式识别这一方面有着较高的预测精度,因此论文根据神经网络的特点设计了两个不同训练算法的神经网络：BP算法(Back Propagation Algorithm)和ica算法(Imperialist Competitive Algorithm),利用神经网络模型对熔透状态进行准确预测。其中,ica算法是通过模拟帝国主义竞争的过程来得到优化问题最优解的一种全局优化搜索算法。首先,从熔池图像中提取出3个特征参数：熔池面积、熔池熔宽、熔池半长。其次,采用试凑法确定神经网络隐含层神经元个数,建立一个预测精度较高的神经网络模型,最后用两个算法训练神经网络,获得两个模型对熔透各自的识别率。试验结果表明选用的BP神经网络最优识别模型比ica神经网络的最优模型对不同焊接条件的熔透状态有着很高的预测精度。针对BP神经网络的识别精度高但过于依赖初始权值阈值的特点和ica算法在全局搜索的优点,论文将ica算法与BP神经网络结合,利用ica算法选取BP神经网络初始权值及阈值,提出一种ica-BP神经网络的熔透识别模型。首先将模型的权值阈值作为优化问题要求的解,然后根据熔透状态输出的实际误差与期望误差的差的大小及时调整权值及阈值。其次利用ica得到神经网络的初始权值、阈值,通过BP算法对神经网络进行训练,得到使得模型识别精度最高的一组权值和阈值。最终利用不同试验条件寻找对熔透的识别效果最好的神经网络模型。试验结果证明ica-BP神经网络对熔透状态的预测精度优于BP神经网络的预测精度。

关键词：焊接质量熔透状态模式识别 ica算法 BP神经网络

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基于Fast ica和改进LSSVM的短期风速预测

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电力系统及其自动化学报 2014年第1期26卷 22-27页

作者：孙斌姚海涛李田刘袖刘博东北电力大学能源与动力学院吉林132012 空军装备研究院院务部北京100085

对风速的准确预测能有效减轻风电场对整个电网的不利影响,同时能提高风电场在电力市场中的竞争能力。首先提出一种基于快速独立分量分析算法和改进最小二乘支持向量机的风速预测模型,对运用fast ica算法对风速时间序列进行多层分解,得... 详细信息

对风速的准确预测能有效减轻风电场对整个电网的不利影响,同时能提高风电场在电力市场中的竞争能力。首先提出一种基于快速独立分量分析算法和改进最小二乘支持向量机的风速预测模型,对运用fast ica算法对风速时间序列进行多层分解,得到一系列的独立分量;然后运用改进最小二乘支持向量机模型对分解后的各独立分量风速进行预测;最后对各预测结果进行叠加作为最终的预测风速。算例结果表明,该预测模型能准确进行短期风速的预测。

关键词：风电场风速预测 fast ica算法最小二乘支持向量机

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心电检测便携式监护仪的研究与开发

心电检测便携式监护仪的研究与开发

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作者：王晓鹏哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

心电图(ECG)技术自十九世纪出现以来,已经成为心脏病诊断与治疗中不可或缺的可靠依据。心电信号具有伪周期性及突变性的特点,临床上5分钟的采集时间通常只能发现80%的异常问题,而24小时监测的动态心电图机能够发现95%以上的异常问题,因... 详细信息

心电图(ECG)技术自十九世纪出现以来,已经成为心脏病诊断与治疗中不可或缺的可靠依据。心电信号具有伪周期性及突变性的特点,临床上5分钟的采集时间通常只能发现80%的异常问题,而24小时监测的动态心电图机能够发现95%以上的异常问题,因此成为心脏系统疾病诊断中不可替代的设备。在心电信号采集过程中会混杂着各种各样的干扰,而运动伪差干扰是动态心电图机中最难处理但又非常普遍的噪声,经常会给医生的观察和诊断造成障碍。针对以上现状,本论文以功耗低,体积小,便于携带为原则,设计了一个动态心电监护系统,并通过大量的研究,提出了一种基于独立成分分析的方法来滤除运动伪迹。对于运动干扰,本文基于ica算法和自适应滤波算法来完成运动伪迹的消除。由于心电信号是一个准周期信号,每个完整的心电信号之间有着极大的相似性,通过自相关函数可以求出它的频率,得到关于源信号的一个先验信息。将这个先验信息嵌入到约束独立成分分析算法的目标函数中,生成一个参考信号。在运算过程中,参考信号可以使所对应的目标源信号具有非高斯性极大的效果,使得目标源信号可以首先被分离出来。将分离的信号作为自适应滤波的期望信号,经过一段时间的收敛,可以得到一个比较满意的信号。最后通过与其他常用的算法的比较发现,本文提出的算法能够在一定程度上改善信号的信噪比,取得较为满意的效果。通过分析心电信号的特点,罗列出了采集心电信号的硬件设计要求。经过芯片选型,本论文采用ADS1298R作为模拟采集前端,MSP430单片机作为整个系统的中央控制单元,设计了一款12导联的心电监护设备。ADS1298R是一款集成度非常高的芯片,囊括了差分输入通道,可编程增益放大器以及24位的三角积分模数转换器,并配备了一个数字SPI接口,满足我们对于心电信号采集的需求。MSP430F6659单片机是一款超低功耗的MCU,具有非常高的主频,并集成了USB2.0模块和丰富的IO口,适合作为本系统中央处理单元。为了完成整个心电采集设备,我们还需要添加一些外围电路,并且将控制代码烧入单片机系统,即可采集到心电信号。

关键词：心电检测运动干扰 ica算法自适应滤波

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帝国主义竞争算法的改进与应用

帝国主义竞争算法的改进与应用

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作者：秘向伟燕山大学

学位级别：硕士

帝国主义竞争算法是一种社会启发性的智能算法，应用到了控制器的参数优化，函数优化，任务调度，神经网络训练，数据聚类等问题中。在控制领域里，传统的PID控制器发挥着重要的作用，分数阶PID控制器则是传统PID控制器基于分数阶微积... 详细信息

帝国主义竞争算法是一种社会启发性的智能算法，应用到了控制器的参数优化，函数优化，任务调度，神经网络训练，数据聚类等问题中。在控制领域里，传统的PID控制器发挥着重要的作用，分数阶PID控制器则是传统PID控制器基于分数阶微积分的扩展。实际系统运行过程中经常受到干扰，并且存在未建模动态、参数和结构不确定性，这大大降低了PID控制器和分数阶控制器的控制性能。针对这个问题，本文采用灰色预测理论和帝国主义优化算法，对PID和分数阶PID控制器进行了优化设计，主要工作有： (1)提出了一种基于帝国主义优化的灰色PID控制器。该控制器使用灰色GM(0，N)模型实时估计系统的干扰和不确定性，根据估计结果构造灰色补偿控制器，用于补偿不确定性的影响。灰色补偿控制器与PID控制器一起组成灰色PID控制器。为了得到更好的控制效果，采用帝国主义优化算法来优化灰色PID控制器的参数。所提出的控制器用于自动电压调节器的控制中，取得了很好的控制效果。 (2)由于现有的分数阶PID控制器都基于当前误差构造控制器，缺乏预见性，从而使得控制性能变差。为此，本文提出了一种基于灰色预测的分数阶PID控制器。该方法利用灰色GM(1,1)模型预测系统输出，根据预测误差构造分数阶PID控制器，同时采用帝国主义优化算法整定灰色分数阶PID控制器的参数。所提出的方法根据未来的变化趋势产生控制输出，具有很好的预见控制效果。 (3)提出了一种改进的ica算法。ica是一种基于社会政治学的启发式算法，为了提高ica算法的收敛速度和全局优化性能，本文从两方面对其进行改进：一方面，在帝国主义竞争阶段，根据“地缘政治”思想，提出了一种新的占有概率，新的占有概率的选取不仅考虑帝国的势力大小，而且考虑了帝国与将被占有的殖民地国家的距离；另一方面，在国家变革阶段，通过小波变异改变变革国家的位置，从而提高ica算法的搜索能力。最后用几个标准函数测试改进算法，并将其应用到分数阶PID控制器的参数整定中。仿真结果证明了改进算法在寻优精度和收敛速度上的优越性。

关键词： ica算法灰色理论分数阶微积分 PID控制器分数阶PID控制器

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