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Dual-Path Vision Transformer用于急性缺血性脑卒中辅助诊断

电子科技大学学报 2024年第2期53卷 307-314页

作者：张桃红郭学强郑瀚罗继昌王韬焦力群唐安莹北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083 河池学院广西高校人工智能与信息处理重点实验室广西546300 首都医科大学宣武医院北京100053

急性缺血性脑卒中是由于脑组织血液供应障碍导致的脑功能障碍,数字减影脑血管造影(DSA)是诊断脑血管疾病的金标准。基于患者的正面和侧面DSA图像,对急性缺血性脑卒中的治疗效果进行分级评估,构建基于Vision Transformer的双路径图像分... 详细信息

急性缺血性脑卒中是由于脑组织血液供应障碍导致的脑功能障碍,数字减影脑血管造影(DSA)是诊断脑血管疾病的金标准。基于患者的正面和侧面DSA图像,对急性缺血性脑卒中的治疗效果进行分级评估,构建基于Vision Transformer的双路径图像分类智能模型DPVF。为了提高辅助诊断速度,基于EdgeViT的轻量化设计思想进行了模型的构建;为了使模型保持轻量化的同时具有较高的精度,提出空间-通道自注意力模块,促进Transformer模型捕获更全面的特征信息,提高模型的表达能力;此外,对于DPVF的两分支的特征融合,构建交叉注意力模块对两分支输出进行交叉融合,促使模型提取更丰富的特征,从而提高模型表现。实验结果显示DPVF在测试集上的准确率达98.5%,满足实际需求。

关键词：急性缺血性脑卒中视觉Transformer 双分支网络特征融合

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LPI雷达信号调制识别及参数估计研究进展

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系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 1908-1924页

作者：王海英张群英成文海董家铭刘小军中国科学院空天信息创新研究院北京100090 电磁辐射与探测技术院重点实验室北京100090 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

低截获概率(low probability of intercept,LPI)雷达已成为新时代雷达装备中关键的技术体制或工作模式,针对LPI雷达信号调制识别及参数估计方法的研究是当前雷达对抗侦察领域的热点。首先,分析了几种典型LPI雷达信号的脉内特征,梳理了LP... 详细信息

低截获概率(low probability of intercept,LPI)雷达已成为新时代雷达装备中关键的技术体制或工作模式,针对LPI雷达信号调制识别及参数估计方法的研究是当前雷达对抗侦察领域的热点。首先,分析了几种典型LPI雷达信号的脉内特征,梳理了LPI雷达信号调制识别及参数估计的传统和主流方法,并说明其原理、优缺点和研究现状。最后,总结了现有LPI雷达信号调制识别及参数估计方法尚存的问题,并指出其未来发展趋势,旨在为今后的研究提供参考。

关键词：雷达对抗侦察低截获概率雷达信号脉内特征调制识别参数估计

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居家诊断心肌梗死:基于适体的cTnI传感技术

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化学进展 2023年第8期35卷 1266-1274页

作者：徐志远高国伟李延生廖擎纬胡敬芳张学记北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 深圳大学生物医学工程学院深圳518060

心肌肌钙蛋白I(cTnI)是与急性心肌梗死(AMI)密切相关的生物标志物,被认为是诊断AMI的“金标准”。目前已有多种cTnI检测技术被开发,包括基于抗体和适体的检测方法。适体是一种能和靶标特异性结合的短的DNA或RNA序列,因其稳定性好、易合... 详细信息

心肌肌钙蛋白I(cTnI)是与急性心肌梗死(AMI)密切相关的生物标志物,被认为是诊断AMI的“金标准”。目前已有多种cTnI检测技术被开发,包括基于抗体和适体的检测方法。适体是一种能和靶标特异性结合的短的DNA或RNA序列,因其稳定性好、易合成和成本低等优点被用于cTnI检测平台的开发。本文根据信号转导方式,将cTnI检测法分为光学检测和电化学检测两大类,介绍了目前基于适体的cTnI传感技术研究进展,阐述了各类方法的检测原理、性能以及优缺点,对cTnI传感技术进行了总结并对其在居家检测中的发展进行了展望,希望为开发更灵敏、更便携的cTnI传感器提供借鉴和参考。

关键词：心肌肌钙蛋白I 适体居家检测电化学

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基于样条插值的非线性自干扰对消技术

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系统工程与电子技术 2024年第9期46卷 2916-2925页

作者：赵忠凯关泽越李虎哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 北京航天长征飞行器研究所北京100076

针对雷达干扰机收发天线之间存在的非线性自干扰耦合问题,研究一种基于样条插值的非线性自干扰对消方法。该方法将样条插值和自适应滤波相结合,分别建立样条哈默斯坦模型和样条维纳模型,通过引入鲁棒性较强的反正切(arctangent,ARC)函... 详细信息

针对雷达干扰机收发天线之间存在的非线性自干扰耦合问题,研究一种基于样条插值的非线性自干扰对消方法。该方法将样条插值和自适应滤波相结合,分别建立样条哈默斯坦模型和样条维纳模型,通过引入鲁棒性较强的反正切(arctangent,ARC)函数作为代价函数,得到两种模型下样条控制点和滤波器系数的自适应学习规则,并分析样条控制点数量对自干扰对消性能的影响。仿真实验表明,对于带宽为60 MHz的信号,所提基于ARC参数学习方法与传统最小均方参数学习方法相比,对消比获得4 dB左右的提升,收敛速度提高1倍。另外,针对信道突变的场景,所提方法跟踪性能好且稳态误差低。当背景噪声中存在非高斯脉冲干扰时,所提方法能够有效应对脉冲噪声环境下的干扰。

关键词：非线性自干扰对消样条插值反正切函数脉冲噪声

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粒子群优化的门控循环单元网络漂流浮标轨迹预测

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电子与信息学报 2024年第8期46卷 3295-3304页

作者：刘凇佐王虔李磊李慧余赟哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地三亚572024 中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院青岛266580 哈尔滨工程大学智能科学与工程学院哈尔滨150001 海军装备研究院北京100161

该文针对漂流浮标的轨迹预测问题,提出一种基于深度学习框架的端对端预测模型。由于不同海域的水动力模型存在较大差异,针对海面漂流浮标的流体载荷计算也较为复杂。因此,该文根据漂流浮标历史轨迹形成的多维时间序列,提出更具有普适性... 详细信息

该文针对漂流浮标的轨迹预测问题,提出一种基于深度学习框架的端对端预测模型。由于不同海域的水动力模型存在较大差异,针对海面漂流浮标的流体载荷计算也较为复杂。因此,该文根据漂流浮标历史轨迹形成的多维时间序列,提出更具有普适性的基于数据驱动的轨迹预测模型。该模型将粒子群优化算法(PSO)与门控循环单元(GRU)结合,使用PSO算法对GRU神经网络的超参数进行初始化,经过多次迁移迭代训练后获得最优漂流浮标轨迹预测模型。最后使用多个北大西洋真实漂流浮标轨迹数据进行验证,结果表明PSOGRU算法能够实现准确的漂流浮标轨迹预测。

关键词：漂流浮标轨迹预测粒子群优化门控循环单元

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不确定非线性系统的自适应滑模区域到达控制

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北京航空航天大学学报 2024年第8期50卷 2482-2491页

作者：孙晓明马辛刘烨周悦邢博闻上海海洋大学工程学院上海深渊科学工程技术研究中心上海201306 复旦大学智能信息处理重点实验室上海200433 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

针对一类参数严格反馈型不确定非线性系统,考虑存在外界干扰的情况下,设计一种基于反推方法的自适应滑模区域到达控制器,提高系统对非匹配不确定性及未知干扰的鲁棒性。与传统的设定点控制或位置控制不同,区域到达算法的控制目标是一个... 详细信息

针对一类参数严格反馈型不确定非线性系统,考虑存在外界干扰的情况下,设计一种基于反推方法的自适应滑模区域到达控制器,提高系统对非匹配不确定性及未知干扰的鲁棒性。与传统的设定点控制或位置控制不同,区域到达算法的控制目标是一个以期望点为中心的目标区域。所设计控制器综合了人工势场法、自适应控制、反推技术、滑模控制和Lyapunov方法。利用人工势场法设计目标势能函数,将区域误差引入势能函数中,结合Lyapunov方法,可以实现对目标区域的到达跟踪控制。采用基于反推的区域控制思想,将高阶整体模型分解为低阶子系统,并分别设计相应的滑模面,同时在前n-1步中结合自适应律,能够在线估计非线性系统的不确定参数项,增加所设计控制器的适用性。基于Lyapunov理论证明闭环系统的全局渐近稳定性,仿真结果表明:所设计控制器有效。

关键词：严格反馈区域到达控制人工势场自适应控制滑模控制

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基于四芯光纤光栅的微型三轴振动传感器研究

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中国激光 2024年第17期51卷 249-257页

作者：唐翔辛璟焘李昆吴俊董明利北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 广州南沙光子感知技术研究院广东广州511462 北京空间机电研究所北京100089

针对微振动检测的需求,提出了一种基于四芯光纤光栅的三轴振动传感器设计方法,利用单根四芯光纤实现了两个方向上的振动监测,通过交错组合两根四芯光纤,实现了三个不同轴向上的微振动监测。根据传感器的理想理论模型,通过结合四芯光纤... 详细信息

针对微振动检测的需求,提出了一种基于四芯光纤光栅的三轴振动传感器设计方法,利用单根四芯光纤实现了两个方向上的振动监测,通过交错组合两根四芯光纤,实现了三个不同轴向上的微振动监测。根据传感器的理想理论模型,通过结合四芯光纤的弯曲传感原理,得到传感器灵敏度的计算方法;通过有限元仿真,优化了传感器的结构参数;通过显微成像封装平台,完成了尺寸为15 mm×15 mm×15 mm的传感器的装配与封装;最后进行了实验测试与传感器性能分析。实验结果表明:传感器的特征频率为450 Hz,工作频段为10~300 Hz,传感器在x、y、z方向上的灵敏度分别为30.5、32.07、29.38 pm/g(g为重力加速度)。该传感器满足微振动测量轻量化的应用需求,在微振动测量等领域中有着重要的应用价值。

关键词：传感器振动分析多芯光纤光栅三轴振动传感器

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类X-43A飞行器高超声速分离仿真

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航空学报 2022年第5期43卷 221-230页

作者：赵飞刘丽玲石泳左光万千张宇佳中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室北京100094 中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083

高超声速飞行器级间分离过程广泛存在于军事和航空航天应用中。为了对该过程中气动干扰和各分离参数的影响有更加深入认识,以类X-43A飞行器为研究对象,采用网格变形/局部网格重构的方法对其进行仿真研究。详细分析了高超分离过程中典型... 详细信息

高超声速飞行器级间分离过程广泛存在于军事和航空航天应用中。为了对该过程中气动干扰和各分离参数的影响有更加深入认识,以类X-43A飞行器为研究对象,采用网格变形/局部网格重构的方法对其进行仿真研究。详细分析了高超分离过程中典型的流场结构,尤其是飞行器和助推器之间的级间干扰;另外,重点讨论了初始攻角、弹射力对分离过程中飞行器和助推器的轴向/法向相对距离、气动力以及飞行器攻角的影响规律。结果表明:级间分离过程受到涡流和激波的双重干扰;攻角对飞行器和助推器法向相对距离影响较大,小攻角或负攻角更有助于二者分离;弹射力对轴向相对距离影响显著,较大的弹射力能够使飞行器较快脱离级间干扰区,达到安全的分离距离。

关键词：类X-43A飞行器高超声速分离网格变形局部网格重构气动干扰

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铜基粉末冶金材料摩擦界面自愈性能试验研究

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机械工程学报 2023年第18期59卷 69-79页

作者：王立勇吴健鹏李乐王华庆陈睿涵舒越超北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京化工大学机电工程学院北京100029

针对摩擦界面常见的犁沟损伤形式设计“损伤-自愈”试验,提出摩擦界面自愈性能表征方法。基于摩擦界面自愈性能表征参数,综合分析粉末冶金摩擦材料特定工况的自愈性能演变历程,评估自愈时间。最终,通过三组对比试验分析环境温度、转速... 详细信息

针对摩擦界面常见的犁沟损伤形式设计“损伤-自愈”试验,提出摩擦界面自愈性能表征方法。基于摩擦界面自愈性能表征参数,综合分析粉末冶金摩擦材料特定工况的自愈性能演变历程,评估自愈时间。最终,通过三组对比试验分析环境温度、转速、压力三个主要因素对自愈性能的影响规律。结果表明,温度、压力对自愈性能的影响显著,转速的提升可以促进浅蓝色矿物性化合物新相的形成以及非金属组分的均匀填充,但对损伤边界的硬度影响不明显。本研究为摩擦材料界面修复技术提供了新思路,促进了摩擦界面“损伤-自愈”性能研究的工程应用。

关键词：摩擦元件自愈性能界面损伤粉末冶金

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基于计算机视觉的公路边坡裂缝监测方法

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北京工业大学学报 2024年第6期50卷 702-710页

作者：陈善继刘天禹刘鹏宇黄凯李瑶瑶青海民族大学物理与电子信息工程学院西宁810007 北京工业大学信息学部北京100124 先进信息网络北京实验室北京100124 北京工业大学计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 青海省交通建设管理有限公司西宁810021

为及时发现裂缝问题并减少潜在的危害,提出一种公路边坡裂缝的自动监测方法。以公路边坡裂缝为研究对象,针对裂缝图像形态不规则、周边环境干扰大的特点,设计了公路边坡裂缝分割网络(slope cracks segmentation network,SCSNet)和公路... 详细信息

为及时发现裂缝问题并减少潜在的危害,提出一种公路边坡裂缝的自动监测方法。以公路边坡裂缝为研究对象,针对裂缝图像形态不规则、周边环境干扰大的特点,设计了公路边坡裂缝分割网络(slope cracks segmentation network,SCSNet)和公路边坡裂缝几何参数计算方法。该网络首先采用编码器逐渐捕获更高层次的语义特征,其次采用解码器通过逐渐恢复空间信息并结合跳跃连接融合不同尺度间的信息,然后利用通道注意力机制,学习每个通道间的特征,增强裂缝的特征表达。另外,提出参数计算方法,基于连通域分析得到裂缝连通域,并计算裂缝长度、宽度、面积几何参数。实验结果表明:裂缝分割网络的平均交并比达87.86%,该网络能较好地提取公路边坡裂缝特征;裂缝几何参数计算方法能较准确地测算裂缝的当前状态。

关键词：裂缝分割 SCSNet 通道注意力几何参数连通域

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