检索结果-内蒙古大学图书馆

光通信研究 2024年第4期4期(18)卷 38-45页

作者：韩颖张旭于明鑫庄炜北京信息科技大学光电测试技术与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 天津大学天津300072

【目的】针对复杂外界环境所致的光纤布拉格光栅(FBG)光谱信号基线漂移问题,文章提出了一种基于改进的长短期记忆(LSTM)模型的光谱基线校正方法。【方法】改进的LSTM模型由卷积神经网络(CNN)、全连接层和LSTM网络组成。CNN与LSTM模型相... 详细信息

【目的】针对复杂外界环境所致的光纤布拉格光栅(FBG)光谱信号基线漂移问题,文章提出了一种基于改进的长短期记忆(LSTM)模型的光谱基线校正方法。【方法】改进的LSTM模型由卷积神经网络(CNN)、全连接层和LSTM网络组成。CNN与LSTM模型相比,改进的LSTM模型利用CNN提取FBG光谱信号的特征信息。文章使用仿真数据集和实测数据集对改进的LSTM模型进行训练。仿真数据集由特征噪声、基线和FBG光谱组成。分别使用小波软阈值法、惩罚最小二乘法、循环神经网络(RNN)法、LSTM法和改进的LSTM法进行基线校正。使用FBG传感信号存活率和均方根误差(RMSE)对5种方法的校正结果进行评价。【结果】使用仿真数据集对LSTM模型进行训练与测试,改进的LSTM模型将FBG传感信号存活率提高了60.8%。采用仿真数据集对模型进行预训练后,再将使用实测数据集对经过预训练的模型进行训练得到的改进LSTM模型与直接使用实测数据集训练的模型相比,改进的LSTM模型具有更好的校正效果。FBG光谱的RMSE降低了10.95%,RMSE的标准差降低了4%。使用改进的LSTM模型对FBG光谱实测数据集进行校正,FBG传感信号存活率提高了50.5%。与小波软阈值法、惩罚最小二乘法、RNN法和LSTM法相比,改进后的LSTM模型具有更好的校正效果,RMSE的均值和标准差分别为0.0122和0.0024。解调中心波长的RMSE为0.036 pm,并且基线校正过程只需9.68 ms。【结论】改进的LSTM模型是一种有效的基线校正方法,在复杂外部环境下具有广阔的应用前景。

关键词：光纤布拉格光栅光谱基线校正改进长短期记忆模型深度学习

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多传感器融合的无人车SLAM系统研究

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重庆理工大学学报(自然科学) 2025年第1期39卷 229-235页

作者：吴文昊谷玉海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 北京信息科技大学机电工程学院北京100192

为提高无人车的避障能力,使其能够在构建的地图环境中高效地进行自动定位和路径规划,提出一种多传感器融合的无人车SLAM系统。对于障碍物监测,采用激光雷达与深度相机信息融合的方法构建地图,以融合得到更精准的栅格图。搭建了履带式差... 详细信息

为提高无人车的避障能力,使其能够在构建的地图环境中高效地进行自动定位和路径规划,提出一种多传感器融合的无人车SLAM系统。对于障碍物监测,采用激光雷达与深度相机信息融合的方法构建地图,以融合得到更精准的栅格图。搭建了履带式差速底盘运动学模型,通过融合IMU数据提高位姿估计精度;分析了贝叶斯推理方法,在决策层以该方法有效融合激光雷达与深度相机的数据;提出基于卡尔曼滤波算法动态调整权重将雷达与相机的后验概率融合,得到最终的地图栅格信息。最后,根据融合后的数据构建地图并实现自主导航的功能。通过对比实验发现,改进的多传感器融合建图算法定位精度综合提高了91.67%,实时的整体性能提升了54.46%,栅格建图完整性提升了6.59%。

关键词：贝叶斯算法融合建图激光雷达深度相机 ROS2

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一种参数自适应的统计滤波降噪算法

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应用激光 2024年第9期44卷 124-132页

作者：吴姝王涛崔英花冯浩宋橙林北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100101 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100101

在车载激光雷达采集点云数据的过程中,难以避免地会产生一些噪声或离群点。为解决车载激光雷达点云数据中的降噪问题,采用一种参数自适应的统计滤波点云去噪算法。首先根据不同驾驶环境的兴趣区域,应用条件滤波为点云进行粗降噪,然后运... 详细信息

在车载激光雷达采集点云数据的过程中,难以避免地会产生一些噪声或离群点。为解决车载激光雷达点云数据中的降噪问题,采用一种参数自适应的统计滤波点云去噪算法。首先根据不同驾驶环境的兴趣区域,应用条件滤波为点云进行粗降噪,然后运用点云集的统计特征和间隔统计量作为聚类特征,计算出每个点云的邻域点个数以及统计滤波的截断阈值倍数,最后运用所提出的改进统计滤波算法进行精降噪。经过理论分析和实验验证,该算法无须人工输入参数,充分考虑了点云在不同驾驶环境中的特点。在实验中,将所提算法与半径滤波以及双边滤波算法做对比,结果表明,所提算法的滤波准确度可达94%,优于一般的滤波方式。

关键词：遥感和传感器车载激光雷达间隔统计量点云滤波

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基于可视图谱特征融合的行星齿轮箱故障诊断

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电子测量技术 2024年第24期47卷 171-178页

作者：荆新岚黄民马超北京信息科技大学机电工程学院北京100192 北京信息科技大学现代测控教育部重点实验室北京100192

针对行星齿轮箱振动信号频率信息复杂、时变性强、调制特征明显的问题,提出了基于可视图谱特征融合的行星齿轮箱故障诊断方法。首先将行星齿轮箱信号进行Welch变换得到功率谱,采取可视图算法构建图谱,计算图谱节点的中心性指标并融合成... 详细信息

针对行星齿轮箱振动信号频率信息复杂、时变性强、调制特征明显的问题,提出了基于可视图谱特征融合的行星齿轮箱故障诊断方法。首先将行星齿轮箱信号进行Welch变换得到功率谱,采取可视图算法构建图谱,计算图谱节点的中心性指标并融合成特征矩阵,最后使用改进的CNN-Inception模型分类得到齿轮箱故障诊断结果。实验结果表明,该方法可以准确识别行星齿轮箱故障,在两种工况的实验数据集上准确率可以达到98.57%,模型具有泛化性。相较于其他方法,该方法能够实现高效、准确的故障诊断。

关键词：可视图特征融合行星齿轮箱故障诊断

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基于改进EMD方法的FBG传感网络光谱基线校正研究

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仪器仪表学报 2022年第1期43卷 190-197页

作者：吕峥庄炜吴越张旭祝连庆北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100016 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192 北京市光电测试技术重点实验室北京100192

针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络中,由于环境条件导致的光谱信号基线漂移问题,本文提出一种基于改进经验模态分解(EMD)的光谱信号校正方法。用该方法对仿真数据处理,处理后光谱可通过设置阈值划分出各FBG反射峰区,验证了改进EMD方法的... 详细信息

针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络中,由于环境条件导致的光谱信号基线漂移问题,本文提出一种基于改进经验模态分解(EMD)的光谱信号校正方法。用该方法对仿真数据处理,处理后光谱可通过设置阈值划分出各FBG反射峰区,验证了改进EMD方法的可行性。通过实验采集在光纤通路损耗及端面反射影响下、产生基线漂移情况的FBG传感网络光谱信号,并使用改进EMD法、小波软阈值法和惩罚最小二乘法进行实时的光谱校正处理,运用高斯非线性拟合法计算正常和校正后光谱的各FBG中心波长。结果显示,运用改进EMD法校正后计算的各FBG中心波长,传感信号存活率分别提高48.9%和61.6%,平均偏差和偏差标准差最小,分别为4.33、6.28和6.01、6.58 pm。该方法校正后的光谱信号能为物理量检测提供可靠信息。

关键词： FBG传感网络光谱信号校正改进EMD方法阈值

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基于DRSN的MG-Y激光器快速准连续波长调谐方法

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光子学报 2024年第8期53卷 160-169页

作者：杜雨蒙庄炜张旭王乐董明利北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100016 广州南沙光子感知技术研究院广州511462

针对调制光栅Y分支(Modulated Grating Y-branch,MG-Y)可调谐半导体激光器难以在调谐范围内进行快速、准确的准连续波长调谐问题,提出了一种基于深度残差收缩网络的MG-Y激光器控制参数表快速生成方法。该方法使用光电二极管采集光功率,... 详细信息

针对调制光栅Y分支(Modulated Grating Y-branch,MG-Y)可调谐半导体激光器难以在调谐范围内进行快速、准确的准连续波长调谐问题,提出了一种基于深度残差收缩网络的MG-Y激光器控制参数表快速生成方法。该方法使用光电二极管采集光功率,相较光谱仪采集波长的方法,其采集速率可大幅提高;采用深度残差收缩神经网络模型对MG-Y激光器电流调谐区域进行快速分类;结合激光器的电流调谐特性,采用拉格朗日插值方法,生成高精度控制参数表,实现MG-Y激光器快速、准确的准连续波长调谐。实验结果表明,用深度残差收缩模型对电流调谐区域分类的时间小于20 s,生成的控制参数表控制激光器输出波长精度为1 pm,稳定性为0.28 pm,法布里-珀罗标准具解调波长稳定性为1.8 pm,对光纤布拉格光栅应变传感器的应变解调精度为1με,稳定性为0.6με。该方法大幅提升了生成控制参数表的速度,满足光纤传感解调应用需求。

关键词：调制光栅Y分支激光器波长控制深度残差收缩网络控制参数表快速光功率采集

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一种联合语义和关联匹配的工程咨询报告检索模型

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北京邮电大学学报 2024年第2期47卷 123-129页

作者：张乐杜一凡吕学强李业龙夏雷北京信息科技大学网络文化与数字传播北京市重点实验室北京100101 北京市工程咨询有限公司北京100124

提出了一种面向工程咨询报告的文本检索模型,通过联合语义匹配和关联匹配实现了标题与段落的准确、高效检索,可有效地辅助工程咨询报告的撰写工作。首先,基于工程咨询报告的文本检索语料集,对对比学习模型进行微调,并对标准的基于变换... 详细信息

提出了一种面向工程咨询报告的文本检索模型,通过联合语义匹配和关联匹配实现了标题与段落的准确、高效检索,可有效地辅助工程咨询报告的撰写工作。首先,基于工程咨询报告的文本检索语料集,对对比学习模型进行微调,并对标准的基于变换器的双向编码器(Vanilla BERT)模型进行初始化;接着,利用Vanilla BERT模型和线性层对语料文本进行训练,得到语义匹配分数。同时,构建了文本信息和关键词信息的义原词向量表示,并通过深度文本交互模型获得关联匹配分数。将语义匹配分数和关联匹配分数归一化后进行加权融合,得到最终的匹配分数,完成标题与段落之间的文本检索。在所提模型中结合了上下文向量表示和文本交互匹配方法,相较于最优的对比模型,所提模型的P@20评价指标提升了7.49%,有效增强了文本检索的效果。

关键词：文本检索联合排序词向量字向量义原

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基于改进蚁群算法的步行街火灾疏散路径规划

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电子测量技术 2024年第16期47卷 73-82页

作者：朱翠罗宇豪王占刚戴娟北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100192 北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100026

商业步行街作为新兴建筑,方便了人们的生活,但也潜藏着严重的火灾风险。针对商业步行街突发火灾事件时的人员疏散问题,提出了在烟气环境下基于改进蚁群算法的路径规划算法。首先,采用高斯烟羽模型计算道路上烟气的浓度值,在此基础上采... 详细信息

商业步行街作为新兴建筑,方便了人们的生活,但也潜藏着严重的火灾风险。针对商业步行街突发火灾事件时的人员疏散问题,提出了在烟气环境下基于改进蚁群算法的路径规划算法。首先,采用高斯烟羽模型计算道路上烟气的浓度值,在此基础上采用当量距离代替欧氏距离量化气体对人的损害,同时考虑人群密度对速度的影响,提出改进的启发式函数。考虑到传统蚁群算法在路径规划中收敛速度慢、易陷入局部最优、冗余节点过多等问题,进一步结合A*算法调整蚁群算法的初始信息素浓度,并改进了路径选择规则、信息素更新规则,加入了防止死锁处理,使得算法在提高全局搜索能力的同时加快搜索效率。最后,对获得的路径进行平滑处理,从而减少冗余节点带来的多余路径长度。通过仿真实验验证了算法不仅在性能方面有了显著的提升,还可以根据火灾环境规划出适合逃生的路径。

关键词：商业步行街路径规划烟气环境蚁群算法

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智能反射面辅助NOMA系统AOA定位算法

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半导体光电 2024年第5期45卷 823-829页

作者：张月霞段世茹北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100101 北京信息科技大学信息与通信系统信息产业部重点实验室北京100101

智能反射面(RIS)由大规模光电器件阵列组成,可以调控入射电磁波的幅度、相位等电磁特性来获得定制化的反射波束,改善非视距(NLOS)环境的无线定位服务问题。构建了一个智能反射面的非正交多址接入(NOMA)定位系统,利用部署在空中的多个RI... 详细信息

智能反射面(RIS)由大规模光电器件阵列组成,可以调控入射电磁波的幅度、相位等电磁特性来获得定制化的反射波束,改善非视距(NLOS)环境的无线定位服务问题。构建了一个智能反射面的非正交多址接入(NOMA)定位系统,利用部署在空中的多个RIS对基站发射给用户的信号进行反射,便于用户接收;另外,RIS利用伪随机序列对基站发射的信号进行再调制然后反射至用户,方便用户识别不同RIS反射的信号。最后,用户使用多重信号分类算法估计出多个信号到达角(AOA)来获取定位坐标。仿真结果表明,所提出的方法在NLOS环境下定位精度可达厘米级。

关键词：智能反射面角度估计非正交多址接入到达角定位

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基于液体变焦透镜和振镜的三维光片显微成像系统

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光学学报 2023年第2期43卷 58-68页

作者：李红帝张红霞宋晓敏赵若昕吴国新贾大功刘铁根天津大学光电信息技术教育部重点实验室天津300000 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

搭建了一种基于液体变焦透镜和振镜的三维光片显微成像系统,设计了振镜、液体变焦透镜、相机的同步控制采集成像系统,通过调谐振镜和液体变焦透镜,使得光片激发样品和成像同步,获得样品不同切面的图像堆栈并实现样品的三维重建。当采用... 详细信息

搭建了一种基于液体变焦透镜和振镜的三维光片显微成像系统,设计了振镜、液体变焦透镜、相机的同步控制采集成像系统,通过调谐振镜和液体变焦透镜,使得光片激发样品和成像同步,获得样品不同切面的图像堆栈并实现样品的三维重建。当采用数值孔径为0.3、放大倍率为10的成像物镜时,该系统的轴向扫描范围为507μm,横向视场达到1970μm×1300μm,横向分辨率为1.32μm,轴向分辨率可达12.75μm。在轴向扫描过程中,系统的放大倍率保持恒定,可以用于对一定尺寸生物样品的成像实验和相关研究,并通过对斑马鱼胚胎进行成像验证所提系统对厚生物样品成像的可行性。

关键词：成像系统光片显微成像液体变焦透镜振镜三维成像

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