检索结果-内蒙古大学图书馆

应用光学 2024年第6期45卷 1197-1203页

作者：曹子木陈云云蒋健南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气与海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学气象光子学与光电探测江苏国际联合实验室江苏南京210044

在莫尔层析技术的实际应用中,莫尔条纹有效区域的智能化识别是至关重要的一步。针对手动确定有效区域过程繁琐且不够准确的现状,提出了一种智能识别莫尔条纹有效区域的方法。首先,结合Otsu算法和数学形态学对莫尔条纹进行预处理;然后,... 详细信息

在莫尔层析技术的实际应用中,莫尔条纹有效区域的智能化识别是至关重要的一步。针对手动确定有效区域过程繁琐且不够准确的现状,提出了一种智能识别莫尔条纹有效区域的方法。首先,结合Otsu算法和数学形态学对莫尔条纹进行预处理;然后,获取有无被测流场的直条纹和弯曲条纹的光强图像差值;最后,基于高斯拟合确定有效区域坐标。为了验证该方法的可行性和普适性,将其应用于不同流场结构、对比度和条纹宽度的莫尔条纹的实际有效区域识别,成功实现了自动、准确的莫尔条纹有效区域提取。该方法显著简化了算法结构,以较低的计算成本实现了莫尔条纹的精准可靠的有效区域识别。

关键词：莫尔条纹有效区域识别 Otsu算法数学形态学

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火箭下投式探空温度传感器设计

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科学技术与工程 2023年第1期23卷 246-255页

作者：汤鸿霄刘清惓杨杰段然葛祥建恽雨涵南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

针对传统探空仪飞行高度难以突破至30~80 km的问题,设计了一种用于探测30~80 km高空大气环境的火箭下投式探空仪,包括一种以热电偶组成阵列的探空温度传感器,可降低高空太阳辐射引起的温度测量误差。首先,采用计算流体动力学(computatio... 详细信息

针对传统探空仪飞行高度难以突破至30~80 km的问题,设计了一种用于探测30~80 km高空大气环境的火箭下投式探空仪,包括一种以热电偶组成阵列的探空温度传感器,可降低高空太阳辐射引起的温度测量误差。首先,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对不同尺寸的热电偶温度探头开展辐射误差数值求解研究。其次,利用CFD方法计算出表面涂覆了不同太阳辐射吸收率材料的热电偶探头的辐射误差,通过各个探头之间的辐射误差比值推算出环境温度。再次,利用支持向量机(support vector machine,SVM)算法对太阳辐射误差数值求解结果进行数据融合处理。最后,搭建低气压风洞、太阳模拟器实验平台,开展实验验证研究。实验结果表明,火箭下投式探空仪搭载的温度传感器的测量误差平均值为0.107℃,误差均方根为0.22℃。

关键词：超高空气象探测探空仪阵列式传感器太阳辐射误差

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基于U-Net改进的日平均2 m气温订正方法

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应用科学学报 2025年第1期43卷 51-65页

作者：王冰轮方巍南京信息工程大学计算机学院江苏南京210044 南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开放实验室江苏南京210041 苏州大学江苏省计算机信息处理技术重点实验室江苏苏州215000

针对数据订正常用的深度学习模型U-Net中不能充分学习空间特征以及图像细节信息丢失的问题,提出了S-CUnet 3+模型。S-CUnet 3+采取以下两个措施对U-Net进行改进:一是将原模型与能够学习图片全局特征的Swin Transformer有机结合起来;二... 详细信息

针对数据订正常用的深度学习模型U-Net中不能充分学习空间特征以及图像细节信息丢失的问题,提出了S-CUnet 3+模型。S-CUnet 3+采取以下两个措施对U-Net进行改进:一是将原模型与能够学习图片全局特征的Swin Transformer有机结合起来;二是引入多尺度连接操作。模型还采用了预训练与微调的训练策略针对多个预报步长同时订正。7个预报步长的日平均2 m气温预报值订正的实验结果表明,S-CUnet 3+模型对所有预报步长的预报都有明显的订正效果,其中24 h预报步长的订正效果最好,平均绝对误差和均方根误差分别下降了50.64%和49.25%,且相比于基于历史资料的模式距平积分预报订正、分位数回归、岭回归、U-Net、CU-Net、Dense-CUnet和RA-UNet这7种订正方法,S-CUnet 3+取得了更好的订正效果。

关键词：数据订正深度学习 Swin Transformer 预训练微调

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基于罗氏线圈和CEEMDAN的雷电流波形测量方法

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电子测量与仪器学报 2025年第2期39卷 102-112页

作者：徐伟李想王学孟刘岩南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 广州市气象公共服务中心广州511400 中国气象局交通气象重点开放实验室南京气象科技创新研究院南京210041 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

浪涌保护器中嵌入雷电流波形测量模块为其老化分析提供了数据支撑。针对目前浪涌保护器中雷电流测量存在不能记录完整电流波形、噪声较大的问题,通过分析雷电流波形的时频特性,设计由罗氏线圈传感器、低噪声宽带放大、单端转差分、高速... 详细信息

浪涌保护器中嵌入雷电流波形测量模块为其老化分析提供了数据支撑。针对目前浪涌保护器中雷电流测量存在不能记录完整电流波形、噪声较大的问题,通过分析雷电流波形的时频特性,设计由罗氏线圈传感器、低噪声宽带放大、单端转差分、高速模数转换器和现场可编程门阵列(FPGA)等组成的雷电流波形测量系统。FPGA完成采集信号的处理、数据的缓存发送以及雷击计数等功能。通过差分电路和自适应噪声完备集合经验模态分解相结合的方法减小噪声对雷电流波形的影响,采用阈值与斜率联合触发方式,提高雷电流冲击次数计数的准确度。利用雷电防护实验室的雷电流组合波发生器对系统和去噪方法进行了实验测试,结果表明,系统能完整精确地记录雷电流波形,峰值1~10 kA范围内雷电流采集无漏触发现象,峰值的最大测量误差为1.27%,半峰值到达时间的测量误差≤0.2μs,前峰平均坡度测量误差≤2.04%。系统将推动浪涌保护器的智能化发展,并为雷电研究提供数据支撑。

关键词：浪涌保护器雷电流罗氏线圈 FPGA CEEMDAN

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基于HSI色彩空间和分水岭算法的冰雹特征参数测量

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计算机应用与软件 2023年第4期40卷 147-153页

作者：张思炜南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学滨江学院江苏无锡214105 南京信息工程大学江苏省大气环境与设备技术协同创新中心江苏南京210044

为了促进冰雹灾害等级评估工作的高效进行,提出一种测量冰雹特征参数的方法。该方法统计冰雹图片的HSI颜色范围,用先验的颜色范围来分割出冰雹并通过形态学滤除噪声,针对冰雹颗粒粘连情况运用基于分水岭算法分割边界。分别采用统计像素... 详细信息

为了促进冰雹灾害等级评估工作的高效进行,提出一种测量冰雹特征参数的方法。该方法统计冰雹图片的HSI颜色范围,用先验的颜色范围来分割出冰雹并通过形态学滤除噪声,针对冰雹颗粒粘连情况运用基于分水岭算法分割边界。分别采用统计像素法、Freeman链码和改进的最小外接矩形法来测量冰雹颗粒的面积、周长和直径并与相关算法进行了实验比较。实验结果表明该方法精准度高、相关性较好,冰雹周长、面积和直径的均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)分别为0.2081 cm、0.2124 cm 2和0.9314 cm,决定系数(R 2)分别为0.8814、0.8736和0.9314,测量值平均误差在2%~6%之间。研究结果可为冰雹灾害相关的研究者提供准确的数据参考。

关键词：图像分割 HSI颜色空间分水岭算法距离变换参数测量

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脉冲噪声下基于NAT函数的LFM信号多径时延估计

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电子测量与仪器学报 2022年第7期36卷 73-81页

作者：陈梦行鸿彦王海峰南京信息工程大学江苏省气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

针对脉冲噪声环境下无法准确估计线性调频(LFM)信号多径时延的问题,分析非线性幅值变换法抑制脉冲噪声的原理,设计了一种新的非线性幅值变换函数P-NAT(piecewise-NAT)函数,证明了任意随机变量经该函数变换后存在有限二阶矩,提出了基于P-... 详细信息

针对脉冲噪声环境下无法准确估计线性调频(LFM)信号多径时延的问题,分析非线性幅值变换法抑制脉冲噪声的原理,设计了一种新的非线性幅值变换函数P-NAT(piecewise-NAT)函数,证明了任意随机变量经该函数变换后存在有限二阶矩,提出了基于P-NAT函数的LFM信号多径时延估计方法。分别对发射信号和P-NAT函数变换后的含噪多径接收信号进行最佳阶次FRFT,根据FRFT域的峰值位置偏移量和时延的关系,实现LFM信号的多径时延估计。仿真结果表明,该方法在广义信噪比为0 dB、噪声特征指数大于0.2的情况下,时延估计归一化均方根误差小于10^(-4),适用于低信噪比和强脉冲噪声环境下的LFM信号多径时延估计。

关键词：多径时延估计非线性幅值变换 α稳定分布分数阶傅里叶变换

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基于边界寻找算法的高温复杂流场区域划分

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激光与光电子学进展 2023年第5期60卷 111-116页

作者：程伟昊陈云云陈雅宜徐梦南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏省大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省气象光子学与光电探测国际合作联合实验室江苏南京210044

在利用莫尔层析技术测量高温复杂流场关键物理参数时,流场的区域划分能够更好地确定成分,这对确保测量精度显得尤为重要。考虑到实际被测流场结构的复杂性,提出了一种自动寻找流场边界的算法对高温复杂流场进行区域划分。为验证算法的... 详细信息

在利用莫尔层析技术测量高温复杂流场关键物理参数时,流场的区域划分能够更好地确定成分,这对确保测量精度显得尤为重要。考虑到实际被测流场结构的复杂性,提出了一种自动寻找流场边界的算法对高温复杂流场进行区域划分。为验证算法的有效性和合理性,选取两类典型流场(氩弧等离子体和丙烷-空气火焰流场)进行了实验验证。结果表明,此算法可以显著提高流场区域划分的效率和精度,相关研究成果可以为结构较为复杂的流场重建问题提供一定的基础和思路。

关键词：边界寻找区域划分莫尔层析技术复杂流场重建

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基于时差和聚类算法的闪电定位方法

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电子测量与仪器学报 2022年第12期36卷 176-184页

作者：郑玉兰徐伟南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

闪电的监测与定位对减少雷电灾害具有重要的意义,定位精度是闪电定位系统的关键指标。针对传统定位方法的定位精度受到数据粗差、站网布局影响大的问题,提出一种基于时差和聚类算法的定位方法。基于到达时间差原理对闪电定位数据进行组... 详细信息

闪电的监测与定位对减少雷电灾害具有重要的意义,定位精度是闪电定位系统的关键指标。针对传统定位方法的定位精度受到数据粗差、站网布局影响大的问题,提出一种基于时差和聚类算法的定位方法。基于到达时间差原理对闪电定位数据进行组合定位,采用K-means对组合定位数值进行分类并剔除离群点得到最终精确定位值。以江苏省闪电探测网为例,定量研究了区域内定位误差的数值分布、测时精度和站网布局对定位误差的影响。结果表明,相对传统的到达时间差方法,该方法计算的区域定位误差由5 km减小为2 km;四站定位的均方根误差由0.89 km减少为0.07 km;定位误差受到测时误差的急剧增加变为缓慢增加,且网站布局对定位误差的影响明显减小。

关键词：闪电定位到达时间差聚类算法蒙特卡罗

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深度学习在卫星云图移动预测中的研究综述

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遥感信息 2024年第6期39卷 1-11页

作者：郑行钰方巍陶恩屹南京信息工程大学计算机学院南京210044 南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开放实验室南京210041 苏州大学江苏省计算机信息处理技术重点实验室苏州215000

随着人工智能技术的迅猛发展,神经网络逐渐应用于卫星云图移动预测中,预测的准确率和效率正在不断提高。文章综述了传统方法和深度学习方法在卫星云图移动预测中的研究,旨在使读者全面了解该领域现有的知识和研究进展。首先,介绍了云对... 详细信息

随着人工智能技术的迅猛发展,神经网络逐渐应用于卫星云图移动预测中,预测的准确率和效率正在不断提高。文章综述了传统方法和深度学习方法在卫星云图移动预测中的研究,旨在使读者全面了解该领域现有的知识和研究进展。首先,介绍了云对气候变化的影响以及卫星云图移动预测对气象领域的重要性,并回顾了传统的云移动预测方法,分析了它们的优缺点。其次,简单介绍了该领域常用的深度学习模型的概念,并深入探讨了深度学习方法在卫星云图移动预测中的应用,归纳总结了当前的研究进展,阐述了深度学习相比于传统方法的优点。最后,总结了目前深度学习在该领域所面临的问题与挑战,同时对未来的研究方向进行了展望。

关键词：人工智能神经网络卫星云图深度学习云移动预测

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基于深度感知特征提取的室内场景理解

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计算机工程 2021年第6期47卷 217-224页

作者：陈苏婷张良臣南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

从深度图RGB-D域中联合学习RGB图像特征与3D几何信息有利于室内场景语义分割,然而传统分割方法通常需要精确的深度图作为输入,严重限制了其应用范围。提出一种新的室内场景理解网络框架,建立基于语义特征与深度特征提取网络的联合学习... 详细信息

从深度图RGB-D域中联合学习RGB图像特征与3D几何信息有利于室内场景语义分割,然而传统分割方法通常需要精确的深度图作为输入,严重限制了其应用范围。提出一种新的室内场景理解网络框架,建立基于语义特征与深度特征提取网络的联合学习网络模型提取深度感知特征,通过几何信息指导的深度特征传输模块与金字塔特征融合模块将学习到的深度特征、多尺度空间信息与语义特征相结合,生成具有更强表达能力的特征表示,实现更准确的室内场景语义分割。实验结果表明,联合学习网络模型在NYU-Dv2与SUN RGBD数据集上分别取得了69.5%与68.4%的平均分割准确度,相比传统分割方法具有更好的室内场景语义分割性能及更强的适用性。

关键词：语义特征深度特征特征融合室内场景理解几何信息深度感知特征

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