检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2021年第10期41卷 214-221页

作者：王书涛展书杰刘诗瑜张靖昆燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

为了提高复杂水环境中性激素的分类识别率,提出一种三维荧光光谱法结合改进的鸡群算法(ICSO)优化支持向量机(SVM)的模型。利用FS920荧光光谱仪对雌酮、雌二醇和雌三醇3种典型性激素的单组分溶液及混合溶液进行荧光特性分析,并在光谱重... 详细信息

为了提高复杂水环境中性激素的分类识别率,提出一种三维荧光光谱法结合改进的鸡群算法(ICSO)优化支持向量机(SVM)的模型。利用FS920荧光光谱仪对雌酮、雌二醇和雌三醇3种典型性激素的单组分溶液及混合溶液进行荧光特性分析,并在光谱重叠严重的前提下建立ICSO-SVM模型对3种性激素进行分类鉴别。ICSO-SVM模型不仅训练过程稳定,收敛速度快,而且测试集的性激素识别率为100%,均优于PSO-SVM模型。结果表明,三维荧光光谱法结合ICSO-SVM模型是一种有效的性激素检测方法。

关键词：光谱学支持向量机(SVM) 改进鸡群算法性激素检测

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三维荧光光谱结合二阶校正方法同时测定水中两种酚类

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光谱学与光谱分析 2020年第1期40卷 119-124页

作者：孙洋洋张立娟王玉田商凤凯王选瑞张慧燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004 河北环境工程学院河北秦皇岛066102

水是生命之源,人们日常生产生活离不开水。近年来水体污染日趋严重,已经危害到人类的健康。酚类化合物(Phenolic Compound)是一种广泛存在且很难降解的有机污染物,指的是芳香烃中苯环上的氢原子被羟基取代所生成的含羟基衍生物,毒性很强... 详细信息

水是生命之源,人们日常生产生活离不开水。近年来水体污染日趋严重,已经危害到人类的健康。酚类化合物(Phenolic Compound)是一种广泛存在且很难降解的有机污染物,指的是芳香烃中苯环上的氢原子被羟基取代所生成的含羟基衍生物,毒性很强,对动植物及人类的生命活动有严重危害。实验研究对象选取间苯二酚(resorcinol,RES)和对苯二酚(hydroquinone,HYD)来配制待测样本,并且在其中3组预测样本中加入苯酚(phenol,PHE)作为干扰物,待测样本和空白溶剂分别用FS920稳态荧光光谱仪(edinburgh instruments,EI)扫描得到荧光光谱数据。对所得到的数据通过扣除空白溶剂法来消除拉曼散射的影响,得到的数据在消除干扰的同时最大程度保留下来原光谱所包含的重要信息。校正后光谱变得更加圆滑,荧光强度显著增强,因此,校正处理后的光谱信息更为准确。利用三维荧光光谱(EEM)结合平行因子分析(PARAFAC)和交替惩罚三线性分解(APTLD)两种二阶校正方法,分别完成在不含干扰物和含有干扰物、同时激发-发射光谱严重重叠时对间苯二酚、对苯二酚的快速、直接、准确测量,并给出定性、定量分析结果。PARAFAC算法对混合体系的组分数(即化学秩)较敏感,组分数选取过大易使其陷入计算"沼泽",迭代次数增多,计算耗时变长。故本文利用核一致诊断法(CORCONDIA)预估计出准确的组分数,保证PARAFAC算法更加快速准确。从定性分析结果知,当不含有干扰物时,PARAFAC能够准确分辨出间苯二酚和对苯二酚,二者荧光峰位置极为接近,很难用传统方法分辨,体现出将三维荧光光谱技术与化学计量学二阶校正方法相结合所具有的"二阶优势";定量分析结果给出,在有干扰物共存时,分别应用两种二阶校正法解析光谱数据结果显示:PARAFAC的浓度预测回收率为93.4%±0.5%~97.1%±1.0%,预测均方根误差小于0.190 mg·L^-1;APTLD的浓度预测回收率为95.9%±1.6%~97.2%±0.8%,预测均方根误差小于0.116 mg·L^-1,通过比较两种方法性能得:PARAFAC对待测物组分数敏感,对待分解的光谱数据严格线性要求高;而APTLD对混合物组分数不敏感,计算速度快,抗噪声能力较强,结果稳定,具有较明显的优势。

关键词：交替惩罚三线性分解三维荧光光谱二阶优势精密度酚类

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广义S变换的参数优化及在电能质量分析中的应用

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中国科学：技术科学 2016年第6期46卷 593-601页

作者：张淑清李盼张立国胡永涛张航飞任爽燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

针对广义S变换(generalized S-transform,GST)的参数优化困难问题,提出一种GST参数优化方法并应用到电能质量扰动分类与扰动参数检测中.对基频点对应的参数r独立设置突出时域扰动特征,便于其他频点的参数优化专注于频域扰动,使优化后的... 详细信息

针对广义S变换(generalized S-transform,GST)的参数优化困难问题,提出一种GST参数优化方法并应用到电能质量扰动分类与扰动参数检测中.对基频点对应的参数r独立设置突出时域扰动特征,便于其他频点的参数优化专注于频域扰动,使优化后的广义S变换(optimized generalized S-transform,OGST)能同时表征较高精度的时域扰动和频域扰动信息.提出确定r的优化指标,使r的求取具有自适应性和理论依据.基于OGST的时频矩阵,提出4种扰动特征,并设计决策树分类器进行分类识别.同时实现对扰动起止时间、扰动幅值、谐波成分等扰动参数的检测.仿真数据及实测数据分析表明OGST抗干扰能力强、识别精度和检测精度高.

关键词：优化广义S变换参数优化决策树电能质量分析

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紫光LED激发孟加拉红诊断早期口腔肿瘤

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中国激光 2009年第10期36卷 2662-2665页

作者：郑龙江胡远婷田广军燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室河北秦皇岛066004

采用405nm发光二极管（LED）作为激发光源，选用孟加拉红（RB）作为光敏剂，可对早期口腔肿瘤进行诊断。正常的口腔黏膜不会被孟加拉红染色，而当口腔产生癌前病变或者生成肿瘤时，孟加拉红就会将病变部位染色。通过光谱测量可知，被染... 详细信息

采用405nm发光二极管（LED）作为激发光源，选用孟加拉红（RB）作为光敏剂，可对早期口腔肿瘤进行诊断。正常的口腔黏膜不会被孟加拉红染色，而当口腔产生癌前病变或者生成肿瘤时，孟加拉红就会将病变部位染色。通过光谱测量可知，被染色病变部位的特征荧光光谱波长范围为570～600nm，而正常口腔组织的特征荧光光谱中心波长约在480nm。当癌前病变发展成恶性肿瘤之后，其特征荧光光谱发生改变，在630nm和690nm处各有一个典型的卟啉峰。以此为依据并结合光致荧光技术，采用荧光比例法，可以对口腔癌前病变进行诊断，灵敏度和特异性分别可达到95％和92．5％。这种无创、快速、早期的诊断方法，可以显著提高口腔癌患者的存活率。

关键词：光谱学荧光诊断比例法口腔肿瘤孟加拉红

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基于混沌振子的低信噪比语音端点检测新方法

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仪器仪表学报 2009年第7期30卷 1432-1435页

作者：王娜郑德忠张淑清燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室秦皇岛066004

Duffing振子相变对与参考信号频差较小的周期小信号具有敏感性,对白噪声和与参考信号频差较大的周期干扰信号具有免疫力。利用语音的准周期性提出了一种基于混沌理论的语音端点检测新算法,讨论了如何利用Duffing振子的间歇混沌特性来检... 详细信息

Duffing振子相变对与参考信号频差较小的周期小信号具有敏感性,对白噪声和与参考信号频差较大的周期干扰信号具有免疫力。利用语音的准周期性提出了一种基于混沌理论的语音端点检测新算法,讨论了如何利用Duffing振子的间歇混沌特性来检测语音端点。将含噪语音作为Duffing振子的外部参考信号的摄动,根据系统相图是否改变来检测语音段和噪声段。通过尺度变换并设计了振子阵列以检测频率范围较大的语音信号。实验结果表明,基于混沌的语音端点检测算法在低信噪比下明显优于传统的能量语音端点检测法。

关键词：语音低信噪比端点检测混沌 Duffing振子间歇混沌

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动静态特征融合的正面视角步态识别

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光电工程 2013年第11期40卷 83-88页

作者：陈华曹真胡春海燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

针对正面步态识别中遇到背景颜色与人的穿着相接近或者人体下肢有阴影等情况,提出一种改进的背景减差法,利用髋关节将人体分为上下两个部分,采用分部阈值进行背景减差,提取人体二值化轮廓。对于周期检测,首先利用髋关节思想找到P点,然... 详细信息

针对正面步态识别中遇到背景颜色与人的穿着相接近或者人体下肢有阴影等情况,提出一种改进的背景减差法,利用髋关节将人体分为上下两个部分,采用分部阈值进行背景减差,提取人体二值化轮廓。对于周期检测,首先利用髋关节思想找到P点,然后利用P点找到人体左右脚最低点,并根据两脚间高低距离差所产生的角度计算步态周期并将其用于描述步态序列的动态特征;获得关键帧,并且进行归一化,分别提取它们的统一Hu矩和步态周期,用于描述步态序列的静态特征;将这两种特征进行融合,弥补了单一特征带来的识别率低的问题。最后,采用支持向量机(SVM)进行分类识别。本文的识别实验均在中科院步态数据库(CASIA)上进行训练,识别率达到97%以上。结果证明,该算法具有较好的识别速度和识别率。

关键词：步态识别正面视角统一Hu矩特征融合支持向量机

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密集连接网络在SAR与多光谱影像融合中的应用

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光学精密工程 2021年第5期29卷 1145-1153页

作者：王书涛崔凯孔德明刘诗瑜吴兴燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

为克服单一卫星传感器成像的不足,提出了基于密集连接网络的合成孔径雷达(SAR)与多光谱影像的融合算法。首先分别对SAR影像与多光谱影像进行预处理,使用双三次插值法重采样到同一空间分辨率下,然后使用密集连接网络来分别提取影像的特征... 详细信息

为克服单一卫星传感器成像的不足,提出了基于密集连接网络的合成孔径雷达(SAR)与多光谱影像的融合算法。首先分别对SAR影像与多光谱影像进行预处理,使用双三次插值法重采样到同一空间分辨率下,然后使用密集连接网络来分别提取影像的特征图,并采用区域能量最大的融合策略将深度特征进行融合,将融合图像输入到预训练的解码器中进行重构,获得最终融合影像。实验采用哨兵1号SAR影像、Landsat-8影像和高分1号卫星影像进行验证,并与基于成分替换、基于多尺度分解和基于卷积神经网络的代表性方法进行对比试验。实验结果表明,基于密集连接网络的融合算法在多尺度结构相似度指标上的精度高达0.9307,在其他多种评价指标上也都优于其他融合算法,SAR影像的细节信息和多光谱影像的光谱信息得到很好的保留。

关键词：合成孔径雷达图像融合密集连接网络多光谱

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下肢康复机器人的自适应人机交互控制策略

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自动化学报 2018年第4期44卷 743-750页

作者：杜义浩邱石谢平郭子晖吴晓光李小俚燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

针对康复机器人运动过程中的人机交互性问题,提出一种下肢康复机器人自适应人机交互控制策略.提取伸屈运动中下肢表面肌电信号(Surface electromyography,sEMG)和足底压力特征,分别用于表征下肢运动意图和人机交互力(Interaction force,... 详细信息

针对康复机器人运动过程中的人机交互性问题,提出一种下肢康复机器人自适应人机交互控制策略.提取伸屈运动中下肢表面肌电信号(Surface electromyography,sEMG)和足底压力特征,分别用于表征下肢运动意图和人机交互力(Interaction force,IF)信息,建立基于sEMG-IF的人机交互信息融合模型,实现下肢康复机器人运动轨迹的在线规划;考虑主动康复运动过程中的人机交互作用,建立具有时变动态特性的人机系统动力学模型,设计间接模糊自适应控制器对期望轨迹进行跟踪控制,实现下肢康复机器人自适应人机交互控制.通过对5名被试者进行下肢康复机器人运动控制实验研究,验证所提方法的可行性和有效性.

关键词：下肢康复机器人运动意图人机交互自适应控制

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基于LMD近似熵和FCM聚类的机械故障诊断研究

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仪器仪表学报 2013年第3期34卷 714-720页

作者：张淑清孙国秀李亮李新新监雄燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

提出一种基于局部均值分解(local mean decomposition,LMD)近似熵和模糊C均值聚类(fuzzy C-means clustering,FCM)相结合的机械故障诊断方法。首先对机械振动信号进行LMD分解,得到若干具有物理意义的乘积函数(product function,PF)分量... 详细信息

提出一种基于局部均值分解(local mean decomposition,LMD)近似熵和模糊C均值聚类(fuzzy C-means clustering,FCM)相结合的机械故障诊断方法。首先对机械振动信号进行LMD分解,得到若干具有物理意义的乘积函数(product function,PF)分量,再通过相关性分析,筛选出与原始信号相关性最大的3个分量作为数据源,求取其近似熵作为特征向量,最后通过FCM模糊聚类对特征向量进行识别分类。实验表明,基于LMD近似熵和FCM模糊聚类相结合的方法对机械故障信号能够有效准确地进行识别分类,此外,将该方法与基于EMD近似熵和FCM结合的方法进行对比,结果表明该方法具有更好的故障识别效果。

关键词：局部均值分解模糊C均值聚类近似熵故障诊断

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三维荧光光谱结合EEMD与SWATLD测定水中多环芳烃

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光谱学与光谱分析 2019年第8期39卷 2595-2601页

作者：张慧张立娟王玉田商凤凯张艳孙洋洋王选瑞王书涛燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004 河北环境工程学院河北秦皇岛066102

多环芳烃(PAHs)类物质具有致畸、致癌、致突变的性质,严重污染生态环境,进而对人类的健康及动植物生长造成威胁。 PAHs通过排污、大气沉降、地表径流等各种循环途径进入水环境中,由于种类众多且化学性质相似,常规的检测方法如化学滴定... 详细信息

多环芳烃(PAHs)类物质具有致畸、致癌、致突变的性质,严重污染生态环境,进而对人类的健康及动植物生长造成威胁。 PAHs通过排污、大气沉降、地表径流等各种循环途径进入水环境中,由于种类众多且化学性质相似,常规的检测方法如化学滴定法、电化学法等很难实现快速准确的测定。为实现复杂体系中PAHs的定性与定量,工作中基于三维荧光光谱分析法,结合集合经验模态分解(EEMD)去噪与自加权交替三线性分解(SWATLD)二阶校正,对超纯水以及池塘水环境中的苊(ANA)和萘(NAP)进行分析测定。首先选择合理的浓度配制样本,用FS920荧光光谱仪测得样品的三维荧光光谱,利用空白扣除法将光谱数据中的散射消除,得到真实的光谱数据。然后对去除散射的数据进行EEMD降噪处理,该方法具有自适应性强、参数设置简便的优点,能够去除嘈杂信息,提高数据信噪比,并将去噪参数与快速傅里叶变换、小波滤波和经验模态分解进行比较。最后用SWATLD算法以“数学分离”代替“化学分离”,对超纯水和池塘水环境中光谱重叠的ANA和NAP进行定性识别和定量预测,该算法对组分数的选择不敏感,能够在未知干扰物共存情况下实现多组分目标分析物的同时检测,即具有“二阶优势”,并将预测结果与平行因子分析进行比较。结果表明空白扣除法能够成功将拉曼散射消除。 EEMD降噪方法使ANA和NAP的光谱更加规整平滑,有效信息更加突出,该方法去噪后数据信噪比为16.845 2,均方根误差为11.136 6,波形相似系数为0.990 9,三项指标均优于快速傅里叶变换和经验模态分解等其他去噪方法,能达到小波滤波的去噪效果并且不用设置先验参数。利用SWATLD二阶校正方法得到验证样本中ANA与NAP的分解光谱与实际光谱基本吻合,平均预测回收率分别为96.4%和104.2%,预测均方根误差分别为0.105和0.092 μg·L^-1;在存在未知干扰物的池塘水样本中,分解出的光谱依然能与实际光谱吻合, ANA与NAP两者的平均预测回收率分别为94.8%和105.5%,预测均方根误差分别为0.067和0.169 μg·L^-1;与平行因子分析相比,两项指标均具有优势。

关键词：多环芳烃三维荧光光谱集合经验模态分解自加权交替三线性

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