检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2022年第10期42卷 3031-3038页

作者：张永彬朱丹丹陈颖刘喆段玮靓李少华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 河北先河环保科技股份有限公司河北石家庄050000

藻华现象的频繁发生严重影响了海洋环境和人类的生产活动,因此对水体浮游植物的监测十分重要。三维荧光光谱被广泛应用于水体浮游植物中藻类的群落组成分析和浓度定量分析,然而三维荧光光谱数据中的信息冗余给藻类定性定量分析带来了一... 详细信息

藻华现象的频繁发生严重影响了海洋环境和人类的生产活动,因此对水体浮游植物的监测十分重要。三维荧光光谱被广泛应用于水体浮游植物中藻类的群落组成分析和浓度定量分析,然而三维荧光光谱数据中的信息冗余给藻类定性定量分析带来了一定的影响。针对光谱信息冗余问题,提出了特征区域积分与凸点提取相结合的三维荧光光谱波长选择方法。以抑食金球藻、细长聚球藻、小球藻为研究对象,采用Savitzky-Golay卷积平滑法对三维荧光光谱进行预处理,解决了因外界因素造成的光谱噪声问题,采用马氏距离法剔除三维荧光光谱数据集中的异常光谱样本,运用浓度残差法剔除三维荧光光谱数据集中的异常浓度值样本,然后通过偏最小二乘回归模型的内部交叉验证均方根误差衡量不同特征区域下凸点的可靠性进行波长变量的选择。为验证波长筛选方法的有效性,对三种藻类建立偏最小二乘回归模型,以内部交叉验证决定系数(R^(2))、内部交叉验证均方根误差(RMSECV)作为模型评价指标。与全光谱数据建立的回归模型进行了比较,抑食金球藻、小球藻、细长聚球藻的波长变量由全谱的1071个分别减少到77个、75个、67个,R^(2)分别提高了0.0164,0.002和0.0324,RMSECV分别降低了1.8×10^(5),2.0×10^(5),2.6×10^(5)。与UVE方法相比,抑食金球藻、小球藻、细长聚球藻的波长变量分别减少了599个、357个、317个,R^(2)分别提高了0.0145,0.0004和0.0123,RMSECV分别降低了1.6×10^(5),7.0×10^(4)和1.6×10^(5)。经过该方法进行波长变量选择后,减少了冗余信息,提高了模型预测能力。

关键词：浮游植物三维荧光光谱特征区域凸点波长选择

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自吸式空心针电晕放电离子源的开发及应用

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分析化学 2022年第8期50卷 1143-1149页

作者：滕科国高静杨丽丽余泉王晓浩清华大学深圳国际研究生院先进制造学部燕山大学河北省测试计量技术与仪器重点实验室

搭建了一套自吸式电晕放电离子源，用于挥发性有机物的检测。此离子源结构简单，使用注射器针头作为电晕放电针，利用针头的尖端产生电晕放电，针头中空的结构作为气态样品的传输通路，使样品能高效通过电晕区以提高离子化效率。针尖置... 详细信息

搭建了一套自吸式电晕放电离子源，用于挥发性有机物的检测。此离子源结构简单，使用注射器针头作为电晕放电针，利用针头的尖端产生电晕放电，针头中空的结构作为气态样品的传输通路，使样品能高效通过电晕区以提高离子化效率。针尖置于一个密闭的电晕腔体中，腔体与质谱进样接口直接相连，以利用质谱仪的抽气能力进行自吸式进样，同时还能避免周围环境因素对电离过程的影响。另外，此装置还可以搭配注射器针筒使用，方便样品的采集、存储以及自动进样。测试结果表明，所开发的离子源操作方便、响应快、稳定性好，对苯胺检测可以获得nL/L级的检出限，具有较好的应用前景。

关键词：电晕放电自吸进样质谱挥发性有机化合物注射器

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自监督学习结合对抗迁移的跨工况轴承故障诊断

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计量学报 2024年第9期45卷 1360-1369页

作者：温江涛刘仲雨孙洁娣时培明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 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004

轴承智能故障诊断应用中,由于实际工况复杂多变,极难获得足够的真实故障数据,且目标域和源域信号存在较大差异,导致深度模型的跨工况迁移识别也出现特征提取及分类困难、模型泛化性弱。考虑到目标域存在大量无标签数据,引入无监督思想,... 详细信息

轴承智能故障诊断应用中,由于实际工况复杂多变,极难获得足够的真实故障数据,且目标域和源域信号存在较大差异,导致深度模型的跨工况迁移识别也出现特征提取及分类困难、模型泛化性弱。考虑到目标域存在大量无标签数据,引入无监督思想,提出基于自监督学习结合对抗迁移的改进方法。首先根据信号本身特点创建辅助任务,对大量无标签数据学习,建立源域与目标域故障类别之间的内在联系;再通过对抗域适应和联合最大平均差异将源域知识迁移到目标域中,结合辅助任务优化两域差异,最终实现目标域准确的故障分类。用2个公开的轴承数据集上验证了所提方法的性能,实验结果表明,所提方法的故障诊断识别准确率在多数情况下均高于98%。

关键词：轴承故障诊断自监督学习跨工况对抗迁移

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基于改进CenterNet行人检测研究

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燕山大学学报 2023年第3期47卷 208-215页

作者：金梅秦芊张立国燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省测试计量技术与仪器重点实验室河北秦皇岛066004

针对现有的CenterNet模型在行人检测中由于人体遮挡以及人体姿态多变等所引起的模型精度下降的问题,本文从三个方面对CenterNet进行改进。一是在原CenterNet基础之上设计了特征融合模块,该模块引入了反转卷积,从通道这一角度提取特征并... 详细信息

针对现有的CenterNet模型在行人检测中由于人体遮挡以及人体姿态多变等所引起的模型精度下降的问题,本文从三个方面对CenterNet进行改进。一是在原CenterNet基础之上设计了特征融合模块,该模块引入了反转卷积,从通道这一角度提取特征并与原特征进行融合,丰富了图像的特征表示,使其更好地定位到人体区域;二是提出了一种带有非局部注意力的检测头,通过计算特征图全局像素与当前特征像素相似度,从而对遮挡目标进行区分;三是对损失函数进行改进,将两项损失函数合并成一项,有效地减少了级联误差。实验结果表明,改进的CenterNet在WiderPerson数据集上的平均精度提升了3.29%,漏检率下降了3.26%。在数据集Human detection and tracking using RGB-D camera上的平均精度提升了2.66%,漏检率下降了2.46%。与原CenterNet相比,改进的CenterNet解决了该模型应用于行人检测中精度低的问题。

关键词：深度学习目标检测行人检测注意力

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基于贝叶斯优化长短时神经网络模型的轻度认知障碍诊断方法研究

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生物医学工程学杂志 2023年第3期40卷 450-457页

作者：李昕李振阳刘毅苏芮徐永红景军尹立勇燕山大学电气工程学院生物医学工程研究所河北秦皇岛066004 河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004 秦皇岛市第一医院河北秦皇岛066004

循环神经网络结构极大地优化了时间序列数据的处理能力,但是其网络梯度爆炸以及特征提取能力较差等问题,影响了它在轻度认知障碍(MCI)自动诊断中的应用。针对这一问题,本文提出贝叶斯优化双向长短时神经网络(BO-BiLSTM)构建MCI诊断模型... 详细信息

循环神经网络结构极大地优化了时间序列数据的处理能力,但是其网络梯度爆炸以及特征提取能力较差等问题,影响了它在轻度认知障碍(MCI)自动诊断中的应用。针对这一问题,本文提出贝叶斯优化双向长短时神经网络(BO-BiLSTM)构建MCI诊断模型的研究思路。诊断模型基于贝叶斯算法,结合先验分布与后验概率结果共同作用寻优BO-BiLSTM网络超参数,并采用功率谱密度、模糊熵以及多重分形谱等能够充分反映MCI脑认知状态的多角度特征量作为诊断模型的输入,实现MCI自动诊断。结果表明:基于特征融合的贝叶斯优化BiLSTM网络模型,MCI诊断正确率可达到98.64%,能够有效地完成MCI的诊断评估。综上,基于此优化的长短时神经网络模型,实现了MCI的自动诊断评估,为MCI智能诊断提供了一种新的模型。

关键词：轻度认知障碍双向长短时神经网络贝叶斯优化多特征融合

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类别标签辅助改进稠密网络的变工况轴承故障诊断

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振动与冲击 2022年第17期41卷 204-212页

作者：孙洁娣刘保温江涛时培明闫盛楠肖启阳燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省信息传输与信号处理重点实验室河北秦皇岛066004 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 河南大学人工智能学院郑州475000

基于数据驱动的滚动轴承智能故障诊断得到广泛研究,但多数研究中均假设训练数据与测试数据同分布,考虑到旋转机械实际运转中复杂多变的工况往往导致数据分布产生偏差,使得识别方法的通用性差、实际识别效果不佳。将域适应引入轴承故障... 详细信息

基于数据驱动的滚动轴承智能故障诊断得到广泛研究,但多数研究中均假设训练数据与测试数据同分布,考虑到旋转机械实际运转中复杂多变的工况往往导致数据分布产生偏差,使得识别方法的通用性差、实际识别效果不佳。将域适应引入轴承故障诊断过程中,基于迁移学习提出了一种特征空间域和标签概率分布同步适应的迁移学习网络。该网络将一维稠密卷积网络及注意力机制融合实现复杂故障特征的自动提取;域适应处理通过联合最小化特征概率分布差异和标签概率分布差异来约束网络学习域不变特征;最终对变工况滚动轴承故障实现了高准确度的识别。实验结果表明了该方法的可行性及良好的性能。

关键词：轴承故障诊断变工况稠密卷积网络注意力机制类别标签辅助

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基于三维荧光光谱和GBDT-LR的褐潮藻辨识

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光学学报 2022年第12期42卷 289-297页

作者：陈颖段玮靓杨英刘喆张永彬刘俊飞李少华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 河北先河环保科技股份有限公司河北石家庄050035

近年来频繁发生的褐潮污染给沿海地区经济带来巨大损失。准确、高效地识别褐潮藻对预防海洋环境污染意义重大。采用三维荧光光谱、梯度提升决策树(GBDT)和逻辑回归(LR)相结合的方法,实现了对褐潮藻的准确辨识。为解决LR模型对非线性数... 详细信息

近年来频繁发生的褐潮污染给沿海地区经济带来巨大损失。准确、高效地识别褐潮藻对预防海洋环境污染意义重大。采用三维荧光光谱、梯度提升决策树(GBDT)和逻辑回归(LR)相结合的方法,实现了对褐潮藻的准确辨识。为解决LR模型对非线性数据的特征组合能力较弱的问题,引入GBDT算法,充分利用集成学习算法在处理非线性数据上的优势。将GBDT的预测结果作为新特征代替原来的特征输入LR模型,建立了一种将GBDT与LR相融合的褐潮藻辨识模型(GBDT-LR)。针对复杂海洋环境中其他门类藻的干扰,实验引入小球藻、细长聚球藻等5种不同门类的海藻作为对比,并对处于不同生长周期的褐潮藻辨识情况进行分析。相同条件下通过将所提模型与LR、支持向量机(SVM)和反向传播(BP)神经网络等模型进行对比。结果表明,GBDT-LR在分类准确率、召回率和F1分数等评价指标上均优于其他模型,处于指数生长期的藻类荧光光谱最为稳定,这一时期的褐潮藻辨识结果最好。

关键词：光谱学三维荧光光谱褐潮污染特征提取逻辑回归梯度提升决策树

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γ射线辐照结合VC、烟酰胺对卤驴肉中亚硝酸盐的降解效果

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食品科学 2024年第16期45卷 197-203页

作者：赵志磊李昊轩牛晓颖陈萌庞艳苹河北大学质量技术监督学院河北保定071002 计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心河北保定071002 河北省能源计量与安全检测技术重点实验室河北保定071002 河北大学地理标志研究院河北保定071002

利用离子色谱探究γ射线辐照剂量、VC含量、烟酰胺含量对亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中亚硝酸盐降解率的影响,同时利用气相色谱-质谱联用对γ射线辐照后卤驴肉中挥发性化合物成分进行分析。结果表明:γ射线辐照能够有效降解亚硝酸盐水溶液... 详细信息

利用离子色谱探究γ射线辐照剂量、VC含量、烟酰胺含量对亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中亚硝酸盐降解率的影响,同时利用气相色谱-质谱联用对γ射线辐照后卤驴肉中挥发性化合物成分进行分析。结果表明:γ射线辐照能够有效降解亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中的亚硝酸盐,VC对亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中的亚硝酸盐辐照降解具有协同作用,烟酰胺对水溶液中的亚硝酸盐辐照降解具有抑制作用,而对卤驴肉中亚硝酸盐辐照降解有协同作用;水溶液中的亚硝酸根离子经辐照后转化为硝酸根离子;卤驴肉经8、10 kGy辐照后己醛、庚醛含量增加,有异味感。本研究为γ射线辐照降解卤驴肉中的亚硝酸盐提供了技术支持和理论依据。

关键词：射线辐照亚硝酸盐挥发性化合物卤驴肉

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基于sEMG和肌肉骨骼模型的手指多关节力矩耦合分析

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仪器仪表学报 2022年第9期43卷 266-275页

作者：谢平肖俊明于金须张立杰杜义浩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 燕山大学机械工程学院河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004

手指内部力矩受表面肌电信号、肌力、手部姿态等因素影响而无法直接获取,为了实时且准确地获取手指各关节力矩以及耦合力矩并应用于手部康复机器人的交互控制中,提出了一种基于表面肌电信号和肌肉骨骼模型的手指多关节力矩和耦合力矩分... 详细信息

手指内部力矩受表面肌电信号、肌力、手部姿态等因素影响而无法直接获取,为了实时且准确地获取手指各关节力矩以及耦合力矩并应用于手部康复机器人的交互控制中,提出了一种基于表面肌电信号和肌肉骨骼模型的手指多关节力矩和耦合力矩分析与实时获取方法。首先设计了自适应手指关节角度采集系统,通过实验同步采集指浅屈肌与指伸肌的肌电信号以及手指各关节的角度数据,建立手指多关节力矩模型,从而获取手指各关节力矩。然后建立手指D-H模型,结合虚功原理获取手指的耦合力矩。最后,辨识了手指多关节力矩模型的参数,并通过OpenSim软件获取了仿真力矩。计算力矩与仿真力矩的对比结果显示:4名被试3个关节力矩的均方根误差分别为0.1567、0.097425、0.08495,证明了该方法能够实时并准确的获取手指各关节力矩和耦合力矩,能够满足手部康复机器人交互控制准确性和实时性的需求。

关键词：单关节力矩 sEMG 关节角度肌肉骨骼模型耦合力矩 D-H模型交互控制

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阵列式电容传感器优化设计及灵敏特性分析

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电子测量与仪器学报 2022年第2期36卷 229-234页

作者：温银堂尹申辉王震宇张玉燕宗乐文燕山大学电气工程学院秦皇岛066004 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

平面电容传感器基于边缘效应工作,敏感场具有明显的软场特性,导致其检测能力易受外部因素影响而降低。为了改善敏感场分布特性,提升传感器的检测精度,提出了一种新型12电极平面阵列电容传感器,对其进行特性分析。首先,采用数值模拟方法... 详细信息

平面电容传感器基于边缘效应工作,敏感场具有明显的软场特性,导致其检测能力易受外部因素影响而降低。为了改善敏感场分布特性,提升传感器的检测精度,提出了一种新型12电极平面阵列电容传感器,对其进行特性分析。首先,采用数值模拟方法建立三维敏感场模型,同时选取灵敏度值三维成像的方法分析子灵敏度和整体灵敏度分布特性。其次,利用评价指标P量化评判新型12电极传感器和矩形阵列传感器的敏感场分布均匀性。建立3种不同物场模型并结合Tikhonov正则化算法进行图像重建。最终结果表明新型传感器的P值减小3.6%,重建图像的平均相关系数增加7.2%。综合验证了新型12电极传感器有效改善了敏感场均匀性,提升了传感器的检测能力。

关键词：平面电容传感器边缘电场敏感场分布图像重建相关系数

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