检索结果-内蒙古大学图书馆

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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基于改进MEDA算法的脑电情绪识别

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仪器仪表学报 2021年第12期42卷 157-166页

作者：何群李冉冉付子豪江国乾谢平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

针对普通机器学习算法与迁移学习在应用方面的局限性,利用改进流形嵌入分布对齐算法(MEDA)算法解决跨被试情绪识别中准确率低的问题。其中MEDA通过流行特征变换来减小域之间的数据漂移,并能够自适应定量估计边缘分布和条件分布的权重大... 详细信息

针对普通机器学习算法与迁移学习在应用方面的局限性,利用改进流形嵌入分布对齐算法(MEDA)算法解决跨被试情绪识别中准确率低的问题。其中MEDA通过流行特征变换来减小域之间的数据漂移,并能够自适应定量估计边缘分布和条件分布的权重大小。针对特征维度大且有可能存在不良特征的问题,提出改进MEDA算法,即引入改进最小冗余最大相关算法用于特征选择,并对多源域下的多组识别结果进行决策级融合,进一步提升迁移学习效果。在SEED数据集和实测数据对该算法验证,改进MEDA算法相比于支持向量机、迁移成分分析和联合分布适配算法,整体识别精度分别提升了8.97%、4.00%、2.89%,改进的MEDA算法相比于改进前,每个被试识别准确率均有提升的同时整体识别提升3.36%,验证了该方法的有效性。

关键词：情绪识别特征选择迁移学习流行嵌入分布对齐算法

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基于三支决策的双激素人工胰脏模型预测控制算法研究

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计量学报 2021年第5期42卷 681-688页

作者：孙超孔雪华高军陆凯旋杜鹏翔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

目前,关于双激素人工胰脏子系统切换机制的研究较少,并且现有研究在运行效率和群体控制质量上有待提高。以三支决策理论和模型预测控制算法为依托,提出一种基于三支决策的双激素人工胰脏模型预测控制算法。该算法利用三支决策理论设计3... 详细信息

目前,关于双激素人工胰脏子系统切换机制的研究较少,并且现有研究在运行效率和群体控制质量上有待提高。以三支决策理论和模型预测控制算法为依托,提出一种基于三支决策的双激素人工胰脏模型预测控制算法。该算法利用三支决策理论设计3个子系统之间的切换规则,该规则通过设计包含经济代价和高低血糖风险的代价矩阵,计算切换到每个子系统的决策风险值,确保最终切换到风险值最小的子系统。利用UVA仿真平台对33位虚拟病人进行实验并从多方面对仿真结果进行分析,证明该算法能很好地将血糖控制在正常范围内,在跟踪误差、风险指数、运行效率和对多个病人的群体控制质量上取得了良好的效果。

关键词：计量学双激素人工胰脏切换规则三支决策理论模型预测控制 UVA仿真平台

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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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基于相对波动的自适应信号融合算法

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计量学报 2021年第6期42卷 799-805页

作者：潘作舟孟宗张光雅石颖樊凤杰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

针对传统随机加权算法在目标信号为变量时,总均方误差远大于信号为常量时的情况,提出了一种改进的自适应随机加权算法。该算法利用所采信号的相对波动值自适应地调整当前采集信号与历史采集信号间的比例关系,得到更加接近真值的估计值... 详细信息

针对传统随机加权算法在目标信号为变量时,总均方误差远大于信号为常量时的情况,提出了一种改进的自适应随机加权算法。该算法利用所采信号的相对波动值自适应地调整当前采集信号与历史采集信号间的比例关系,得到更加接近真值的估计值。由于相对波动值可以根据信号变化情况自主调整,因此可以和传统的随机加权算法进行良好的结合。数值模拟证明了所提融合方法的有效性。

关键词：计量学多传感器信号融合随机加权算法自适应相对波动故障诊断

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三维荧光光谱技术结合交替残差三线性化算法检测成品油污染物

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电子测量与仪器学报 2022年第1期36卷 62-69页

作者：程朋飞朱燕萍潘金燕王福斌陈至坤王玉田华北理工大学电气工程学院唐山063210 燕山大学河北省测试计量技术与仪器重点实验室秦皇岛066004

油类污染物是危害生态环境的主要因素之一,混合油类污染物的精确识别与测量对于环境监测具有重要意义。针对混合油类污染物光谱组分严重重叠,难以采用化学方法进行分辨的问题,研究采用三维荧光光谱技术结合交替残差三线性化(alternating... 详细信息

油类污染物是危害生态环境的主要因素之一,混合油类污染物的精确识别与测量对于环境监测具有重要意义。针对混合油类污染物光谱组分严重重叠,难以采用化学方法进行分辨的问题,研究采用三维荧光光谱技术结合交替残差三线性化(alternating residuals trilinearization,ART)算法检测油类污染物。ART算法是对平行因子的改进,无需预先设定因子数。搭建三维荧光光谱检测系统,研究0#柴油、97#汽油和煤油的三维荧光光谱特征。配置30组0#柴油、97#汽油和煤油的SDS胶束溶液,采用ART算法对混合油类污染物散射消除后的三维荧光光谱数据进行解析,实验结果表明ART算法对0#柴油、97#汽油和煤油的平均回收率分别为103.6%、97.32%和99.86%,解析得到的3种成分光谱与真实光谱吻合度较高,定性和定量分析均表明,三维荧光光谱结合ART算法是一种有效的成品油污染物检测方法。

关键词：交替残差三线性三维荧光光谱油类污染物二阶校正检测

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三维荧光光谱结合GA-SVM对多环芳烃的分类鉴别

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光谱学与光谱分析 2020年第4期40卷 1149-1155页

作者：王书涛刘娜程琪车先阁李明珊崔凯王玉田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

多环芳烃(PAHs)作为一种芳香族化合物,普遍存在于人们的生产生活中,它具有强烈的致癌性,威胁着人们的生命和健康。所以,对多环芳烃实施简洁、高效、精确的检测方法很有必要。根据常见的多环芳烃类型,选取多环芳烃萘(NAP)、芴(FLU)、苊(A... 详细信息

多环芳烃(PAHs)作为一种芳香族化合物,普遍存在于人们的生产生活中,它具有强烈的致癌性,威胁着人们的生命和健康。所以,对多环芳烃实施简洁、高效、精确的检测方法很有必要。根据常见的多环芳烃类型,选取多环芳烃萘(NAP)、芴(FLU)、苊(ANA)的固体粉末状物质作为实验样本。取NAP, FLU和ANA粉末各1 g溶于少量的甲醇(光谱级)溶液,然后转移到100 mL的去离子水溶液中,配置PAHs标准溶液。采用FS920荧光光谱仪,实验中为避免荧光光谱仪本身产生的瑞利散射影响,设置起始的发射波长滞后激发波长10 nm。以标准溶液为基准,获取ANA, NAP和FLU单质的水溶液的荧光光谱图。在标准溶液的基础上,配置0.1 mg·mL^-1的单质水溶液,然后将ANA与NAP, FLU分别取不同的体积相互混合形成两种混合溶液,各自形成16种不同浓度比例的混合溶液,再取不同体积的三种溶液相互混合,摇匀震荡,最后一共形成48种不同体积比例的混合溶液。最后将实验数据输入Matlab中得到苊萘、苊芴、苊芴萘混合溶液的荧光光谱,发现混合溶液的激发波长在260~320 nm、发射波长300~380 nm波长范围内,最佳发射波长的位置相似,荧光峰对应的激发波长有大部分重叠。针对荧光光谱不能直接辨别混合物的种类的不足,将基于遗传算法(GA)优化的支持向量机(SVM)应用于多环芳烃混合物种类的检测中,将数据随机打乱,并且将遗传算法的终止进化代数设为200、训练数据和预测数据分别为36个和12个,得到训练结果的准确率为95.42%。将实验结果对比分析普通支持向量机和BP神经网络,结果表明,基于遗传算法优化的支持向量机分类误差较小,能比较准确的分辨混合物的种类。

关键词：三维荧光光谱遗传算法支持向量机多环芳烃

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改进DCL的花卉子类细粒度分类算法

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计量学报 2021年第12期42卷 1579-1585页

作者：张立国刘博金梅孙胜春张勇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 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

针对现有的单一细粒度识别模型不能识别无训练样本花卉子类这一实际情况,结合DCL与KNN提出了一种将细粒度特征映射到高维空间自动分类的方法,实现无训练样本的子类分类。同时针对同一花卉子类特征较为相似且可能存在类间样本不均衡问题... 详细信息

针对现有的单一细粒度识别模型不能识别无训练样本花卉子类这一实际情况,结合DCL与KNN提出了一种将细粒度特征映射到高维空间自动分类的方法,实现无训练样本的子类分类。同时针对同一花卉子类特征较为相似且可能存在类间样本不均衡问题,改进了DCL模型的损失函数(focal loss),通过对比损失(contrastive loss)加大子类的类间距,用focal loss平衡类别损失。最后在308类样本不均衡的牡丹花上进行实验。实验结果表明:改进算法后有训练样本的子类准确率为0.932,F1值为0.925,较原始DCL算法有了较大的提升,对未训练样本的子类准确率为0.903,F1值为0.888。

关键词：计量学细粒度图像识别牡丹花分类 DCL改进算法 KNN算法对比损失损失函数

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电镜图像的量子衍生增强算法

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计量学报 2021年第12期42卷 1586-1596页

作者：崔法毅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

在量子信息处理框架下,从像素灰度归一化、像素量子态表示、量子测量、测量结果映射等方面,总结了现有量子衍生图像增强算法的处理流程。以SARS-CoV-2新冠病毒电镜图像增强为样本,结合实验分析,改进了量子衍生增强算子的加权方式,提出... 详细信息

在量子信息处理框架下,从像素灰度归一化、像素量子态表示、量子测量、测量结果映射等方面,总结了现有量子衍生图像增强算法的处理流程。以SARS-CoV-2新冠病毒电镜图像增强为样本,结合实验分析,改进了量子衍生增强算子的加权方式,提出了灰度变换可调参数优化值的非迭代式确定算子。实验结果表明,量子衍生增强算法综合考虑了电镜图像的全局与局部信息,兼顾了对电镜图像对比度与亮度的调节,图像细节清晰、明暗适宜。

关键词：计量学电镜图像量子衍生图像增强病毒形态分析非迭代式参数优化增强算子加权 2019新型冠状病毒

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基于混合迁移学习的运动想象分类算法研究及其在脑机接口中的应用

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计量学报 2021年第5期42卷 629-637页

作者：杜义浩刘兆军付子豪张园园任娜陈杰谢平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 燕山大学体育学院河北秦皇岛066004

为提升迁移学习在运动想象脑机接口应用过程中的迁移高效性及普适性,综合实例迁移和特征迁移学习方法的优势进而构建了混合迁移学习模型。首先,依据样本权重极化原理改进TrAdaBoost算法以实现实例层面的迁移,优化源域训练样本;其次,基... 详细信息

为提升迁移学习在运动想象脑机接口应用过程中的迁移高效性及普适性,综合实例迁移和特征迁移学习方法的优势进而构建了混合迁移学习模型。首先,依据样本权重极化原理改进TrAdaBoost算法以实现实例层面的迁移,优化源域训练样本;其次,基于大间隔投射迁移支持向量机进一步缩短源域与目标域间的分布距离以完成特征层面的迁移,实现迁移效率最大化。进一步,将该方法应用于脑机接口竞赛Dataset IIb数据集进行离线测试及分析,研究结果表明混合迁移学习模型的迁移效率明显高于单一迁移学习模型,并且对于不同迁移对象识别准确率相对提升均值在70%以上,验证了所述方法的有效性与普适性。此外,基于已搭建的运动想象识别系统进行在线测试,验证了模型的实用性。

关键词：计量学运动想象脑机接口实例迁移特征迁移混合迁移

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