检索结果-内蒙古大学图书馆

自动化学报 2021年第11期47卷 2654-2663页

作者：李昕王欣安占周蔡二娟康健楠燕山大学电气工程学院秦皇岛066004 河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004 河北大学电子信息工程学院保定071002

脑功能网络是分析复杂网络之间连接关系的一种有效方法,对脑功能障碍分析具有重要意义.本文基于频域Granger因果分析的定向传递函数(Direction-transfer function,DTF),构建了各频段的脑功能网络.采用图论方法分析最佳阈值下经颅直流电... 详细信息

脑功能网络是分析复杂网络之间连接关系的一种有效方法,对脑功能障碍分析具有重要意义.本文基于频域Granger因果分析的定向传递函数(Direction-transfer function,DTF),构建了各频段的脑功能网络.采用图论方法分析最佳阈值下经颅直流电刺激(Transcranial direct current stimulation,tDCS)干预前后孤独症(Autism spectrum disorder,ASD)儿童脑网络的平均度、全局效率和平均局部效率等特征,并对比了经颅直流电刺激对孤独症儿童脑功能状态辅助干预效果.结果发现刺激前组在各频段的图论特征均低于刺激后组(P<0.05),其中Theta频段和低-beta频段的局部效率统计性差异显著,表明在一定程度上tDCS干预是ASD儿童治疗的有效手段.

关键词：孤独症经颅直流电刺激脑功能网络定向传递函数

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新型陶瓷基复合材料粘接构件的脱粘超声检测信号处理方法

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电子测量与仪器学报 2021年第2期35卷 143-151页

作者：温银堂杨若然张玉燕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

针对一种新型的陶瓷基多孔复合材料粘接结构件,利用超声C扫描系统对构件脱粘缺陷进行检测时,由于材料多孔性和各向异性导致超声数据产生强烈的声学噪声,造成重构图像边缘模糊。针对此问题,提出利用小波包时频域分析及能量谱分析的方法... 详细信息

针对一种新型的陶瓷基多孔复合材料粘接结构件,利用超声C扫描系统对构件脱粘缺陷进行检测时,由于材料多孔性和各向异性导致超声数据产生强烈的声学噪声,造成重构图像边缘模糊。针对此问题,提出利用小波包时频域分析及能量谱分析的方法获取超声回波信号的频谱和能量谱特征。为增强回波信号的特征,采用自适应小波包阈值算法进行消噪处理,相较于传统的超声信号消噪方法信噪比提高了近20%,有效减小噪声信号对原始超声信号的干扰。在此基础上,对陶瓷基复合材料的粘接缺陷进行图像重建,对于直径为2 mm的微型脱粘缺陷也能够实现清晰表征。结果表明了所提超声信号处理方法的有效性,通过较大程度改善重构图像的质量,更清晰的反映了微小缺陷的边缘,从而提高了量化表征精度。

关键词：复合材料粘接构件超声C扫描时频分析小波包阈值消噪

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基于改进YOLOv7-tiny的PCB缺陷检测算法

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燕山大学学报 2025年第2期49卷 167-176页

作者：侯培国韩超明李宁宋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

针对现有PCB缺陷检测算法检测效率低、参数量大以及结构复杂的问题,提出了一种改进的YOLOv7-tiny算法。设计了多尺度捕获模块,通过多尺度特征捕获、上下文信息融合以及特征增强的方法,提高算法对图像特征提取的能力,改善CSPSPP层单一池... 详细信息

针对现有PCB缺陷检测算法检测效率低、参数量大以及结构复杂的问题,提出了一种改进的YOLOv7-tiny算法。设计了多尺度捕获模块,通过多尺度特征捕获、上下文信息融合以及特征增强的方法,提高算法对图像特征提取的能力,改善CSPSPP层单一池化操作掩盖特征图内部有效信息的问题。提出了全局局部门控感知模块,通过选择性特征融合、局部与全局信息结合的方法,降低颈部网络的参数量。基于DeepPCB数据集进行实验得出,改进后的模型较传统模型精度提升了1.5%,参数量和计算量分别下降了66%和20.6%,模型规模降低了66.3%。改进后的算法识别精度高、参数量少、计算量小,可以为PCB缺陷的快速准确识别提供良好的条件。

关键词： PCB表面缺陷检测 YOLOv7-tiny 多尺度捕获模块全局局部门控感知模块轻量化

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基于三维荧光光谱法和PARAFAC对多环芳烃定性定量分析

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光谱学与光谱分析 2020年第2期40卷 494-500页

作者：王书涛李明珊王玉田吴兴程琪车先阁朱文浩燕山大学河北省测试计量技术与仪器重点实验室

三维荧光光谱法在研究多环芳烃(PAHs)类物质的荧光信息时起到了重要作用。多环芳烃类物质具有致癌性,难降解性,多由尾气排放,垃圾焚烧产生,危害着人类健康及环境,因此人们不断探索对多环芳烃检测的方法。实验选取多环芳烃中的苊和萘作... 详细信息

三维荧光光谱法在研究多环芳烃(PAHs)类物质的荧光信息时起到了重要作用。多环芳烃类物质具有致癌性,难降解性,多由尾气排放,垃圾焚烧产生,危害着人类健康及环境,因此人们不断探索对多环芳烃检测的方法。实验选取多环芳烃中的苊和萘作为检测物质,利用FLS920荧光光谱仪,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40 nm,设置扫描的激发波长(λex)范围为:200~370 nm,发射波长(λem)范围为:240~390 nm,对多环芳烃进行荧光扫描获取荧光数据,采用三维荧光光谱技术结合平行因子算法对混合溶液中的苊和萘进行定性定量分析。实验选用的苊和萘均购于阿拉丁试剂官网,配制浓度为10 mg·L-1的一级储备液,再将一级储备液稀释,得到苊和萘浓度为0.5,1,1.5,2,2.5,3,3.5,4和4.5 mg·L-1的二级储备液,并将苊和萘进行混合。在进行光谱分析前需要对苊和萘的光谱进行预处理,采用空白扣除法扣除拉曼散射的影响,并采用集合经验模态分解(EEMD)消除干扰噪声。实验测得苊存在两个波峰,位于λex=298 nm,λem=324/338 nm处,萘存在一个波峰,位于λex=280 nm,λem=322 nm处。选用的PARAFAC算法对组分数的的选择很敏感,因此采用核一致诊断法预估组分数,估计值2和3的核一致值都在60%以上,分别对混合样品进行了2因子和3因子的PARAFAC分解,将分解后得到的激发发射光谱数据和各组分浓度数据进行归一化处理,并绘制光谱图,与归一化处理后的真实的激发发射光谱图和各组分浓度图进行对比。同时将PARAFAC得到的混合样本的预测浓度,通过计算回收率(R)和均方根误差(RMSEP)来判定定量分析的准确度。选择2因子时,各混合样品中苊和萘拟合度为95.7%和96.7%,平均回收率分别为101.8%和98.9%,均方根误差分别为0.0187和0.0316;选择3因子时,各混合样品中苊和萘拟合度为95.3%和95.8%,平均回收率分别为97%和102.5%,均方根误差分别为0.033和0.116,由三项指标可得选用2因子进行定性定量分析的效果明显好于选用3因子。分析实验结果表明,基于三维荧光光谱法和PARAFAC算法对混合样品进行定性定量分析,能够有效的判定混合样品的类别,同时能够成功的预测出混合样品的浓度。

关键词：三维荧光光谱多环芳烃集合经验模态平行因子算法

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基于改进奇异值分解滤波和谱峭度的滚动轴承故障诊断

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中国机械工程 2020年第20期31卷 2420-2428页

作者：孟宗刘子涵吕蒙燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

针对含噪信号的有效奇异值个数难以确定的问题,提出了一种改进的奇异值分解降噪方法——奇异值累积法。该方法通过计算奇异值的实际下降值与奇异值平均下降速度累积量的差值,并取该差值最大值点的位置作为有效奇异值的分界点来确定有效... 详细信息

针对含噪信号的有效奇异值个数难以确定的问题,提出了一种改进的奇异值分解降噪方法——奇异值累积法。该方法通过计算奇异值的实际下降值与奇异值平均下降速度累积量的差值,并取该差值最大值点的位置作为有效奇异值的分界点来确定有效奇异值的个数。在此基础上,提出了一种基于奇异值累积法与快速谱峭度的滚动轴承故障诊断方法。采用奇异值累积法对原信号进行降噪处理,然后利用快速谱峭度确定滤波器中心频率及带宽,通过分析频段包络谱中明显的频率成分来诊断故障。该方法可以有效去除信号中的噪声,使得到的峭度值所反映的故障冲击更接近实际情况。对含内圈、外圈故障的滚动轴承实验数据进行分析,实验结果表明,相比快速谱峭度的故障诊断方法,该方法具有更好的故障识别效果。

关键词：滚动轴承故障诊断奇异值分解有效奇异值快速谱峭度

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自适应分块前向后向分段正交匹配追踪在重构滚动轴承故障信号中应用

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机械工程学报 2020年第9期56卷 91-101页

作者：孟宗石颖潘作舟陈子君燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

针对滚动轴承故障信号分块压缩感知过程中,因分块之间的稀疏度差异较大以及重构支撑集构造不合理,致使信号重构精度较低,影响信号整体重构效果的问题,提出基于自适应分块前向后向分段正交匹配追踪算法(Adaptive block forward and backw... 详细信息

针对滚动轴承故障信号分块压缩感知过程中,因分块之间的稀疏度差异较大以及重构支撑集构造不合理,致使信号重构精度较低,影响信号整体重构效果的问题,提出基于自适应分块前向后向分段正交匹配追踪算法(Adaptive block forward and backward stagewise orthogonal matching pursuit,Adaptive Block-FBStOMP)。首先,依据短时自相关算法确定滚动轴承故障信号自适应分块长度,并根据此长度对信号进行自适应分块;其次,利用K奇异值分解(K-singular value decomposition,K-SVD)算法训练稀疏字典;最后,提出FBSt OMP算法,在重构过程中增加原子回溯和二次筛选过程,提高有效支撑集原子被全部选入支撑集中的可能性,改善重构效果。通过仿真信号和故障信号试验分析可知,与传统压缩感知重构算法相比,该算法能够有效提升滚动轴承故障信号的重构精度。

关键词：压缩感知自适应分块重构算法稀疏字典

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基于三维荧光与BLLS/RBL同时检测蜂蜜中3种喹诺酮类抗生素

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计量学报 2021年第9期42卷 1257-1264页

作者：赵兴涛车先阁王书涛刘诗瑜苑媛媛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

采用三维荧光光谱法实现对蜂蜜中的3种喹诺酮类抗生素(氟甲喹、恩诺沙星和左氧氟沙星)残留样本的数据测量,对所得光谱消除了二级瑞利散射和拉曼散射的干扰,采用小波优化集合经验模态分解(EEMD)的方法消除光谱噪声,完成了预处理过程。采... 详细信息

采用三维荧光光谱法实现对蜂蜜中的3种喹诺酮类抗生素(氟甲喹、恩诺沙星和左氧氟沙星)残留样本的数据测量,对所得光谱消除了二级瑞利散射和拉曼散射的干扰,采用小波优化集合经验模态分解(EEMD)的方法消除光谱噪声,完成了预处理过程。采用双线性最小二乘/残差双线性(BLLS/RBL)算法分别对预处理前后的样本进行定性、定量检测。结果表明:经预处理后可以准确地解析出样本中各组分光谱,且与原光谱有着极高的相似度。定量分析中,氟甲喹、恩诺沙星和左氧氟沙星的预测平均加标回收率RA分别为94.99%,100.20%,103.20%;均方根误差RMSE分别为4.03,0.21,0.29μg/L;灵敏度SL分别为3.2×10^(3),3.5×10^(4),3.3×10^(4)μg/L;检测下限L_(out)分别为2.08,0.18,0.19μg/L;优于未经预处理的结果。

关键词：计量学抗生素残留检测双线性最小二乘/残差双线性小波优化集合经验模态分解喹诺酮类抗生素蜂蜜质量

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基于时变啮合刚度的裂纹故障齿轮振动特征分析

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机械工程学报 2020年第17期56卷 108-115页

作者：孟宗石桂霞王福林詹旭阳樊凤杰燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

齿轮系统在复杂的工况条件下,容易产生裂纹故障,对正常运转造成困难。时变啮合刚度作为齿轮传动系统重要内部激励之一,刚度的变化能够良好地反映齿轮的动力学响应,因此使用精确的刚度算法能够有效地进行齿轮系统动力学特征分析。考虑齿... 详细信息

齿轮系统在复杂的工况条件下,容易产生裂纹故障,对正常运转造成困难。时变啮合刚度作为齿轮传动系统重要内部激励之一,刚度的变化能够良好地反映齿轮的动力学响应,因此使用精确的刚度算法能够有效地进行齿轮系统动力学特征分析。考虑齿轮过渡曲线函数,通过分析完整的齿廓曲线,采用势能法计算齿轮时变啮合刚度,研究10种不同裂纹长度的刚度变化。考虑时变啮合刚度和齿间滑动摩擦,建立6自由度齿轮系统动力学模型,利用Runge-Kutta法仿真求解齿轮不同裂纹长度时的动力学响应。通过分析位移响应发现齿轮存在裂纹时会产生冲击特征,随着裂纹长度增加,冲击特征越来越明显。最后比较分析了多种统计指标随裂纹扩展程度的变化趋势,结果表明峭度指标对故障特征最为敏感。

关键词：时变啮合刚度轮齿裂纹齿轮动力学模型振动特征分析

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基于脑电和惯性同步分析的神经动力学耦合研究

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数据采集与处理 2022年第4期37卷 736-746页

作者：谢平蔚建张腾宇程生翠吕岩陈晓玲燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004 燕山大学河北省智能康复及神经调控重点实验室秦皇岛066004 国家康复辅具研究中心北京市老年功能障碍康复辅助技术重点实验室北京100176 国家康复辅具研究中心民政部神经功能信息与康复工程重点实验室北京100176

运动控制是神经、运动和感觉功能的多方面协调及信息交互作用过程,探究运动系统中运动⁃生理信息间的关联关系对于理解人体运动控制机制具有重要意义。为此,本文通过对脑电信号(Electroencephalogram,EEG)和惯性信息中的加速度信号(Accel... 详细信息

运动控制是神经、运动和感觉功能的多方面协调及信息交互作用过程,探究运动系统中运动⁃生理信息间的关联关系对于理解人体运动控制机制具有重要意义。为此,本文通过对脑电信号(Electroencephalogram,EEG)和惯性信息中的加速度信号(Acceleration,ACC)进行相干分析,探究上肢静息态和任务态时EEG和ACC信号间的因果关系及演变规律。首先,通过对7名受试者的EEG和ACC信号进行预处理,去除信号中的干扰成分;进一步,分别计算在静息态、任务态(动态力、静态力)下的EEG和ACC信号间的相干性结果,并通过显著相干的阈值指标来计算显著性面积进而实现量化分析。结果显示,在动态力下的EEG⁃ACC相干显著性面积大于静态力下的值,静态力下的显著性面积大于静息态下的值;且分别在左、右侧上肢运动时,EEG的C3、C4通道与ACC间的显著性面积也呈现出在对侧运动脑区显著。研究结果表明,EEG和ACC信号间的同步特征在上肢运动的静息态、任务态(动态力、静态力)下有显著特征,这有助于深入理解神经⁃运动控制机制,为运动功能评估提供新的定量指标,进而为运动功能障碍疾病的早期诊断提供理论依据。

关键词：脑电信号惯性信号运动控制相干分析同步分析

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基于回归克里金的高分-1影像融合

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激光与光电子学进展 2022年第8期59卷 513-521页

作者：王书涛康旺孔德明王铁柱李瑞祥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 河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454003

针对遥感数据很难同时满足高空间分辨率和高光谱分辨率的问题,提出了一种基于四叉树自适应分块的面到点的回归克里金法(QAATPRK),对高分-1(GF-1)的全色(PAN)和多光谱(MS)数据进行融合。所提方法基于面到点的回归克里金法,将整个影像分... 详细信息

针对遥感数据很难同时满足高空间分辨率和高光谱分辨率的问题,提出了一种基于四叉树自适应分块的面到点的回归克里金法(QAATPRK),对高分-1(GF-1)的全色(PAN)和多光谱(MS)数据进行融合。所提方法基于面到点的回归克里金法,将整个影像分割为多个独立的融合单元并分别融合,然后将结果拼接。对于每个融合单元,使用高分辨率PAN影像的空间信息回归建模,使用回归克里金法处理残差。将所提方法与Principal Component Analysis(PCA)法、小波变换法、Intensity-Hue-Saturation and Gram-Schmidt(IGS)法、密集连接网络法进行了比较。均方根误差(RMSE)、结构相似性系数(SSIM)、通用图像质量指数(UIQI)、全局综合误差(ERGAS)和光谱角(SAM)等指标表明,所提方法的融合影像质量最好,且保持了MS影像的光谱特性。

关键词：遥感影像融合回归克里金高分卫星影像图像处理

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