检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2024年第23期44卷 261-271页

作者：朱奇光李享刘俊飞董志阳陈颖燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感器重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院测试计量技术与仪器河北省重点实验室河北秦皇岛066004

为了克服荧光法褐潮藻细胞密度预测中三维荧光光谱法采集数据速度相对较慢而发光二极管(LED)诱导荧光光谱法所获得的一维光谱数据光谱特征较少等不足,采用LED诱导荧光光谱法实现一维光谱数据快速获取,并对其进行深入挖掘和数据升维。针... 详细信息

为了克服荧光法褐潮藻细胞密度预测中三维荧光光谱法采集数据速度相对较慢而发光二极管(LED)诱导荧光光谱法所获得的一维光谱数据光谱特征较少等不足,采用LED诱导荧光光谱法实现一维光谱数据快速获取,并对其进行深入挖掘和数据升维。针对传统递归图算法易受人为因素影响的缺点,提出无阈值递归图,采用Jaccard相似系数来选取无阈值递归图相空间重构参数,从而实现光谱数据升维;采用弹性网络回归算法的方式来代替原来的输入权重正则化方式,从而达到稀疏性和稳定性的双重要求;引入左右投影矩阵建立二维宽度学习系统。通过对提出的预测模型进行性能分析可以发现,相比于其他对比模型,所提模型的性能表现最佳,其R^(2)、RMSE和MAE在训练集和测试集上的平均值分别为0.9994、0.00594、0.00355,同时,模型在训练集和测试集的时间指标也均取得了最好的效果,证明该模型可以准确、快速地实现褐潮藻细胞密度预测。

关键词：褐潮藻细胞密度预测 LED诱导荧光光谱法二维宽度学习系统无阈值递归图弹性网络回归左右投影矩阵

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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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单挡板金属-电介质-金属波导耦合圆盘腔级联多Fano共振差动传感

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光学学报 2019年第2期39卷 185-191页

作者：韩帅涛陈颖许扬眉曹景刚高新贝谢进朝朱奇光燕山大学电气工程学院测试计量技术与仪器河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感器重点实验室河北秦皇岛066004

基于表面等离子亚波长结构的传输特性与光子局域特性,提出了一种单挡板金属-电介质-金属(MDM)波导耦合圆盘级联结构。由圆盘级联形成的孤立态与金属挡板形成的较宽连续态干涉相长相消,形成了两种不同模式的Fano共振。结合耦合模理论,分... 详细信息

基于表面等离子亚波长结构的传输特性与光子局域特性,提出了一种单挡板金属-电介质-金属(MDM)波导耦合圆盘级联结构。由圆盘级联形成的孤立态与金属挡板形成的较宽连续态干涉相长相消,形成了两种不同模式的Fano共振。结合耦合模理论,分析了该结构形成Fano共振的传输特性,采用有限元分析法对结构进行了模拟仿真,定量分析了结构参数对折射率传感特性影响。根据折射率变化的物理机制,分析了温度和湿度在实际测量过程中对测量结果的影响,并采用差动传感的方法有效解决了传感过程中的交叉敏感问题。

关键词：测量金属-电介质-金属波导 Fano共振单挡板级联结构差动传感

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基于稀疏共空间模式和Fisher判别的单次运动想象脑电信号识别方法

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生物医学工程学杂志 2019年第6期36卷 911-915,923页

作者：付荣荣田永胜鲍甜恬燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

本研究旨在通过对脑电信号的优化特征进行提取和分类以实现单次运动想象的解码。在多通道脑电信号分类识别中,各通道数据以及空间滤波器的数目选择方面往往缺乏有效的特征选取策略。针对此问题,提出了一种结合稀疏思想和贪婪搜索的方法... 详细信息

本研究旨在通过对脑电信号的优化特征进行提取和分类以实现单次运动想象的解码。在多通道脑电信号分类识别中,各通道数据以及空间滤波器的数目选择方面往往缺乏有效的特征选取策略。针对此问题,提出了一种结合稀疏思想和贪婪搜索的方法对共空间模式的特征提取进行改进。采用改进后的共空间模式可以有效克服传统方法提取的特征向量空间会存在特征模式重复选取的问题,提取的特征差异更明显。然后采用Fisher线性判别分析对其进行分类。结果表明所提出方法的准确性较传统共空间模式方法提高了19%,利用更少的数据便可以使判别准确率达到最优。本文在脑电信号的特征提取方面取得的研究成果,为实现运动想象脑电信号解码奠定了基础。

关键词：脑-机接口运动想象脑电稀疏共空间模式 Fisher线性判别分析

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高速载流摩擦接触面温度的特性

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高电压技术 2018年第2期44卷 640-647页

作者：张玉燕程洁冰王振春孙莎莎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 燕山大学科学技术学院秦皇岛066004

高速载流摩擦过程中,温度是影响摩擦副相互摩擦产生磨损的重要因素。为了解接触面的温度特性,通过对接触面温度进行瞬态热分析,建立了高速载流摩擦试验机温度场计算模型,给出了不同条件下接触面温升变化规律,并采用红外测温方法进行实... 详细信息

高速载流摩擦过程中,温度是影响摩擦副相互摩擦产生磨损的重要因素。为了解接触面的温度特性,通过对接触面温度进行瞬态热分析,建立了高速载流摩擦试验机温度场计算模型,给出了不同条件下接触面温升变化规律,并采用红外测温方法进行实验验证。结果表明：在高速载流摩擦过程中,加载电流在200~300 k A条件下,电弧热量是影响接触面瞬态高温的主要因素。在固定摩擦件同一位置处,加载电流越大,温度越高,但接触面最高温度值增加幅度并不明显。根据所建接触面温度模型和温度测量方法得出的高速载流摩擦过程中温度的分布情况,有利于表征摩擦副间接触状态,可为降低高速载流摩擦在高温下的磨损损伤程度提供有力的技术支持。

关键词：高速载流摩擦瞬态热分析红外测温电弧热磨损

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基于全介质超表面的微流体折射率传感器

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中国激光 2022年第6期49卷 159-168页

作者：陈颖张敏丁志欣周健赵蒙李美洁王建坤朱奇光燕山大学电气工程学院测试计量技术与仪器河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感器重点实验室河北秦皇岛066004

基于全介质超材料的电磁属性,提出了一种基于硅缺口盘单谐振器的超表面微流传感装置;利用时域有限差分(FDTD)法进行仿真模拟,仿真结果表明,该结构可以产生三重Fano共振,包括可被入射光直接激发的明偶极共振以及非对称性结构下明暗模式... 详细信息

基于全介质超材料的电磁属性,提出了一种基于硅缺口盘单谐振器的超表面微流传感装置;利用时域有限差分(FDTD)法进行仿真模拟,仿真结果表明,该结构可以产生三重Fano共振,包括可被入射光直接激发的明偶极共振以及非对称性结构下明暗模式干扰产生的一个高阶模式杂化共振和一个磁共振。另外,分析了结构参数(缺口长度和宽度、结构的周期、硅盘半径和厚度)对Fano共振的影响以及微流装置中分析物厚度对传感特性的影响,得到参数优化后的结构的灵敏度最大可达到400.36nm/RIU,品质因数Q最大可达到1252.3,并证明了溶液厚度在一定范围内增大可以提升传感检测的性能。

关键词：传感器全介质超表面 Fano共振微流体传感检测折射率传感

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基于特征区域下凸点提取的藻类荧光光谱波长选择方法

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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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回转类锻件视觉测量系统自标定

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光电工程 2012年第3期39卷 46-51页

作者：林洪彬刘彬张玉存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

针对回转类锻件视觉测量系统标定问题,本文提出了一种基于被测对象自约束特征的系统参数自标定方法。首先,利用筒类锻件和支撑轴的回转特性,通过共轴截面曲线圆环点和极线约束建立摄像机系统内参数约束方程,求解测量系统所有内部参数。... 详细信息

针对回转类锻件视觉测量系统标定问题,本文提出了一种基于被测对象自约束特征的系统参数自标定方法。首先,利用筒类锻件和支撑轴的回转特性,通过共轴截面曲线圆环点和极线约束建立摄像机系统内参数约束方程,求解测量系统所有内部参数。其次,在求得的内参数矩阵的基础上,通过锻件回转轴和截面图像的成像特点建立测量系统外参数方程,求解测量系统外部参数。实验结果表明,该方法只需利用被测对象自身几何约束,不需任何标定板和标定块,标定过程简单有效。

关键词：大型筒类锻件单视觉测量系统自标定圆环点

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多域信息融合结合改进残差密集网络的轴承故障诊断

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振动与冲击 2022年第4期41卷 200-208,252页

作者：袁彩艳孙洁娣温江涛时培明闫盛楠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

针对滚动轴承原始时域信号信息单一、深度卷积神经网络提取的特征对信息的传递存在差异等问题,该研究提出了一种多域信息融合与改进残差密集网络的轴承故障诊断方法。为了获取故障的多方面信息,先对原始数据进行多域变换,再将融合信息... 详细信息

针对滚动轴承原始时域信号信息单一、深度卷积神经网络提取的特征对信息的传递存在差异等问题,该研究提出了一种多域信息融合与改进残差密集网络的轴承故障诊断方法。为了获取故障的多方面信息,先对原始数据进行多域变换,再将融合信息输入经卷积注意力改进的残差密集网络进行深度学习。经注意力机制改进的网络能够实现对提取特征的重要性区分,提高网络的训练速度、改善识别准确率。试验结果及对比分析表明该算法可以提取较为全面的特征,较传统方法具有更好的识别效果。

关键词：轴承故障诊断残差网络多变换域处理注意力机制

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压缩感知字典迁移重构的小样本轴承故障诊断

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振动与冲击 2024年第5期43卷 62-71,120页

作者：孙洁娣赵彬集温江涛时培明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

针对实际应用中智能轴承故障诊断面临标签样本严重不足的问题,提出一种结合压缩感知、字典学习和迁移的数据增强算法,用于小样本故障诊断研究。首先,利用源域标签数据通过小波包字典学习和优化方法生成特定源域字典,并得到共享表示系数... 详细信息

针对实际应用中智能轴承故障诊断面临标签样本严重不足的问题,提出一种结合压缩感知、字典学习和迁移的数据增强算法,用于小样本故障诊断研究。首先,利用源域标签数据通过小波包字典学习和优化方法生成特定源域字典,并得到共享表示系数,获取故障内在信息;之后采用少量目标域信号微调共享表示系数,并更新源域字典生成迁移字典;最后通过共享表示系数和迁移字典生成大量具有目标域特征的新样本,实现数据增强。采用常用的深度故障诊断网络对该数据增强算法进行了诊断性能验证,结果表明该方法产生的信号具有故障的有效信息,用于模型训练和识别能够取得较好的诊断性能。该方法为小样本故障诊断问题提出了新的思路。

关键词：轴承故障诊断数据增强压缩感知重构字典迁移

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