检索结果-内蒙古大学图书馆

高技术通讯 2010年第5期20卷 518-523页

作者：高海波崔建新洪文学郝连旺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

应用可视化人机交互(HCI)方法进行了脑电图记录(EEG)信号特征提取技术的研究。该研究一方面在脑机接口(BCI)技术领域提出了一种新的特征提取技术方法,同时通过可视化人机交互的专家智慧参与,实现了面向对象领域和面向数据模式识别的有... 详细信息

应用可视化人机交互(HCI)方法进行了脑电图记录(EEG)信号特征提取技术的研究。该研究一方面在脑机接口(BCI)技术领域提出了一种新的特征提取技术方法,同时通过可视化人机交互的专家智慧参与,实现了面向对象领域和面向数据模式识别的有效结合,克服了单一机器学习的局限性。首先介绍了多元图表示的基本理论,然后提出了基于平行坐标图的可视化人机交互技术,接着进行了单通道和多通道EEG信号特征提取的可视化人机交互技术的研究,最后采用第二届国际脑机接口竞赛中的数据集Ⅳ进行了数据实验。实验表明,本文提出的方法的识别结果优于实验数据集国际竞赛最优结果和文献报道中的当前国际最优结果。

关键词：脑机接口(BCI) 模式识别特征提取可视化人机交互(HCI) 平行坐标图

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胶束增敏荧光方法测定水中石油类成分及其含量

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仪器仪表学报 2013年第12期34卷 2839-2845页

作者：潘钊王玉田吴希军杨丽丽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

采用胶束荧光增敏方法,以表面活性剂十二烷基硫酸钠作为荧光增敏试剂,测量不同石油类样品在胶束溶液环境中的荧光发射光谱。实验采用的石油类样品在胶束溶液中的浓度在一定范围内与其胶束溶液的荧光峰值强度呈现良好的线性关系,可以解... 详细信息

采用胶束荧光增敏方法,以表面活性剂十二烷基硫酸钠作为荧光增敏试剂,测量不同石油类样品在胶束溶液环境中的荧光发射光谱。实验采用的石油类样品在胶束溶液中的浓度在一定范围内与其胶束溶液的荧光峰值强度呈现良好的线性关系,可以解决石油类物质在水中溶解度很低,难以准确测定浓度的问题。在线性范围内,利用柴油、煤油样品的胶束溶液配制得到已知浓度的混合溶液样本集,分别测量各个样本的荧光光谱,构成三维数据矩阵,利用平行因子分析方法,选择适当的因子,准确估计了预测集中各样本中柴油和煤油的浓度。表明平行因子方法可以在一定程度上克服各种石油类物质荧光光谱相似、重叠的影响,实现对混合胶束溶液中石油类物质进行整体的定性与定量测量。

关键词：胶束荧光石油类平行因子浓度测量

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耦合内嵌银条圆盘腔的金属-介质-金属弯曲波导滤波特性

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中国激光 2019年第8期46卷 170-176页

作者：陈颖谢进朝曹景刚高新贝许扬眉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

基于表面等离子激元的传输及耦合特性,设计了一种耦合内嵌银条圆盘腔的金属-介质-金属弯曲波导滤波器结构。并应用有限元法对该结构的光谱特性及滤波特性进行了分析。结果表明,内嵌的银条打破了结构的对称性,实现了双模式共振效应,且该... 详细信息

基于表面等离子激元的传输及耦合特性,设计了一种耦合内嵌银条圆盘腔的金属-介质-金属弯曲波导滤波器结构。并应用有限元法对该结构的光谱特性及滤波特性进行了分析。结果表明,内嵌的银条打破了结构的对称性,实现了双模式共振效应,且该结构由于具有双边耦合效应,获得了比单边耦合更高的耦合效率,透射谱中出现了两个明显的阻带,获得了很好的双频窄带滤波功能,相比已报道的同类滤波器得到了更高的品质因子;改变圆盘谐振腔半径或腔内介质折射率,可实现滤波波长的近似线性调节。

关键词：表面光学表面等离子激元有限元法圆盘谐振腔耦合效应滤波器

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双变量小波阈值去噪和改进混沌预测模型在短期电力负荷预测中的应用

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中国电机工程学报 2015年第22期35卷 5723-5730页

作者：张淑清师荣艳董玉兰李盼任爽姜万录河北省测试计量技术及仪器重点实验室(燕山大学电气工程学院) 河北省秦皇岛市066004

混沌预测是电力负荷预测研究的新焦点。该文提出双变量阈值函数和改进混沌预测模型相结合的新方法。该方法克服了传统最大Lyapunov指数预测模型对噪声干扰比较敏感、计算量大、预测时间长以及预测精度不高等缺陷。通过对典型混沌系统和... 详细信息

混沌预测是电力负荷预测研究的新焦点。该文提出双变量阈值函数和改进混沌预测模型相结合的新方法。该方法克服了传统最大Lyapunov指数预测模型对噪声干扰比较敏感、计算量大、预测时间长以及预测精度不高等缺陷。通过对典型混沌系统和实际电力负荷系统进行短期预测分析,证明该方法能较好排除无关因素对预测的干扰,缩短预测时间,有效提高预测精度。

关键词：负荷预测小波阈值去噪双变量阈值函数混沌预测模型改进

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基于内禀模态能量比呼吸信号特征参数提取方法

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仪器仪表学报 2010年第8期31卷 1706-1711页

作者：张淑清上官寒露袁计委赵玉春杨瑾燕山大学电气工程学院测试计量技术及仪器河北省重点实验室秦皇岛066004

呼吸信号组成成分复杂,且是非平稳信号。对呼吸信号进行时域特征分析时,由于呼吸间隔提取存在误差,有时得到的特征值不能精确判断哮喘。为了提高诊断哮喘的精度,提出了检测哮喘的2个新的参数。首先对呼吸信号进行EMD(经验模态分解)分解... 详细信息

呼吸信号组成成分复杂,且是非平稳信号。对呼吸信号进行时域特征分析时,由于呼吸间隔提取存在误差,有时得到的特征值不能精确判断哮喘。为了提高诊断哮喘的精度,提出了检测哮喘的2个新的参数。首先对呼吸信号进行EMD(经验模态分解)分解,提出了一个参数——内禀模态能量比。然后对呼吸信号进行时域分析,利用HHT(Hilbert-Huang)变换和阈值法相结合的方法检测呼吸间隔,根据呼吸间隔符合指数定律,得到另一个参数。最后通过2个参数进行对比判别。通过典型数据分析结果表明,基于EMD分解的内禀模态能量比检测不受波形和基线漂移的影响,能够正确地反映呼吸信息,准确率高,可作哮喘病情评估随访的重要手段。

关键词：呼吸间隔 EMD分解内禀模态能量比 HHT(Hilbert-Huang)变换指数定律

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一维镜像空气栅光子晶体折射率传感特性研究

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光学学报 2014年第11期34卷 251-256页

作者：陈颖石佳刘腾董晶燕山大学电气工程学院测试计量技术及仪器河北省重点实验室河北秦皇岛066004

基于光子晶体的局域特性,提出一维镜像空气栅光子晶体结构。引入镜像结构在光子晶体中间形成缺陷腔,从而在透射谱禁带中得到谐振透射峰。基于传输矩阵法,建立谐振波长与光子晶体结构参数之间的关系模型。通过观测谐振透射峰值波长的漂移... 详细信息

基于光子晶体的局域特性,提出一维镜像空气栅光子晶体结构。引入镜像结构在光子晶体中间形成缺陷腔,从而在透射谱禁带中得到谐振透射峰。基于传输矩阵法,建立谐振波长与光子晶体结构参数之间的关系模型。通过观测谐振透射峰值波长的漂移,利用矩形空气栅光子晶体结构即可实现待测气体样本参数的动态监测。以甲醛为待测样本,对该折射率传感器的Q值和灵敏度进行分析。结果表明,其Q值可达1739.48,其灵敏度可达816.67nm·RIU-1(RIU表示单位折射率),证明了结构设计的有效性。该结构可为空气污染监测和气体组分分析等方面提供一定的理论参考。

关键词：传感器镜像空气栅光子晶体折射率传输矩阵法缺陷腔

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基于小波包和数学形态学结合的图像特征提取方法

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仪器仪表学报 2010年第10期31卷 2285-2290页

作者：张立国杨瑾李晶任晓丽上官寒露燕山大学电气工程学院测试计量技术及仪器河北省重点实验室秦皇岛066004

提出了一种基于小波包和数学形态学相结合的图像特征提取方法,应用于车牌字符等的图像提取及边缘检测。采用了小波包对图像进行分解并重构其近似部分,用形态学膨胀和腐蚀等形态学基本运算以及形态学梯度对图像进行边缘检测,并应用形态... 详细信息

提出了一种基于小波包和数学形态学相结合的图像特征提取方法,应用于车牌字符等的图像提取及边缘检测。采用了小波包对图像进行分解并重构其近似部分,用形态学膨胀和腐蚀等形态学基本运算以及形态学梯度对图像进行边缘检测,并应用形态学重构填充了车牌字符的空隙,以便后续的字符识别。仿真实验表明与Edge边缘检测算子相比较,该方法能够更好地提取图像特征,检测出的边缘更清晰,并更好地填充了车牌字符的空隙。

关键词：数学形态学小波包边缘检测特征提取

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小波矩结合三维荧光光谱简单快速鉴别掺伪芝麻油

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光谱学与光谱分析 2020年第5期40卷 1547-1553页

作者：潘钊李瑞航吴希军崔耀耀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 燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004

芝麻油营养丰富,因市场价格较高,掺假现象频出,严重损害了消费者利益和市场的健康发展。因此,研发一种简单快速准确鉴别掺伪芝麻油的方法,对保障消费者权益和市场健康具有重要意义。为此,提出了一种小波矩结合三维荧光光谱掺伪芝麻油鉴... 详细信息

芝麻油营养丰富,因市场价格较高,掺假现象频出,严重损害了消费者利益和市场的健康发展。因此,研发一种简单快速准确鉴别掺伪芝麻油的方法,对保障消费者权益和市场健康具有重要意义。为此,提出了一种小波矩结合三维荧光光谱掺伪芝麻油鉴别方法。该方法简单快速,计算样本的任一有效特征进行谱系聚类,即可准确鉴别掺伪芝麻油。以43个样本(芝麻油16个,掺伪菜籽油、掺伪大豆油及掺伪玉米油各9个)为研究对象,用FS920荧光光谱仪获得样本的三维荧光光谱。用db2小波将光谱进行多尺度分解(MRSD),用MRSD的一阶离散逼近系数构造小波矩。用前两阶小波矩值W0,0,W1,0,W1,1,W0,1,W2,0,W2,1,W2,2,W1,2,W0,2分别作为特征对样本进行谱系聚类,观察分析聚类结果。结合邓恩分类指数(DVI)进一步分析,研究同阶小波矩分类效果及规律。进而研究各阶小波矩的分类效果及规律。最终确定了用于鉴别掺伪芝麻油的最佳小波矩值。结果表明:MRSD一阶逼近重构光谱可以在保留原光谱的有效特征基础上,大量去除噪声,减少光谱数据量72.4%,增强模型的抗噪稳定性和实时性。利用小波矩前两阶矩值W2,1,W2,2,W1,2,W0,2其一作为分类特征进行谱系聚类,即可鉴别掺伪芝麻油。同阶小波矩(Wp,q)随p值减小q值增大呈现规律性,确定了同阶小波矩的有效矩值及最佳有效矩值。小波矩随着阶数的增加DVI先增后减,最后趋于稳定,确定了各阶小波矩中可用于鉴别掺伪芝麻油的目标矩值W0,q≥2及最佳目标矩值W0,6。小波矩的有效及目标矩值是针对样本分类的有效特征,计算样本的任一有效特征进行谱系聚类,即可实现掺伪芝麻油的鉴别。该研究思路及结论为矩值法应用到三维荧光光谱提供参考。该方法简单快速,可实现在线测量,为质监部门及生产企业提供油品检测和鉴定手段。

关键词：芝麻油三维荧光小波矩多尺度分析谱系聚类邓恩指数

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基于一维卷积神经网络和拉曼光谱的肺炎支原体菌株分类

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光谱学与光谱分析 2022年第5期42卷 1439-1444页

作者：赵勇何梦园王泊林赵荣孟宗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 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重点实验室河北秦皇岛066004

肺炎支原体是造成人类呼吸系统疾病的主要原因。临床中,患者感染不同肺炎支原体症状极为相似,很难根据症状判别肺炎支原体类型并对症给药。因此,准确判别肺炎支原体菌株类型对于发病机理和疾病流行病学研究以及临床精准治疗具有重要意... 详细信息

肺炎支原体是造成人类呼吸系统疾病的主要原因。临床中,患者感染不同肺炎支原体症状极为相似,很难根据症状判别肺炎支原体类型并对症给药。因此,准确判别肺炎支原体菌株类型对于发病机理和疾病流行病学研究以及临床精准治疗具有重要意义。拉曼光谱具有快速、高效、无污染等优点,在生物医学领域逐渐得到越来越多研究者们的关注。一维卷积神经网络(1D-CNN)是一类包含卷积运算且具有深度结构的前反馈网络,在语音信号和振动信号分析等方面取得成功应用。提出一维卷积神经网络与拉曼光谱技术结合,针对肺炎支原体主要基因型M129型和FH型样本的拉曼光谱数据集,实现肺炎支原体菌株分类。利用光谱数据增强方法扩充原光谱数据集作为模型输入,训练一维卷积神经网络模型,解决由于小样本导致卷积神经网络数据饥渴问题;为了得到最好的肺炎支原体分类效果并加速学习过程,优化模型结构并确定最佳模型参数;拉曼光谱测量时常混有高斯噪声、泊松噪声和乘性噪声,为优化模型抗噪能力,将原光谱分别叠加高斯噪声、泊松噪声和乘性噪声,训练一维卷积神经网络模型并和LDA,KNN和SVM等传统算法进行比较。实验结果表明基于1D-CNN方法,对于叠加高斯噪声的光谱数据所建模型分类正确率为98.0%,叠加泊松噪声的光谱数据分类正确率为97.0%,叠加乘性噪声的光谱数据分类正确率为97.0%,分类正确率远高于基于LDA,KNN和SVM等传统算法所建模型分类正确率;同时构造叠加5,15,25,35,45和55 dBW不同强度噪声的光谱数据集,当噪声达到55 dBW时,1D-CNN模型仍能取得92.5%的分类正确率。因此,一维卷积神经网络结合拉曼光谱技术应用于肺炎支原体菌株类型分类是可行的,具有抗噪声能力强和分类正确率高的优点,该研究为肺炎支原体肺炎快速诊断提供新思路。

关键词：肺炎支原体拉曼光谱定性分类一维卷积神经网络

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基于表面增强拉曼光谱及密度泛函理论的农药毒死蜱检测研究

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光谱学与光谱分析 2021年第11期41卷 3462-3467页

作者：谈爱玲赵荣孙嘉林王鑫蕊赵勇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重点实验室河北秦皇岛066004 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

毒死蜱作为一种广谱高效有机磷杀虫剂,在农业等领域被广泛使用。但是,环境毒理学研究发现,毒死蜱可直接施于土壤中,与土壤颗粒牢固结合,几乎不会迁移或挥发,而且水溶性低,容易造成药物残留,影响着农副产品食用的安全性,对生态环境具有... 详细信息

毒死蜱作为一种广谱高效有机磷杀虫剂,在农业等领域被广泛使用。但是,环境毒理学研究发现,毒死蜱可直接施于土壤中,与土壤颗粒牢固结合,几乎不会迁移或挥发,而且水溶性低,容易造成药物残留,影响着农副产品食用的安全性,对生态环境具有潜在的危险性,许多国家对毒死蜱在农产品中的残留量有严格的规定。因此,检测毒死蜱残留的生态风险问题是当务之急。表面增强拉曼光谱(SERS)技术具有快捷、高效、灵敏度高等优势,已经成为光谱检测领域的热点研究技术;密度泛函理论被广泛用于分子结构与性质的理论模拟计算及光谱分析。基于表面增强拉曼光谱和密度泛函理论对杀虫剂毒死蜱的拉曼和表面增强拉曼光谱进行理论研究。首先,利用GaussView5.0对毒死蜱分子及加入银团簇基底的分子结构进行构型。其次,对毒死蜱分子采用6-31G基组,并基于密度泛函理论进行结构优化,利用Gaussian09模拟计算出其拉曼及表面增强拉曼光谱,并确定拉曼光谱和SERS光谱峰值归属。最后,从频移量角度分析银团簇Ag2和Ag3对毒死蜱拉曼光谱的增强效应,并进行频移量大小对比。研究发现,在两种尺寸银团簇作用下,拉曼光谱在326, 463, 741, 781, 1 068, 1 294, 1 435和1 602 cm-1波数处的特征峰强度均有明显的增强,且随着银团簇结构尺寸增大,拉曼信号增强效果更为明显;在不同银团簇增强作用下,一些特征峰发生偏移,其频移量与银团簇结构相关联,在Ag2和Ag3银团簇增强下,表面增强拉曼光谱在463, 741~781 cm-1波数处均产生了较大的频移,其余特征峰波数处频移量较小,均在20 cm-1以下,毒死蜱分子分别与Ag2和Ag3入侵后的表面增强拉曼光谱进行对比,频移方向有很好的一致性。该研究结果为表面增强拉曼光谱技术在农药残留检测领域的应用提供了理论依据。

关键词：拉曼光谱表面增强拉曼光谱密度泛函理论银团簇毒死蜱

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