检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2018年第11期67卷 278-289页

作者：何群王煜文杜硕陈晓玲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

运动想象模式识别率的提高对脑机接口(BCI)技术的应用具有重要意义,本文采用自适应无参经验小波变换(APEWT)和选择集成分类模型相结合的方法提高脑电(EEG)信号的分类识别准确率.首先,通过APEWT将EEG信号分解成不同的模态;然后,使用最优... 详细信息

运动想象模式识别率的提高对脑机接口(BCI)技术的应用具有重要意义,本文采用自适应无参经验小波变换(APEWT)和选择集成分类模型相结合的方法提高脑电(EEG)信号的分类识别准确率.首先,通过APEWT将EEG信号分解成不同的模态;然后,使用最优模态重构后的信号计算其能量谱(ES)特征,使用最优模态分量计算其边际谱(MS)特征;最后,将不同时间段的ES特征和不同频段的MS特征输入到构建的选择集成分类模型中,从而得到其分类结果,并将该方法与其他4种组合方法进行比较.实验结果表明,本文方法具有较好分类准确率和实时性,其平均分类正确率高于其他4种方法,同时较近期使用相同数据的文献也有优势.本文为在线运动想象类BCI的应用提供了新的方法和思路.

关键词：自适应无参经验小波变换选择集成分类模型运动想象脑机接口

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基于ICSO-SVM和三维荧光光谱的山梨酸钾浓度检测

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光谱学与光谱分析 2020年第5期40卷 1614-1619页

作者：王书涛刘诗瑜王志芳张靖昆孔德明王玉田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

山梨酸钾是日常生活中一种典型的食品防腐剂。过量食用防腐剂山梨酸钾,会严重危害人身体健康。以橙汁作为背景溶液,配制山梨酸钾含量在0.0070~0.1000 g·L^-1之间的山梨酸钾橙汁溶液样本共22组。应用FS920荧光光谱仪对防腐剂山梨酸... 详细信息

山梨酸钾是日常生活中一种典型的食品防腐剂。过量食用防腐剂山梨酸钾,会严重危害人身体健康。以橙汁作为背景溶液,配制山梨酸钾含量在0.0070~0.1000 g·L^-1之间的山梨酸钾橙汁溶液样本共22组。应用FS920荧光光谱仪对防腐剂山梨酸钾的水溶液以及橙汁溶液的荧光特性进行了研究。由于山梨酸钾和橙汁的荧光特性相互干扰,山梨酸钾橙汁溶液的浓度与荧光强度不再满足线性关系,所以物质浓度的预测比较复杂。通过构建改进鸡群算法优化支持向量机(ICSO-SVM)的模型对荧光光谱数据进行处理。模型选取18个样本作为训练集,4个样本作为预测集。提取各样本在最佳激发波长λex=375 nm下,发射波长在450~520 nm范围内的荧光强度值作为输入,以山梨酸钾橙汁溶液的浓度值作为输出。首先对改进鸡群算法(ICSO)的各个参数进行初始化,然后经过训练输出支持向量机(SVM)的惩罚因子C和核参数g的最佳值,再将得到的最佳值输入SVM模型,得到4组预测浓度值分别为0.0115,0.0260,0.0770和0.0920 g·L^-1。ICSO-SVM模型的均方误差为1.02×10^-5 g·L^-1,平均回收率为101.88%。相同条件下与鸡群算法优化支持向量机(CSO-SVM)、遗传算法优化支持向量机(GA-SVM)和粒子群算法优化支持向量机(PSO-SVM)进行对比。结果表明ICSO-SVM模型的预测精度高于CSO-SVM,GA-SVM和PSO-SVM,而且改进鸡群算法在训练过程中更容易找到全局最优值,迭代速度更快。该研究为物质浓度预测提供了一种新方法。

关键词：荧光光谱改进鸡群算法支持向量机山梨酸钾

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太赫兹光谱法和GA-BP在甲醇浓度检测的应用（英文）

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光谱学与光谱分析 2016年第11期36卷 3752-3757页

作者：谈宏莹郑德忠李雪徐正侠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

在常温常压下,利用光电导天线式太赫兹时域光谱仪和自行设计的气室,在0.1~3.0THz范围内对甲醇气体进行太赫兹时域光谱测试,测试结果表明,甲醇气体在1.0~3.0THz没有明显的吸收峰,但是在0.1~1.0THz波段存在明显的吸收峰。为了准确测定甲... 详细信息

在常温常压下,利用光电导天线式太赫兹时域光谱仪和自行设计的气室,在0.1~3.0THz范围内对甲醇气体进行太赫兹时域光谱测试,测试结果表明,甲醇气体在1.0~3.0THz没有明显的吸收峰,但是在0.1~1.0THz波段存在明显的吸收峰。为了准确测定甲醇气体的浓度,根据甲醇气体在0.1~1.0THz范围内的15处不同的位置处的特征吸收峰强度和甲醇气体浓度的关系,对十五组不同浓度的甲醇气体进行检测,获得了在特征吸收峰处的差异曲线。基于误差反向传播（BP）神经网络的函数逼近特点,并利用遗传算法（GA）收敛速度较快,不宜陷入局部极值的优点,采用GA优化BP神经网络的初始的权值和阈值,构建了以预测甲醇浓度为目的的数学模型。结果表明,该网络模型适用于体积浓度范围为0.028 3~0.424 6m3·L-1的甲醇的浓度预测,两组样本的平均相对标准误差为1.7%,平均回收率为98%,神经网络误差精度10-1,实测值与期望值的相关系数为0.996 77,基本达到理想预测结果。本成果不仅获得了甲醇气体在太赫兹频段的实验数据,而且发现太赫兹时域光谱法和GA-BP神经网络相结合的方法能有效地检测甲醇气体的体积浓度,为检测甲醇气体浓度提供新的方法。

关键词：光谱学太赫兹时域光谱遗传算法误差反向传播神经网络甲醇

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基于经验模态分解的自混合干涉相位提取方法研究

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物理学报 2015年第5期64卷 171-178页

作者：张玉燕周航闫美素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

为实现光反馈机理下激光自混合干涉信号相位的精确提取,本文提出了一种基于经验模态分析(EMD)的相位提取方法.首先,采用EMD算法对含噪的自混合干涉信号进行了降噪预处理,提取有效的干涉信号.然后在对含有外腔物体运动信息的光反馈相位... 详细信息

为实现光反馈机理下激光自混合干涉信号相位的精确提取,本文提出了一种基于经验模态分析(EMD)的相位提取方法.首先,采用EMD算法对含噪的自混合干涉信号进行了降噪预处理,提取有效的干涉信号.然后在对含有外腔物体运动信息的光反馈相位求解的过程中,利用希尔伯特黄变换(HHT)原理实时提取每一时刻的瞬时相位,将其去包裹处理后得到真实相位.在弱、适度、强光反馈条件下,分别对基于EMD的相位提取算法进行了仿真研究.最后,搭建了基于自混合干涉效应的微位移测量实验平台,进行实验研究.实验结果表明,利用该方法可以实现对自混合干涉信号的相位提取,最大误差小于1.6 rad.仿真和实验结果的一致性,说明了EMD方法的有效性.

关键词：光反馈自混合干涉经验模态分解相位提取去噪

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基于特征峰值积分法的调和油组分含量的测量（英文）

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光谱学与光谱分析 2016年第1期36卷 298-302页

作者：徐婧侯培国王玉田潘钊燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术与仪器重点实验室河北秦皇岛066004

目前食用调和油市场混乱,存在混淆概念、随意冠名、以次充好等问题,特别是调和油成分和配比标准模糊不清。国家食用调和油标准历经八年仍未能如期出台,其根本原因在于缺乏对调和油中植物油定性及定量检测的有效方法。食用调和油是由不... 详细信息

目前食用调和油市场混乱,存在混淆概念、随意冠名、以次充好等问题,特别是调和油成分和配比标准模糊不清。国家食用调和油标准历经八年仍未能如期出台,其根本原因在于缺乏对调和油中植物油定性及定量检测的有效方法。食用调和油是由不同的植物油按一定比例混合而成,含有丰富的营养成分,在日常生活中经常使用。不同的植物油含有特定的组成成分,将各种植物油进行混合可以充分利用其中的营养物质,使调和油中营养成分更加均衡,有利于人的身体健康。因此准确测定调和油中单一植物油的含量可以有效对调和油市场进行监管。同时由于调和油中植物油种类是确定的,仅需对其含量进行准确测定。利用三维荧光光谱对调和油中植物油含量进行测定,提出一种新的数据处理方法,采用拟蒙特卡洛原理对选定的特征区域进行特征峰积分,结合神经网络方法求解非线性方程组,得出调和油中各单一植物油含量。选用花生油,大豆油,葵花油为研究对象,用不同比例单一植物油调和成食用调和油,不考虑每种单一植物油的具体组分,仅将其作为整体研究。通过测定10组不同调和比例的调和油的回收率,验证特征峰积分法的有效性,为高灵敏度检测混合物复杂组分含量提供一种有效方法,与常用的解线性方程组测定混合物组分浓度的方法进行比较,回收率的准确度提高,可以用于食品质量检测人员对食用调和油中所用植物油种类及含量进行检测,为国家标准的出台提供一种有效参考。

关键词：光谱学特征峰峰值积分拟蒙特卡洛食用调和油

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平行因子结合支持向量机对多环芳烃的荧光检测

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光学学报 2019年第5期39卷 389-397页

作者：王书涛吴兴朱文浩李明珊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

基于荧光检测机理,将平行因子与支持向量机(SVM)算法相结合,对多环芳烃中的苊、芴和萘进行检测。将荧光光谱数据预处理后作为训练集,输入到粒子群优化的SVM算法中建立分类模型;利用核一致性分析、残差平方和分析以及迭代次数分析方法确... 详细信息

基于荧光检测机理,将平行因子与支持向量机(SVM)算法相结合,对多环芳烃中的苊、芴和萘进行检测。将荧光光谱数据预处理后作为训练集,输入到粒子群优化的SVM算法中建立分类模型;利用核一致性分析、残差平方和分析以及迭代次数分析方法确定成分数;采用得到的最佳成分数进行平行因子分解,将得到的发射载荷矩阵作为测试集输入到SVM的分类模型中,分类正确率为100%,最终得到苊、芴和萘的回收率分别为100.45%±6.25%、100.10%±6.39%和95.07%±7.46%。所用算法避免了人为操作增加的时间复杂性及主观因素造成的误差,为多环芳烃的荧光检测提供了一种新方法。

关键词：光谱学平行因子支持向量机(SVM) 多环芳烃检测

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融合单通道框架及多通道框架的运动想象分类

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仪器仪表学报 2018年第9期39卷 20-29页

作者：何群杜硕张园园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

针对运动想象脑电信号非平稳、非线性、低信噪比的特点,多种分析方法被广泛应用于运动想象脑电信号特征提取研究中。但单通道脑电分析方法难以有效刻画多通道脑电间的交互信息,且现有特征指标未考虑到通道间的非线性动力学耦合特性。为... 详细信息

针对运动想象脑电信号非平稳、非线性、低信噪比的特点,多种分析方法被广泛应用于运动想象脑电信号特征提取研究中。但单通道脑电分析方法难以有效刻画多通道脑电间的交互信息,且现有特征指标未考虑到通道间的非线性动力学耦合特性。为此,提出一种融合单通道时-频特征和多通道耦合特征的运动想象脑电分析方法策略。通过引入多变量经验模态分解（MEMD）将脑电信号分解为具有共有震荡模式的固有模态函数（IMFs）,然后对有效特征频带下的IMF分量获取单通道的边际谱（MS）及瞬时能谱（IES）时-频特征和多通道的互样本熵（CSampEn）、锁相值（PLV）及锁频值（FLV）耦合特征,将融合特征输入加权线性判别分类器（LDA）进行运动想象模式识别。实验引入BCI 2008竞赛Dataset IIb数据集与实测数据进行分析,结果表明所提方法可有效提升运动想象脑电识别率,实验中竞赛数据集的9名受试者的平均识别率与平均Kappa系数分别达到80.1%与0.62,与其他方法相比提高了分类精度,为运动想象脑-机接口研究提供了新思路。

关键词：脑电信号运动想象多变量经验模态分解单通道时-频特征多通道耦合特征非线性动力学耦合特征

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基于脑肌电反馈的虚拟康复训练系统设计

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仪器仪表学报 2018年第1期39卷 250-257页

作者：谢平刘欢王磊磊程生翠陈伟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

针对虚拟康复系统在个体适应性、安全可行性和主动参与性等方面的研究需求,提出一种基于脑肌电反馈的虚拟康复系统。采集执行不同手势动作对应的脑电信号及表面肌电信号,提取不同肌肉模块的肌电特征送入支持向量机模型进行运动意图识别... 详细信息

针对虚拟康复系统在个体适应性、安全可行性和主动参与性等方面的研究需求,提出一种基于脑肌电反馈的虚拟康复系统。采集执行不同手势动作对应的脑电信号及表面肌电信号,提取不同肌肉模块的肌电特征送入支持向量机模型进行运动意图识别;提取脑电和肌电疲劳特征,并提出一种萤火虫-模糊神经网络算法,通过脑肌电疲劳特征实时优化调节虚拟场景的控制参数。最后,搭建包含虚拟场景及反馈控制策略的虚拟康复系统,并针对上肢肘关节屈伸、肩关节前屈后伸动作进行康复训练实验,基于肌电特征模式识别结果实现对虚拟场景及目标的控制,基于脑肌电疲劳特征优化调整场景控制参数,通过虚拟系统康复实验验证系统的有效性。

关键词：脑肌电反馈个体适应性虚拟康复特征提取萤火虫-模糊神经网络

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基于人体行走系统功能认知的步态稳定性判据

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仪器仪表学报 2018年第11期39卷 204-213页

作者：吴晓光杨磊韦磊刘绍维王挺进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

鉴于现有双足机器人行走过程步态稳定性判据的不足和人类高效、稳定、协调的行走步态特征,提出一种基于人体行走运动特征及前庭平衡系统功能认知的步态稳定性判据,实现对步态稳定性的定量判别。根据人体行走运动特征和人体前庭平衡系统... 详细信息

鉴于现有双足机器人行走过程步态稳定性判据的不足和人类高效、稳定、协调的行走步态特征,提出一种基于人体行走运动特征及前庭平衡系统功能认知的步态稳定性判据,实现对步态稳定性的定量判别。根据人体行走运动特征和人体前庭平衡系统工作原理,将表征人体运动步态稳定性特征的矢状面质心角动量、质心前向加速度、零力矩点与中心力矩轴的前向距离进行多参数加权融合;利用粒子群优化算法进行参数优化;构建基于人体行走运动特征及前庭平衡系统功能的多参数融合的综合步态稳定性判定方法。经实验分析,该方法得到的稳定性判别指数集中分布在0.02~0.03区间内,能够实现步态稳定性的定量判别。实验结果验证了所提出的步态稳定性判据的有效性与可行性,是准确刻画步态稳定性的新方法。

关键词：人体步态特征前庭平衡系统多参数加权融合步态稳定性判据

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基于能量反馈与OGY法的机器人混沌步态控制

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仪器仪表学报 2018年第9期39卷 55-64页

作者：吴晓光李艳会张天赐刘绍维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

针对双足机器人被动步行中的混沌步态,提出一种基于自适应能量反馈与OGY法的混合控制方法,将混沌步态快速转换到单周期稳定步态。首先,利用Poincaré截面,将双足机器人混合动力学系统离散化,求取该系统的不动点;然后,将机器人自身... 详细信息

针对双足机器人被动步行中的混沌步态,提出一种基于自适应能量反馈与OGY法的混合控制方法,将混沌步态快速转换到单周期稳定步态。首先,利用Poincaré截面,将双足机器人混合动力学系统离散化,求取该系统的不动点;然后,将机器人自身不动点处的机械能作为参考能量,在保证系统渐进稳定的前提下,构造自适应能量反馈控制律,使机器人状态迅速收敛至自身不动点小的邻域内;进一步地,利用OGY法对机器人支撑腿处的变量施加微扰,把机器人混沌状态稳定在自身的不动点上,实现了对混沌步态的快速控制。仿真实验和机器人行走实验结果表明了所提控制方法的有效性。

关键词：双足机器人混沌步态自适应能量反馈 OGY

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