检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2020年第1期41卷 138-146页

作者：何群邵丹丹王煜文张园园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

为了准确提取个体运动想象脑电信号的最优时段和频段特征以及有效提高其分类准确率,结合卷积神经网络和集成分类方法提出一种多特征卷积神经网络(MFCNN)算法,对运动想象脑电信号进行分类识别。首先对脑电信号进行预处理,然后将原始信号... 详细信息

为了准确提取个体运动想象脑电信号的最优时段和频段特征以及有效提高其分类准确率,结合卷积神经网络和集成分类方法提出一种多特征卷积神经网络(MFCNN)算法,对运动想象脑电信号进行分类识别。首先对脑电信号进行预处理,然后将原始信号、能量特征、功率谱特征以及融合特征分别输入到卷积神经网络中得到其训练模型,最后通过加权投票的集成分类方法得到最终的分类结果。并利用2008年BCI竞赛Datasets 2b数据集和实测数据对所提出的方法进行实验分析。结果表明,所提的MFCNN方法可有效提高运动想象识别率,实验中所有受试者的平均分类正确率和平均Kappa值分别为78.6%和0.57,为运动想象类脑机接口的应用提供了新的思路和方法。

关键词：脑机接口卷积神经网络集成分类运动想象

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密集连接网络在SAR与多光谱影像融合中的应用

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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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荧光分析法和ABC-BP神经网络相结合的多环芳烃的检测

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中国激光 2015年第11期42卷 255-262页

作者：王书涛陈东营王兴龙韩欢欢王佳亮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

分析了苯并[k]荧蒽（Bk F）、苯并[a]芘（Ba P）和两者混合物的荧光特性,结果表明Bk F存在2个荧光特征峰,Ba P存在6个荧光特征峰,Bk F和Ba P的最佳发射波长均为405 nm。不同浓度配比的混合物荧光特性差异较大,但最佳发射波长没有发生变... 详细信息

分析了苯并[k]荧蒽（Bk F）、苯并[a]芘（Ba P）和两者混合物的荧光特性,结果表明Bk F存在2个荧光特征峰,Ba P存在6个荧光特征峰,Bk F和Ba P的最佳发射波长均为405 nm。不同浓度配比的混合物荧光特性差异较大,但最佳发射波长没有发生变化,仍为405 nm。在激发波长为250~400 nm,发射波长为350~500 nm范围内,Bk F和Ba P荧光光谱重叠较为严重。为了准确检测混合物中两者的质量浓度,采用人工蜂群（ABC）算法优化的误差逆向传播（BP）神经网络对其进行检测,结果表明ABC-BP神经网络优于遗传算法（GA）-BP神经网络。ABC-BP神经网络能够准确检测质量浓度为1.000~10.000 ng/L的混合物中Bk F和Ba P的质量浓度。10组混合物样本中,Bk F和Ba P的回收率平均值分别为99.19%和99.26%。

关键词：光谱学荧光光谱人工蜂群-误差逆向传播神经网络浓度检测多环芳烃

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基于Faster R-卷积神经网络的金属点阵结构缺陷识别方法

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兵工学报 2019年第11期40卷 2329-2335页

作者：张玉燕李永保温银堂张芝威燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室河北秦皇岛066004

采用增材制造技术制备的金属三维点阵结构可能存在裂纹、未熔合、断层等缺陷,导致金属点阵结构的结构-功能性能下降,为此提出一种金属三维多层点阵结构内部缺陷的检测方法。在Faster R-卷积神经网络架构基础上设计特征提取网络,结合工... 详细信息

采用增材制造技术制备的金属三维点阵结构可能存在裂纹、未熔合、断层等缺陷,导致金属点阵结构的结构-功能性能下降,为此提出一种金属三维多层点阵结构内部缺陷的检测方法。在Faster R-卷积神经网络架构基础上设计特征提取网络,结合工业CT扫描图片,对得到的断层灰度图像中缺陷部位进行快速、准确、智能检测识别和定位。实验验证结果表明,对金属三维多层点阵结构样件的内部典型缺陷识别率达到99. 5%.

关键词：金属点阵结构缺陷识别无损检测 CT扫描图像 Faster R-卷积神经网络

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GA-BP神经网络在检测微量磷酸盐中的应用

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中国激光 2015年第5期42卷 282-287页

作者：王书涛王兴龙陈东营魏蒙王志芳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

基于罗丹明6G的分子荧光原理,通过对比不同实验条件下得到的罗丹明6G荧光光谱,得出p H为1条件下的相对荧光强度最大。罗丹明6G试剂中加入钼酸铵、磷酸二氢钾、硫酸试剂生成络合物后,罗丹明6G的相对荧光强度值有所下降,在一定范围内表现... 详细信息

基于罗丹明6G的分子荧光原理,通过对比不同实验条件下得到的罗丹明6G荧光光谱,得出p H为1条件下的相对荧光强度最大。罗丹明6G试剂中加入钼酸铵、磷酸二氢钾、硫酸试剂生成络合物后,罗丹明6G的相对荧光强度值有所下降,在一定范围内表现出线性关系,罗丹明6G荧光峰的位置没有发生变化。基于遗传算法-逆向误差传播（GA-BP）神经网络构建了输入节点数为36×18的矩阵、输出节点数为1×18的矩阵、以检测磷酸盐浓度为目的的非线性模型。网络训练中,误差精度为10^-3,输出与期望的相关系数为0.998,网络预测中,平均回收率为99%,平均标准偏差值为1.79%,达到了理想的检测效果。证明此网络适用于检测0~2.00 mg/L的磷酸盐溶液。提供了一种快速、有效检测磷酸盐浓度的方法,有助于环境检测技术的发展和应用。

关键词：光谱学罗丹明6G 分子荧光荧光光谱逆向误差传播神经网络磷酸盐

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黑体腔高温传感器结构设计

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红外与激光工程 2015年第9期44卷 2609-2614页

作者：吴飞董杰田海霞蔡璐璐燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室河北秦皇岛066004

基于积分方程理论建立了黑体腔的结构模型,分析了腔体长径比、孔径比、接收器到腔口的距离、腔体材料本身发射率等参数对腔体发射率的影响,提出了黑体腔优化参数设计,同时,应用有限元分析法分析了不同形状黑体腔腔体对接收器稳态温度、... 详细信息

基于积分方程理论建立了黑体腔的结构模型,分析了腔体长径比、孔径比、接收器到腔口的距离、腔体材料本身发射率等参数对腔体发射率的影响,提出了黑体腔优化参数设计,同时,应用有限元分析法分析了不同形状黑体腔腔体对接收器稳态温度、动态响应时间的影响。研究结果表明:黑体腔结构参数的改变直接影响黑体腔发射率、接收器稳态温度、动态响应时间,进而影响黑体腔性能,积分方程法和有限元法结合分析为黑体腔研究以及优化设计提供了新思路。

关键词：黑体腔积分发射率有限元 ANSYS仿真

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电磁弹性动力学初边值问题12类变量广义变分原理

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计算力学学报 2011年第1期28卷 63-65,157页

作者：王作君郑德忠郑成博郑世科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

基于Yao建立的电磁弹性固体广义变分原理,运用关于非传统Hamilton型广义变分原理的方法,建立了电磁弹性动力学初边值问题的12类变量广义变分原理,可反映该问题的全部特征,其独立变分变量为该问题的全部变量,即位移、速度、动量、应变、... 详细信息

基于Yao建立的电磁弹性固体广义变分原理,运用关于非传统Hamilton型广义变分原理的方法,建立了电磁弹性动力学初边值问题的12类变量广义变分原理,可反映该问题的全部特征,其独立变分变量为该问题的全部变量,即位移、速度、动量、应变、应力、电位移、磁感应强度、电场强度、磁场强度、电标量势、磁标量势和磁矢量势。本文建立的广义变分原理可为电磁弹性动力学提供建立杂交或混合有限元等变分近似解法的理论基础。

关键词：广义变分原理电磁弹性动力学初边值问题

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基于带吸收介质表面缺陷光子晶体的高通量检测

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中国激光 2014年第10期41卷 236-240页

作者：陈颖卢波范卉青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

提出了一种带有吸收介质的表面缺陷光子晶体结构,将表面波谐振原理和微孔板技术相结合,实现了样本溶液信息的高通量检测。根据分层传输矩阵法和Goos-Hnchen理论分析其折射率传感机理,建立谐振角度与样本折射率变化的理论模型。结合微... 详细信息

提出了一种带有吸收介质的表面缺陷光子晶体结构,将表面波谐振原理和微孔板技术相结合,实现了样本溶液信息的高通量检测。根据分层传输矩阵法和Goos-Hnchen理论分析其折射率传感机理,建立谐振角度与样本折射率变化的理论模型。结合微孔板和角度调制,在同一扫描周期中分别对不同传感区域的待测物实现光谱特性分析。结果表明,待测样本浓度变化将引起谐振角度的变化,进而使反射谱中的缺陷峰值波长产生漂移,并且单个周期角度扫描就可实现多个待测样本溶液信息的同时监测。该方法对高通量检测系统的设计具有一定的理论和技术参考价值。

关键词：传感器表面缺陷光子晶体吸收介质表面波谐振高通量检测

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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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