基于多端口参数提取和主动空间映射法的腔体滤波器设计

为提高微波腔体滤波器的设计效率,文中提出了一种基于多端口参数提取和空间映射法的滤波器快速设计方法。通过添加额外内部端口提取腔体滤波器电磁模型的Y参数,从而计算出耦合矩阵,再结合空间映射法将求解滤波器理想尺寸问题转换为逼近理想耦合矩阵问题。最后设计并加工了一款四阶同轴腔体滤波器,在初值偏差很大的情况下,经过四次迭代即可得到满足指标的滤波器物理尺寸,实物调试结果和仿真结果一致性良好,从而证明了文中方法的快捷有效。

基于AttentionR2U-net的岩石(体)关键节理智能识别与参数提取

针对岩石(体)表面复杂节理网中关键节理的智能识别与参数提取问题,提出一种基于AttentionR2U-net网络与节理几何特征模型耦合识别的方法.在R2U-net网络的基础上引入注意门(attentiongate)改进网络,通过定性与定量的方法对边坡节理图像和混凝土、龟裂土、常见脆性岩石裂隙图像的识别结果分别作准确性及泛化能力检验;利用AttentionR2U-net网络耦合节理几何特征的方法识别关键节理,提取原始节理和关键节理的几何参数并对其迹长、面积及倾角作差异性分析.研究结果表明:针对岩石(体)节理识别,本文算法的Dice相似系数从U-net网络的0.965提升至0.990,且明显优于传统算法,故本文算法在岩石(体)节理识别上具有更强的可靠性与优越性;针对混凝土、龟裂土和大理岩、花岗岩、砂岩等脆性岩石裂隙的识别,本文算法的Dice相似系数均在0.953以上,故本文算法具有较强的泛化能力.与原始节理网络相比,关键节理网络优势迹长由0.732m显著增大至1.835m,节理倾角分布形式和优势倾角组均不变,优势迹长和倾角的节理占比均显著增大.

复杂光线环境下星载激光光斑图像特征参数提取

星载激光光斑图像易受采集时复杂光线背景的影响,导致激光光斑特征参数提取精度不佳,由此提出复杂光线环境下星载激光光斑图像特征参数提取方法。首先,基于光照校正的Retinex图像增强算法光照补偿及增强星载激光光斑图像,以消除复杂光线环境的影响;其次,基于二次阈值分割与形态学消噪结合方法提取光斑边界;最后,使用一阶灰度重心法与椭圆拟合结合方法完成激光光斑图像特征参数提取。仿真结果表明,所提方法的星载激光光斑图像特征参数提取精度保持在95%以上,具有较好的提取性能。

基于改进粒子群优化的超顺磁效应多参数提取

时域电磁法中的超顺磁效应一般由磁异常体或磁化层引起,并在响应中后期出现呈近似-1次幂律衰减的慢扩散现象,同时也是地下磁性介质信息的重要表征。传统参数提取方法在对磁性环境的实测数据进行处理时,会由于忽略这种效应导致数据的错误解释。为了实现对含有超顺磁效应数据的准确解释,本文基于改进粒子群优化算法进行了超顺磁效应的多参数提取研究,通过引入Cole-Cole磁化率模型实现了层状超顺磁效应的数值模拟,证明了磁化率、电导率可以影响超顺磁响应的幅值与衰减斜率,并结合改进粒子速度和位置更新策略的粒子群优化算法实现了对磁化率、电导率等参数的提取。结果表明,本文的方法在对超顺磁效应多参数进行提取时最大相对误差不超过2%,验证了方法的有效性。

基于自适应差分优化算法的SQUID TEM数据电阻率-极化率多参数提取研究

超导时域电磁探测方法(Superconducting Quantum Interference Devices Time Domain Electromagnetic Method,SQUID TEM)是多金属矿探测的有效手段之一.在实际探测中超导传感器虽然可以观测到极其微弱的极化效应,但还无法同时提取电阻率和极化率信息.本文提出了基于种群个体自适应进化筛选策略的差分优化算法,分析了传统差分优化算法中突变和交叉因子均为定值时,对电阻率和极化率提取精度的影响,设计优化了突变因子随柯西分布、交叉因子随高斯分布的自适应控制方式,重构了同时包含极化率和电阻率信息的目标函数,从而实现了极化率和电阻率参数的同时提取.通过典型层状模型,对比了自适应差分优化与差分进化、线性权重粒子群算法进行电阻率和极化率参数提取的效果,自适应差分优化算法的提取结果更接近真实模型.将该新方法应用于黑龙江大兴安岭地区的SQUID TEM野外数据,实现了地下不同深度电阻率、极化率信息的提取,结果与钻孔资料一致,验证了新方法双参数提取的有效性.

不同林分密度时激光雷达点云数据单木分割及参数提取

为了准确高效提取人工林结构参数,以晋西黄土区蔡家川流域人工油松林为研究对象,利用30块样地的激光雷达点云数据和样地实测数据,通过改变点云距离判别聚类算法的格网值和调整分水岭算法的冠层高度分辨率的方法,对比分析关键参数对单木分割的敏感性,探求点云距离判别聚类算法和分水岭算法对树高提取精度的最优参量。结果表明:(1)点云距离判别聚类算法单木提取的召回率为87.3%、准确率为86.0%、调和值为86.7%,优于分水岭算法(召回率为83.0%、准确率为83.8%、调和值为83.4%)。(2)点云距离判别聚类算法分割单木的敏感性,采用最小冠幅1/5的格网值,其召回率为87.3%、准确率为86.0%、调和值为86.7%,分割精度最高。分水岭算法分割单木的最优关键参量随林分密度不同而变化,当林分密度≤3600株/hm^(2),采用冠层高度分辨率0.3 m时,分割效果最优,其召回率为78.9%、准确率为85.2%、调和值为81.9%;当林分密度≥3700株/hm^(2),采用冠层高度分辨率0.2 m时,分割效果最优,召回率为87.2%、准确率为82.5%、调和值为84.8%。(3)分水岭算法提取树高精度(决定系数为0.88,均方根误差为0.93 m)优于点云距离判别聚类算法。

基于改进正弦余弦算法的光伏模型参数提取

针对正弦余弦算法对光伏模型参数提取存在精度低等问题,提出了一种改进的正弦余弦算法(ISCA).ISCA算法中,采用了新的个体位置更新表达式来替换SCA中的个体位置表达式.为了验证ISCA算法的性能,选择了一种单二极管结构光伏模型进行参数提取.实验结果表明,与其他一些优化算法相比,ISCA在提取参数解的质量方面具有竞争力和有效性.

基于卷积神经网络和时空特征的烟幕视频检测和参数提取

为提高干扰弹在战场上作战效能,摸清干扰弹的作战效能底数和极限施放条件,并修正干扰弹烟幕扩散方程。针对现有干扰弹作用过程形成的烟幕,烟幕透明特性和纹理各不相同,通用性较差,为能精准提取烟幕的烟幕轮廓和运动特征,提出一种基于卷积神经网络、烟幕时空特征的混合方法。该方法主要分为5个阶段:对YUV色彩空间的对比度调整;应用了差帧法检测输入视频图像序列的运动区域,设计了卷积神经网络体系结构框架,将运动区域通过卷积神经网络识别烟幕候选区域;根据烟幕的时空特征,从每个候选区域进一步识别烟幕候选区域;采用了支持向量机分类器,利用提取的特征对真实烟幕区域与非烟幕区域进行分类;提取烟幕特征的参数。经试验验证,所建立的模型将烟幕识别准确度最低提高至99.94%,能有效满足修正干扰弹作用过程中的烟幕扩散方程,为干扰弹的定型试验和作战应用提供了有力支持。

细化算法在干涉圆环参数提取中的作用

为解决光学干涉图像亮暗不均和噪声对干涉圆环半径和圆心识别的影响问题,以Matlab仿真图像为对象,研究细化算法在圆环参数提取中的作用。首先,在仿真干涉同心圆环图像中加入噪声和亮暗不均的因素;然后,在预处理基础上依次应用二值算法、细化算法得到二值图和细化图;最后,分别在预处理图、二值图和细化图上进行Hough变换提取半径和圆心。对比研究发现,二值化基础上的细化处理可以极大地减少亮暗不均的影响,抑制噪声,不仅能够消除粗大误差,提高提取精度,而且使得识别结果变得更加稳定。

表碛覆盖型冰川参数提取方法研究进展

表碛的存在影响了大气与冰川间的能量传输过程,一方面,促进了冰面湖(塘)、冰崖的发育;另一方面,改变了冰川的消融过程和水文模式。利用表碛各项属性和物理参数模型化气候-表碛-冰川间的相互作用和反馈过程能够正确认识表碛覆盖型冰川变化的过程和机理,有助于准确估算和预测冰川物质平衡,进而判断冰川未来演变趋势。本文系统总结和对比了识别表碛范围、提取冰川流速以及获取表碛物理参数的各种技术手段,介绍了表碛覆盖影响下冰川消融模型的原理和应用情况,同时还对这些方法或模型的局限性和发展趋势进行了讨论。表碛覆盖型冰川所处山区地形起伏大、地表变化复杂,为遥感方法识别表碛范围和提取冰川流速带来了诸多困难,如现有表碛识别方法仍无法克服固有干扰因素的影响,而流速提取方法需具备较强抗干扰能力,且配对影像时间基线需尽可能短。当前表碛覆盖型冰川相关研究中关键参数、数据存在大量空缺的状况有望在将来得到改善,冰川动力学过程和表碛动态变化的模型描述将更为精细,冰川物质平衡、径流量等指标的评估和预测也将更为真实准确。

IGBT失效机理探讨及失效特征参数提取

本文探讨了IGBT的失效机理,对其失效类型进行了归纳和理论分析。为了评估IGBT健康状态,本文提出提取失效特征参数集电极-发射极饱和压降VCE-sat,来预测IGBT模块的剩余寿命的方法。为了验证该方法,搭建IGBT加速老化实验平台。该平台利用一个在整流状态下工作的三相桥来模拟电机,逆变器输出的交流电利用模拟电机整流成直流电并返回直流侧,使电能在逆变器和模拟电机间不断循环,直流侧仅需提供电力电子器件热损耗相当的能量,具有显著的节能环保特性,同时降低了对陪试设备的要求。利用IGBT加速老化实验平台,在不同环境温度下对4种不同型号的IGBT模块进行试验,试验结果表明,当IGBT模块器件失效时,VCE-sat增量>16%。

PIN型功率二极管动态特性物理模型参数提取

PIN型功率二极管在电能变换和处理的电力电子装置中被广泛应用,但是长期以来其内部物理模型参数有效提取方法的缺乏限制了其仿真模型的应用和使用水平的提高。本文以PIN型功率二极管为对象,在对其内部物理结构与动态特性分析基础上,确定了决定其动态特性的关键参数。采用Saber软件动态仿真与量子遗传算法相结合的方法对PIN型功率二极管内部关键物理模型参数进行优化辨识。最后,对ZP800A3000V型号的PIN型功率二极管器件进行了参数提取和实验测试,证明了该方法的有效性。

羊咳嗽声的特征参数提取与识别方法

为在设施圈养羊只产生呼吸道疾病的初期,通过监测其咳嗽声进行疾病预警和健康状况诊断,以内蒙古地区广泛推广的杜泊羊为例,对杜泊羊的咳嗽声信号进行自动采集和计算机识别,在不增加羊咳嗽声特征参数维数的前提下,提出一种改进的梅尔频率倒谱系数(MFCC),试验结果表明,该参数和短时能量、过零率组合的14维特征参数,经过羊咳嗽声隐马尔可夫模型(HMM)识别系统,其识别率、误识别率和总识别率分别达到了86.23%、7.17%和88.43%,该组合特征参数经主成分分析可降到9维,而通过BP神经网络改善的HMM咳嗽声识别系统,对咳嗽声的识别率、误识别率和总识别率分别达到了92.54%、5.37%和95.04%,满足了杜泊羊咳嗽声识别的要求。

带过冲和振荡雷电冲击波形的参数提取研究

针对1989年IEC 60060-1 Ed.2.0关于测量带过冲和振荡雷电冲击波形的争议问题,介绍了试验电压因子、局部滤波法以及基于双指数函数模型的曲线拟合,并对照其他方法说明了它们的优越性。论述了2008年IEC 60060-1 Ed.3.0关于带过冲和振荡雷电冲击波形的数值处理程序,对于该处理方案,指出了在实际应用中存在的波形不连贯和定义模糊的问题。最后采用TDG1.12中的解析波形作为对象实现该程序,进行波形处理、参数提取和结果分析,还对波形参数的参考数据提出了建议。

NPT型IGBT电热仿真模型参数提取方法综述

对NPT型IGBT电热仿真模型的工作原理进行了概述,并将模型参数分为电参数(即基于半导体物理的Hefner器件模型参数)和热参数(即反映器件封装传热的Cauer网络参数)两大类,然后对近年来模型参数提取方法的研究情况进行讨论。依据提取技术手段的不同将IGBT电参数提取方法归纳为仿真提取、经验估计、参数隔离和参数优化4类,并从时效性、准确性、复杂性等方面对各种方法进行了比较和评价;从IGBT的封装结构和封装瞬态热阻曲线2个方向出发讨论了Cauer网络参数的提取。最后讨论了一个模型电参数的提取步骤。

IGBT栅极特性与参数提取

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在各种电力电子装置中已得到了广泛的应用,但是长期以来对于其内部参数的提取缺乏有效的手段,从而影响了其仿真模型的应用以及使用水平的提高。本文对IGBT栅极的传统平面结构和新型沟槽结构进行了比较,基于其工作机理与半导体物理方程进行了理论分析和公式推导,在分析现有方法不足的基础上提出了IGBT栅极各个参数提取的一些新方法,并且针对某一型号具体器件在不同工作条件下进行了提取实验,所得到的参数值都具有较好的一致性,同时也证明了该方法的准确性。

涡轮叶片逆向建模与特征参数提取

为了在已有涡轮叶片实物基础上进行再创新设计,采用激光扫描仪对涡轮叶片进行数字化扫描,提出了在三维测量得到涡轮叶片点云数据的基础上,准确进行逆向建模、反求几何参数和提取气动特征参数的逆向设计方法.根据涡轮叶片的几何参数反求和提取气动特征参数要求,基于获取涡轮叶片的截面点云图,用五次多项式曲线拟合叶盆和叶背,并用圆弧逼近叶形前后缘.基于该方法,采用Matlab软件对涡轮截面线点云进行拟合,反求得到了叶身型线方程,拟合偏差控制在[-0.01 mm,0.01 mm]之内,能够获得准确的叶片截面型线和气动特征参数.

基于系统辨识的显微镜点扩散参数提取方法及应用

该文提出了基于系统辨识的显微镜点扩散参数提取方法 ;在此方法基础上设计并完成了标定试验 ,建立了显微镜点扩散参数和被观察物体Z坐标之间的映射关系 ;作为其应用 ,实现了一个具有显微图像效果的微操作拟实环境 ,当拟实环境中虚拟微操作工具Z坐标发生改变时 ,显微图像中虚拟微操作工具的像的模糊度随之发生变化 ;人眼观测表明 ,它与实际显微图像的微操作工具的模糊程度变化符合得很好 ;整个系统表现出高精度和很好的实时性 .

基于功率谱密度的路面评价与特征参数提取

介绍了道路路面数据测量系统的构成和数据预处理方法。针对测量的海量道路路面数据,阐述了路面数据的功率谱密度分析与传统的功率谱分析的差异,解读了GB/T7031-2005中的倍频程滤波和路面分级方法,提出了基于拟合直线的斜率截距路面特征参数提取方法和基于功率谱密度曲线的路面分级百分比例特征参数提取方法。在介绍路面评价和特征参数提取方法的基础上,使用真实的路面测量数据作为例子,充分显示了这两种路面特征参数提取方法的效果。实例分析结果表明,使用这两种路面特征参数提取方法来评价和分析道路路面数据,计算过程快捷方便,处理效果简单明显,可在道路路面数据的特征参数提取及其它工程振动信号的统计分析中推广应用。

基于机器视觉的幼苗自动嫁接参数提取

为提高果蔬嫁接机器人的自动化水平,该文提出一种基于机器视觉用椭圆拟合的方法恢复幼苗叶面并提取用于机器人自动嫁接的参数的方法。俯视采集幼苗图像,提取叶面轮廓并根据轮廓上的拐点对组合相同叶面上的轮廓弧段。应用椭圆拟合的方法参数化叶面形状,提取幼苗的叶面参数,包括生长方向、生长点和叶面面积。再由生长点准确定位培育幼苗的穴孔位置,从而为砧穗配对和取苗定位提供依据。试验结果表明提出的算法能够克服叶面相互遮挡的问题,幼苗识别且定位的成功率达到97.5%,能满足嫁接机器人自动作业的要求。