基于TPA参数的低糖广式月饼冬瓜蓉配方优化

为研制低糖广式月饼冬瓜蓉馅料,考察了广式月饼感官评分与硬度、凝聚性及回复性3种质地剖面分析(texture profile analysis,TPA)参数的相关性,在此基础上优化了低糖冬瓜蓉馅料配方。结果表明,广式冬瓜蓉月饼的感官评分与TPA参数呈极显著负相关(P<0.01),说明采用硬度、凝聚性和回复性3个TPA参数指标评价月饼品质是可行的。采用麦芽糖醇、木糖醇及低聚异麦芽糖作为低糖冬瓜蓉配方优化的蔗糖替代品,以月饼的TPA参数和感官评分为指标,利用单形重心试验,优化得到两组低糖冬瓜蓉的配方(质量分数):1)冬瓜浆75.5%、麦芽糖醇19.0%、花生油4.5%、玉米淀粉1.0%;2)冬瓜浆75.5%、蔗糖3.3%、木糖醇15.7%、花生油4.5%、玉米淀粉1.0%。

“7.25”鹤北镇局地极端强降水的成因分析

2018年7月24日傍晚至25日白天,黑龙江省自西向东出现了一次区域性的暴雨和局地极端短时强降水天气过程。利用常规资料对25日黑龙江省鹤北镇形成的局地极端短时强降水原因进行分析。结果表明:此次极端强降水过程是由多种影响系统共同作用造成的,通过订正探空站,其对流不稳定能量增加,层结曲线表现为明显的短时强降水特征,暖云层厚度大,降水效率高,此次降水过程是以积云为主的混合性降水回波,强回波中心强度多为50 dBz以下,且垂直方向上高度均在融化层以下,表明产生此次极端短时强降水的特征为低质心的热带海洋型降水。

基于视频的飞机货舱烟雾识别去干扰方法研究

针对传统飞机货舱烟雾探测器虚警率高和在低照度情况下检测结果易受环境干扰的问题,利用主动红外CCD摄像机进行视频监测,提出基于视频烟雾图像处理与去除灰尘干扰方法作为补充警报验证的方法。该方法实现货舱的自动烟雾识别:首先利用四帧差分法提取运动目标,采用中值滤波去除随机噪声,然后对图像连通域分割和质心标记提取,根据质心坐标拟合直线的斜率值,结合烟雾和灰尘运动方向的特点,利用SVM分类器将烟雾和灰尘区分以提高烟雾识别的准确度。在模拟飞机货舱内进行真实火源和灰尘干扰实验,实验结果表明,基于视频的飞机货舱烟雾识别方法可有效去除图像噪声和灰尘的影响,并进行烟雾早期预警。

移位相加法日间探测低信噪比恒星

为实现白天红外光电测量系统对低信噪比恒星的质心及能量高精度计算,本文给出一种高效的方法。首先,分析了红外光学系统白天恒星的成像特征。其次,先对采集的图像序列进行预处理操作得到预处理图像。接着对预处理图像序列执行叠加求均值和下采样操作得到下采样图像。在下采样图像中以亮度为特征求取恒星的疑似位置后,在预处理图像序列上建立与疑似位置相对应的目标区域,在目标区域内顺序求取质心序列。对目标区域的图像序列以质心偏移为基础进行移位相加后获取目标图像。在目标图像上以信噪比为判据完成恒星提取,以及质心和能量的计算。再次,分析指出此方法能增强目标信噪比的原理,并给出其适用范围以及相关参数的确定方法。最后通过实验表明,采用移位相加法可增强目标的信噪比,并提高提取正确率;且对于SNR不大于4.8的恒星可将其质心和能量计算精度平均提高0.06 pixel和28.5%。移位相加法对低信噪比的恒星可较为精确地计算其质心和能量。

基于双簇头聚类分簇和数据融合的无线传感器网络路由算法

针对无线传感器网络中基于低能量自适应聚类层次(LEACH)算法进行分簇时出现的簇分布不均匀及路由能量消耗过快问题,提出一种基于双簇头聚类和数据融合的分簇算法.该算法在分好的簇中选择两个级别的簇头,两个簇头履行不同职责,能更好地均摊能量消耗,提高了分簇均匀性.仿真实验结果表明,该算法降低了网络能耗,提升了网络生命周期.

混合窗函数和子带频谱质心在MFCC特征提取过程中的应用

为改善低信噪比环境下语音的质量,在传统MFCC特征提取的基础上,提出了两种提高识别系统鲁棒性的方法。一种方法利用混合窗函数对旁瓣的抑制来提高系统的鲁棒性;另一种方法是基于频谱峰值位置受背景噪声影响相对较小,将子带幅度信息和Mel子带频谱质心(MSSC)相结合。实验表明混合窗函数和子带频谱质心(MSSC)以及它们相结合的系统与使用传统MFCC的基准系统相比,在低信噪比的平稳噪声环境下系统的鲁棒性得到了一定的提高。

基于摄像头的目标分析监控系统设计

文中实现了一种在简单场景下,基于摄像头的目标分析监控系统。首先通过USB工业相机采集连续图像序列,通过图像的灰度转换、轮廓检测以及质心跟踪对动态图像序列进行处理,然后得到运动目标的位置信息,最后通过目标的位置信息分析目标的状态。本文所实现的这种系统和传统的视频监控相比,大大节省了人力资源,由于低成本,使得这种系统普及成为可能。

2017年鹰潭市城区暴雨天气与回波特征分析

使用MICAPS常规天气、江西WebGIS雷达拼图、自动气象站等资料,采用天气学中尺度天气分析方法和雷达回波图像形态分析方法,对2017年5次鹰潭市城区暴雨过程进行分析,结果表明:鹰潭5次城区暴雨有2种降水类型:一是对流型降水,二是混合型降水。对流型强雨带呈东北~西南走向的带状;混合型雨带主要呈东~西或西南~东北走向。造成鹰潭暴雨的主要天气系统有地面倒槽、准静止锋、地面辐合线、地面气旋等;925hPa至500hPa常常伴有西南急流、低涡、切变线,其中850hPa都存在一个比湿的大值区;200hPa常处在高空急流区的右侧、分流区内。V-3θ图上露点假相当位温曲线、饱和假相当位温曲线呈现“一”字形横向平直分布和竖向准重合型,对流层水汽充沛且深厚,水汽极易饱和,降水效率高,十分利于产生暴雨、大暴雨天气。造成鹰潭城市暴雨的雷达回波特征主要是絮状回波带,回波单体强度虽然不强,但维持时间长,反复经过一地,单体回波呈现“列车效应”,最后形成暴雨或大暴雨天气。锋面回波带和锋前暖区的超级单体、强回波单体和短带回波,也会形成短时强降水而产生暴雨。在垂直剖面图上,对流性降水的强回波单体回波0dBz上沿达到12km以上,45dBz强回波顶高超过6km;回波中心强度达到55~60dBz,有时在强回波上方出现旁瓣造成的虚假回波。混合型降水回波的0dBz上沿在12km左右,但45dBz强回波顶高不超过6km,属于典型“低质心”降水形式。

基于自然飞机的超低空重装空投特性分析

在分析空投状态下飞机的受力特征及地效和牵引伞拉力对空投过程影响的基础上,应用隔离法建立了飞机质心动力学、质心运动学、姿态动力学模型,计算评估了空投过程载机的响应特性。基于数字仿真结果提出了超低空重装空投的研究重点,并对复杂的空投过程进行了合理的简化,为空投控制律设计奠定基础。

云南一次两高辐合型短时强降水过程的成因分析

利用ERA-interim再分析资料、常规观测资料、雷达资料以及闪电定位仪资料,对2015年8月云南一次两高辐合形势下短时强降水发生的成因和中尺度特征进行分析。结果表明:①此次短时强降水过程具有分布范围广、降水时段集中、频次大等特点。②副热带高压和孟加拉湾外围持续的水汽输送,地面冷锋的抬升触发,低层辐合、高层辐散且散度辐合中心和上升运动中心叠置,有利于强烈上升运动形成,是短时强降水发生发展和维持的动力机制。③湿层深厚、暖云层厚度大,有利于降水效率的提高。④中尺度对流云团中随着云顶亮温小于-70℃区域面积的减小,短时强降水的频次也明显减少。⑤两高势力相当,形成对峙,导致低质心高效率的积云对流系统移动缓慢,呈准静止状态是短时强降水得以发生的重要原因。⑥此次过程伴有明显的闪电活动,且随着短时强降水站次数的增加,正闪次数明显增加,负闪次数明显减少。

基于数据挖掘的RPMA低功耗广域网网络规划方法

针对RPMA低功耗广域网基站密度大、业务分布不均匀等特点,提出了一种基于数据挖掘的网络规划方法。首先,利用提升回归树算法建立了信号质量预测模型,用于提取网络的覆盖分布空间模式;然后,针对覆盖分布空间模式,采用加权k-centroids分簇算法得到适应当前模式的最优基站部署;最后,根据总目标函数判定得到最终的基站拓扑。通过真实数据集的仿真实验结果表明,与传统的网络规划方法相比,所提的方法很好地提升低功耗广域网网络的覆盖质量。

低信噪比下扩展目标质心的高精度计算方法

分析了扩展目标在Shack-Hartmann传感器中的成像特点。针对成像特点,提出了一种提取子光斑位置的质心计算方法。该方法应用多阈值分割和多结构元形态学去噪预处理后再进行质心计算。在信噪比低、扩展度大的情况下,能够有效地抑制噪声,减小噪声对质心计算精度的影响。在不同信噪比和扩展度下,相对于一般质心方法,该方法能够显著地提高探测精度。当信噪比为0.5,扩展度达13时,该方法的平均绝对误差不到1个像素。

2017年5月7日广州特大暴雨微物理特征及其触发维持机制分析

2017年5月7日,广州经历了一次罕见的局地特大暴雨事件,刷新了多个雨量历史纪录,造成了严重的国民财产损失。本文利用双偏振雷达、二维雨滴谱仪、微波辐射计和风廓线雷达等多种新型探测资料,分析这次短时暴雨的演变过程和降水特征,并通过大气环境诊断和双多普勒雷达风场反演方法研究其维持机制。结果表明,此次降水过程发生在弱天气系统强迫条件下,大气层结表现为弱对流抑制、低抬升凝结高度、中等对流有效位能、较厚的暖云层,低层受暖湿气流影响但无明显急流。强降水是由中尺度对流系统直接产生的。午夜至凌晨的初始对流主要由偏南暖湿气流与地形相互作用产生,对流单体不断在后部触发并逐渐形成准静止的对流雨带;黎明至早晨,新生对流单体沿着成熟的强降水风暴出流与低层偏南暖湿气流的交界不断激发,后向传播过程更为显著,形成回波列车效应;此后降水以组织化的对流雨带不断南移。此次暴雨过程中的对流云团为典型的低质心降水云团,降水雨滴谱在高湿环境中表现为暖性降水的特征(小雨滴浓度非常高),但同时存在部分大粒子,从而导致更高的降水效率和局地强降水。不断加强的低层偏南暖湿气流对于对流系统的发展和维持具有重要作用。

2018年7月15—17日北京极端强降水过程三类对流风暴及其强降水特征分析

2018年7月15—17日,北京遭遇当年入汛以来最强降水过程。该过程具有持续时间长、累计雨量大、局地雨强强等特点。针对小时降水量阶段性减弱的特征,对该过程不同阶段三类对流风暴及其强降水特点进行了对比分析。结果表明:16日凌晨副热带高压边缘暖区强降水主要由低质心型对流风暴造成,该时段暖湿层结深厚,垂直风切变较弱;对流系统具有类似热带强降水型风暴特征,加之“列车效应”影响,导致北京密云出现极端强降水;高质心型对流风暴出现在16日至17日凌晨,受高空槽和副热带高压共同影响,中层有干空气侵入,整层垂直风切变较强;对流系统存在悬垂结构特征,但局地性强、移速快,其造成的最大降水量要弱于低质心型对流风暴;混合型对流风暴对应17日高空槽过境的强降水,该时段能量和水汽条件较前期明显减弱;对流风暴的强度和降水量级在三类风暴中最弱。不同类型对流风暴对应的环境条件、结构特征及其移动传播特点决定了该过程不同阶段的降水强度和量级。

改进质心跟踪算法在实时空中目标跟踪中的应用研究

针对光电探测跟踪系统的应用,分析低空运动目标在空天背景中电视成像的特点以及常见背景成像特点。提出该场景下检测区域中点的表示方式,并以此为权重,在TMS320DM8168Davinci平台中实现实时加权质心跟踪算法。实验证明,该方法能够在嵌入式平台实现低空运动目标实时跟踪。

一种高精度低失调运算放大器的设计

基于基流自举补偿技术、偏置微调技术、同心圆式的几何布局技术和2μm双极工艺,设计了一种高精度超低失调运算放大器。测试结果表明,电路直流开环增益为125dB,共模抑制比120dB,失调电压18μV,压摆率0.6V/μs。该器件可广泛应用于mV量级或更低微弱信号的精密检测、精密模拟计算、高精度稳压电源和自动控制仪表等。

景德镇地区一次早春飑线天气过程分析及数值模拟

利用常规高空、地面、雷达观测资料和FNL1°×1°再分析资料,应用天气学方法和数值模拟方法对2016年4月3日景德镇地区一次早春飑线天气过程进行了分析。结果表明:高空冷涡低槽引导的冷空气与西南暖湿气流强烈对峙是此次飑线过程的环流背景。高低空急流耦合作用加强了大气的垂直上升运动和锋面的次级环流,造成赣北地区上空大气具备较强的动力不稳定。回波强度超过55 dBz的低质心强对流云体是导致景德镇地区出现5 min降水量达14.3 mm强降水的重要原因。飑线的快速移动和近地面超20 m/s的大风速核可预示下游测站有大风出现。飑线前部辐合明显,上升运动剧烈,有利于强回波的发展。冷池的强度变化、持续时间与此次飑线的维持有关。

低存储资源开销的多路快速星点质心提取方法

数据更新率是星敏感器的一项重要指标。随着大面阵图像探测器的应用,传统单路质心方法的处理速度已成为更新率的主要瓶颈。为此,提出一种多路快速星点质心提取方法。首先,采用基于目标行方向有效长度的边界目标信息融合技术,能够实现各种形状边界目标信息的正确融合。其次,采用动态双指针循环映射机制,能够对无效信息占用存储资源进行循环利用,大大提高了存储资源的利用效率。最后,对本文方法进行实验测试,并在相同现场可编程门阵列(FPGA)芯片上,与传统单路质心方法的性能进行对比分析。实验结果表明,本文方法处理速度约为传统单路质心方法的3. 6倍,但使用的存储资源仅约为后者直接扩展的多路方法的40%,从而验证了本文方法的可行性与有效性。

基于单形重心设计优化柑橘皮渣馅料配方

为开发利用柑橘皮渣,提高柑橘整果资源的利用,以柑橘皮渣为主要原料,利用麦芽糖醇、椰子蜜、罗汉果甜苷作为蔗糖替代品,以中链甘油三酯、聚葡萄糖为脂肪替代品制作柑橘皮渣馅料,以质构参数及感官评价为综合指标,通过单因素试验对蔗糖及油脂替代物进行筛选,并在此基础上利用单形重心设计试验进行配方优化,最终获得柑橘皮渣馅料的最优配方为:以馅料总质量为100%计,柑橘皮浆79.20%、麦芽糖醇7.50%、椰子蜜8.70%、罗汉果甜苷0.10%、花生油0.13%、中链甘油三酯2.26%、聚葡萄糖0.81%、玉米淀粉1.30%。在此条件下,制得的柑橘皮渣馅料色泽澄黄,细腻软糯,清新爽甜,总糖含量降低了57.63%、油脂含量降低了52.54%,总膳食纤维含量增加了20.79%,属于减糖、低脂、高膳食纤维的新型健康馅料。

非常规资料在天津沿海一次灾害暴雨过程中的应用

利用风廓线雷达、微波辐射计、FY卫星亮温(TBB)及多普勒天气雷达探测等非常规资料,对2012年7月25日发生在天津沿海的一次特大暴雨过程进行分析和研究。结果表明:1)中尺度对流系统是造成暴雨的主要影响系统,地面中尺度辐合导致雷达回波列车效应从而产生区域性特大暴雨,强降水过程中50~55 dBZ强回波超过0℃层到达6.5 km高度,表现出高质心结构,雷达回波多仰角出现逆风区,持续时间近3 h,气旋式辐合增强,使对流有很强的组织性;2)暴雨过程伴随多个中尺度对流云团的强烈发展,成熟的对流云团冷中心温度达-63℃,云团后部温度等值线梯度大,对流旺盛,是引发强降水的关键;3)云液态水含量跃增与地面降水增强有直接关系,高液态水含量集中在0.8~1.6 km高度,强降水前湿层深厚,降水发生后湿层厚度迅速减小;4)风廓线雷达有能力捕捉到对暴雨预报有指示意义的信号,暴雨开始前约1~2 h边界层急流和低空急流建立,且低空急流在强降水发生前达到最强,暴雨开始前约1 h有中层弱冷空气侵入,暴雨开始前10~20 min急流可触发边界层扰动和低空扰动。