基于随机摄动再采样的粒子概率假设密度滤波器

作为概率假设密度滤波的典型实现方式,粒子概率假设密度滤波器无需线性高斯等先验假设,因而在多目标跟踪中得到了广泛的应用。为解决粒子退化问题并保持粒子规模,该滤波器引入了重采样机制,然而,该重采样机制易引起粒子多样性耗尽,导致粒子贫化问题产生。为解决这一问题,该文提出一种新的基于随机摄动再采样的粒子概率假设密度滤波器。首先,全面分析了粒子概率假设密度滤波因粒子贫化问题导致目标失跟的过程。然后设计了一种随机摄动再采样算法,该算法在重采样导致粒子多样性缺失时,根据源粒子的位置与复制次数随机产生相应数目的新粒子,并对源粒子进行删减,其可在保留源粒子信息的前提下保持粒子的多样性。最后,该文将该算法纳入概率假设密度滤波框架,提出了一种新的粒子概率假设密度滤波器。仿真结果表明该滤波器在不显著增加运行时间的前提下能够克服粒子贫化问题,相比标准的粒子概率假设密度滤波器具有更好的跟踪性能。

粒子滤波硬件实现的快速残差再采样策略

粒子滤波适用于非线性模型和非高斯噪声的目标跟踪,但其大计算量,限制了实时应用。硬件实现是解决此问题的有效途径。本文针对粒子滤波的第三个步骤-再采样的硬件实现,引入动态基准位置和动态阈值设置,将“粒子-标签”残差再采样的高效定点实现方法进行扩展,使其可以直接对非归一化的权值进行再采样。免去需要进行大量除法运算的权值归一化操作,提高粒子滤波的实时性。实验结果表明其有效性。

磁化率张量的自益再采样法

岩石的磁化率张量的统计处理，传统的处理方法是用费歇尔法，但对于火成岩等磁化率各向异性较弱的岩石，这种方法存在着局限性．本文介绍了“自益再采样法”，并与传统的方法进行了对比．指出，自益再采佯法不仅有助于消除测量过程中的误差，而且它是建立在数据的实际分布之上的，能更准确地反映磁化车轴的实际分布方位以及方位的分散程度．

应用径向基代理模型实现序列自适应再采样优化策略

针对径向基插值代理模型样本点预测误差为零时无法获得误差函数进行序列再采样优化的问题,将样本点分布约束引入序列再采样过程,利用潜在最优解加速收敛性,提出一种适用于径向基插值代理模型序列优化的再采样策略,该策略兼顾仿真模型的输出响应特性与样本点的空间分布特性。仿真结果表明,使用该再采样策略后,算法寻优效率和精度均优于传统基于代理模型的优化方法,在对最优解进行有效预测的同时,能显著减少原始模型计算次数。

基于再采样的图像重采样伪作检测

重采样是图像篡改中的一种典型操作,针对现有重采样伪作检测算法对于JPEG压缩格式的图像检测效果不理想,也无法准确估计其中的缩放因子的问题,提出了基于再采样的图像重采样检测算法。该算法先将待检验的JPEG图像以缩放因子小于1进行再次重采样,以削弱JPEG压缩对算法的影响,再利用重采样信号二阶导数具有的周期性来进行重采样操作检测。实验结果表明,该算法具有很强的抗JPEG压缩能力,同时能够准确估计真实的缩放因子。另外,该算法对于经过不同缩放因子而得到的图像进行合成时的重采样操作,也有明显的检测效果。

基于再采样和Toeplitz重构的改进信源数目估计方法

为解决现有信源数目估计方法在低快拍数下准确率较低的问题,引入再采样方法充分利用有限的接收数据信息以交叉验证估计结果,提高估计的准确率。针对超定和欠定条件下分别给出两种策略:超定条件下,直接应用再采样优化现有的信源估计方法;欠定条件下,结合稀疏阵型使用Toeplitz重构法,增加阵列自由度和特征值区分度,并将再采样方法与改进的滑动窗法结合来优化信源数目估计。理论分析和数值仿真验证所提方法的优越性。

颗粒物再悬浮采样器研制与应用

研制了颗粒物再悬浮采样器,阐述了颗粒物再悬浮采样器的工作原理及系统结构。对颗粒物再悬浮采样器的PM10和PM2·5捕集效率以及采样时间进行了研究分析,选取了颗粒物再悬浮采样器合适的采样时间。

颗粒物再悬浮采样器采样均匀度研究

开放源已经成为大气颗粒物的主要来源.本文研究了颗粒物开放源采样仪器-颗粒物再悬浮采样器,阐述了颗粒物再悬浮采样器的工作原理及系统结构,并最终探讨了颗粒物再悬浮采样器的重要性能指标-采样均匀度.

超级采样打击板SPD-S

今年ROLAND公司以狂风暴雨的攻势在各种超级的电子乐器基础上推出了具备更加先进技术的产品,在鼓板方面也不例外.今年ROLAND公司在鼓板产品方面更加上了一个台阶,将以往打击板的概念完全的转变,使之不仅仅只是一个打击乐器,同样也是电子乐器的代表性产品,这就是超级的采样鼓板SPD-S.

基于自适应神经网络的火炮身管结构优化研究

针对火炮多学科优化设计存在计算量大、收敛慢和易陷入局部最优的问题,提出一种基于自适应径向基函数(RBF)神经网络的结构优化方法。编程计算火炮高低温压力曲线,并对ABAQUS有限元软件二次开发将其加载进有限元模型以获取身管的优化目标值,构建其与设计变量间自适应RBF神经网络模型。引入罚函数法处理约束条件,采用遗传算法在模型中求解寻优。每次优化迭代时利用建立的局部和全局分析模型分别选取更新点,增加样本点来更新神经网络,以提高神经网络的局部和全局预测能力。采用典型函数算例和某火炮身管结构多目标优化,实例验证了所提出优化策略的有效性。研究结果表明:身管优化后质量减小了6.63%,结构刚度提高了5.60%,最大等效应力减小了6.34%;与仅使用遗传算法相比,该方法所需的有限元模型调用次数降低了86.5%,运行时间减少了83.3%,为火炮结构设计和优化提供了参考。

一种新的粒子滤波算法

将采样重要再采样(SIR)方法与无迹卡尔曼滤波(UKF)相结合,提出一种新的粒子滤波算法.该算法具有无迹粒子滤波(UPF)粒子使用效率高和SIR粒子滤波运算速度快的优点,同时克服了UPF运算量的增长速率快于状态维数增长的缺陷.仿真结果表明,与UPF相比,本算法在几乎不影响滤波效果的前提下,大幅减少滤波所需计算量.

粒子滤波算法的关键技术应用

针对基于贝叶斯原理的序贯蒙特卡罗粒子滤波器出现退化现象的原因,以无敏粒子滤波(UPF)、辅助粒子滤波(ASIR)及采样重要再采样(SIR)等改进的粒子滤波算法为例,对消除该缺陷的关键技术(优化重要密度函数及再采样)进行了分析研究。说明通过提高重要密度函数的似然度、引进当前测量值、预增和复制大权值粒子等方式,可以有效改善算法性能。最后通过对一无源探测定位问题进行仿真,验证了运用该关键技术后,算法的收敛精度和鲁棒性得到进一步增强。

新颖的频域图像超分辨重建方法

图像频域解混叠超分辨算法要求输入低分辨率图像帧数及其帧间亚像元位移满足一定的条件,因此限制了其应用范围。利用单帧超分辨技术和再采样函数从每帧输入低分辨率图像产生16帧相同分辨率的图像,再从中挑选满足限制条件的图像帧,从而消除了原算法要求的两个主要限制条件,建立了改进的二至多帧输入图像频域解混叠超分辨算法。三组仿真实验结果表明,该算法消除了输入帧数和帧间亚像元位移的限制条件,并且可以使峰值信噪比提高5dB左右。

蚁群优化粒子滤波视觉跟踪算法

针对传统的基于再采样方法的粒子滤波算法存在的样本贫乏现象,提出采用蚁群优化的思想取代再采样步骤,通过有效模拟的蚂蚁觅食的生物特性,抑制样本贫乏现象,从而提高目标跟踪的准确性.实验结果表明,该算法能够有效处理目标快速运动、目标遮挡、交互等难题,表现出较好的鲁棒性.

基于回归支持向量机的信息检索

使用回归分析策略以文档满足用户的信息需求程度作为回归分析的目标值,利用回归支持向量机构建了信息检索模型.新模型不仅提供了融合不同来源特征的灵活框架,而且由于使用回归支持向量机寻找具有ε不敏感损失的回归函数,因此具有良好的泛化性能.实验表明,新模型性能优于目前主流的基于语言模型的信息检索方法.

分布式搜索中节点索引量大小估计算法

分布式搜索是解决对深层网络搜索的有效方案,各节点的索引量大小是分布式搜索引擎描述选择节点的重要参数。为了解决在非合作环境中估算节点索引量大小的问题,提出并实现了基于高频词汇再采样的高频再采样算法和基于文档捕获概率不同假设的异概捕获算法。高频再采样算法在随机采样后基于样本集中的高频词汇进行再采样;而异概捕获算法则利用Logistic函数和条件似然方法估算节点的索引量大小。通过真实网络数据的实验结果表明,这些算法优于已有的采样-再采样与捕获-再捕获算法。

基于优化动态PLS的常压塔重整料终馏点软测量研究

针对某炼油厂常压塔重整料终馏点软测量模型估计精度不高的问题,利用网格搜索(grid search)法优化动态软测量建模中最大滞后时间和再采样间隔,建立了一种基于动态PLS的软测量模型。结果表明对动态软测量再采样间隔和最大滞后时间的优化,可以显著降低模型的预测误差和计算量。动态软测量的预测误差明显小于静态软测量模型,能取得较好的预测效果。

利用单颗粒气溶胶质谱仪研究燃煤尘质谱特征

采用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)和再悬浮采样器联用的方式对燃煤电厂烟道气样品和下载灰样品的质谱特征进行测定,并使用颗粒物粒径分级采样仪ELPI测定其粒径分布特征.研究表明,SPAMS监测得到的粒径分布与ELPI结果差异较大,SPAMS对于500 nm以上粒径段检测效果较好;两个样品正谱图中有非常明显的锂、钙、钛、铝等金属组分信号和碳组分信号特征,负谱图中硅酸盐、硝酸盐和硫酸盐等信号比较明显,并且随着粒径的增加碳组分、硫酸盐和硝酸盐等组分对应的信号强度逐渐减弱,而硅酸盐、铝、钙和钛等组分对应的信号强度逐渐增强;对两个样品使用ART-2a聚类获得多个颗粒物类别,分析表明,它们均含有元素碳二次类(硫酸盐和硝酸盐缩写为二次Sec)、有机碳二次类、铝元素碳类、铝钙硅酸盐类和富硅酸盐类等颗粒物类别,并且随着粒径的增加金属硅酸盐颗粒出现频率增大,而含碳颗粒与硫酸盐出现频率降低.但烟道气样品和下载灰样品的质谱特征呈显著差异,下载灰样品更能代表燃煤源真实排放特征.建议在今后建立基于单颗粒质谱固定源成分谱时,应使用单颗粒气溶胶质谱仪在外场进行实测,并使用聚类的方法提取不同粒径段上的源质谱特征,可能会取得更好的效果.

激光诱导击穿光谱结合CARS变量筛选检测油漆涂层中的Pb

利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,对油漆涂层中的重金属Pb进行定量检测研究。优化实验参数后,利用多通道光谱仪采集油漆涂层308~417nm范围内的等离子光谱,为了得到精确的定量结果,对油漆涂层的Pb分别进行单变量分析、多元线性回归分析以及竞争自适应再加权采样-偏最小二乘(CARS-PLS)分析。结果表明,CARS-PLS分析模型的定量结果最准确,校正集的决定系数为0.991,预测样品4#、7#的预测相对误差分别为1.4%、1.5%;CARS变量筛选方法能够从光谱中有效筛选出与Pb相关的重要信息,能够结合PLS准确检测油漆涂层中的Pb。