基于拟能量的高超声速飞行器再入轨迹优化

考虑高超声速飞行器再入过程总加热量最小,基于拟能量将单段轨迹优化转化为多段轨迹优化问题,采用非等间距控制变量参数化方法对每段轨迹分别优化.高超声速飞行器再入轨迹必须满足热流率、动压和过载3个约束.通过把控制变量参数化,同时引入时间尺度变换和不等式约束转化方法,将轨迹优化问题转化为含有约束的非线性规划问题.基于拟能量概念,将再入轨迹进行了分段优化,以4段为例进行了仿真,计算时间比单段情况下缩短了约50%.

引入分数阶微分的局部高斯分布拟合能量模型

局部高斯分布拟合能量(LGDF)模型缺乏全局信息,对初始轮廓曲线选取较敏感,特别在分割弱边缘和弱纹理区域图像时,容易陷入局部极值,对噪声的鲁棒性不好.针对上述问题,文中提出引入分数阶微分的LGDF模型.在LGDF模型中引入全局的Grümwald-Letnikov(G-L)分数阶梯度拟合项,增强弱边缘和弱纹理区域的梯度信息,提高对初始轮廓曲线和噪声的鲁棒性.采用自适应权重函数确定全局项和局部项的系数,提高对灰度不均匀图像的分割效率和分割精度.根据图像的梯度模值、信息熵和对比度构建自适应分数阶阶次的函数,提高分割效率.理论分析和实验均表明,文中模型可以用于灰度不均匀、弱纹理、弱边缘图像的分割.合成图像和真实图像的实验表明文中模型可以提高图像的分割精度和效率.

基于加权全局图像拟合能量的主动轮廓图像分割模型

针对现有主动轮廓模型分割准确性不高、分割效率较低的问题,提出了一种基于加权全局图像拟合能量的主动轮廓模型,以实现准确、高效的图像分割。首先,受局部拟合图像启发定义了全局拟合图像,然后通过最小化全局拟合图像和原始图像的差异性得到提出模型的能量泛函。此外,引入目标区域和背景区域像素灰度的类内方差作为目标区域和背景区域能量的权值,自适应地调节区域能量的比例,以提高模型的分割准确性。针对合成和实际图像进行了分割实验,结果表明与现有主动轮廓模型相对,提出模型能更加准确、高效地分割图像,在分割效果和分割效率两方面具有优势。

基于快速杂交拟合能量模型的红外海面目标检测

针对传统的红外海面目标检测方法所存在的缺陷,即很难准确的捕获模糊目标区的外部轮廓,提出了一种基于快速杂交拟合能量模型的红外海面目标检测方法。该方法有效的融合了小波多尺度分解、海天线提取、多级滤波及杂交拟合能量模型。在将图像数据牵引至杂交拟合能量模型所对应的演化过程之前,经历了局部子带内的多级多带宽的滤波处理,最后将子图内的检测结果映射到原始的图像数据上。定量地评价了所提算法在信杂比增益、背景抑制因子及检测概率等指标上的性能。实验结果表明,相比传统的目标检测算法,该方法获得了更高的检测概率。

一些图的拟拉普拉斯能量和基尔霍夫指标（英文）

G是具有拉普拉斯特征值μ1≥μ2≥···≥μn=0的的n阶连通图.G的拟拉普拉斯能量和基尔霍夫指标分别定义为LEL=∑n-1i=1√μi和Kf=n∑n-1i=11/μi.本文研究半正则图的线图及正则图细分图的线图,给出这两类图的拟拉普拉斯能量和基尔霍夫指标的界,同时获得它们的基尔霍夫指标公式.

双星图的(拟)拉普拉斯能量

探讨双星图DS(r,s)中r=s,r≠s这两种情况下分别得到的拉普拉斯特征多项式,再将盛金公式和韦达定理应用到特征多项式的一元三次方程中,得到双星图DS(r,s)中r=s时的拉普拉斯能量,拟拉普拉斯能量和拉普拉斯Estrada指标的值,以及r≠s时的拉普拉斯能量和拟拉普拉斯能量的上界。

H-联图的拟拉普拉斯能量的上界

H-联图(∨H(G1,G2,…,Gk))是在不交图G1,G2,…,Gk基础上,对于H中的任意顶点i,j,若ij∈H,则将Gi的所有顶点与Gj的每一个顶点相连所得到的图,其中图H的顶点集为{1,2,…,k}.特别地,如果H=P2,那么∨P2(G1,G2)就是常见的普通联图G1∨G2.本文主要利用H-联图的拉普拉斯谱SpecL(G)的性质,对H在一定限制条件下,给出了H-联图拟拉普拉斯能量的上界.

混合图的埃尔米特-拟拉普拉斯能量的界

混合图M的埃尔米特-拟拉普拉斯能量定义为其埃尔米特-拉普拉斯矩阵所有特征值的算术平方根之和,即■.利用M的顶点数、边数及最大度等一些图的不变量,刻画了M的埃尔米特-拟拉普拉斯能量的界.

H-联图的拟拉普拉斯能量

设图H的顶点集为{1,2,...,k},不交图G1,G2,...,Gk的H-联图(记作G=∨H(G1,G2,...,Gk))是指在Gi(i=1,2,...,k)的基础上,对于H中的任意顶点i、j,若i,j∈E(H),则将Gi的所有点与Gj的每一个点相连所得到的图。特别地,若H=P2,则∨P2(G1∨G2)就是G1与G2的普通联图G1∨G2[4,5]。本文借助H-联图的拉普拉斯谱的性质,刻画了H为完全图以及Gi(i=1,2,...,k)均为n阶图时,∨H(G1,G2,...,Gk)的拟拉普拉斯能量的界。

融合图像局部能量和梯度的水平集分割方法

为了实现结构复杂的灰度不均匀图像的快速准确分割,提出一种融合局部能量和梯度敏感性的水平集方法,采用梯度敏感的能量函数改进局部能量最小化水平集方法,并利用灰度全局信息自动初始化水平集.局部能量函数由局部灰度拟合函数定义,是水平集的外部驱动能量,适用于分割灰度不均匀图像.梯度敏感项依据图像特性,自动判定对水平集的驱动方向,其外部能量函数能加速零水平集向目标边界的运动,内部能量函数则推动零水平集离开平坦区域.该方法提高了水平集演化的速度和稳定性;通过调节水平集对不同强度边缘的敏感度,能够提取出弱边缘;而且不需要交互式操作.实验结果表明,该方法在分割灰度不均匀图像时,具有快速、准确和鲁棒性好的特点.

Modeling and Analysis of Vibration Characteristics of Rectangular Plate with Circular Through Hole Under Complex Boundary Conditions

This paper presents a method to study the free vibration of a plate with circular holes.The circular hole is regarded as a virtual small plate in which the mass density and Young's modulus are zero.Therefore,the free vibration problem of the circular hole plate can be transformed into the free vibration problem of the equivalent rectangular plate with non-uniform thickness.The model is derived from the spectral geometry method(SGM),and the displacement of the plate with circular holes is expanded by the modified Fourier series.Virtual springs are added to the boundary of the plate to simulate the boundary conditions of simply supported and fixed supports.The accuracy of this method is verified by comparison with the finite element calculation results.The relationship between modal numerical solutions of plates with circular holes and boundary conditions and geometry of the plate is studied.

一种基于局部和全局拟合的混合多相水平集分割模型及算法

提出了一种混合多相分割主动轮廓模型,用于精确地分割灰度图像。针对图像去噪和细小边缘的模糊问题,提出多尺度信息增强和各向异性张量扩散结合的方法,并利用快速预分割获得初始轮廓线。在全局项中,用多种局部特征变量重构拉普拉斯能量拟合函数处理大的目标边缘;为了更好地分割拓扑结构复杂的区域,提出了一种分割深度可控的区域分割能量,并构造了计算局部自适应最佳分割阈值的深度系数。在局部项中,采用局部高斯分布拟合处理灰度不均匀区域。模型使用指数函数作为停止速度函数,并加入鲁棒性的曲线演化停止条件,提高了分割效率。新模型适用于分割灰度图中医学核磁共振图像和背景单一的自然图像,通过与最新的多相水平集模型和深度学习模型对照,结果显示新模型能更好地处理目标的拓扑结构,对边界的定位精确,分割精度更高。

Energy-Casimir方法在中尺度扰动稳定性研究中的应用

考虑湿空气中的水汽效应,引进Casimir函数(它是虚位温的单值函数),在x方向动量方程和总能量方程的基础上,采用Energy-Casimir方法建立了三维非地转平衡和非静力平衡的拟能量波作用方程,由于该方程建立在非地转平衡和非静力平衡的动力框架下,因此可用于讨论层结稳定大气内中尺度扰动系统的发展演变。理论分析表明,拟能量波作用方程具有非守恒形式,其中的拟能量波作用密度主要由扰动动能、有效位能和浮力能三部分组成;拟能量波作用密度局地变化除了受拟能量波作用通量散度影响之外,纬向基本气流切变、科氏力作功以及由非绝热加热和水汽相变所构成的波作用源汇项对其也都有贡献。诊断分析结果表明,对流层中低层的拟能量波作用密度与观测的6 h累积地面降水在水平空间分布和时间演变趋势上比较接近,说明拟能量波作用密度能够较好地抓住强降水区上空对流层中低层动力场和热力场的扰动特征,并在一定程度上可以有效地表征降水系统的发展演变,因而与地面降水量存在紧密联系。波作用方程各项的计算分析表明,波作用通量散度与拟能量波作用密度局地变化的倾向以及强降水区的变化比较一致,并且在强度上强于纬向基本气流切变项和科氏力作功项,因此波作用通量散度对拟能量波作用密度的局地变化具有重要贡献。

Design and Analysis of Analog Front-End of Passive RFID Transponders

An analog front-end of HF passive RFID transponders compatible with ISO/IEC 18000-3 is presented.Design considerations, especially the power transmission in the RFID transponder, are analyzed. Based on these considerations,an analog front-end is presented with novel architecture, high power conversion efficiency, low voltage, low power consumption, and high performance in an environment of noise and power fluctuation. The circuit is implemented in a Chartered 0.35μm standard CMOS process. The experimental results show that the chip can satisfy the design target well.

对亮度不均匀性图像的活动轮廓线分割

基于区域的活动轮廓模型的基本思想是允许轮廓线形变以获得最小化的区域能量函数,由于通常依赖于每个待分割区域的亮度均匀性,因而不能正确分割亮度不均匀性图像。同时活动轮廓模型传统的基于水平集的数值解法运算速度慢,对初始条件敏感。提出一种基于可伸缩局部区域拟合能量的活动轮廓线模型及其全局凸分割方法,以图像的局部区域内亮度不均匀性相对较弱为依据,以核函数获取图像的局部区域,通过定义局部区域内轮廓线的拟合能量函数和其轮廓线两边的局部灰度近似函数来分割亮度不均匀性图像,使轮廓线的进化不再依赖于图像的亮度均匀性,再使用SplitBregman优化方法来进行模型的数值运算。实验结果表明,该算法既能较好地分割亮度不均匀性图像,又具有比基于水平集的传统算法快速的轮廓线进化速度。

复合材料加筋板筋条撞击分布式光纤监测方法

航空航天器在服役过程中,容易受到外界物体撞击破坏,实现复合材料加筋结构撞击监测对于评估航空航天器结构健康状态具有重要意义。为此,提出了一种基于分布式光纤传感器的复合材料加筋筋条撞击位置辨识方法。研究了复合材料加筋板板面撞击与筋条撞击两种情况下,板面和筋条上光纤Bragg光栅传感器撞击响应特性。选取筋条撞击光纤响应信号总能量作为特征量,构建了总能量与筋条撞击位置之间函数模型。根据此函数模型,实现加筋板面筋条撞击事件与撞击载荷位置的辨识,平均定位误差为0.3465cm。研究表明,所提方法具有实时性好、易于集成、无需大量样本、定位精度较高以及适合低采样率光纤光栅解调模式等优点。

放射治疗射线能量拟合与逆向调强验证通过率的相关性研究

目的试探性通过逆向调强放射治疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)计划系统验证的通过率,分析计划系统中能量拟合曲线的差别,找出能量拟合与IMRT剂量准确的相关性。方法将初步拟合的数据进行放射治疗计划设计,并对计划进行质量评价验证,将计划传输到IBA-matrixx验证平板电离室,在加速器上进行IBA-matrixx实际照射,比较实际测量结果与导出结果差别。根据统计学分析结果,比较曲线不同位置。结果根据Gamma参数、Gamma Digtial参数、Difference参数、Absolute Difference参数分别进行数据分析的结果显示,修改拟合曲线相关参数,并重新进行数据验证,使得剂量验证通过率由最初的95%提升至98.8%。结论通过调整Pinnacle能量拟合参数能够有效地提高验证通过率,使得计划计算结果更加一致,对放疗患者剂量的准确性有了更好的保证。

能量限制拟似物——衰老干预研究的新领域

能量限制（caloric restriction）是延缓衰老的最为有效的手段，但在人类应用困难。能量限制拟似物可在不改变能量摄人的条件下，模拟能量限制的作用，主要包括糖酵解抑制剂、胰岛素样生长因子Ⅰ、胰岛素增敏剂、sirtuin、PPAR激动剂及调脂药等。

修正局部极小值的局部灰度差异分割模型

针对现有局部模型在分割灰度不均匀图像时容易陷入局部极小值,导致演化曲线停留在背景处或目标内部无法继续演化从而造成分割失败的现象,提出本模型。该模型在能量泛函中增加局部灰度差异项,通过最大化演化曲线上所有点的邻域内目标和背景的差异来驱动演化曲线越过图像背景处或目标内部,直到准确地停留在目标边缘。实验结果表明提出的模型可以有效地解决局部模型因陷入局部极小值而导致的误分割问题,同时提高对分割灰度不均匀等复杂图像的准确性,并减小对初始轮廓的敏感性。

融合U-Net 3+和ACM的医学图像分割模型

活动轮廓模型方法不需要训练集且能较好利用边缘信息,但对初始轮廓较敏感,在处理复杂背景图像时分割不够精确。U-Net 3+网络可以分割更复杂的医学图像,但需要大量的人工标记,且模型的特征提取机制导致其在非典型边界特征的决策时通常是不准确的。因此,针对训练集较小的医学图像,提出了一种融合卷积神经网络和活动轮廓模型的医学图像自动分割模型。模型通过U-Net 3+网络获得目标先验信息,使用先验信息构造拟合能量项,并融合到活动轮廓模型中约束曲线演化。在皮肤镜病变和胸部X光片图像上测试,该模型的分割精度高于单独使用U-Net 3+网络和活动轮廓模型的分割结果。