帧测量率自适应分配的分布式视频压缩感知

传统分布式视频压缩感知通常对所有的非关键帧采用相同的测量率进行测量,这种测量方式并未考虑到不同帧之间的相关性具有差异性,造成帧组的重构质量不高。针对以上问题,本文首先建立一种对非关键帧进行测量率分配的模型。然后根据所建立的分配模型,利用帧间相关性提出一种快速的自适应测量率分配算法。在该算法中,以当前帧对帧组重构的贡献率为参考标准来决定该帧的测量率。实验结果表明,在相同压缩比的条件下,将本文所提出的自适应测量率分配算法应用到分布式视频压缩感知中能有效提升视频重构质量。

50~120kV脉冲X射线参考辐射场建立及剂量率测量

为满足国内医疗、安检等脉冲辐射场所对剂量监测仪表准确溯源的需求,基于栅控技术建立满足规范和标准要求的50~120 kV毫秒级脉冲X射线参考辐射场,其脉冲宽度在1~6 300 ms范围内可调。通过对该辐射场的管电压稳定性、剂量线性、重复性、脉冲波形等关键参数进行研究测试,建立脉冲X射线参考波形,并使用30 cm3的圆柱电离室开展脉冲剂量率测量研究。结果表明,管电压预设60 kV时,介入法、非介入法测量管电压的相对偏差均不超过±1.5%;可输出参考波形脉冲的最小脉冲宽度为20 ms,在1 m处95%均匀辐射野直径约为5.5 cm;且N系列、RQR系列辐射质条件下的剂量率范围可分别扩展至0.002~10 mGy/s和0.03~250 mGy/s,可用于防护仪表的量值溯源。

双通道放气率测量装置器壁放气动态特性分析与碳化硼放气率测试

双通道法是一种高精度、低检测下限的材料放气率测量方法,适用于碳化硼等低放气率材料。该方法需要先测定测量系统的本底放气量,即在系统压力稳定后,选取某一时刻的压力值计算后作为本底放气量。针对装置本底放气量测量,文章基于吸附扩散理论,建立了双通道测量系统的吸附−扩散−解离模型,并进行了数值计算分析,研究了系统本底压力随温度的变化规律,计算结果与实验结果吻合良好。同时,文章对含B4C样品的系统进行了放气量测试,并减去装置本底放气量,得到碳化硼在室温与150℃下的放气率数值,计算得到碳化硼放气率测量的不确定度为11.78%。这为后续的测试研究提供了理论支持。

基于人脸视频的非接触式心率测量系统研究

心率作为一项重要的生理特征信息,在医疗诊断方面有着不可替代的作用。非接触式心率检测无须与测试者直接接触即可测量出心率,避免了传统心率测量时测试者长时间接触仪器造成的不适,且成本更低,便携性更好。文章提出一种结合ICA和小波变换的算法,对摄像头输入的人脸视频依次进行颜色空间转换、降噪、时频域变换等操作,并搭建了一个基于人脸视频的心率测算系统,针对不同指标设计了多个实验。实验结果表明,系统能够快速实时检测人体心率数据,实现非接触式心率检测,满足心率检测需求。

感应式木材含水率测量仪示值误差分析及档位修正

选取10种常见的实木地板材料,研究两种感应式木材含水率测量仪不同档位的示值误差,并对其档位进行修正,以期为木制品加工及建筑装修过程中木材含水率测量仪的使用提供指导。结果表明:两种感应式木材含水率测量仪准确度均较高,对于HM8-WS5HD仪器而言,桉木、圆盘豆等5种木材无需进行档位修正,筒状非洲楝和橡木需向下修正1档,二翅豆和纤皮玉蕊需向上修正1档,铁苏木需向上修正1或2档;对于HM9-WS5仪器而言,橡木无需进行档位修正,筒状非洲楝需向下修正1档,纤皮玉蕊、柚木等5种木材需向上修正1档,桉木需向下修正2档,番龙眼需向上修正2档,铁苏木需向上修正5档。

微波含水率检测技术在复杂油水混合形态下的应用研究

在油水混合物中会出现不同的乳化形态,不同的乳化形态对应的电导率和介电常数也具有显著差异,从而导致通过检测电导率和介电常数值间接测量含水率的测量结果不准确。针对复杂油水混合状态下含水率难以测准的问题,提出一种基于微波技术的复杂油水两相流含水率检测技术,建立了基于微波技术的“油包水”和“水包油”状态分析方法。首先通过检测微波信号穿过不同介质后信号幅值的衰减和相位的偏移,推测油水混合物的含水率值。再利用不同输入功率的微波信号在不同介电常数下功率衰减比不同的原理,来区分油水混合物的乳化状态,优化含水率的测量。室内验证和矿场试验结果表明,该系统可有效区分乳化液的混合状态,通过含水率标定值对实测数据进行修正,最终测量的含水率误差可控制在1个百分点以内,实现了复杂油水混合形态下含水率的高精度测量。

基于遥测光电容积脉搏波描记法的心率测量综述

遥测光电容积脉搏波描记法(remote photoplethysmography,rPPG)是一种无需接触即可实现心率等生理信号测量的技术,在重症监护、情绪感知、驾驶员状态评估等医疗和工业领域中都有较大的应用潜力。然而基于遥测光电容积脉搏波描记法的非接触心率测量容易受到光照、运动等多种因素干扰,为提高非接触式生理指标测量的精度,中外学者做了大量的研究工作。系统性地综述了基于rPPG的非接触式心率为代表的生理指标测量研究进展。首先,概述了rPPG技术的背景和原理,而后对比分析了基于rPPG心率测量的主流传统方法,此外对基于深度学习的rPPG心率测量最新研究进展进行了分类阐述,最后讨论了非接触心率测量的前景以及未来研究方向。

基于双摄像头的心率测量系统的设计与改进

针对在外部干扰或昏暗环境下利用图像光电容积描记(image Photoplethysmography,iPPG)技术进行心率测量时准确度较差,提出了一种自适应心率提取算法,并在嵌入式硬件平台上进行了验证。算法根据图像中人脸与背景区域的色度关系来识别不同的场景并启动合适的摄像头进行图像采集及自适应映射,接着对提取出的信号进行滤波,在信号质量评估后输出结果。上述方法在Zynq平台上进行了验证,使用双摄像头实现实时心率测量,并对结果进行可视化输出。实验结果表明:优化后的算法在光照及运动的双重干扰下的测量误差从3.36 BPM降至2.78 BPM,准确率提升了17.3%。另外,所设计的系统能够实现在极端黑暗条件下的心率采集,平均误差约为2.39 BPM。

基于BiEWT算法和谱估计的非接触式心率测量研究

传统非接触式心率测量采用快速傅里叶变换和峰值检测方法,存在易受环境噪声影响、测量结果波动较大、精度较低的问题。因此,提出一种二重经验小波变换(Binary Empirical Wavelet Trans⁃form,BiEWT)和功率谱估计(Power Spectrum Estimation,PSE)相结合的非接触毫米波雷达心率测量方法。BiEWT算法融合了自适应分解方法和引入先验知识的经验小波分解方法的优势。通过R-EWT提取去除与噪声相关的多尺度分析(Multiresolution Analysis,MRA)分量,并引入心率频率先验知识进行频点筛选。通过F-EWT进一步抑制残留噪声,重构出心跳信号。利用功率谱估计方法,计算被测人的心率。实验结果表明,该方法比单次高模数的EWT算法,注意力更集中于心率频率区间。比FFT+PD算法MAPE平均下降了1.74%,比WNR+PSE算法MAPE平均下降了1.18%。

可进行γ剂量率测量的无人采样船设计

为满足核与辐射应急监测时,在一些人为无法到达的水域进行水体采样和γ剂量监测的需求,设计可进行γ剂量测量的无人采样船。该系统设计船体、多参数探头、摄像头、卫星定位、通信系统、遥控系统、采样系统、地面控制站及管理软件等模块,可实现对水体的γ剂量率监测,可根据需求设置多种采样方案并完成采集。该系统可提高对水体放射性水平监测的准确性,有效提高辐射事故应急处置能力,提高辐射工作人员的安全性,可为四川省核与辐射应急体系的建设提供技术支持。

基于多光谱成像技术的非接触式心率检测研究

心率参数是反应人体健康状态的重要生理指标,而成像光电容积描记法可以通过非接触式的方式进行心率检测。成像光电容积描记法利用皮肤下组织对光有吸收和反射作用,通过检测血容量的变化导致光强度的变化来获得血流的脉动情况,这过程中对光其主要吸收作用的是血红蛋白。目前IPPG技术使用的成像设备是RGB三通道相机,它对血红蛋白的光谱范围只包含540 nm,因此本文使用多光谱相机进行非接触式心率检测,它包含了血红蛋白414 nm、540 nm和576 nm的光谱范围。本文通过使用上述两个成像设备做对比实验发现多光谱相机比RGB相机的检测误差要小,并且符合误差标准。

基于3D残差注意力网络的非接触式心率测量方法

心率是衡量人体生理状况的重要指标之一,针对传统的信号处理方法容易受到光照变化和运动影响的问题,提出了一种基于3D残差注意力网络的非接触式心率测量方法,该方法对时空网络进行改进,在时空卷积块中嵌入3D卷积注意力模块(3D-CBAM),加强神经网络对视频的通道和空间特征提取,使得模型更加关注生理信号分布强烈的区域,并引入残差结构,在不改变网络深度的同时来提高网络性能。实验结果表明,所提出的方法能实现更加准确的测量,在PURE数据集上的平均绝对误差(MAE)为0.52 bpm,均方根误差(RMSE)为2.42 bpm;在UBFC-rPPG数据集上的MAE为1.17 bpm,RMSE为3.68 bpm,且恢复的远程光电容积脉搏波(remote photoplethysmograph,rPPG)信号与标准生理信号的峰值点位置基本接近。

基于K-近邻算法的物料含水率测量标准装置设计

目的 针对烘箱法耗时长且不适用于生产现场的问题,围绕短时干燥法设计物料含水率测量标准装置。方法 装置主要包括移动底盘、箱体、水分分析仪、可充电电源、配电板、工业触屏电脑以及上位机软件。建立基于K-近邻(K-Nearest Neighbor)算法的物料含水率预测模型,并通过实验获得预测结果与烘箱法测量结果之间的修正关系。以抽取自卷烟厂的烟草样品为例,对装置进行测量实验。结果 当设置测量时间为30min时,含水率测量结果的扩展不确定度低于0.5%。结论 该装置可代替烘箱法对物料含水率进行监控,也可以用于在线水分仪的原位校准。

李之藻《同文算指》“测量三率法”来源研究

“测量三率法”是明朝著名历算学家李之藻编写的《同文算指》中很重要的一部分内容。前人对此进行了多方面研究,但对此部分内容的来源一直不很清楚。本文利用文献分析方法,深入探讨这部分内容的细节,同时对照德国著名数学家克拉维乌斯的《实用几何》第三卷内容,发现李之藻关于“测量三率法”的表述与克拉维乌斯运用几何方法进行实际测量的内容很接近,二者所使用的工具、测量手段和计算方法都是一样的。因此李之藻的“测量三率法”应是在克拉维乌斯的《实用几何》第三卷内容基础上编译而成的。这一结果进一步丰富了关于《同文算指》的相关研究,可为研究明朝末年西方数学在我国的传播路径提供参考与借鉴。

关于人体工效学中皮肤变形率测量在服装设计领域的应用研究

通过分析人体工效学中皮肤变形率测量技术的发展,探索该技术在服装设计领域的更多可能性。服装根本是服务于具有生物特征的人,且服装是与人体交互的重要形式之一。相关数据表明,数字化测量技术与传统的测量方法相比,在测量精度、自动化程度和测量数据可视化等方面具有明显的优点,提高了人体维度数据的准确性,从而优化服装与人体维度的适配程度。本文从接触与非接触测量两个方向,举例论述了该技术对服装设计领域的影响。

低成本TDR设备土壤含水率试验研究

因为土体含水量会影响土体的物理特性,土壤含水率监测成为了岩土工程中一项重要的内容。目前市场上常用的TDR监测设备价格昂贵,且操作繁杂。文中根据时域反射技术原理(Time Domain Reflectometry,TDR)提出了低成本TDR设备土壤含水率集成监测技术。文中先是自主设计TDR元件,以降低工艺制造成本。然后编写MATLAB1.0分析软件进行数据自动分析。最后通过探针长度测量试验和土壤含水量测量试验,为TDR在土壤含水量测量方面的应用提供了参考。

原油含水率测量仪的研究

研究电容测量原油含水率的原理，采用开关电容等变换电路，完成电容到频率的转换，经ＭＣＳ—５１单片机系统处理，在线测量０％～３１％和 ６０％～１００％原油含水率时的精度达到０．５％，含水率在３０％～６０％时的精度达到１％．本文介绍开关电容等变换电路的原理及特点，给出仪器的含水率测量实验结果．

山区小流域坡面、沟道床面粗糙度与糙率测量方法探讨

在山区小流域中,坡面流糙率、沟道和山溪等的糙率由于缺乏天然水流实测资料,无法进行糙率率定,使得山洪爆发后,坡面流、沟道和山溪水流计算难以符合实际。根据分形理论和投影覆盖法的原理,建立了山区河流坡面流、沟道和山溪水流糙率直接测量方法。为了验证该方法的有效性,运用三维激光扫描仪,对山区河流河床粗糙度进行了精细测量。根据测量的卵石河床表面粗糙度的数据,建立分维方法与传统方法确定的床面面积之比与扫描间距之间的关系,进而运用本方法确定了该河道的糙率。结果表明,实测结果和实际符合良好。

AD5933测量水电导率电路设计中的若干问题

研究了基于阻抗测试芯片AD5933的水电导率测试方法。涉及的问题包括测量频率的向下扩展和测量频率点的选择;消除激励信号中的直流分量以削弱极化效应;外加驱动降低激励阻抗对测试精度的影响;扫频区间两端点校准AD5933的输出幅度和相移。最后给出了一些实验数据。结果表明该方法电路简单,测量准确,而且集成度高,性能稳定可靠。

中波红外整层大气透过率测量及误差分析

为实现中波红外整层大气透过率的现场测量,提高空间目标红外辐射特性测量精度,研究了基于标准红外自然星的大气透过率测量方法。建立了基于Beer定律和Langley-Plot定标原理的测量实验数学模型,搭建了基于1.2m口径地基光电望远镜的测量实验系统。采用了"准实时单点校正""窗口提取"和"信噪比特性曲线"等方法有效降低了红外探测器非均匀性和自然星弥散成像等问题给测量精度带来的影响。最后,分析了测量实验的理论误差。实验数据显示:空间目标大气层外红外辐射照度测量的最大实际误差为16.28%,中波红外整层大气透过率测量的理论误差为11.75%。结果表明:基于标准红外自然星的大气透过率测量方法测量误差小,实验系统对外场观测任务适应性强,为空间目标红外辐射特性的地基测量提供了新的解决方案。