基于多项式拟合算法的EMD端点问题的处理

经验模态分解(EMD)是由Huang等发展的一种新的数据分析方法,但是在利用样条插值获得上下包络过程中存在着棘手的端点问题。文章在解决该问题已有算法的基础上,提出了多项式拟合算法。它利用多项式来拟合临近端点处的极值点序列,再由此多项式求出极值点序列在端点处的近似取值,使得对极值点进行插值的三次样条在端点处不会发生大的摆动。通过对三种算法进行比较,证明了多项式拟合算法可以有效地抑制端点效应。

菲涅耳全息图的计算机生成及数字重现

本文研究菲涅耳(Fresnel)衍射积分的两种计算机模拟算法,分别用卷积算法和傅里叶变换算法实现菲涅耳积分,阐述了两种算法的优点和缺点。尝试将计算全息与数字全息相结合,模拟光线的菲涅耳衍射传播,用计算机生成菲涅耳全息图,并由所生成的全息图再现出原始图像,完成全息图的数字重现,真正实现整个全息记录和重现过程的计算机模拟。

分数傅里叶变换合成计算全息与数字重现

传统的计算全息图大多采用菲涅耳衍射积分得到,但菲涅耳衍射积分在描述整个衍射光场中,没有一个统一的采样方法对积分进行数值计算,从而给计算带来不便。为了更好地研究计算全息图问题,文章引入了分数傅里叶变换,通过利用分数傅里叶变换的一种快速数值模拟算法,提出了一种基于分数傅里叶变换的合成空间三维物体全息图的新方法,并用计算机模拟了合成的全息图及其数字重构的结果。实验结果表明:由于分数阶的引入,得到一种处理光场衍射问题的统一算法,因此用分数傅里叶变换来处理光场衍射问题是十分理想的。

机器博弈教学实验平台

针对机器博弈课程的实验教学,阐述在线博弈实验平台的设计过程,介绍五子棋机器博弈教学实验平台的功能模型、系统体系结构模型以及微软下一代客户端显示技术WPF(Windows Presentation Foundation)。该平台包括监控机器博弈过程的服务器和支持学生动态加载博弈策略的客户端。实验教学应用效果表明该平台能够实现智能算法的应用与交流,激发学生创新潜能,提高学生的算法设计能力,研究结果对相关课程的教学有积极的参考和推广意义。

基于干涉法的计算全息图的生成

三维技术已经越来越广泛地应用于计算机图像学中。近年来,全息又成为制作高质量3D图像最为普遍的方法。文中主要讲述了光全息的有关知识,并讨论了基于干涉全息图的计算方法。以点光源的计算全息方法为例,利用计算机模拟光干涉,并计算出各点光的相位,生成了基于干涉的点光源的全息图。

利用Hilbert变换提取信号瞬时特征的算法实现

研究了在工程中如何通过算法来实现利用Hilbert变换提取信号的瞬时特征。深入地分析了如何利用数值微分法提高提取瞬时频率特征的精度。最后,给出了一种可行的算法,并通过实验验证了这种方法可以在工程中有效地提取信号的瞬时频率特征。

燃料管理与智能分析网络系统设计与实现

采用现代化的管理方法、手段和工具已成为企业生存和发展的重要条件。“燃料管理与智能分析网络系统”是为火电厂企业研制的一个大型软件系统,为提高企业的社会效益和经济效益,增强企业的竞争力,发挥了积极作用。文章详细论述了系统总体结构、子系统设计、数据流程、网络结构和煤炭价格预测的交叉覆盖算法。

基于共形对应的球面图像的计算全息图

研究了基于共形对应的球面图像的计算全息图(CGH)的生成和重现。通常,当用平面波照射全息图时,所重现的图像一般显示在平面上。共形对应在计算机图形学中被广泛应用,它可以将平面图像和任意曲面对应。相对于简单的坐标变换,共形对应关系具有很多优点,如它可以保持变换前后图像之间的几何形状不变性等。将共形对应引入计算机全息图的生成过程中,利用平面与球面的共形对应关系,生成显示于球面的二维图像的计算全息图,并由所生成全息图得到原始图像,从而实现整个全息记录和重现过程的计算机模拟。二维图像重现于球面实际上了产生三维显示,因此上述方法在从计算全息图重现三维图像方面起到重要的作用。

计算全息图的球面重现

该文研究重现于球面的计算全息图(CGH)的生成和重现。当用平面波照射傅里叶全息图时,所重现的图像一般显示在平面上。该文利用坐标变换方法实现显示于球面的二维图像的计算全息图的生成,并由所生成全息图得到原始图像,从而实现整个全息记录和重现过程的计算机模拟。二维图像重现于球面实际上产生了三维显示,因此该文所提到的方法在从计算全息图重现三维图像方面起到了重要的作用。

分数傅里叶变换的快速算法及计算全息图的研究

通过分析菲涅耳衍射积分的快速算法,依据Lohmann提出的任意阶的分数傅里叶变换的单透镜光学实验装置,详细分析了光场在此单透镜系统中的传播过程,提出了一种基于傅里叶变换的分数傅里叶变换快速算法,并对基于此快速算法的分数傅里叶变换全息图的计算机生成与数字重现进行了研究。实验结果示出了分数傅里叶变换全息图及其在重构过程中分数阶匹配与否的实验结果,验证了分数傅里叶变换分数阶的重要性质和笔者提出算法的可行性。

不同粒度世界的描述法——商空间法

面对复杂对象 ,如何描述对象往往成为解决问题的基础 ,为此 ,该文提出了一种不同粒度世界的描述方法———商空间法 .在商空间法中用一个三元组 (X ,f,T)描述一个问题 ,在其论域上引入等价关系R ,对应于R的商集[X],然后将 [X]当作新的论域 ,对它进行分析、研究 ,从而将问题表述成不同的粒度世界 ,进而达到简化问题、解决问题的目的 .与粗糙集、决策树等方法相比较 ,商空间法具有更强的表达能力 ,它不仅可以定义多种不同的属性函数 ,而且可以描述论域中的元素、元素之间的相互关系 (即结构 )、运算等 .该文介绍粒度世界的描写、划分法、粒度确定以及不同粒度世界的关系 .最后给出了粒度世界的描述实例———互联网中的路由算法及称球游戏 。

基于经验模态分解和Teager峭度的语音端点检测

采用经验模态分解和Teager峭度的统计特性对噪声环境下的语音信号端点进行检测。利用经验模态分解获得语音信号的本征模态函数,用Teager能量算子计算每个本征模态函数的瞬时能量,并对本征模态函数进行系数—峭度计算,提取信号期望的统计特征信息实现语音端点的检测。通过自适应EMD分解和Teager能量算子的处理,这种方法可以有效地消除白噪声或有色高斯噪声的影响。通过仿真例子说明这种方法可以取得良好的端点检测效果,仿真研究结果表明用经验模态分解和Teager峭度对噪声环境下的语音端点检测是可行的和有效的,提高了检测的可靠性。

摄像机标定系统的设计与实现

系统采用的是直接标定摄像机内部参数的算法,算法借助于标定参照物直接计算摄像机的内参数。整个系统是在VC++环境下设计并实现的,并借助了IPL和OpenCV的帮助,只要输入标定物的图像,系统就可以迅速而又准确地输出摄像机内参数的结果。通过3D重构实验证明了该系统的有效性。相对于MATLAB实现方式,该系统使用更加方便、快捷。

六子棋中基于局部“路”扫描方式的博弈树生成算法

针对六子棋博弈比赛中基于"路"的全局扫描方式的博弈树生成算法效率较低问题,首先分析了基于"路"的全局扫描方式的计算规则和估值分析,然后将博弈树生成算法中的全局扫描方式改进为局部扫描方式,并给出其计算规则和估值分析,接着设计了基于局部扫描方式的博弈树生成算法,并集成到Alpha-Beta剪枝算法中。最后从搜索效率和博弈水平2个角度对全局扫描和局部扫描进行实验,实验结果表明,局部扫描方式在比赛时间要求的情况下,能够大幅度提高搜索效率,并且博弈水平显著优于全局扫描方式。

基于经验模式分解和Teager能量谱的齿轮箱故障诊断

在线监测汽车齿轮变速箱运转工作状态,及时发现齿轮箱的早期故障,对汽车运行的安全性有重要意义。利用经验模式分解和Teager能量谱对振动加速度传感器获取的齿轮箱振动信号进行特性分析。先利用经验模式分解获得故障信号的本征模式函数,然后计算本征模式函数Teager能量谱,提取本征模式函数系数-能量谱特征值来分析时频故障特性。仿真研究结果表明用Teager能量特征表达在故障定位和故障信息提取方面是可行的和有效的,提高了故障检测的可靠性。

基于Mahalanobis距离的运动意识分类研究

提出基于Mahalanobis距离判别式算法的意识任务分类方法。对被测试者想象左右手运动时脑电信号的mu节律能量变化进行在线动态分析,提取EEG(C3,C4)两个通道的mu节律能量作为特征向量,用Mahalanobis距离判别式算法对左右手运动想象脑电模式进行分类,实验结果表明,正确识别率可达87.86%。

基于mu节律能量的运动意识分类研究

基于脑电(EEG)的脑机接口(BCI)是在人脑和计算机或其它电子设备之间建立不依赖于常规大脑信息输出通路(外周神经和肌肉组织)的全新对外信息交流和控制技术。文中提出了基于mu节律能量为脑电特征的意识任务分类思想,对被测试者想象左右手运动的脑电mu节律能量(二阶矩)及其动态变化情况进行研究。实验结果表明,基于mu节律能量的想象左右手运动意识识别和分类的正确识别率可达85%。二阶矩计算简单,而且可在线计算,故可以认为,基于mu节律能量为脑电特征的意识任务分类在脑机接口的应用中有较高的实用价值。

基于平稳Contourlet变换的极化SAR图像融合

提出一种新颖而有效的基于平稳Contourlet变换的极化SAR图像融合算法。平稳Contourlet变换是一种具有几何信息的灵活多尺度、多方向和平移不变性的图像分解变换,与小波变换相比,对图像分析很重要的沿曲面任意方向反映的细节更容易调整。采用平稳Contourlet变换对多个单极化强度图像进行分解,对于低频系数和方向高频系数采用最优加权算法实现极化图像的融合处理。实验结果表明,该算法与PWF算法相比在保留原始图像边缘和纹理信息同时,可以有效地抑制相干斑噪声的影响,取得较好的融合视觉效果。

基于改进的萤火虫算法的PID控制器参数寻优

PID控制器的参数寻优是当代反馈控制系统设计的核心内容。PID控制器参数寻优意味着在三个参数空间域中寻找最优解,使得控制系统的性能达到最佳。为更好地对PID控制器的参数整定,引入自适应变步长策略的群智能萤火虫算法。利用MATLAB进行仿真实验,与粒子群(PSO)算法和经典的Z-N参数整定方法进行比较。实验表明,所提算法精度高、原理简单,可高效整定PID控制器参数。

基于商空间的纹理图像分割

商空间理论是新近兴起的基于人工智能研究领域的一个很有潜力的方向。文中将商空间理论应用于纹理图像的分析 ,通过对纹理的区域结构特征分析研究 ,提出基于象素 8 邻域周期排列的纹理区域特征 ,并对结构性多纹理图像进行了分割实验 ,效果令人满意。文章总结了运用商空间理论求解复杂问题一般过程 。