基于小波包和数学形态学结合的图像特征提取方法

提出了一种基于小波包和数学形态学相结合的图像特征提取方法,应用于车牌字符等的图像提取及边缘检测。采用了小波包对图像进行分解并重构其近似部分,用形态学膨胀和腐蚀等形态学基本运算以及形态学梯度对图像进行边缘检测,并应用形态学重构填充了车牌字符的空隙,以便后续的字符识别。仿真实验表明与Edge边缘检测算子相比较,该方法能够更好地提取图像特征,检测出的边缘更清晰,并更好地填充了车牌字符的空隙。

基于内禀模态能量比呼吸信号特征参数提取方法

呼吸信号组成成分复杂,且是非平稳信号。对呼吸信号进行时域特征分析时,由于呼吸间隔提取存在误差,有时得到的特征值不能精确判断哮喘。为了提高诊断哮喘的精度,提出了检测哮喘的2个新的参数。首先对呼吸信号进行EMD(经验模态分解)分解,提出了一个参数——内禀模态能量比。然后对呼吸信号进行时域分析,利用HHT(Hilbert-Huang)变换和阈值法相结合的方法检测呼吸间隔,根据呼吸间隔符合指数定律,得到另一个参数。最后通过2个参数进行对比判别。通过典型数据分析结果表明,基于EMD分解的内禀模态能量比检测不受波形和基线漂移的影响,能够正确地反映呼吸信息,准确率高,可作哮喘病情评估随访的重要手段。

电磁弹性动力学初边值问题12类变量广义变分原理

基于Yao建立的电磁弹性固体广义变分原理,运用关于非传统Hamilton型广义变分原理的方法,建立了电磁弹性动力学初边值问题的12类变量广义变分原理,可反映该问题的全部特征,其独立变分变量为该问题的全部变量,即位移、速度、动量、应变、应力、电位移、磁感应强度、电场强度、磁场强度、电标量势、磁标量势和磁矢量势。本文建立的广义变分原理可为电磁弹性动力学提供建立杂交或混合有限元等变分近似解法的理论基础。

基于平面电容层析成像的复合材料无损检测灵敏度矩阵

提出了一种用于热防护材料无损检测的平面阵列电容层析成像(ECT)传感方法,该方法能在有限的接近范围内检测目标对象。研究了一种12电极平面的ECT系统,并利用ANSYS软件建立了仿真模型。在图像重建的过程中,灵敏度矩阵是必不可少的。为了优化灵敏度矩阵,讨论了敏感场介电常数和重建图像切片层的影响。试验结果表明,不同切片层的重建图像差异较大,第二层图像质量最高,而介电常数的变化对检测结果影响不大。

基于布洛赫理论的光子晶体表面波形成及传感机理

结合布洛赫理论和麦克斯韦方程组,针对一维光子晶体表面缺陷态结构形成的布洛赫表面波进行理论分析,并研究了布洛赫表面波的局域特性和入射电磁波波长与角度对布洛赫表面波的影响。在此基础上,对一维光子晶体表面缺陷态结构的传感特性进行分析,当TE偏振分量以一定角度入射到光子晶体中时,在待测溶液形成的缺陷层中发生谐振,电磁场被局域增强,与待测溶液分子充分作用,其形成的布洛赫表面波对待测溶液折射率变化具有高度的敏感性。数值模拟结果表明,其Q值可达2620.29,灵敏度S为62°RIU-1,因此布洛赫表面波在一维光子晶体结构中具有很好的传感特性,可为折射率传感器的设计和应用提供理论参考。

含矩形腔的MIM波导耦合T型腔结构Fano共振传感特性研究

基于表面等离激元在亚波长结构的传播特性,提出了一种含矩形腔的金属-介质-金属(MIM)波导与T型腔耦合的结构。T型腔形成的较窄离散态与矩形腔形成的较宽连续态相互耦合,经过干涉相消形成Fano共振。采用耦合模理论,分析了Fano共振的形成机理;运用有限元分析法对该结构进行模拟仿真,分析结构参数对其折射率传感特性的影响。结果表明,经过结构参数的优化,其优质因子可达6.04×10~4,灵敏度为1120nm/RIU,该研究结果可为光子回路的集成及纳米级传感器的设计提供理论参考。