基于SVR的回转窑烧成带温度软测量方法的研究

提出了一种新的回转窑烧成带温度的软测量方法.首先利用大津方法从烧结图像中分割出物料区和火焰区,并提取相应的特征值,然后采用最速下降法选择支持向量回归(SVR)模型的参数,基于这些参数建立了烧成带温度的软测量模型,最后利用前向滑动平均进行滤波提高拟合优度.将该方法应用于中国铝业公司山西铝厂的3#回转窑的氧化铝烧结过程,通过大量实验,验证了烧成带温度的软测量结果与实测值的拟合优度达到0.927,表明了该方法具有很强的实用性和准确性.     

基于人工图像数据扩充的输电线路绝缘子识别

深度学习方法在计算机视觉领域发展迅速,但依赖于海量训练数据。输电线路绝缘子自动识别任务中,航拍图像数量不足、多样性差等问题影响识别的准确性。提出人工绝缘子图像数据扩充方法,通过3D建模创建人工绝缘子图像,并构建导向反向补偿网络,对创建的人工图像进行补偿优化,用补偿后的人工图像扩充航拍绝缘子图像数据集。在多个典型卷积神经网络上进行绝缘子识别对比实验,结果显示：所提方法使绝缘子识别准确率平均提升2.1%,且网络相对轻量级,验证了所提方法的有效性和优势。     

基于纹理粗糙度的回转窑火焰图像FCM分割方法

在深入研究氧化铝回转窑火焰图像特点的基础之上,提出了一种将基于图像灰度值的模糊C-MEANS(FCM)算法与图像纹理粗糙度特征相结合的图像分割方法.利用加窗自相关系数表征图像中火焰区与物料区在纹理粗糙度方面的差异,对FCM聚类的结果隶属度矩阵进行去模糊化运算,改善了火焰区与物料区的分割效果.实验结果表明,图像灰度值信息和纹理粗糙度特征的融合对于提高氧化铝回转窑火焰图像的分割精度具有重要的研究价值.     

融合小波分析与矩特征的图像识别算法及应用

生物特征识别方法正逐渐成为近年来的研究热点,而人耳图像的识别更是其中一个新兴的研究方向.研究了小波变换模极大值、小波不变矩的原理及特点,提出了基于小波模极大值与改进小波矩不变量的特征提取方法,并将其应用于人耳图像的自动识别.识别过程中先对采集到的人耳图像进行小波模极大值去噪处理与边缘提取,再对处理后的图像求小波矩不变量,将其作为人耳识别特征量.通过这种方法提取的特征量不仅可以解决光照不均、光照变化、噪声干扰的问题,而且还有平移、旋转缩放不变性.将本文得到的特征量使用误差处理方法进行加权并利用BP神经网络方法进行分类,实验结果表明,这些特征量适合于人耳图像的分类,其识别率达到了97%以上.     

基于多源遥感图像多级协同融合的舰船识别算法

针对极化合成孔径雷达(polarimetric synthetic aperture radar, PolSAR)图像存在斑点噪声严重、可视性差、直接影响目标识别精度的问题,提出一种基于多源遥感图像多级协同融合的舰船识别算法。通过采用多级协同融合方式,丰富图像的特征量,提高舰船识别精度。所提方法首先进行多源遥感数据的像素级融合,然后在上一步基础上进行特征级融合,最终得到新的目标特征。所提方法充分发挥了不同频段的PolSAR与多光谱图像的信息互补优势,不仅保留了多频段PolSAR对目标的极化散射特征,也保留了多光谱数据的空-谱信息。所提方法在可视性与检测精度上表现都较为出色,与传统的单一遥感数据相比,识别精度至少提高了5.12%。     

基于SAR仿真图像的地面车辆非同源目标识别

充分的合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)模板数据是目标识别算法(尤其是基于深度学习的智能目标识别算法)获得优异识别性能的关键, 基于实际测量获取充分SAR数据是不现实的, 基于电磁散射建模的SAR仿真成为当前获取充分样本的一种有效途径。SAR仿真图像与实测图像为非同源数据, 由于SAR仿真的目标几何模型与实物之间差异、SAR仿真过程中的传感器模型与实际传感器性能之间差异、实物所处的背景环境与SAR仿真的环境之间差异、电磁建模方法本身误差等因素导致SAR仿真图像与实测图像存在差异, 会影响识别性能。针对这一问题, 首先采用一种基于高频渐近技术和离散射线追踪技术的SAR仿真方法获取地面车辆目标的SAR仿真图像, 再利用卷积神经网络方法、线性/非线性特征变换方法实现对MSTAR实测数据的非同源SAR目标识别性能对比分析。实验结果表明, 直接使用SAR仿真数据无法实现对实测SAR数据有效识别, 而线性/非线性特征变换可以改善非同源SAR目标识别性能, 一定程度上缓解由于SAR仿真数据与实测数据存在差异导致的识别性能差的问题。     

基于互相关特征图和扩张稠密卷积网络的SFBC-OFDM识别方法

针对传统的空频分组码(space-frequency block code, SFBC)识别方法存在人工提取特征困难、低信噪比(signal to noise ratio, SNR)下识别准确率低和不适用于非协作通信的问题, 提出一种基于互相关特征图和扩张稠密卷积网络的SFBC自动识别方法。首先，计算接收端频域上的互相关函数并进行维度变换, 得到二维互相关特征图。然后, 对得到的特征图进行预处理以扩大卷积核感受的有效区域, 去除图像冗余信息。最后，构建扩张稠密卷积网络以自动提取预处理图像特征, 实现SFBC分类识别。仿真结果表明, SNR为-8 dB时, 该方法对SFBC信号的识别准确率达到了96.1%。相比于传统算法, 该方法具有更好的抗低SNR和特征自提取能力, 验证了深度学习方法在SFBC识别领域的有效性, 为该领域的后续研究奠定了基础。     

一种基于高阶统计量的图像识别算法研究

提出了一种基于图像高阶统计量的识别算法。利用Radon变换将图像数据变换到一维空间,通过计算投影数据的双谱构造出具有比例和平移不变性的特征。利用Rapid变换获得特征的旋转不变特性;接着,利用阈值分析的方法进行特征选择,获得了较原始特征更好的识别效果。针对特征向量过长的问题,利用主元分析进行长度压缩。与不同方法的实验比较表明,算法能够有效地用于图像识别。     

基于特征线段分析的建筑物面识别方法

将建筑物划分为单个的建筑物面进行处理可以有效降低街景图像理解的复杂度. 因此, 文中提出一种基于建筑物特征线段累积的动态规划方法用于检测街景图像中各个建筑物面的信息. 该方法结合系统工程分析问题的方法, 根据图像建筑物区域直线特征丰富的特点, 分析不同朝向类型的建筑物面中水平直线段透视投影后的变化, 建立相应的特征累积数学模型量化建筑物区域蕴含的直线段特征, 并给出相应的算法优化平滑特征线段累积结果, 最后证明了根据特征线段累积结果识别建筑物面的过程符合动态规划最优性原理, 通过动态规划的方法求解识别目标区域内所包含的各类建筑物面. 实验证明, 该文的方法可以准确的识别街景图像中各类建筑物面, 而且算法复杂度更低, 处理速度更快.     

表格型文档自动识别系统及其应用

随着文档影像系统的广泛应用,文档图像自动处理已成为当前的一个研究热点.对表格型文档自动识别系统中的若干关键技术进行了研究.首先,在版面分析中,提出了基于框线检测的文档分类方法;其次,根据表格型文档图像的特点,介绍了相应的识别域提取、框线去除以及手写字符串分割方法;最后,在手写数字识别部分,设计了一种基于形状上下文特征和梯度特征的组合识别方法.最后将该系统应用于银行票据小写金额识别,通过真实表格型票据进行仿真实验,证明了系统的有效性,系统识别率达到了实用的水平.     

用于仿真与控制的水泥回转窑动态模型

建立了一个用于仿真与控制的水泥回转窑动态数学模型.该动态模型基于回转窑内的物料和能量平衡,由一组非线性偏微分方程组成.在合理的假设条件下,该模型不但考虑了反应机理,而且降低了仿真计算的复杂性.首先,稳态仿真表明模型稳态行为与文献中给出的结果是一致的;在此基础上,对操纵变量加入扰动测试并对动态响应进行了分析,结果表明该模型动态性能良好,适合于回转窑的仿真、控制以及优化设计的研究之用.     

基于改进的双快速行进法的图像分割方法

由于回转窑烧结图像境界模糊、噪声严重,传统方法难以有效地分割出烧结图像中的物料区、火焰区、充分燃烧区和黑把子区等关心区域(ROIs)。提出了利用敏感区域改进双快速行进法与利用能量衰减方程除去区域间耦合的图象分割新方法。首先,在快速行进法中引入了敏感区域的概念,定义了新的终止条件,利用改进后的双快速行进法与图像融合方法进行物料区和黑把子区的粗分割;然后,提出了采用能量衰减方程除去烧结物料对火焰区的影响,利用大津方法对火焰区进行粗分割,并通过粗分割的火焰区与黑把子区的差分来进行火焰区的精分割。对回转窑烧结图像的分割试验表明,利用本方法能够有效地从回转窑烧结图像精确地分割出ROIs。     

光电经纬仪动态测角精度仿真测量

研制了测量用旋转靶标,靶标即可以提供以一定角速度或角加速度运动的空间仿真目标,又能够记录目标的实时空间位置,以靶标记录的数据为真值,光电经纬仪跟踪目标所测量的数据与真值比较,可得到光电经纬仪的动态测角精度.用Matlab/simulink建立了靶标仿真图,分析了靶标等速和正弦运动的规律,实现了在规定的角加速度条件下,对光电经纬仪动态测角精度的测量.     

回转式起重机载荷摆动模型及误差分析

本文针对回转式起重机载荷运动及摆动的特点,建立了极坐标系和非惯性笛卡儿坐标系,根据拉格朗日方程建立起重机在同时进行变幅、回转和起升运动的工况下载荷摆动的非线性模型和线性化模型,对于模型线性化过程中存在的误差进行了定量分析,揭示了动力学参数对载荷摆动频率、最大摆角和摆动中心线倾斜量的影响规律,从而更精确描述系统的动力学特性,为实现起重机消摆控制提供了理论依据。     

水泥窑协同处置生活垃圾的燃烧特性分析优化

针对传统方法难以分析掺烧生活垃圾后的水泥窑复杂燃烧特性的问题,引入数据挖掘技术,以国内某水泥厂为对象,采集相关参数数据,使用稳定性选择算法分析各参数对煤耗与NO_x排量的影响系数,通过随机森林算法建立煤耗与NO_x排量的数学模型,结合K-means聚类算法得出关键优化参数及其最优值。结果表明,该方法能够建立精确的煤耗与NO_x排量模型,挖掘出节能减排的关键优化参数及其最优目标值。通过改善关键优化参数至最优值,能够大大降低煤耗与NO_x排量,可指导水泥厂优化窑内燃烧特性。     

基于神经网络的平面连杆机构MATLAB仿真

针对单自由度平面连杆机构转动等效动力学模型——等效力矩和等效转动惯量表达式。通过神经网络将等效力矩和等效转动惯量映射成只是广义坐标的函数,推导了适用于MATLAB仿真的等效动力学模型动力学方程式,建立了等效动力学方程式的神经网络MATLAB/Simulink仿真模块,该仿真模块可以与杆组的运动学和动力学仿真模块搭建各种平面连杆机构动态特性仿真模型,对平面连杆机构进行动态仿真。并以一个平面RRR-RRP六杆机构为例,说明该神经网络求解模型在平面连杆机构动态特性MATLAB仿真的应用过程。     

双星载旋转机构非确定等价鲁棒自适应控制

针对航天器携带的两副旋转机构同时姿态机动的精确控制问题提出一种鲁棒自适应控制方法.从关联系统的角度建立系统动力学模型,有效精确描述系统内各刚体动力学耦合项与非耦合项.采用“航天器本体姿态稳定、同时各旋转机构姿态机动”的复合控制策略:考虑到航天器本体转动惯量参数无法精确获得,应用非确定等价自适应控制方法设计姿态稳定控制器,在确保姿态全局渐近稳定的同时有效令不确定参数估计值精确逼近真实值或进入特定集合;考虑到各旋转机构姿态机动时受到航天器本体动力学耦合的影响,设计了鲁棒H∞姿态机动控制器以抑制动力学耦合的作用.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

基于干扰观测器的倒立摆自适应滑模控制及仿真研究

旋转二级倒立摆是一种非线性、强耦合的复杂不稳定的欠驱动系统,在已建立的倒立摆数学模型的基础上,提出了一种基于干扰观测器的离散自适应滑模控制算法,针对系统的内部参数变化和外部扰动,利用干扰观测器对系统的不确定因素进行了动态补偿,同时结合自适应算法降低系统的抖振,与未采用干扰观测器的传统自适应滑模控制律的仿真结果进行对比,可以看出,采用改进的控制算法大大降低了系统的抖振和超调,改善了系统的动态性能,得到更好的控制效果.     

The 12th International Conference on Service Systems and Service Management ICSSSM'15

正~~