中药提取软测量系统的设计与实现

针对超声波提取中草药活性成分含量检测困难的问题,通过采用可测量的辅助变量建立基于神经网络BP算法的软测量模型来估计不可测量变量的值,并利用单片机进行辅助变量的数据采集和软测量模型计算,实现了用软仪表对超声波中药提取率的在线测量。与目前采用紫外分光仪离线取样进行检测相比,该模型克服了离线测量工作量大、无法直接得到提取率的测量值等缺点,具有测量精度较高（测量相对误差控制在5%以内）、响应速度快和实时性好等特点。     

工业共沸精馏塔软测量建模方法的研究与应用

针对某一工业共沸精馏塔成分估计问题,利用基于支持向量机技术的软测量建模方法,建立了恰当的工业软测量模型。利用滑动时间窗技术实时更新建模数据集,并根据预估精度决策在线优化和模型更新,提高工业软测量模型的在线估计精度。研究结果表明,基于滑动时间窗的LS—SVM软测量建模方法,是一种有效的软测量建模方法。     

基于支持向量机插值的铜电解液成分检测

在电解铜生产过程中,由于检测设备的限制,只能通过每天化验一次得到铜离子和酸根离子含量的检测数据.这些有限数据不足以反应铜电解液成分的变化规律,而基于传统插值法的插入值和现场实际值差距又很大.为解决这一问题,提出了与影响因素相关的软测量模型,并实现对数据的有效预测.鉴于支持向量机在建立软测量模型方面的优势,引入支持向量机对线性插值方法进行改进,并设计权重确定方法,定量推导出软测量估计值和传统线性插入值的权重.软测量建模方法既保证了数据在时间上的连续性,又保证了计算的插入值接近实际值.仿真结果表明了其有效性.     

基于支持向量机与遗传算法的发酵过程软测量建模

提出了基于支持向量机的生物量浓度在线估计软测量建模方法,采用遗传算法进行模型输入的选择与支持向量机参数的选取,目的是找到对模型估计结果贡献最大的输入特征变量,降低了输入空间维数,缩小了求解问题的规模,从而减低计算方面的难度,减少了训练实际,同时又通过参数的调整,得到更好的决策函数,提高支持向量机的性能.模型的训练与验证数据都是取自实际的实验过程——诺西肽发酵.结果表明采用遗传算法进行优化的支持向量机软测量模型对生物量质量浓度具有好的预估性能.     

一种基于非线性回归和支持向量机的混合建模方法

针对采用单一的建模方法存在的局限性,提出了一种基于非线性回归和支持向量机的混合建模方法.该方法将模型分为两部分,一部分由简单的非线性回归模型估计对象的总体变化趋势,另一部分由一个支持向量机组合模型来描述对象的局部变化特性,最后将该组合模型与非线性回归模型叠加,构成混合软测量模型.将该建模方法应用到双酚A反应的催化剂活性软测量建模中,仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于支持向量机的线性模型鲁棒参数估计

探讨了基于支持向量机的线性系统参数估计问题,利用最小二乘支持向量机来估计自回归滑动平均模型(ARMA)的参数,并在理论上证明了在高斯噪声下比最小二乘估计方法具有更小的均方差;随后利用标准支持向量机来估计ARMA的参数,并利用它的性质从理论上分析了其对大噪声和小噪声的鲁棒性.仿真结果表明支持向量机方法能有效克服样本中的异常点和噪声对参数估计的干扰,比最小二乘估计方法具有更好的鲁棒性.     

基于几何代数的彩色图像相似度量与边缘提取

面向彩色图像边缘提取问题,引入具有多维统一表达特征的几何代数理论,利用几何基编码实现了对彩色图像颜色空间和特征空间的集成表达与相互映射;利用几何代数空间中颜色空间和特征空间的整合表达,构建了图像的特征描述和相应的运算算子;根据饱和度相对光源亮度值的不变特性,基于饱和度算子实现了彩色图像的颜色特征描述;设计了基于反射算子和几何积的颜色向量相似性度量算子;利用Clifford卷积实现了融合亮度信息与饱和度信息的彩色图像边缘提取.本文提出的彩色图像边缘提取算法可兼容标量模板和向量模板,并可支撑基于阈值的边缘提取特征约束.案例研究表明,论文的边缘提取方法在提取边缘结果的结构保持性和信息完整性上都具有较为明显的优势.     

基于稳健关联向量回归的黑液波美度软测量

针对造纸工业碱回收蒸发工段黑液波美度不易在线实时测量的现状,提出一种基于稳健关联向量回归的软测量方法,建立黑液波美度的软测量模型,实现黑液波美度的在线测量。稳健关联向量回归方法通过最大化一个建立在稳健子集上的似然函数得到模型的参数,同时保证回归的稳健性。构造了迭代算法来计算稳健关联向量回归,在优化超参数的同时,寻找稳健子集。实验结果表明,用该方法建立波美度软测量模型不仅是可行的和有效的,而且能够克服异常点的影响。     

基于PCA和LS-SVM的软测量建模与应用

针对工业过程中某些重要过程变量难以实现实时在线检测和高维数据处理的问题,提出了将主元分析与最小二乘支持向量机相结合的软测量建模方法,并利用该方法建立了工业阿维菌素发酵过程中的菌丝浓度软测量模型.主元分析方法的引入,有效地提高了最小二乘支持向量机软测量模型的精度和泛化能力.应用结果表明,该方法与基于径向基函数神经网络软测量模型相比具有有效性和优越性.     

基于多准则和高斯过程回归的动态软测量建模方法

为了解决静态软测量建模预测精度低和鲁棒性差等问题,提出了一种基于多准则和高斯过程回归的动态软测量建模方法.该方法综合考虑多种模型定阶准则,提出了高斯过程回归动态软测量模型定阶策略,为模型阶数确定提供了依据,并将所提动态软测量模型应用于红霉素发酵过程中生物量浓度的估计.研究结果表明,基于高斯过程回归的动态软测量建模方法可以实现对生物量浓度的高精度预测,且预测结果具有较小的置信度区间.     

计算机制彩色全息颜色系统转换的研究

为提高计算机制彩色全息颜色再现的质量,对彩色全息的颜色传递、变换以及产生的色差问题进行了较为深入的研究.鉴于计算彩色全息所用的目标物体彩色信息都来自标准制式的摄像系统,与彩色全息必须采用的光谱色三原色不一致,为了尽可能地减少再现色差,选取与标准制式相匹配的显示器三原色的主波长作为计算彩色全息的三原色,在此基础上分析了计算彩色全息图RGB颜色系统与CIE1931-XYZ系统之间的三原色转换关系,并对全息再现像的颜色误差进行了计算和讨论.     

基于颜色特征的漂浮机器人三点定位系统

针对现有机器人全局相对定位方法的局限性,研究和提出了一种带有颜色特征的漂浮机器人定位算法.首先,在机器人表面标定3个红色标记点,利用CCD摄像机和图像采集卡采集全局视图,并将采集到的视图用HSI模型描述,从而增强颜色特征的鲁棒性,减少光照等外界因素的影响.然后,通过对HSI模型图像全局扫描、滤波和除噪,确定机器人表面3个标记点的位置,再根据三点定位法找出机器人在图像中具体的像素位置和像素姿态.最后,按照微分坐标转换法,根据已知的机器人像素位置和像素姿态数据,求得其在工作台上的实际位置和姿态,以达到精确定位的目的.与同类方法相比,该方法可以显著提高算法的效率和精度.     

EZ-USB FX2高像素镜头成像质量检测软件的设计

用Cypress公司的EZ-USB FX2芯片,建立CMOS图像传感器和PC机之间的传输通道,实现从摄像头到PC的高速传输;利用Microsoft公司发布的流媒体开发包DirectShow,实现视频的显示和捕捉。程序中可以实现视频流的实时采集,对视频流的一帧数据进行MTF、亮度、脏点检测分析,测试人员可以很直观的看到测试结果,将程序用在摄像头生产线上,可以高效的完成测试任务,提高生产效率。     

CCD摄象器件的技术特点

介绍了彩色电视摄象机用ＣＣＤ图象传感器的技术特点，讨论了新型ＣＣＤ图象传感器的特性以及ＨＤＴＶ摄象机用ＣＣＤ图象传感器的情况。     

利用自然光照明办公环境特性化相机校正手掌颜色的研究

数码相机作为一种主要的图像获取工具已经成为大众消费品,而且也可以作为一种颜色获取工具得到应用。利用自然光照明办公环境下使用国际标准色卡ColorChecker特性化方法校正手掌图像,研究不同照相机在不同设置下获取手掌颜色的一致性。实验结果表明,特性化相机的方法对不同相机在不同光圈、曝光设置下拍摄的手掌图像校正效果明显,手掌图像校正后一致性效果明显,其手掌颜色从校正前的"均方色差"为6.22个CIELAB色差单位,变化到校正后"均方色差"为0.84个CIELAB色差单位。     

数码照片的噪点与降噪方法

数码相机拍摄的照片,都不可避免地存在着噪点．噪点严重时破坏色彩和影调,造成照片像质下降,美感受损．通过对数码相机中噪点产生的原因：感光度设置,影像传感器的尺寸等的分析,用可行的方法控制噪点,再加后期用软件,如Photoshop,Neat Image等进行降噪处理,可使数码照片更具表现力．     

基于图像处理的数字测色系统

本文提出并研制全数字自动测色系统,在标准光照环境下利用照相机采集样品的全部信息（包括颜色、光泽、纹理等）,进行非接触式分析,主要功能模块有照相机驱动、照相机校准、显示器校准、颜色测量、色差估计、纹理分析、颜色分组、颜色替换等。通过存储的标准格式,图像和颜色数据可以在互联网上传输,实现远程测量。     

基于局部线性映射神经网络和亮度补偿的彩色人脸检测

人脸识别是一个具有广阔应用前景和极富挑战性的研究课题。作为自动人脸识别系统的第一步,快速有效的人脸检测至关重要。利用颜色信息进行人脸检测,具有直观、简单、快速的特点,非常适用于作为自动人脸识别系统的人脸粗定位环节。该文提出一种基于局部线性映射（ Ｌ Ｌ Ｍ）神经网络和亮度自适应补偿的人脸区域检测算法,根据待检测图像上每点的颜色值判断它属于人体区域还是背景区域,从而框出可能的人脸区域。实验表明,此算法对于实验室背景下的人脸检测取得了较好的效果。一方面可以较好地区分人脸区域和背景区域,甚至与人脸颜色比较相近的背景区域,同时对实验室环境下各种光照条件的变化具有很好的鲁棒性。     

基于缝合技术的图像传感器网络消除冗余数据方案

为了减少密集部署的无线图像传感器网络中相机节点的冗余数据,提高网络生存周期,利用图像缝合技术在簇头节点找出相机节点采集图像的重合区域,并告知相机节点,相机节点过滤掉与相邻节点重合的冗余图像数据,簇头节点对接收到的图像进行重建并拼接成全景图.提出了一种面向图像的节点相关系数计算方法,解决了现有相关系数计算方法中要求准确获...     

基于体感的突围赛游戏设计和实现

为提高老年人生活品质和改善躯体功能性障碍人士的健康, 提出了一种新的基于体感的游戏。该游戏由CMOS（Complementory Metal Oxide Semiconductor）传感器、 肤色检测和运动控制等组成。单片机配置OV9650传感器后, FPGA(Field Programmable Gate Array)模块读入获取的用户手部图像数据, 将样本图像导入Matlab仿真计算, 以便确定肤色识别范围。游戏过程中, 空中移动手控制屏幕下方的滑板, 使运动的红色小球反弹碰撞上方的砖块。实验结果表明, 在合适的室内光线下, 游戏运行流畅, 有良好的人机交互性。