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基于核函数与马氏距离的FCM图像分割算法

计算机应用研究 2020年第2期37卷 611-614,624页

作者：王燕亓祥惠段亚西兰州理工大学计算机与通信学院兰州730050

针对模糊聚类算法邻域信息与空间信息利用率低易受噪声影响的问题,提出一种结合核函数与马氏距离的FCM算法,即FCMKM算法。首先,将图像像素点由低维空间通过核函数非线性映射到高维空间;然后,利用马氏距离替换原有的欧氏距离作为高维空... 详细信息

针对模糊聚类算法邻域信息与空间信息利用率低易受噪声影响的问题,提出一种结合核函数与马氏距离的FCM算法,即FCMKM算法。首先,将图像像素点由低维空间通过核函数非线性映射到高维空间;然后,利用马氏距离替换原有的欧氏距离作为高维空间距离量度;最后,利用改进后的算法对图像进行分割。为验证FCMKM算法的性能,选取Bezdek划分系数、Xie-Beni系数、重构错误率、运行时间、迭代次数五个评测指标作为对比实验的评价标准。实验结果表明,与传统FCM算法、基于核函数的FCM算法、基于马氏距离的FCM算法相比,FCMKM算法能有效地提高模糊聚类算法的抗噪性。

关键词：核函数马氏距离图像分割模糊聚类邻域信息空间信息

基于马尔科夫随机场的改进FCM图像分割算法

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计算机工程与应用 2020年第4期56卷 197-201页

作者：王燕亓祥惠段亚西兰州理工大学计算机与通信学院

针对模糊聚类算法邻域信息与空间信息利用率低,易受噪声影响的问题,提出一种结合马尔科夫随机场模型的改进模糊C均值算法(Fuzzy C-Means,FCM),即FKMFCM算法。在FCMKM算法基础上添加马尔科夫随机场先验概率,利用先验概率改进FCM算法的目... 详细信息

针对模糊聚类算法邻域信息与空间信息利用率低,易受噪声影响的问题,提出一种结合马尔科夫随机场模型的改进模糊C均值算法(Fuzzy C-Means,FCM),即FKMFCM算法。在FCMKM算法基础上添加马尔科夫随机场先验概率,利用先验概率改进FCM算法的目标函数,提高FCM算法抗噪性。为验证FKMFCM算法的性能,选取Bezdek划分系数、Xie_Beni系数、运行时间、迭代次数4个评测指标作为对比实验的评价标准。实验结果表明,FKMFCM算法能有效地提高模糊聚类算法的抗噪性。

关键词：马尔科夫随机场图像分割模糊聚类邻域信息抗噪性

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基于局部增强与区域拟合的活动轮廓模型

计算机应用研究 2020年第7期37卷 2232-2236页

作者：王燕段亚西亓祥惠兰州理工大学计算机与通信学院兰州730050

针对活动轮廓模型在分割弱边缘图像及严重的灰度不均匀图像方面存在轮廓曲线不能很好地演化到目标边界等问题,提出了一种基于局部增强与区域拟合的活动轮廓模型。首先,利用局部区域增强方法将原始图像转换为新图像,以增强图像的对比度... 详细信息

针对活动轮廓模型在分割弱边缘图像及严重的灰度不均匀图像方面存在轮廓曲线不能很好地演化到目标边界等问题,提出了一种基于局部增强与区域拟合的活动轮廓模型。首先,利用局部区域增强方法将原始图像转换为新图像,以增强图像的对比度。其次,利用统计信息计算图像的区域拟合能量。然后,加入正则项以避免演化轮廓重新初始化,提高图像分割效率。最后,通过灰度不均匀的合成图像和真实图像的实验,验证了该算法的有效性。

关键词：活动轮廓模型灰度不均匀图像分割区域拟合

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蒙烯玻璃纤维织物及其红外辐射加热应用

科学通报 2025年

作者：苏清旭亓月刘忠范北京大学化学与分子工程学院北京石墨烯研究院

红外辐射是一种无需介质、穿透性强、兼容性高、应用广泛的热管理技术.随着该领域的不断发展,人们对先进红外辐射材料的需求不断增加.石墨烯作为一种新型柔性导电材料,具有优异的红外发射性质和辐射可调控的特点;玻璃纤维作为一种良好... 详细信息

红外辐射是一种无需介质、穿透性强、兼容性高、应用广泛的热管理技术.随着该领域的不断发展,人们对先进红外辐射材料的需求不断增加.石墨烯作为一种新型柔性导电材料,具有优异的红外发射性质和辐射可调控的特点;玻璃纤维作为一种良好的灰体辐射材料,发射率可达～0.7.因此,由石墨烯与玻璃纤维复合得到的蒙烯玻璃纤维有望成为一种良好的红外电加热材料.本工作采用化学气相沉积方法,以玻璃纤维为衬底,在其表面生长了一层连续态石墨烯薄膜,制备得到一种新型红外热辐射材料——蒙烯玻璃纤维（graphene-skinned glass fiber fabric,GGFF）.蒙烯玻璃纤维织物具备轻质、柔性的结构特点和可调的红外辐射特性.这种由石墨烯和玻璃纤维结合组成的“双辐射体”具有很高的红外发射率（～0.90）和电热辐射转换效率（～80.2%）.由GGFF制成的电加热元件在4.5 W cm-2的电功率密度下能够以～255.5°C s-1的响应速率迅速升温至～580°C,实现快速的电热响应并达到均匀的加热温度.这种新型电加热材料综合了石墨烯和玻璃纤维良好的红外辐射性质,其红外辐射性能明显优于传统商用电加热片,有望实现电热辐射领域高效节能的目标.

关键词：石墨烯玻璃纤维织物双辐射体新型红外辐射加热体

考虑开关时序配合的有源配电网有序供电恢复方法

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电力系统及其自动化学报 2025年

作者：郑哲崔文朋亓学庆熊艳伟北京智芯微电子科技有限公司

针对故障场景下的有源配电网供电恢复问题，提出考虑开关动作时序配合的有序供电恢复方法。首先，构建计及开关动作顺序的多阶段供电恢复模型，完整刻画供电恢复开关动作过程和区域恢复路径，并将其转化为易于求解的混合整数二阶锥形式... 详细信息

针对故障场景下的有源配电网供电恢复问题，提出考虑开关动作时序配合的有序供电恢复方法。首先，构建计及开关动作顺序的多阶段供电恢复模型，完整刻画供电恢复开关动作过程和区域恢复路径，并将其转化为易于求解的混合整数二阶锥形式；然后，提出有源配电网供电恢复模型多步式求解方法，通过目标网络求解、开关路径计算、恢复路径计算三个步骤，将考虑开关动作顺序的供电恢复问题的分解为多个子问题进行快速求解，实现对大规模的有源配电网供电恢复问题的高效求解；最后，结合IEEE 33节点算例和某地区实际配电网算例验证方法的有效性。算例结果表明，所提出的方法能够在配电网复杂约束下通过开关动态配合快速完成供电恢复。

关键词：有源配电网供电恢复动作时序二阶锥规划孤岛供电

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闷黄前日晒处理对黄茶香气的影响

食品工业科技 2025年第1期46卷 13-21页

作者：陈新颖亓俊然张丽霞山东农业大学园艺科学与工程学院山东泰安271018

为探究在鲜叶低温处理基础上,“日晒”与“闷黄”以及两者相互作用对黄茶香气品质的影响,本文以5℃、18 h低温处理的‘金萱’一芽一叶鲜叶为原料,设置不同时长的闷黄前日晒处理、湿坯闷黄处理以及两者组合处理工艺,对所得茶样通过感官... 详细信息

为探究在鲜叶低温处理基础上,“日晒”与“闷黄”以及两者相互作用对黄茶香气品质的影响,本文以5℃、18 h低温处理的‘金萱’一芽一叶鲜叶为原料,设置不同时长的闷黄前日晒处理、湿坯闷黄处理以及两者组合处理工艺,对所得茶样通过感官审评和顶空固相微萃取-气质联用仪进行分析。结果表明,揉捻叶在光强为1700±50μmol∙m^(-2)∙s^(-1)、室外温度为35±5℃、空气湿度为30%±5%的环境条件下,日晒处理0.5 h,随后在温度45℃、湿度70%的环境下湿坯闷黄3 h获得的黄茶品质最优,与湿坯闷黄3 h的对照茶样相比,其香气物质总量增加91.26%,其中呈甜香和花果香型的酮类、醛类、醇类和酯类物质的含量分别为对照茶样的6.18、5.55、3.79和2.99倍,呈清香型的含硫香气组分含量降低26.72%,提高了‘金萱’黄茶香气浓度,促进其香型的转变。此外,日晒处理和湿坯闷黄处理之间存在相互作用,日晒处理可以有效缩短湿坯闷黄时长,同时湿坯闷黄处理有利于去除日晒处理带来的日腥味,并进一步提升‘金萱’黄茶香气品质。

关键词：黄茶香气日晒处理闷黄

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饱和土不排水计算理论与方法探究

岩土工程学报 2025年第1期47卷 1-29页

作者：宋二祥清华大学土木水利学院北京100084

饱和土不排水强度及变形计算是岩土工程中颇具难度的复杂课题,至今业内对其多方面的问题仍存争议。结合笔者多年的相关学习研究,对此课题进行了较系统深入的探究。首先讨论了饱和土不排水计算的总应力法与有效应力法及各自的局限,并从... 详细信息

饱和土不排水强度及变形计算是岩土工程中颇具难度的复杂课题,至今业内对其多方面的问题仍存争议。结合笔者多年的相关学习研究,对此课题进行了较系统深入的探究。首先讨论了饱和土不排水计算的总应力法与有效应力法及各自的局限,并从有限元基本方程阐述了孔隙水压的处理,指出不管采用何种方法均应注意区分两类孔隙水压和两种总应力,即“土水分算”。随后,审视了Skempton-Henkel超静水压计算公式对不同应力路径的计算准确性,将它与MC强度准则相结合构建了饱和土不排水强度模型,对等向固结与不等向固结下饱和土不排水强度特性进行了分析,可为实际工程计算中强度参数选取提供参考。建议实际不排水计算采用广义Tresca强度准则,针对采用MC强度准则按有效应力法进行不排水计算会有较大误差的问题,除指出应直接输入不排水强度外,还给出一种采用等代强度参数的处理方法。在上述讨论基础上,剖析了固结不排水强度指标(CU指标)的缺陷,指出仅当土中总应力路径与测定CU指标的试验中相同时,用此指标直接计算才能给出准确的结果,特别是对地基承载力问题直接用此指标计算会给出严重偏危险的结果。还对基坑工程中主动、被动土水压力采用CU指标并土水合算的问题进行了分析,建议了合理计算方法及相应公式;对发生不排水极限土压时的滑移面倾角这一业内多人深感困惑的问题也进行了探讨。最后,针对饱和地基承载力及短期沉降计算,剖析了业内现行方法的问题,在深入解读有关因素影响机理的基础上给出新的计算方法。所给承载力计算公式,可较准确统一计算排水和不排水条件下的承载力,能更好保证设计的安全经济;所给沉降计算新方法能较准确计算饱和地基的短期沉降,对地基的排水沉降也可望取得较好结果,值得进一步发展完善。

关键词：饱和黏性土不排水强度超静水压固结不排水强度指标地基承载力地基沉降

相变冷却与液冷耦合的锂电池组热管理系统多目标优化

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化工进展 2025年

作者：许智姜昌伟李兵亓俣权钱发李光伟长沙理工大学能源与动力工程学院

针对一种相变材料耦合液冷散热的电池热管理系统进行了基于神经网络与非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）结合的多目标优化。首先使用数值模拟方法研究了不同电池间距、冷却液流速和冷却液通道纵横比等设计变量对电池散热效果的影响，然后... 详细信息

针对一种相变材料耦合液冷散热的电池热管理系统进行了基于神经网络与非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）结合的多目标优化。首先使用数值模拟方法研究了不同电池间距、冷却液流速和冷却液通道纵横比等设计变量对电池散热效果的影响，然后利用拉丁超立方抽样（LHS）生成设计变量经数值模拟获得目标值进行神经网络训练，建立起设计变量与电池最高温度和最大温差之间的映射关系。随后采用带精英保留策略的NSGA-Ⅱ算法找到最小化电池包体积(Vb)、电池最高温度(Tmax)和电池最大温差(ΔTmax)的三目标优化Pareto前沿并确定最佳设计。最终优化结果表明，神经网络与NSGA-Ⅱ算法结合的多目标优化方法十分有效。相较于初始设计，优化后的Vb降低了7.6%，能量密度提升了8.22%；电池组Tmax和ΔTmax分别为34.89 ℃和4.02 ℃；相变材料（PCM）的利用率提升了7%；冷却液泵功耗从8.79×10-4W降低到了4.065×10-4W，降低幅度高达53.75%。

关键词：锂电池热管理系统相变冷却液冷多目标优化计算流体力学神经网络

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基于LSTM的惯性里程计定位方法研究

控制与决策 2025年第1期40卷 95-102页

作者：邹苏郦孙林祥刘宇惠晓龙北京理工大学自动化学院中国科学院自动化研究所

为解决水下非结构化环境给水下精准定位带来的问题,提出一种基于LSTM的惯性里程计定位方法用于水下作业机器人的定位.该网络在训练阶段,首先通过模拟噪声模型,在IMU的加速度和角速度数据中增添高斯白噪声实现数据增强,使用ResNet18提取... 详细信息

为解决水下非结构化环境给水下精准定位带来的问题,提出一种基于LSTM的惯性里程计定位方法用于水下作业机器人的定位.该网络在训练阶段,首先通过模拟噪声模型,在IMU的加速度和角速度数据中增添高斯白噪声实现数据增强,使用ResNet18提取机器人运动特征;然后在网络的输入空间引入IMU的采样时间加强鲁棒性,并使用三通道LSTM将提取的特征映射到高维空间进行特征融合;最后使用全连接层预测机器人的相对位移和旋转.在训练过程中,采取相对损失函数和绝对损失函数相结合的方式确保网络在短期和长期的定位精度,并进行多次数据集和水池实验以验证方法的有效性.实验结果表明,该方法在大多数场景下都具有较好的定位性能,有着较强的鲁棒性.

关键词：水下作业机器人定位技术惯性里程计数据增强长短期记忆网络混合损失函数