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激光主动成像图像边缘检测算法研究

激光与光电子学进展 2017年第8期54卷 153-160页

作者：宋睿张合新吴玉彬宫梓丰中国人民解放军火箭军工程大学控制工程系陕西西安710025

针对激光主动成像图像特点,提出一种分数阶微分与Sobel算子相结合的边缘检测算法。构造小波软阈值法与非局部均值滤波相结合的去噪算法对图像进行预处理;分析传统Sobel算子的不足,并利用分数阶微分对其进行改进,提出基于分数阶微分和So... 详细信息

针对激光主动成像图像特点,提出一种分数阶微分与Sobel算子相结合的边缘检测算法。构造小波软阈值法与非局部均值滤波相结合的去噪算法对图像进行预处理;分析传统Sobel算子的不足,并利用分数阶微分对其进行改进,提出基于分数阶微分和Sobel算子的四方向边缘检测模型对图像进行梯度运算;运用最大类间差分法自适应选取阈值实现二值化完成边缘检测。实验结果表明,与传统边缘检测算法相比,该算法能够检测出更多的图像边缘细节,且具有更好的可匹配性参数。

关键词：图像处理激光主动成像边缘检测 Sobel算子分数阶微分

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复杂约束条件下高超声速飞行器再入轨迹优化

兵器装备工程学报 2019年第1期40卷 1-6页

作者：张合新宫梓丰蔡光斌宋睿火箭军工程大学导弹工程学院西安710025 青州士官学院山东青州262500

针对飞行器材料的物理性质和战略应用实际,设定热流、过载、动压和禁飞区等约束条件,构建了非线性多耦合最优控制问题模型。利用自适应伪谱法进行模型转换,经过网格细化配点优化过程,使状态变化量较大的时间区间被进一步细分,降低了系... 详细信息

针对飞行器材料的物理性质和战略应用实际,设定热流、过载、动压和禁飞区等约束条件,构建了非线性多耦合最优控制问题模型。利用自适应伪谱法进行模型转换,经过网格细化配点优化过程,使状态变化量较大的时间区间被进一步细分,降低了系统误差的同时将初始最优控制问题转变成非线性规划问题。提出了最大轨迹空间使得优化轨迹满足复杂约束,并使用SNOPT求解器解算出符合条件的最优轨迹。仿真结果表明,再入轨迹可以满足约束条件,在避开禁飞区的同时取得最优指标。

关键词：高超声速飞行器再入段轨迹优化自适应伪谱法复杂约束

改进Hausdorff距离和粒子群算法在激光制导中的应用

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激光与红外 2017年第12期47卷 1535-1540页

作者：宋睿张合新吴玉彬宫梓丰火箭军工程大学控制工程系陕西西安710025

为提高激光成像制导精度,实现遮挡条件下的有效识别,提出一种基于改进Hausdorff距离和粒子群算法的激光图像匹配算法。首先提取基准图和实时图的边缘特征;而后针对原始Hausdorff距离易受噪声、孤立点及遮挡影响的不足,提出一种自适应部... 详细信息

为提高激光成像制导精度,实现遮挡条件下的有效识别,提出一种基于改进Hausdorff距离和粒子群算法的激光图像匹配算法。首先提取基准图和实时图的边缘特征;而后针对原始Hausdorff距离易受噪声、孤立点及遮挡影响的不足,提出一种自适应部分均值Hausdorff距离,并将其作为相似性测度;最后改进粒子群算法以完成搜索匹配,一方面提出混沌惯性权值以提高其搜索能力,另一方面通过引入混沌局部搜索避免算法过早收敛。实验结果表明,该算法不仅具有较高的匹配成功率,而且实时性较好。

关键词：激光成像制导图像匹配 Hausdorff距离粒子群算法

基于多酶恒温快速扩增-侧向流层析联用技术的肉制品真实性研究

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食品科学 2024年第8期45卷 1-12页

作者：尚柯张彪张敏杨华雨叶梅段庆梓王巍宫亚君成都市食品检验研究院四川成都611135

目的:基于多酶恒温快速扩增(multienzyme isothermal rapid amplification,MIRA)与封闭式侧向流层析(lateral flow dipstick,LFD)联用技术,建立肉制品真实性快速检测方法,解决实验室方法不适于基层与现场快检需求的问题。方法:通过GenB... 详细信息

目的:基于多酶恒温快速扩增(multienzyme isothermal rapid amplification,MIRA)与封闭式侧向流层析(lateral flow dipstick,LFD)联用技术,建立肉制品真实性快速检测方法,解决实验室方法不适于基层与现场快检需求的问题。方法:通过GenBank筛选猪、牛、羊、鸡、鸭线粒体基因的特异序列,使用DNAStar Megalign软件比对种内保守、种间特异的靶片段,依据MIRA引物探针设计原则设计靶基因引物探针组,通过阳性对照、阴性对照、空白对照等方式系统筛选引物探针,确定猪、牛、羊、鸡、鸭的专属性引物探针,并采用反应体系、反应温度、反应时间筛选,优化完善特异性检测方法。对方法进行系统的方法学考察,包括DNA提取、灵敏度、检出限、假阳性与假阴性考察等,验证方法的有效性。结果:使用建立的方法与实时荧光聚合酶链式反应检测进行比对分析,方法的平均假阳性率为3.49%、假阴性率为3.54%,符合现场快检方法的要求。结论:本研究建立了牛、羊、猪、鸡、鸭5种常见肉类的MIRA-LFD技术,并证实了其有效性和可行性,实现了肉制品真实性的现场快检。

关键词：食品真实性动物源性成分多酶恒温快速扩增技术侧向流层析技术现场快检

双梯形多模干涉耦合器用于提高半导体激光器电光效率

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中国激光 2024年第14期 108-116页

作者：宫梓傲虞顺超邹永刚徐英添范杰长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室长春理工大学重庆研究院

设计并制作了一种含有双梯形多模干涉（DT-MMI）耦合器结构的有源MMI半导体激光器（DTM-LD）。基于双梯形MMI多模波导的自映像分布重构效应，该激光器在保持与传统矩形有源MMI激光器（MMI-LD）相同有源区面积的同时，具有更短的器件腔... 详细信息

设计并制作了一种含有双梯形多模干涉（DT-MMI）耦合器结构的有源MMI半导体激光器（DTM-LD）。基于双梯形MMI多模波导的自映像分布重构效应，该激光器在保持与传统矩形有源MMI激光器（MMI-LD）相同有源区面积的同时，具有更短的器件腔长，有利于器件电光转换效率的提升。实验制得了双梯形底宽为15μm、腰宽为30μm的DTM-LD器件。在保持有源面积约为3.33×10～4μm2的情况下，该激光器件的腔长相比于MMI-LD减小了4.2%。在注入电流为1 A的情况下，DTM-LD的电光转换效率由14.5%提升至16.3%，相对提升了12.4百分点，同时其最高输出功率由355 mW小幅提升至360 mW。当MMI多模波导的宽度减小0.5μm时，相比于MMI-LD,DTM-LD的输出功率损耗由51 mW减小至40 mW，降低了21.6%，这表明DTM-LD具有较低的制造误差敏感性。

关键词：半导体激光器 MMI耦合器双梯形电光转换效率

同方期刊数据库

采用改进FRAM模型方法的管道爆裂事故分析

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安全与环境学报 2024年第4期24卷 1460-1468页

作者：栗婧柳慧妍宫梓超秦永莹蔡忠杰中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083 国网山东省电力公司应急管理中心济南250001

近年来,主蒸汽管道爆管事故频发,为了找出管道爆裂事故的致因路径,有效预防和控制此类事故发生,以某重大蒸汽管道裂爆事故为例,采用时间和事件序列图(Sequentially Timed Events Plotting,STEP)技术和蒙特卡罗模拟方法对功能共振分析法(... 详细信息

近年来,主蒸汽管道爆管事故频发,为了找出管道爆裂事故的致因路径,有效预防和控制此类事故发生,以某重大蒸汽管道裂爆事故为例,采用时间和事件序列图(Sequentially Timed Events Plotting,STEP)技术和蒙特卡罗模拟方法对功能共振分析法(Functional Resonance Analysis Method,FRAM)进行改进,进行事故致因分析并建立屏障措施。结果表明,改进后的FRAM模型可以全面识别功能信息并且定量确定FRAM模型中各功能的变化及耦合关系,减少功能性能变化及潜在耦合变化分析的主观性,找出系统发生共振的功能及失效连接。最后,根据失效连接制定相应屏障措施来预防此类事故的发生。

关键词：安全工程管道爆裂事故功能共振分析法(FRAM) 事故分析失效连接

框架梁与锚索桩板墙加固隧道洞口边坡的动力响应特性

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中国铁道科学 2024年第2期45卷 134-145页

作者：冯海洲蒋关鲁何梓雷郭玉丰何晓龙刘先峰胡金山西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 中铁第一勘察设计研究院有限公司陕西西安710043

针对山岭隧道洞口在降雨、地震等因素作用下易产生变形破坏的问题,以某处采用框架梁与锚索桩板墙支护的隧道洞口边坡工程为原型,开展几何比尺为1∶50的振动台模型试验,分析降雨后地震作用下边坡的动力响应特性及失稳变形规律。结果表明... 详细信息

针对山岭隧道洞口在降雨、地震等因素作用下易产生变形破坏的问题,以某处采用框架梁与锚索桩板墙支护的隧道洞口边坡工程为原型,开展几何比尺为1∶50的振动台模型试验,分析降雨后地震作用下边坡的动力响应特性及失稳变形规律。结果表明:降雨后坡面无局部破坏,地震作用下边坡的破坏过程可归纳为坡顶张拉破坏—坡脚剪切溃裂—坡体整体失稳滑动,边坡表现为张拉—剪切型破坏;边坡峰值加速度放大系数呈层状分布,“高程效应”与“趋表效应”显著,均随输入正弦波频率、幅值的增加而增大;边坡土体峰值应变分布与坡体滑动破坏面较吻合;桩体锚索轴力与输入正弦波频率、幅值呈正相关,强震作用下锚索轴力增幅显著;桩后峰值土压力近似呈三角形分布,桩体嵌固段内桩土压力最大;桩体弯矩呈“b”型分布,嵌固段内桩体峰值弯矩最大,抗震设计中应注意验算其抗弯强度;桩后土压力与桩体加速度FFT谱幅值主要集中于低频段,结构动力响应主要受地震波低频段部分影响。

关键词：隧道洞口边坡框架梁锚索桩板墙降雨地震动力响应振动台试验

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hp伪谱法实现滑翔飞行器姿态跟踪控制

电光与控制 2019年第3期26卷 21-23,48页

作者：宫梓丰张合新扈晓翔吴玉彬火箭军工程大学西安710025

针对非线性、多约束的滑翔飞行器再入段质点运动学与动力学模型,采用多区间hp自适应伪谱法对滑翔飞行器的再入段轨迹进行优化设计,再将得到的最优控制量进一步解算,得出飞行器最优控制信号,并针对滑翔飞行器滚转通道进行跟踪控制。仿真... 详细信息

针对非线性、多约束的滑翔飞行器再入段质点运动学与动力学模型,采用多区间hp自适应伪谱法对滑翔飞行器的再入段轨迹进行优化设计,再将得到的最优控制量进一步解算,得出飞行器最优控制信号,并针对滑翔飞行器滚转通道进行跟踪控制。仿真结果显示,系统能够识别控制信号,并有效实现姿态跟踪,使得飞行器沿最优轨迹再入飞行。

关键词： hp自适应伪谱法高超声速飞行器轨迹优化跟踪控制

基于变形的降雨后地震基覆型边坡劣化特性与机制研究

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岩土力学 2024年第6期45卷 1789-1802页

作者：何梓雷蒋关鲁冯海洲陈虹羽郭玉丰何晓龙李杰西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 中铁十八局集团有限公司天津300222

降雨地震多因素作用下基覆型边坡破坏模式的识别和评估具有重大工程意义。为研究降雨后地震作用下基覆型边坡的失稳演化机制,开展一组大型振动台模型试验,基于边坡土体空间变形特性和坡面位移特性识别和评估边坡的劣化模式,综合土体应力... 详细信息

降雨地震多因素作用下基覆型边坡破坏模式的识别和评估具有重大工程意义。为研究降雨后地震作用下基覆型边坡的失稳演化机制,开展一组大型振动台模型试验,基于边坡土体空间变形特性和坡面位移特性识别和评估边坡的劣化模式,综合土体应力−应变特性、渗流场特性、地震动应力分布及边坡变形特性,对降雨后地震下边坡的变形演化机制进行探讨。结果表明:(1)降雨阶段,边坡坡顶与坡脚饱和度显著升高区强度劣化显著,但整体无明显变形;地震阶段,坡顶首先滑塌失稳,进一步演化为多级滑塌的整体失稳。(2)宏观破坏具有突发特征,边坡内部土体的空间应变分布特性能更好地识别边坡塑性区扩展−贯通−失稳的演化历程。(3)基于位移残余率分析的边坡失稳演化模式与土体空间应变演化特性结果吻合,相较于累积位移量对边坡损伤状态的识别更准确。(4)含水率变化影响土体力学特征,降雨后的渗流场分布影响边坡整体力学特性及地震动应力的传递及空间分布,土体力学特性和动应力空间特征决定边坡的破坏模式。

关键词：基覆型边坡振动台试验降雨变形空间特性劣化机制稳定性评估