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基于EnFCM的海量图像聚类分割算法的并行研究

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微型机与应用 2015年第15期34卷 55-58页

作者：左利云罗成煜左右祥广东石油化工学院实验教学部广东茂名525000 华南理工大学计算机科学与工程学院广东广州510006 汕头大学广东省数字信号与图像处理技术重点实验室广东汕头515063

图像分割的处理速度成为大规模图像数据处理的瓶颈。本文提出一种基于En FCM的图像聚类分割模型,直接对图像像素的灰度级进行聚类,能显著提高图像聚类分割的处理速度。为进一步提高处理速度,结合En FCM图像聚类分割模型特点,设计了三种... 详细信息

图像分割的处理速度成为大规模图像数据处理的瓶颈。本文提出一种基于En FCM的图像聚类分割模型,直接对图像像素的灰度级进行聚类,能显著提高图像聚类分割的处理速度。为进一步提高处理速度,结合En FCM图像聚类分割模型特点,设计了三种并行优化策略——纯MPI并行方法、MPI+Open MP混合编程方法和CUDA并行架构方法 ,使其适合于大规模图像处理。实验结果表明,提出的三种并行优化策略都取得良好的加速效果。

关键词：图像聚类分割 FCM算法 MPI+Open MP CUDA

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基于PLC的气动机械手控制系统设计

科技创新与应用 2023年第6期13卷 49-52页

作者：靳宏左右祥广东水利电力职业技术学院广州510925 中导光电设备股份有限公司广东肇庆526238

气动机械手是工业领域重要的设备,机械手能够代替人手完成分拣、搬运及装卸等工作,在减轻工人劳动强度的同时,提升生产效率,降低生产成本。该文使用PLC(可编程控制器)设计气动机械手的控制系统,完成把工件从右侧物料台搬运到左侧工作台... 详细信息

气动机械手是工业领域重要的设备,机械手能够代替人手完成分拣、搬运及装卸等工作,在减轻工人劳动强度的同时,提升生产效率,降低生产成本。该文使用PLC(可编程控制器)设计气动机械手的控制系统,完成把工件从右侧物料台搬运到左侧工作台的任务。详细地阐述基于PLC的气动机械手控制系统的结构设计、电气设计及工作过程等。经测试,该系统可平稳运行,满足生产需求。

关键词： PLC 气动机械手控制系统系统设计

基于图像清晰度的液晶面板聚焦位置的校正方法研究

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机电工程技术 2023年第6期52卷 79-82页

作者：查世华杨义禄王国玺左右祥关玉萍袁正方中导光电设备股份有限公司广东肇庆526238

因为液晶面板的尺寸较大,受材质和自重以及载台平整度的影响,导致液晶面板高速检测时边缘聚焦均匀性较差。针对大尺寸液晶面板的边缘聚焦不均匀的缺点,提出了一种液晶面板聚焦位置的校正方法。均匀设置图像清晰度评价点位,采用图像和其... 详细信息

因为液晶面板的尺寸较大,受材质和自重以及载台平整度的影响,导致液晶面板高速检测时边缘聚焦均匀性较差。针对大尺寸液晶面板的边缘聚焦不均匀的缺点,提出了一种液晶面板聚焦位置的校正方法。均匀设置图像清晰度评价点位,采用图像和其高斯图像之差的绝对值和作为清晰度评价函数,分别评价点位处图像宽度的第2区域和第7区域的图像清晰度。等距离移动相机聚焦位置,采用最小二乘法分别拟合第2区域和第7区域的图像清晰度和聚焦位置的关系曲线。把第2区域和第7区域拟合最佳聚焦位置的均值作为该点位的聚焦位置。在液晶面板往返运动的方向,把任意相邻的两个点位聚焦位置的均值作为这两个点位之间的区域聚焦位置。通过实验证明可以将液晶面板边缘处聚焦高度差从约250μm降到约50μm,改善液晶面板边缘聚焦均匀性。

关键词：聚焦均匀性校正清晰度最小二乘法

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序

新型炭材料（中英文） 2024年第5期39卷 I0001-I0002页

作者：吕春祥不详

中国科学院山西煤炭化学研究所作为高技术基地型研究所,主要从事能源环境和新型炭材料的应用基础研究和高技术开发。1954年建所以来,山西煤化所以协调解决煤炭利用效率与生态环境问题和重点突破制约国家战略性新兴产业发展的先进材料瓶... 详细信息

中国科学院山西煤炭化学研究所作为高技术基地型研究所,主要从事能源环境和新型炭材料的应用基础研究和高技术开发。1954年建所以来,山西煤化所以协调解决煤炭利用效率与生态环境问题和重点突破制约国家战略性新兴产业发展的先进材料瓶颈为目标,在能源和材料领域突破系列关键技术,满足了国家能源、材料战略安全和社会经济可持续发展的战略性重大需求。“十四五”时期,山西煤化所面向国家重大需求、面向经济主战场,聚焦国家碳达峰、碳中和战略部署,围绕煤炭高效低碳利用、碳基新材料制备与应用,开展定向基础研究、关键核心技术攻关和重大系统集成创新,引领煤炭绿色低碳与高端碳基材料发展方向,成为我国能源、材料领域创新能力强、影响力大、不可替代的战略科技力量。

关键词：国家重大需求碳中和系统集成创新碳基材料战略部署能源环境绿色低碳关键核心技术

器测时期全球增暖趋势及其不确定性估计——基于IPCC科学评估的回顾与展望

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科学通报 2024年第26期69卷 3970-3983页

作者：李庆祥中山大学大气科学学院热带大气海洋系统科学教育部重点实验室广州510275 中国科学院中亚生态与环境研究中心乌鲁木齐830011 广东省南方海洋科学与工程实验室(珠海) 珠海519082

《巴黎协定》提出的温控目标未来还有多少升温空间?这是各国政府、科学家和公众所共同关心的问题.要准确回答这一问题,需要更高质量的基准气候观测数据集作为变暖事实检测的核心基础.针对近年来全球表面温度(global surface temperature... 详细信息

《巴黎协定》提出的温控目标未来还有多少升温空间?这是各国政府、科学家和公众所共同关心的问题.要准确回答这一问题,需要更高质量的基准气候观测数据集作为变暖事实检测的核心基础.针对近年来全球表面温度(global surface temperature,GST)偏差引起的讨论,政府间气候变化委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)第6次科学评估报告(AR6)在遴选用以评估工业化以来地球增暖幅度的器测时期全球基准温度数据集时,在数据集的时间覆盖范围和空间抽样方面采用了更为严格的标准.所收录的5个全球基准数据集中:HadCRUT5(英国气象局和东安吉利尔大学)、NOAAGlobalT-Interim(美国大气海洋局/国家环境信息中心)、BE(美国Berkeley Earth团队)被完全采纳;GISS(美国美国航天局/戈达德航天科学研究中心)只采纳了1880年以来的数据,最新发布的China-MST-Interim(中国中山大学)则只采纳了其全球陆地气温(global land surface air temperature,GLSAT)分量China-LSAT;此外,AR6还参考了几个基于新方法(统计插补、数据融合和人工智能)对HadCRUT4重建数据集的评估结果.基于上述数据集,AR6报告给出了迄今最优的工业化以来(用1850~1900年平均值表示)的增暖估计,即最近10年(2011~2020年)全球平均增暖了1.09℃(0.95~1.20℃).但毋庸置疑,要彻底厘清这个问题的确切答案,未来还有许多工作要做.

关键词：全球变暖器测时期基准数据增暖趋势不确定性

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典型单跨低坡度双坡屋面的风致雪堆试验研究

建筑结构学报 2024年第5期45卷 136-144页

作者：刘志祥余志祥何欢陈杨谢东南华大学土木工程学院湖南衡阳421001 西南交通大学土木工程系四川成都610031 西南交通大学四川省风工程重点实验室四川成都610031

为研究低坡度双坡屋面的风致积雪分布特性及雪荷载分布模式,设计研发了一套风吹雪联合试验装置,以高密度的石英砂颗粒模拟雪粒子,分别开展有无降雪条件下6种来流风速(有降雪1.5~2.5 m/s,无降雪4.6~6.1 m/s)、4种屋面坡度(5°、10°、15... 详细信息

为研究低坡度双坡屋面的风致积雪分布特性及雪荷载分布模式,设计研发了一套风吹雪联合试验装置,以高密度的石英砂颗粒模拟雪粒子,分别开展有无降雪条件下6种来流风速(有降雪1.5~2.5 m/s,无降雪4.6~6.1 m/s)、4种屋面坡度(5°、10°、15°、20°)的风吹雪风洞试验,共计24个试验工况,并就屋面中剖面积雪深度系数、积雪深度系数最大值及所在位置、雪荷载不均系数和雪颗粒净捕获系数等展开分析。结果表明:在多数工况下,低坡度双坡屋面积雪分布仍然呈明显的非均匀性,且降雪会显著影响积雪形态。对于迎风屋面,有无降雪条件下积雪深度系数均随来流风速的增大而减小,随坡度的增大而增大;积雪深度系数最大值点位置随风速增大逐渐远离屋檐,随屋面坡度的增大则呈近似线性移近屋檐。对于背风屋面,屋脊遮蔽效应容易导致积雪堆积,且积雪深度系数随风速增大而增大。随着坡度增大,背风屋面的雪颗粒净捕获系数增大,表明迎风屋面被输运的雪颗粒更容易在背风面沉积,从而加重屋面积雪分布的不均匀性。基于分析结果,归纳有无降雪影响下屋面雪荷载的典型不均匀分布模式,可为类似屋盖的抗雪设计提供参考。

关键词：雪荷载双坡屋面风洞试验风致雪飘堆积模式

基于机器学习算法的典型工业区环境空气VOCs浓度预测研究

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环境科学研究 2024年第8期37卷 1694-1702页

作者：车祥上海市环境监测中心上海200235

挥发性有机物(VOCs)是重要的臭氧前体物,实现VOCs浓度预测可为区域大气污染预警与精准管控提供支撑。基于2022年上海市某典型工业区的区域观测VOCs小时体积分数、同期中尺度天气模型(WRF)分层气象因子预报数据、重点企业用电量数据,利... 详细信息

挥发性有机物(VOCs)是重要的臭氧前体物,实现VOCs浓度预测可为区域大气污染预警与精准管控提供支撑。基于2022年上海市某典型工业区的区域观测VOCs小时体积分数、同期中尺度天气模型(WRF)分层气象因子预报数据、重点企业用电量数据,利用长短期记忆网络(LSTM)算法构建了区域VOCs预测模型,对2023年1-4月区域VOCs小时体积分数进行预测,预报时效为24 h。基于区域污染溯源结果,构建了正常排放情景数据集,将预测值、观测值、正常排放情景数据集进行比较和分析,评估了预测值的准确性。结果表明:①区域VOCs体积分数预测值变化趋势与观测值基本一致,总体略低于观测值,在小时及日均两个级别均具有良好的线性相关关系。VOCs小时体积分数预测值的均方根误差(RMSE)为23.71×10^(-9),标准化平均偏差(NMB)为-10.4%,相关系数(r)为0.53,平均绝对误差(MAE)为12.73×10^(-9),两倍因子百分比(FAC2)为86.9%,VOCs日均体积分数预测值的RMSE、r、MAE、FAC2分别为11.33×10^(-9)、0.81、7.06×10^(-9)、96.7%。②模型可准确预测正常排放情景下的区域VOCs体积分数变化,突发异常排放导致的短时VOCs高值是VOCs小时体积分数预测值误差的主要来源,且贡献率一般超过30%。不同气象条件下异常排放对区域VOCs体积分数的影响程度不同,扩散条件愈不利,异常排放对区域VOCs浓度的影响愈大。③预测模型误差的来源分析表明,更多种类高分辨率活动量表征数据及更精细的气象预测数据有助于进一步提升预测模型的准确性。研究显示,LSTM算法可实现工业区环境空气VOCs浓度预测,进而识别气象条件及异常排放对区域VOCs浓度的影响。

关键词：机器学习长短期记忆网络挥发性有机物(VOCs) 预测环境空气

具有可重构特征的轨道角动量天线技术研究进展

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1173-1185页

作者：吴杰胡俊张忠祥沙威黄志祥吴先良合肥师范学院电子信息系统仿真设计安徽省重点实验室合肥230601 东南大学毫米波全国重点实验室南京210096 合肥工业大学微电子学院合肥230601 浙江大学信息与电子工程学院杭州310027 安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室合肥230039

轨道角动量(OAM)因其模式具有理论上无穷且正交互不干扰的特点,在扩展信道容量方面展现出良好的优势,为解决日趋紧张的频谱资源提供了一种新型设计自由度。面对复杂多样的无线通信场景,设计具有可重构特征的OAM天线,是实现多模态复用、... 详细信息

轨道角动量(OAM)因其模式具有理论上无穷且正交互不干扰的特点,在扩展信道容量方面展现出良好的优势,为解决日趋紧张的频谱资源提供了一种新型设计自由度。面对复杂多样的无线通信场景,设计具有可重构特征的OAM天线,是实现多模态复用、智能信息感知和人工智能天线的物理层基础。该文首先结合可重构天线实现机理,给出了OAM可重构天线设计的方法及具备的特点;然后,系统性综述了具有可重构特征的OAM天线的研究进展;最后,对未来设计具有可重构特征的OAM天线研究进行了展望。

关键词：涡旋电磁波轨道角动量天线可重构复用

基于目标暴露区的地面防空兵力最佳配置区规划

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系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 196-204页

作者：曹原寇英信李勇祥空军工程大学航空工程学院陕西西安710038 中国人民解放军95261部队广西柳州545000

利用远距离支援干扰存在的目标暴露区,通过优化配置地面防空兵力,可有效降低干扰对我方地面防空作战的不利影响。在“三点一线”干扰模式分析的基础上,利用雷达干扰方程得到目标暴露区,提出了基于目标暴露区的地面防空兵力可配置区及横... 详细信息

利用远距离支援干扰存在的目标暴露区,通过优化配置地面防空兵力,可有效降低干扰对我方地面防空作战的不利影响。在“三点一线”干扰模式分析的基础上,利用雷达干扰方程得到目标暴露区,提出了基于目标暴露区的地面防空兵力可配置区及横向、纵向兵力配置间距计算方法,并根据雷达有效干扰扇面,得到地面防空兵力干扰威胁指数计算模型。在此基础上,构建以干扰威胁指数总量最小为目标函数,以兵力可配置区及兵力配置间距为约束条件的远距离支援干扰下地面防空兵力最佳配置规划模型。采用基于线性递减权重函数的改进萤火虫优化(improved glowworm swarm optimization,IGSO)算法对其求解并进行了有效性仿真验证,结果表明所提出的规划模型具有较好的理论价值。

关键词：目标暴露区地面防空兵力最佳配置区改进萤火虫优化算法