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鉴别流形敏感的跨模态轴承故障诊断方法

重庆工商大学学报（自然科学版） 2024年第3期41卷 113-118页

作者：朱彦敏苏树智安徽理工大学机电工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学计算机科学与工程学院安徽淮南232001 合肥综合性国家科学中心大健康研究院职业医学与健康联合研究中心(安徽理工大学)安徽淮南232001

目的在实际应用中采集的原始多模态故障数据通常是包含大量噪声和冗余信息的非线性数据,如何从不同故障模态中提取有效的非线性故障特征仍是一个挑战性的问题。方法提出了一种鉴别流形敏感的跨模态故障诊断方法,在该方法中首先借助相关... 详细信息

目的在实际应用中采集的原始多模态故障数据通常是包含大量噪声和冗余信息的非线性数据,如何从不同故障模态中提取有效的非线性故障特征仍是一个挑战性的问题。方法提出了一种鉴别流形敏感的跨模态故障诊断方法,在该方法中首先借助相关分析理论在跨模态故障空间中构建了不同模态间的相关系数,并通过理论推导获得了相关系数的等价优化模型,然后利用局部近邻图构建了鉴别流形敏感散布,进而通过最大化不同模态间的相关性和最小化鉴别流形敏感散布,形成了鉴别流形敏感的跨模态故障诊断模型,并且在理论上推导出了该优化模型的解析解,从而能够从不同模态的故障数据中学习强鉴别力的非线性故障特征。结果在德国帕德博恩轴承数据集和多模态轴承故障数据集上设计了针对性实验,实验结果显示在少量故障样本用于训练时即可获得良好的诊断准确性。结论提出的方法是一种有效的跨模态故障诊断方法。

关键词：故障诊断跨模态故障特征抽取鉴别流形结构

基于时间序列分配和多频率分量压缩的人体行为识别

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湖北民族大学学报(自然科学版) 2024年

作者：佘本杰朱彦敏宋健华健安徽理工大学计算机科学与工程学院安徽理工大学机械工程学院

为解决基于三维卷积神经网络(three dimensional convolutional neural network,3D-CNN)的人体行为识别在时间序列特征提取和特征压缩方面存在的不足,提出了更强的基于3D-CNN的骨架动作识别(stronger 3D-CNN-based approach for skeleton-based action recognition,S-PoseConv3D)网络。该网络通过引入时间序列分配策略(time series allocation strategy,TSAS)和多频率分量特征压缩(multi-frequency component feature compression fusion,M3F),有效提升了PoseConv3D的性能。TSAS通过计算时间序列权重,动态调整不同时间序列在特征提取过程中的比重,从而增强了模型对人体行为时空特征的捕捉能力。M3F则利用离散余弦变换对特征图进行多频率分量的压缩和融合,进而保留了更多的时空信息,减少了全局池化导致的特征丢失。该网络在基于体操视频的数据集(dataset built on top of gymnastic videos,FineGYM)和南洋理工大学骨架行为识别数据集60分类扩展版子集(Nanyang university of technology skeleton behavior recognition dataset 60 classification extended subset,NTU60-XSub)上进行了实验,其相比于原始PoseConv3D在FineGYM数据集上提升了3.93%的平均最高准确率,在NTU60-XSub数据集上也有显著的性能提升,表现出更高的准确率和鲁棒性。该网络能够应用在安防监控、人机交互等领域。

关键词：行为识别三维卷积神经网络时空特征融合注意力机制离散余弦变换

基于全局-局部欧拉弹性判别投影的旋转机械故障诊断方法

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振动与冲击 2023年第11期42卷 65-74页

作者：苏树智张茂岩方贤进朱彦敏安徽理工大学计算机科学与工程学院安徽淮南232001 合肥综合性国家科学中心人工智能研究院合肥230031 安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001

故障诊断方法通常对异常值敏感,并且难以同时提取全局和局部判别信息,从而导致低维判别特征子集类间分离性不佳,针对该问题提出了一种基于全局-局部欧拉弹性判别投影(global-local euler elastic discriminant projection,GLEEDP)的旋... 详细信息

故障诊断方法通常对异常值敏感,并且难以同时提取全局和局部判别信息,从而导致低维判别特征子集类间分离性不佳,针对该问题提出了一种基于全局-局部欧拉弹性判别投影(global-local euler elastic discriminant projection,GLEEDP)的旋转机械故障诊断方法。该方法通过余弦度量将高维故障特征映射到欧拉表示空间,扩大异类故障样本间的差异,然后在该空间中构建了基于全局、局部及类间散布三个目标函数的最优化模型,实现了在保持整体结构的基础上,进一步提高低维判别特征子集的局部类内聚集性和全局类间分离性。在轴承和齿轮箱两个机械故障数据集上的试验结果表明,所提方法可以有效发掘故障判别信息,具有优越的故障诊断性能。

关键词：余弦度量欧拉表示维数约简故障诊断

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重定位非极大值抑制算法

光学精密工程 2022年第13期30卷 1620-1630页

作者：苏树智陈润斌朱彦敏蒋博文安徽理工大学计算机科学与工程学院安徽淮南232001 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 安徽合肥230031 安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001

非极大值抑制(Non-Maximum Suppression,NMS)算法作为目标检测任务的后处理算法,其作用是从候选框集合中选出最优边界框并抑制其他候选框。传统NMS算法选取类别置信度最高的候选框作为最优边界框,忽略了类别置信度与定位精度之间的相关... 详细信息

非极大值抑制(Non-Maximum Suppression,NMS)算法作为目标检测任务的后处理算法,其作用是从候选框集合中选出最优边界框并抑制其他候选框。传统NMS算法选取类别置信度最高的候选框作为最优边界框,忽略了类别置信度与定位精度之间的相关性,类别置信度高并不意味着该框的定位精度高。为了解决以上问题,提出一种新的重定位非极大值抑制(Relocation Non-Maximum Suppression,R-NMS)算法。选择类别置信度得分最高的候选框作为最优边界框,利用R-NMS算法提出的一种边界框距离度量方法替代交并比衡量边界框之间的距离。然后,获取最优边界框周围候选框的位置信息,利用位置信息对最优边界框执行重定位操作从而得到新的最优边界框。采用PASCAL VOC2012数据集进行测试,实验结果表明,与传统算法NMS和Soft-NMS相比,R-NMS算法在目标检测器YOLOv3上的mAP分别提高0.7%、0.5%,R-NMS算法在Faster-RCNN上的mAP达到80.83%。该算法能够有效提高目标检测器的检测精度。

关键词：计算机视觉深度学习目标检测非极大值抑制

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基于多尺度图Transformer的滚动轴承故障诊断

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国外电子测量技术 2023年第12期42卷 186-194页

作者：卢浩龙朱彦敏安徽理工大学计算机科学与工程学院淮南232001 安徽理工大学机械工程学院淮南232001

针对传统图神经网络在故障诊断中使用单一尺度进行特征提取且难以在复杂工况下提取信号的弱特征问题,提出了一种基于多尺度图Transformer的滚动轴承故障诊断方法。该方法提出了一种新的图节点多尺度特征聚合模块,扩大特征提取的感受野... 详细信息

针对传统图神经网络在故障诊断中使用单一尺度进行特征提取且难以在复杂工况下提取信号的弱特征问题,提出了一种基于多尺度图Transformer的滚动轴承故障诊断方法。该方法提出了一种新的图节点多尺度特征聚合模块,扩大特征提取的感受野以增强特征表示;构建了图节点的中心性编码和空间性编码,以获得图结构信息;利用多头自注意力对故障节点进行特征提取和学习,提高方法捕捉重要特征的能力。在凯斯西储大学轴承数据集和滚动轴承实验平台上分别进行实验验证,诊断准确率最高为99.86%,平均准确率也在98%以上。结果表明,提出的多尺度图Transformer网络模型在多种工况下均能准确的进行故障分类。

关键词：故障诊断多尺度特征 Transformer 图神经网络滚动轴承

镰刀菌活体细胞SiC量子点荧光标记及成像示踪研究

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镰刀菌活体细胞SiC量子点荧光标记及成像示踪研究

作者：朱彦敏山东农业大学

学位级别：硕士

镰刀菌对农作物和经济作物生产、畜牧业发展及其人类健康造成严重影响,成为国内外微生物、真菌、生态学及植物病理学等领域的研究热点。目前,镰刀菌枯萎病的致病机理不清楚,导致防治效果不理想,利用荧光示踪技术研究其致病机理已成为业... 详细信息

镰刀菌对农作物和经济作物生产、畜牧业发展及其人类健康造成严重影响,成为国内外微生物、真菌、生态学及植物病理学等领域的研究热点。目前,镰刀菌枯萎病的致病机理不清楚,导致防治效果不理想,利用荧光示踪技术研究其致病机理已成为业界共识。传统有机荧光染料及量子点材料均无法完全满足活体细胞的长时程荧光示踪要求,开发新型活体细胞荧光标记材料刻不容缓。最新研究发现,SiC量子点光学性能及生物相容性良好,成为一种可替代传统荧光染料的活体细胞荧光标记与示踪纳米生物材料。基于此,本文采用自蔓延制备的纳米均质碳化硅颗粒,通过对化学腐蚀、超声波破碎分散、超重力场层析剪裁过程的可控处理,制备出粒子尺寸及表面物化特性可调控的SiC量子点,探究了SiC量子点的光学特性及其影响因素、量子点表面物化特性、量子点标记机理及检测方法、量子点荧光标记致病镰刀菌稳定性及其长时程示踪等内容,获得如下结论:(1)系统研究了SiC量子点成型过程中的组织形貌演变规律及制备工艺参数对SiC量子点光致发光的影响规律,得到了制备工艺-粒径大小-光致发光特性之间的相互关联机制。结果表明,氢氟酸与硝酸的比例为3:1时,SiC量子点光致发光强度达到最大值;最佳超声处理时长为20～25 min;超重力系数是SiC量子点尺寸的重要影响因素。SiC量子点的荧光颜色与粒子尺寸、激发光波长具有密切相关性。(2)利用JADE 5.0及Materials Studio 6.0软件解析SiC量子点的晶体结构,并计算模拟功能团在SiC量子点表面的吸附机制。研究结果表明,SiC量子点属于面心立方(fcc)晶系,a=b=c=4.348?,α=β=γ=90o,空间群为F-43m,晶型为3C-SiC,每单胞含化学式Z=4;-COOH、-OH功能团能够在SiC量子点表面形成稳定的化学键结合,键能分别为2.65 eV、5.09 eV,并对吸附后构型的态密度、电子密度分布及其成键机理进行了分析探讨。(3)研究了致病镰刀菌活体细胞SiC量子点荧光标记及成像示踪方法,结果表明,SiC量子点可以实现致病镰刀菌颜色可调谐(激发光波长为:320～520 nm,发射光波长为:420～620 nm)的荧光标记;由于SiC量子点无毒、抗光漂白能力强,实现了致病镰刀菌活体细胞的长时程荧光成像,并进行了该菌侵染苹果幼苗根系过程动态示踪的应用研究。

关键词：碳化硅量子点活体细胞示踪光学性能表面物化特性镰刀菌

网络教学中基于.NET的作业管理系统设计与实现

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网络教学中基于.NET的作业管理系统设计与实现

作者：朱彦敏电子科技大学

学位级别：硕士

随着高等教育和继续教育的迅猛发展，经济全球化和知识经济时代的到来，网络逐渐成为一种新型的教育场所和工作。对教学的交互信息等实现全过程无纸化管理，对教学评改数据进行安全、高效的管理，规范管理程序，提高管理效率，为教育工... 详细信息

随着高等教育和继续教育的迅猛发展，经济全球化和知识经济时代的到来，网络逐渐成为一种新型的教育场所和工作。对教学的交互信息等实现全过程无纸化管理，对教学评改数据进行安全、高效的管理，规范管理程序，提高管理效率，为教育工作提供有效的信息数据。网络教学的作业管理是为了顺应教育制度改革的要求，杜绝教育信息纷繁复杂的现实问题，它对于教育者和受教育者来说都至关重要。由此可见，开发网络教学中的关于作业管理的系统势在必行。本文通过查阅资料、需求现场调研、对比分析和实际开发测试等对基于网络教学的作业管理系统进行研究与讨论，网络作业管理系统为依据，为基于网络的教学的作业管理系统扩展到其他科目教学中提供建议和参考，探索网络交互式教学中针对作业的评价与管理在未来高等教育中的前景。本文的主要研究内容：阐述课题的研究背景及意义，分析了网络教学在国内外研究动态。分析研究了面向对象的软件开发的开发模式、C#脚本语言、JavaScript脚本、Ajax技术、数据库技术、并阐述这些技术在系统中的具体应用。对基于.NET的网络教学的作业管理系统的需求分析与总体设计。并利用相关技术针对基于.NET的交互式作业管理系统进行了详细设计与具体实现。最后，通过编写正规的测试需求以及测试用例，对该系统进行了系统测试，并总结了取得的相应成果。研究结果表明：基于网络的交互式教学作业管理系统综合了作业上传、作业批改、作业打包下载和作业评价等多种复杂操作流程，扩展了书面作业，对学生的课后教学和实践练习进行了有效的科学的管理，有效地提高了学生的自主学习兴趣;系统为网络教学改革提供了良好的技术支持，改进了教学手段，提高了教学质量，为实施高等院校的素质教育发挥了重要作用。

关键词：网络教学作业管理多层架构 ***

水热法改性褐煤及含氧官能团与水相互作用的研究

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燃料化学学报 2014年第3期42卷 284-289页

作者：刘红缨郜翔张明阳朱彦敏朱书全中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

利用水热法对蒙东褐煤进行了改性。通过微量热仪测定和分析了煤炭表面骨架大分子和各种官能团与水结合能的大小。结果表明,水热法改性后,褐煤中的羧基和羰基随温度升高显著降低,而羟基的变化比较复杂。计算得到了低阶煤中含氧官能团和... 详细信息

利用水热法对蒙东褐煤进行了改性。通过微量热仪测定和分析了煤炭表面骨架大分子和各种官能团与水结合能的大小。结果表明,水热法改性后,褐煤中的羧基和羰基随温度升高显著降低,而羟基的变化比较复杂。计算得到了低阶煤中含氧官能团和煤炭表面骨架大分子亲水能力由大到小的顺序是羧基>酚羟基>羰基>煤炭表面骨架大分子。

关键词：含氧官能团褐煤水热法

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碳化硅量子点表面物化特性调控及其光学特性

硅酸盐学报 2015年第4期43卷 431-436页

作者：康杰宋月鹏朱彦敏高东升郭晶许令峰 KIM Hyoungseop 山东农业大学机械与电子工程学院山东省园艺机械与装备重点实验室山东泰安271018 山东农业大学园艺科学与工程学院山东泰安271018 浦项工科大学材料科学与工程学院韩国浦项790784

采用化学偶联法,通过调整腐蚀剂组分及其相对含量,一步法实现了碳化硅量子点(SiC-QDs)表面物化特性的有效调控。研究表明:经硝酸(HNO_3)和氢氟酸(HF)混合腐蚀剂腐蚀纳米β-SiC粉末,通过超声空化破碎分散及高速离心处理,可获得SiC-QDs水... 详细信息

采用化学偶联法,通过调整腐蚀剂组分及其相对含量,一步法实现了碳化硅量子点(SiC-QDs)表面物化特性的有效调控。研究表明:经硝酸(HNO_3)和氢氟酸(HF)混合腐蚀剂腐蚀纳米β-SiC粉末,通过超声空化破碎分散及高速离心处理,可获得SiC-QDs水相溶液,并一步法实现了表面修饰,在其表面形成了—COO、—OH等亲有机物功能基团。采用浓硫酸(H_2SO_4)为偶联剂,制备出表面具有巯基(—SH)的SiC-QDs水相溶液。腐蚀剂组分的相对含量对于SiC-QDs的光致发光强度与表面巯基的形成影响较大。在波长为340 nm的激发光激发下,SiC-QDs具有最大的发光强度,随着腐蚀剂中H_2SO_4含量的增加,其光致发光强度呈现降低趋势。当腐蚀剂的体积比为V(HF):V(HNO_3):V(H_2SO_4)=6:1:1时,制备的水相SiC-QDs表面既能稳定耦合—SH,又可以获得较高的光致发光强度。另外,对表面物化特性调控及其形成机制进行了分析研究。

关键词：碳化硅量子点表面物化特性光学特性腐蚀法