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基于呼吸信号的人类应激状态实时遥测

基于呼吸信号的人类应激状态实时遥测

作者：单禹皓西南大学

学位级别：硕士

心理应激状态是人们在面对外界心理压力时所表现出的一种内在的不平衡的状态。适度的心理压力对人们的工作学习有促进作用,而沉重的压力则会起到相反作用,长期处于这种应激状态下甚至会影响身体健康。因而,能够实时不间断地监测人类心... 详细信息

心理应激状态是人们在面对外界心理压力时所表现出的一种内在的不平衡的状态。适度的心理压力对人们的工作学习有促进作用,而沉重的压力则会起到相反作用,长期处于这种应激状态下甚至会影响身体健康。因而,能够实时不间断地监测人类心理应激状态的系统,对人们了解自身状态、实现情绪和健康管理有一定的指导意义。传统的心理应激检测系统采用接触式测量获得的生理信号作为输入。使用者长期佩戴接触式传感器会造成诸多不适和不便。并且大多数心理应激状态识别的研究仅区分心理应激和平静状态,而对于同心理应激状态在生理表现上有很多相似的生理应激(生理压力引起)并不做区分,在某些情况下,势必会造成识别系统的误判。本文提出了一种基于呼吸信号的人类心理应激状态实时遥测方法。该方法可以非接触地测量被试者的呼吸信号,并通过对呼吸信号的分析,实时判别被测试者放松、生理应激和心理应激三种情感状态,有助于人们实现日常生活中的情绪和压力管理。具体研究内容如下:(1)呼吸信号遥测系统的设计。采用微软公司的Kinect体感摄像机实现呼吸信号的非接触式采集,并与美国BIOPAC公司的生理信号记录仪MP150同步测量呼吸信号,将两组呼吸信号对比,对自主设计的呼吸信号遥测系统的可靠性进行分析。(2)建立情感呼吸信号数据库。采用听轻音乐的方式使被试处于放松状态,采集放松状态下的呼吸信号;采用Stroop Test诱发被试的心理压力,采集心理压力状态下的呼吸信号;采用运动的方式诱发被试的生理压力,采集被试的生理压力下呼吸信号;共获得情感有效诱发的86名被试在基线状态和三种情感状态下的呼吸信号,通过预处理后组成压力情感呼吸信号数据库。(3)压力下情感的识别与分类。对压力情感呼吸信号数据库中的呼吸信号从时域和频域两个方面共提取276个原始特征。然后采用假设检验方法筛选出具有区分性的60个有效特征组成有效特征集。采用三个“一对多”的Fisher分类器和随机森林三分类分类器两种分类模型实现三种情感状态的分类。并采用“留一被试法”验证两种分类模型的分类性能,验证结果表明,三个“一对多”的Fisher分类器验证识别率分别为94.19%、93.02%、86.05%,随机森林三分类验证识别率均在90%以上。(4)应激状态实时遥测系统的建立。把训练好的分类模型集成到呼吸信号遥测系统中,对实时采集到的呼吸信号添加滑动窗,并对每个滑动窗内的呼吸波形进行实时预处理和特征提取,实现每隔10s实时判别一次应激状态。

关键词：心理应激生理应激压力分类实时应激监测遥测应激状态

虚拟会议中用户视觉行为分析及注意力提升研究

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虚拟会议中用户视觉行为分析及注意力提升研究

作者：丁波皓哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着虚拟现实技术的发展虚拟场景的应用越来越广泛,目前用户在虚拟现实会议场景中执行任务时,图形化交互组件呈现在主体场景上方往往造成两者之间的深度冲突降低用户注意力,同时由于复杂的场景也会影响用户获取目标实体的注意力,而注意... 详细信息

随着虚拟现实技术的发展虚拟场景的应用越来越广泛,目前用户在虚拟现实会议场景中执行任务时,图形化交互组件呈现在主体场景上方往往造成两者之间的深度冲突降低用户注意力,同时由于复杂的场景也会影响用户获取目标实体的注意力,而注意力与学习工作、逻辑推理、思维决策等高级认知能力有很强的相关性,于是我们对用户在虚拟会议中的注意力进行研究。现阶段对于虚拟会议的研究多集中在其虚拟系统的实现和基本交互任务的功能开发,或者多将虚拟技术与传统的会议模式结合的形式。对于虚拟现实会议场景中用户视觉注意力的研究较少,在单纯的虚拟现实会议场景下,用户视觉注意力行为和心理表现研究是保证用户获得真实感和沉浸感的关键,也是用户完成各种交互任务时问题发生所在。我们通过虚拟会议场景中视觉行为分析和梳理各种交互任务分类,明确其各自定义和使用场景,使设计者在面对UI深度冲突和虚拟模型穿模等降低用户注意力问题下能更好的应用本文实验方法使问题得到解决。本研究的核心主要研究两方面问题分别是:虚拟会议场景中用户需要完成的交互任务和视觉行为表现;首先需要依据人因工程学搭建虚拟会议场景,实验中用户在完成交互任务时可执行查看、返回、抓取等动作,通过眼动仪等设备记录观察用户视觉行为表现。在之后的交互任务设计中,我们继续提出添加光圈模糊和边缘高光提醒两种方法来实现虚拟会议场景中提高用户的注意力。本研究设计了两组实验,被试者的实验数据由主试者和系统自动记录完成,通过用户回访的主观体验评价和统计学相关理论客观分析验证以上两种方法,结果表明,两种方法均能够达到提高用户注意力的效果。

关键词：虚拟现实视觉行为人机交互注意力用户体验

面向虚拟现实环境的CAE计算结果通用可视化研究

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面向虚拟现实环境的CAE计算结果通用可视化研究

作者：周城皓浙江大学

学位级别：硕士

随着虚拟现实应用的快速发展,CAE计算结果可视化在虚拟现实环境的应用需求日趋加大。虚拟现实环境通过计算机对场景进行真实渲染,给用户以身临其境的临场感,实现用户和虚拟环境CAE的交互。为了使虚拟环境与CAE进行更深的融合,本文围绕... 详细信息

随着虚拟现实应用的快速发展,CAE计算结果可视化在虚拟现实环境的应用需求日趋加大。虚拟现实环境通过计算机对场景进行真实渲染,给用户以身临其境的临场感,实现用户和虚拟环境CAE的交互。为了使虚拟环境与CAE进行更深的融合,本文围绕虚拟现实环境CAE的通用可视化,从系统架构、可视化策略、优化算法等方面开展以下工作。第一,针对虚拟现实环境的CAE可视化需求,设计了一种高度可扩展的CAE通用可视化系统架构。在系统架构的核心设计中,运用接口技术将通用可视化系统划分为独立模块,实现模块功能的协同性。接口保留扩展机制,实现接口功能的动态扩展。第二,针对多源CAE结果文件,设计了一种通用CAE数据接口,以实现数据的多源读取和统一存储、调用。一方面,减少了为多源CAE数据单独开发可视化接口的重复工作;另一方面,为可视化接口提供统一的数据结构,提高开发效率与多源兼容性。第三,针对统一的数据接口,设计了一种虚拟环境的可视化策略。策略按数据特点、可视化方式和用户需求,划分多种显示方式。可视化策略有效解决多种显示方式的需求,又能组合多种可视化方式,虚拟场景CAE可视化的流畅显示。第四,针对系统开发轻量化的需求,设计了一种优化算法方案。方案设计不同的优化算法,从数据精简降低显示数据量和状态插补平滑过渡入手实现优化,同时保留扩展机制,便于完善多种算法实现系统优化机制。最后,基于系统架构的设计,实现了面向虚拟现实环境的CAE通用可视化系统。在各个功能模块上,阐明具体实现,并实现了多源CAE数据的可视化,展示了系统架构设计的通用性和实用性。本系统设计符合“以需求为本,高站位、广布局;以问题为源,深研究、着实践”的思路。

关键词： CAE 可视化系统设计通用化虚拟现实环境

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认知WPCN网络的容量性能分析与优化

认知WPCN网络的容量性能分析与优化

作者：段皓北京邮电大学

学位级别：硕士

随着无线通信技术的快速发展以及无线应用的不断扩增,无线通信网络的频谱和能量资源变得愈发珍贵,而频谱和能量是实现无线通信的两个最基本的物理资源。因此,本文考虑在认知无线传能网络(Wireless Powered Communication Network,WPCN)... 详细信息

随着无线通信技术的快速发展以及无线应用的不断扩增,无线通信网络的频谱和能量资源变得愈发珍贵,而频谱和能量是实现无线通信的两个最基本的物理资源。因此,本文考虑在认知无线传能网络(Wireless Powered Communication Network,WPCN)中将频谱感知技术与能量收集技术相结合,并提出一种能量和频谱联合收集方案,以最大限度地利用这两种资源并同时提高频谱效率和能量供应能力。首先,本文考虑工作在半双工模式下的认知混合接入点(HAP),该认知HAP顺序执行频谱感知、能量广播和信息接收。针对该场景,本文提出联合优化框架以获得最优的认知检测门限和资源分配。由于该联合优化问题是NP-hard问题,本文将原问题分解并设计一种有效的交替迭代算法。接下来,为了进一步提升频谱效率,本文考虑全双工认知HAP场景。课题发现用户在基站全双工模式下传输数据的顺序对其能量收集性能有较大影响,因此本文设计了基于动态用户排序的交替迭代算法进行联合优化。在传统认知无线传能网络中,由固定基站执行下行传能以及数据接收等工作,然而,其存在的能量远近效应可能导致不同位置的能量收集器之间的性能严重不平衡。考虑到无人机具有灵活的移动性,可以提升覆盖率、快速有效地部署以支持蜂窝网络并提高其服务质量,所以在新一代认知WPCN中,可以考虑使用无人机基站代替传统固定基站进行下行传能及数据收集,充分利用无人机的移动特性,将原问题拓展到无人机基站场景。针对该场景,本文设计了无人机飞行轨迹,并提出了融合所有停驻点的交替迭代算法。通过仿真发现,对于半双工和全双工认知HAP、以及无人机移动基站场景,所提出的能量和频谱联合收集优化方案都能够保证快速收敛,所提方法与对比方案相比,系统容量提升明显。

关键词：频谱感知能量收集认知无线传能网络无人机基站用户排序

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乡村振兴背景下农业经济现代化管理策略研究

中国稻米 2023年第3期29卷 124-125页

作者：魏子皓南昌大学公共政策与管理学院

中华民族与农业文明的关系源远流长、高度密切。从历史维度观察,中国人很早就认同“夫农,天下之本也”的说法,历史车轮每向前移动一步,其背后都有农业经济因子发挥着重要作用,而在漫长的农耕文明发展过程中,我国农村社会也形成了十分稳... 详细信息

中华民族与农业文明的关系源远流长、高度密切。从历史维度观察,中国人很早就认同“夫农,天下之本也”的说法,历史车轮每向前移动一步,其背后都有农业经济因子发挥着重要作用,而在漫长的农耕文明发展过程中,我国农村社会也形成了十分稳固、成熟的农业经济管理体系。从现实维度分析,虽然中国工业实力不断增强、工业系统不断完善、工业经济规模不断扩大,但农业在整个社会体系中仍然占据重要地位,例如,在最根本、最重要的“粮食安全”保障方面,农业价值不可替代。

关键词：乡村振兴经济管理体系粮食安全经济因子历史维度历史车轮农耕文明天下之本

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通信电缆与纤维光学(续)

光纤与电缆及其应用技术 1989年第2期 44-48页

作者：卢致皓

水下系统的发展在不久的将来,跨洋光缆将会对长距离卫星通信造成威胁,并使全世界长途通信业务发生革命性变化。迄今为止,各种TAT和CANTAT横跨大西洋的电话电缆,已开发利用了11200条模拟话音通道,同时Intelsat卫星则完成了其它20000条线路。

关键词：通信电缆纤维光学

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信贷资产证券化的评级分析

中国金融 2014年第10期 40-42页

作者：吴进杨珺皓中诚信国际信用评级有限责任公司

评级机构在资产证券化交易中的作用资产证券化过程是发起人（原始权益人）将不易流通的资产或可预见的未来收入通过构造转变为资本市场可以流通的金融产品的过程。实际上是一个资产隔离、重组和优化的过程。在这一过程中，涉及资产的出... 详细信息

评级机构在资产证券化交易中的作用资产证券化过程是发起人（原始权益人）将不易流通的资产或可预见的未来收入通过构造转变为资本市场可以流通的金融产品的过程。实际上是一个资产隔离、重组和优化的过程。在这一过程中，涉及资产的出售、SPV的设立、出售资产的重组分级、证券化产品的信用增级以及产品发行后的服务与支持等多个环节。

关键词：信贷资产证券化评级机构金融产品出售资产证券化交易原始权益人资本市场信用增级

数据驱动的电-热综合能源系统鲁棒运行方法研究

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数据驱动的电-热综合能源系统鲁棒运行方法研究

作者：巩志皓华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

近年来,风光等新能源发电在我国电力系统的装机及电量占比持续上升,其出力的随机性与不确定性对电力系统运行灵活性提出了更高的要求。综合能源系统作为一种集多种异质能源的生产、传输与消费为一体的新型能源系统,不仅能提升能源综合... 详细信息

近年来,风光等新能源发电在我国电力系统的装机及电量占比持续上升,其出力的随机性与不确定性对电力系统运行灵活性提出了更高的要求。综合能源系统作为一种集多种异质能源的生产、传输与消费为一体的新型能源系统,不仅能提升能源综合利用效率,还能通过多能转化设备实现异质能源系统运行灵活性的相互支撑。电-热综合能源系统是目前我国应用最为广泛的综合能源系统形态,有望增强电力系统对风光发电不确定性的应对能力,提升风光消纳水平。本文从数据驱动的角度出发,研究风光发电不确定性对电-热综合能源系统运行决策的影响,具体研究工作总结如下:(1)数据驱动的不确定性建模:电-热综合能源系统中源、网、荷侧的不确定性因素具有时空相关性,分别基于凸包技术和超平面技术提出了两种的不确定性模型,以改善传统不确定性模型的保守性。最后,对构建的不确定性模型进行评估,验证了构建的不确定性模型对不确定性实际数据的高重合性,分析了模型对运行策略计算性能的影响。(2)电-热综合能源系统的风电消纳能力评估:采用基于凸包技术的不确定性模型描述风电的不确定性,提出了基于电-热综合能源系统的风电消纳能力评估的两阶段鲁棒模型。在求解方法上,使用一种近似凸包不确定集合解决高维空间中凸包生成的问题,基于最坏场景的伸缩规则建立了在已识别的最坏场景和当前迭代中的不确定性边界的联系,并对传统列和约束生成算法做了相应改进。(3)电-热综合能源系统的机组组合优化:为释放热电联产机组的灵活性并缓解基于凸包技术的不确定性模型的计算代价,使用基于超平面技术的不确定性模型表示风电与供热管道环境温度的双重不确定性,提出了一种基于电-热综合能源系统的两阶段鲁棒机组组合优化模型。在求解方法上,采用基于最坏场景的可行割约束完善了预调度与再调度阶段决策问题之间的联系,提出了一种缩减不确定性可行域的方法以降低第二阶段问题的计算分析代价,设计了基于列和约束算法的求解框架。综上所述,本文基于数据驱动基本思想,从不确定性建模、分析不确定性对电-热综合能源系统在实时-日前多时间尺度决策的影响等方面展开了研究,提出了一套数据驱动的电-热综合能源系统鲁棒运行方法,对现阶段及未来高比例风光电力接入的电力系统运行决策有借鉴意义。

关键词：电-热综合能源系统鲁棒优化不确定性数据驱动

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室内定位的图像地标特征构建关键技术研究

室内定位的图像地标特征构建关键技术研究

作者：孙翊皓电子科技大学

学位级别：硕士

视觉是大多数生物获取信息的不可或缺途径。毫无疑问,人们通过视觉信息认识和了解外界环境。随着经济的发展以及科学技术的进步,社会数字信息化水平的日益提高,人类在视觉传感器技术、人工智能算法、无线多媒体技术、机器视觉等方面取... 详细信息

视觉是大多数生物获取信息的不可或缺途径。毫无疑问,人们通过视觉信息认识和了解外界环境。随着经济的发展以及科学技术的进步,社会数字信息化水平的日益提高,人类在视觉传感器技术、人工智能算法、无线多媒体技术、机器视觉等方面取得了巨大的突破,使得图像处理技术可以在工业、生活、医学、航天、军事等领域成为各种定位、导航技术的一个补充。这大大提高了定位系统的效率,增强了系统的精度。运用机器视觉的相关技术进行定位、导航,具备了获取方式效率高、价格低廉、灵活性大、不需要直接接触等优点。在日常复杂的室内环境中如:楼宇、机场、仓库、地下停车场,能够实现通过对周边环境的视觉图像采集与已存在的地图图像库进行比对、映射,从而把位置信息反馈给使用者。本文首先阐述了模仿人眼观测事物的空间尺度理论,图像特征的相关理论知识,其中包含图像特征类型的分类,图像特征的重要衡量特性以及对常见图像特征的论述。通过对特征特性的分析和对比实验,以及本系统所运用场景的把握,选取了适用于本系统的特征组合。在对特征进行组合时,分别对特征内部和特征之间的归一化问题进行了阐述。并且对传统SIFT算法进行了改进。使得原来只能用于处理灰度图像的SIFT算法能够利用图像的颜色信息处理彩色图像。将原算法中的128维的灰度特征描述子拓展为160维(128Gray+32Color)特征描述子,减少了一些图像的误匹配,并且未对原算法的时间效率造成太大的影响。本文还对提出的改进算法与一些常见的相关算法在旋转不变性、亮度变化、缩放变化、抗噪声性能等方面进行了对比试验,验证了改进算法的综合性能。同时,根据本系统的适用场景,对常见的基于内容的检索系统的相关特征进行了性能比较。并且针对该检索系统在检索大规模图像数据时耗时长、效率低等缺点,分别引入了基于无监督学习的聚类技术和有监督学习的分类技术两种技术对检索系统进行改进。通过对图像特征数据库中的图像特征进行分类或聚类使得检索系统对图像数据的检索效率大大提高。最后,提出一种基于图像地标特征构建的定位系统。该定位系统由改进的基于内容检索和改进的基于SIFT特征的精确匹配两级模块组成,其中检索模块主要负责在大规模图像数据库中快速粗略检索,为二级精确匹配缩小的匹配范围;匹配模块负责对筛选后的小量图像数据精确匹配并反馈图像位置信息。定位系统分为客户端和服务器端两个部分。客户端的功能为向服务器端传输问询图像和从服务器端接收带有位置标注的地图信息。服务器端的功能为接收问询图像,实现两级模块的相关算法和功能和传输定位信息给客户端。

关键词：室内定位高斯尺度空间 SIFT算法图像检索