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Anisotropic Total Variation Regularization Based NAS-RIF Blind Restoration Method for OCT Image

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Journal of Beijing Institute of Technology 2020年第2期29卷 146-157页

作者： Xuesong Fu Jianlin Wang Zhixiong Hu Yongqi Guo kepeng qiu Rutong Wang College of Information Science and Technology Beijing University of Chemical TechnologyBeijing 100029China Division of Medical and Biological Measurement National Institute of MetrologyBeijing 100029China

Based on anisotropic total variation regularization(ATVR), a nonnegativity and support constraints recursive inverse filtering(NAS-RIF) blind restoration method is proposed to enhance the quality of optical coherence tomography(OCT) image. First, ATVR is introduced into the cost function of NAS-RIF to improve the noise robustness and retain the details in the *** the split Bregman iterative is used to optimize the ATVR based cost function, the ATVR based NAS-RIF blind restoration method is then constructed. Furthermore, combined with the geometric nonlinear diffusion filter and the Poisson-distribution-based minimum error thresholding, the ATVR based NAS-RIF blind restoration method is used to realize the blind OCT image restoration. The experimental results demonstrate that the ATVR based NAS-RIF blind restoration method can successfully retain the details in the OCT images. In addition, the signal-to-noise ratio of the blind restored OCT images can be improved, along with the noise robustness.

关键词： optical coherence tomography(OCT)image blind image restoration cost function nonnegativity and support constraints recursive inverse filtering(NAS-RIF)

Active control of EIT-like response in a symmetry-broken metasurface with orthogonal electric dipolar resonators

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Photonics Research 2019年第9期7卷 955-960页

作者： RUISHENG YANG QUANHONG FU YUANCHENG FAN WEIQI CAI kepeng qiu WEIHONG ZHANG FULI ZHANG Research&Development Institute in Shenzhen Key Laboratory of Space Applied Physics and ChemistryMinistry of EducationandDepartment of Applied PhysicsSchool of Natural and Applied SciencesNorthwestern Polytechnical UniversityXi’an710072China School of Mechanical Engineering Northwestern Polytechnical UniversityXi’an710072China

The active control of electromagnetic response in metamaterial and mutual coupling between resonant building blocks is of fundamental importance in realizing high-quality metamaterials. In this work, we propose and experimentally demonstrate the tunabilities of symmetry-broken metasurfaces made of orthogonal electric dipolar resonators. The metasurface with vertical and horizontal wires is integrated with a PIN diode for active *** is found that the electromagnetically induced transparency(EIT)-like spectrum appears due to the destructive or constructive interferences between the two electric dipolar modes when the structural symmetry broken is introduced to the metasurface. Different from previous works on the EIT-like effect, there is only electric dipole response in our metasuface. The microscopic response of the metasurface is numerically calculated to illustrate the mode coupling between the orthogonal electric dipolar resonators. By applying temporal coupled-mode theory,the interaction between the electromagnetic wave and the symmetry-broken metasurface is described, and the characteristic parameters of the resonator system, which determine the electromagnetic response of the metasurface, are acquired.

关键词： PIN EIT Active control of EIT-like response in a symmetry-broken metasurface with orthogonal electric dipolar resonators

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考虑尺寸效应的夹芯结构拓扑优化设计

西北工业大学学报 2010年第3期28卷 375-380页

作者：邱克鹏张卫红西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室陕西西安710072

文章研究了夹芯结构中周期性单胞构型设计时尺寸效应。以夹层板的宏观响应为目标函数,将夹层板的上、下面板作为非设计域,在满足给定的体积约束情况下,采用变量关联技术和凸规划对偶优化算法设计不同尺寸的三维夹芯表征体胞构型。最后,... 详细信息

文章研究了夹芯结构中周期性单胞构型设计时尺寸效应。以夹层板的宏观响应为目标函数,将夹层板的上、下面板作为非设计域,在满足给定的体积约束情况下,采用变量关联技术和凸规划对偶优化算法设计不同尺寸的三维夹芯表征体胞构型。最后,根据优化结果深入分析并探讨了单胞尺寸和材料用量对夹芯结构构型设计的影响。

关键词：夹层板尺寸效应夹芯结构单胞拓扑优化

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功能梯度材料结构拓扑优化设计研究

西北工业大学学报 2010年第6期28卷 851-857页

作者：邱克鹏张卫红西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室陕西西安710072

在航天飞行器材料与结构的设计中,提高性能和减轻重量始终是两大主要任务。功能梯度材料(FGM)的概念是针对高速航天器中材料的应力缓和问题提出的;拓扑优化则是现代优化设计中减重设计的重要手段。文章根据拓扑优化的概念和功能梯度材... 详细信息

在航天飞行器材料与结构的设计中,提高性能和减轻重量始终是两大主要任务。功能梯度材料(FGM)的概念是针对高速航天器中材料的应力缓和问题提出的;拓扑优化则是现代优化设计中减重设计的重要手段。文章根据拓扑优化的概念和功能梯度材料的概念之间存在的紧密联系,本质上都考虑了材料属性的连续性改变,基于SIMP模型,并采用凸规划求解策略以及周长控制方法,实现了功能梯度MBB梁和功能梯度夹层结构中夹芯的拓扑构型设计,设计结果揭示了功能梯度材料中性能指数和材料模型对优化构型中材料分布的影响规律。

关键词：功能梯度材料夹层结构拓扑优化 SIMP模型 MBB梁

蜂窝夹层结构等效弹性常数的多步三维均匀化数值计算分析

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西北工业大学学报 2006年第4期24卷 514-518页

作者：邱克鹏张卫红孙士平西北工业大学机电学院陕西西安710072

基于三维均匀化方法并结合有限元技术,计算三维蜂窝夹层板的等效弹性常数。首先把三维蜂窝夹芯看成由实体与空洞两相材料组成的复合材料结构,建立单胞有限元模型,计算宏观等效弹性常数,通过与其它计算方法相比较,验证了三维均匀化方法... 详细信息

基于三维均匀化方法并结合有限元技术,计算三维蜂窝夹层板的等效弹性常数。首先把三维蜂窝夹芯看成由实体与空洞两相材料组成的复合材料结构,建立单胞有限元模型,计算宏观等效弹性常数,通过与其它计算方法相比较,验证了三维均匀化方法的有效性;在此基础上考虑上下面板,运用直接、二次及多步均匀化方法计算三维蜂窝夹层板的整体等效弹性常数,并与工程计算方法比较,结果表明三维均匀化方法的可靠性。

关键词：均匀化方法有限元分析等效弹性常数蜂窝夹层板

基于DHSC的多模态间歇过程测量数据异常检测方法

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化工学报 2017年第11期68卷 4201-4207页

作者：刘伟旻王建林邱科鹏熊欢韩锐北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

多模态间歇过程测量数据异常直接影响数据驱动的多元统计分析过程建模的准确性,导致间歇过程的监控性能降低。针对多模态间歇过程测量数据异常问题,提出了一种基于动态超球结构变化(DHSC)的多模态间歇过程测量数据异常检测方法。该方法... 详细信息

多模态间歇过程测量数据异常直接影响数据驱动的多元统计分析过程建模的准确性,导致间歇过程的监控性能降低。针对多模态间歇过程测量数据异常问题,提出了一种基于动态超球结构变化(DHSC)的多模态间歇过程测量数据异常检测方法。该方法通过引入时序约束的模糊C均值聚类(SCFCM),利用隶属度变化划分多模态间歇过程的模态;针对不同模态,采用支持向量数据描述(SVDD)建立基于训练数据的静态超球体和基于待检数据的动态超球体,选择重要的支持向量作为球体结构,进而通过识别超球体发生结构变化实现过程测量数据异常检测。青霉素发酵过程仿真实验表明,所提出的方法能够实现多模态间歇过程的模态划分,减少了模态切换对过程测量数据异常检测精度的影响,并能够根据超球体结构变化检测过程测量数据异常,具有较高的检测精度,降低了误检率。

关键词：间歇过程支持向量数据描述多模态测量数据异常检测

基于ISIGHT的二维手性声子晶体带隙最优设计

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人工晶体学报 2023年第1期52卷 56-64页

作者：魏祎珩樊洁平邱克鹏西北工业大学机电学院西安710072 西安交通大学电气工程学院西安710049

本文首先利用有限元仿真软件COMSOL计算了二维手性声子晶体的带隙,分析了散射体参数与韧带涂层参数变化对带隙的影响规律。在此基础上,确定手性声子晶体带隙最优设计的有效参数设计空间;然后基于ISIGHT优化设计平台嵌入遗传算法,开展二... 详细信息

本文首先利用有限元仿真软件COMSOL计算了二维手性声子晶体的带隙,分析了散射体参数与韧带涂层参数变化对带隙的影响规律。在此基础上,确定手性声子晶体带隙最优设计的有效参数设计空间;然后基于ISIGHT优化设计平台嵌入遗传算法,开展二维手性声子晶体带隙的最优设计。在带隙的最优设计过程中,先以二维手性声子晶体的有效构型参数为设计变量,相对带隙宽度最大为目标,设计手性声子晶体单胞构型。再以此优化单胞构型为初始构型,以手性声子晶体的有效材料参数为设计变量,相对带隙宽度最大为目标,进一步实现二维手性声子晶体带隙的最优设计。本工作极大限度地挖掘了二维手性声子晶体带隙最优设计潜能,为充分发挥手性声子晶体在减振降噪中的作用提供了可靠有效的分析设计方法。

关键词：手性声子晶体带隙特性遗传算法优化设计

基于核相似度支持向量数据描述的间歇过程监测

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化工学报 2017年第9期68卷 3494-3500页

作者：王建林马琳钰刘伟旻邱科鹏于涛北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

基于支持向量数据描述的间歇过程监测方法选择历史过程数据中最大的核距离作为控制限,忽略了高维空间中超球体的不规则性,导致基于该方法的过程监测精度不高。针对上述问题,提出了一种基于核相似度支持向量数据描述的间歇过程监测方法,... 详细信息

基于支持向量数据描述的间歇过程监测方法选择历史过程数据中最大的核距离作为控制限,忽略了高维空间中超球体的不规则性,导致基于该方法的过程监测精度不高。针对上述问题,提出了一种基于核相似度支持向量数据描述的间歇过程监测方法,将间歇过程数据待监测样本与支持向量之间的核函数值作为相似度权重,利用该相似度对不同时刻的支持向量球心距加权求和,得到待监测间歇过程数据样本的动态控制限,通过判断待监测样本的球心距是否超过其动态控制限,实现间歇过程监测。所提方法综合考虑了超球体的不规则性和过程数据在高维空间分布的局部特性,以及间歇过程数据待监测样本的时变性,提高了间歇过程监测的准确性。利用数值仿真实验和半导体金属刻蚀实验验证了该方法的有效性。

关键词：核相似度支持向量数据描述动态监测间歇过程

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蜂窝夹芯圆环的拓扑优化设计及尺度效应研究

力学学报 2007年第6期39卷 788-795页

作者：孙士平张卫红邱克鹏郭中泽 Bassir Hicham 西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室中国工程物理研究院总体工程研究所 FEMTO-ST Dept.LMARC UMR-CNRS 6174 25000 BesanconFrance

采用尺度关联的一体化设计方法开展了旋转周期圆环结构的拓扑优化设计研究,以宏观结构的最大刚度为目标,研究了材料表征体胞尺度、构型以及不同载荷作用形式对蜂窝夹芯圆环结构优化结果的影响.所提出的无量纲结构构型因子实现了优化结... 详细信息

采用尺度关联的一体化设计方法开展了旋转周期圆环结构的拓扑优化设计研究,以宏观结构的最大刚度为目标,研究了材料表征体胞尺度、构型以及不同载荷作用形式对蜂窝夹芯圆环结构优化结果的影响.所提出的无量纲结构构型因子实现了优化结构的结构效率量化评估.结合SIMP材料模型和周长控制方法,实现了宏观结构和细观表征体胞的优化设计,获得清晰的材料分布.数值算例表明,尺度关联的一体化设计方法能有效地完成圆环结构的拓扑优化设计,设计结果充分反映体胞尺度效应对旋转周期圆环结构夹芯构型的影响.

关键词：拓扑优化尺度效应结构构型因子旋转周期结构表征体胞