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Assessing low-light cameras with photon transfer curve method

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Journal of Innovative Optical Health Sciences 2016年第3期9卷 35-51页

作者： Luchang Li Mengting Li zhaoning zhang Zhen-Li Huang Britton Chance Center for Biomedical Photonics Wuhan National Laboratory for Optoelectronics-Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 P.R.China Key Laboratory of Biomedical Photonics of Ministry of Education Department of Biomedical Engineering Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074P.R.China

Low-light camera is an indispensable component in various°uorescence microscopy ***,choosing an appropriate low-light camera for a speci¯c technique(for example,single molecule imaging)is always time-consuming and sometimes confusing,especially after the commercialization of a new type of camera called sCMOS camera,which is now receiving heavy demands and high praise from both academic and industrial *** this tutorial,we try to provide a guide on how to fully access the performance of low-light cameras using a well-developed method called photon transfer curve(PTC).We¯rst present a brief explanation on the key parameters for characterizing low-light cameras,then explain the experimental procedures on how to measure *** also show the application of the PTC method in experimentally quantifying the performance of two representative low-light ***,we extend the PTC method to provide o®set map,read noise map,and gain map of individual pixels inside a camera.

关键词： Photon transfer curve EMCCD sCMOS SNR

Increasing Momentum-Like Factors:A Method for Reducing Training Errors on Multiple GPUs

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Tsinghua Science and Technology 2022年第1期27卷 114-126页

作者： Yu Tang Zhigang Kan Lujia Yin Zhiquan Lai zhaoning zhang Linbo Qiao Dongsheng Li Science and Technology on Paralled and Distributed Processing Laboratory and College of Computer Science and TechnologyNational University of Defense TechnologyChangsha 473000China

In distributed training,increasing batch size can improve parallelism,but it can also bring many difficulties to the training process and cause training *** this work,we investigate the occurrence of training errors in theory and train ResNet-50 on CIFAR-10 by using Stochastic Gradient Descent(SGD) and Adaptive moment estimation(Adam) while keeping the total batch size in the parameter server constant and lowering the batch size on each Graphics Processing Unit(GPU).A new method that considers momentum to eliminate training errors in distributed training is *** define a Momentum-like Factor(MF) to represent the influence of former gradients on parameter updates in each ***,we modify the MF values and conduct experiments to explore how different MF values influence the training performance based on SGD,Adam,and Nesterov accelerated *** results reveal that increasing MFs is a reliable method for reducing training errors in distributed *** analysis of convergent conditions in distributed training with consideration of a large batch size and multiple GPUs is presented in this paper.

关键词： multiple Graphics Processing Units(GPUs) batch size training error distributed training momentum-like factors

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终端区交通态势利导及实现方法

北京航空航天大学学报 2024年第12期50卷 3894-3902页

作者：余洲张兆宁中国民航大学空中交通管理学院天津300300 四川城市职业学院智能制造与交通学院成都610100

终端区交通态势感知技术相关研究已有成果,如何借助终端区态势感知技术优化终端区交通态势,当前还未有明确的方法。由此提出终端区态势利导的概念,将实现态势利导的关键技术分为3类,并分别做了详细阐述。在传统的时隙分配模型上,加入航... 详细信息

终端区交通态势感知技术相关研究已有成果,如何借助终端区态势感知技术优化终端区交通态势,当前还未有明确的方法。由此提出终端区态势利导的概念,将实现态势利导的关键技术分为3类,并分别做了详细阐述。在传统的时隙分配模型上,加入航空公司偏好性,建立两阶段时隙调配机制:第1阶段,构建了一个对各航空公司公平的参考时刻表;第2阶段,通过调整参考时刻表以尽可能多地满足这些航空公司关于时刻表中位移分配的请求。算例结果表明:根据所提时隙调配机制得到的时刻表不仅满足了公平性,还提高了航空公司对其的接受性,并分析了该机制对繁忙终端区交通态势的良性引导作用。

关键词：航空运输终端区态势感知态势利导时隙调配

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基于模糊数的机场滑行冲突预测方法

中国安全科学学报 2023年第3期33卷 90-95页

作者：余洲张兆宁中国民航大学空中交通管理学院天津300300

为减轻机场高峰时段的地面延误,提高滑行道系统的鲁棒性,保证机场场面的安全、高效运行。首先,根据对航空器滑行过程的分析结果,并结合模糊数的概念,提出用三角模糊数表示航空器在各个滑行道区段的滑行时间,以更好地体现滑行时间的模糊... 详细信息

为减轻机场高峰时段的地面延误,提高滑行道系统的鲁棒性,保证机场场面的安全、高效运行。首先,根据对航空器滑行过程的分析结果,并结合模糊数的概念,提出用三角模糊数表示航空器在各个滑行道区段的滑行时间,以更好地体现滑行时间的模糊性;然后,以历史运行数据以及航空器的性能数据为基础,利用工作流网建立航空器滑行三角模糊数工作流网模型,并作一致性验证;最后,结合一致性验证的结果,以三角模糊数的隶属函数为基础,给出滑行冲突概率的计算公式和冲突可能发生的时间的计算方法。结果表明:滑行冲突预测方法能够计算出航空器在滑行道路段发生冲突的概率以及冲突发生的位置和时间;并通过蒙特卡罗随机模拟试验,所得结果证明所提方法具有较高的准确性。

关键词：模糊数滑行冲突冲突预测高峰时段工作流网

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空中高速路交通流的跟驰现象及流量模型

西南交通大学学报 2012年第1期47卷 158-162页

作者：王莉莉张新瑜张兆宁中国民航大学空中交通管理学院天津300300

为研究下一代航空运输系统空中高速路的流量模型,针对连接远程、繁忙航线城市对的空中高速路具有航路单向、无交叉、有性能限制、高密度运行的特点,以下一代航空运输系统的运行规则为基础,基于跟驰理论,对单层航路建立了空中高速路交通... 详细信息

为研究下一代航空运输系统空中高速路的流量模型,针对连接远程、繁忙航线城市对的空中高速路具有航路单向、无交叉、有性能限制、高密度运行的特点,以下一代航空运输系统的运行规则为基础,基于跟驰理论,对单层航路建立了空中高速路交通流微观跟驰模型.通过对空中交通流量密度关系的分析,扩展出空中交通流的宏观流量模型,该模型可用于航路流量优化、安全分析和航路容量评估等.计算结果表明:由微观跟驰模型得出,运行于空中高速路上的航空器间隔越小、速度越快、后机反应强度越小,后机相对于前机的跟驰反应就越强烈;由宏观航路流量模型得出,飞机流中航空器间隔越小、起始速度越大,流量变化就越明显.

关键词：下一代航空运输系统空中交通流跟驰理论微观跟驰模型宏观流量模型

危险天气下基于多重Morphin算法的终端区三维实时改航方法

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南京航空航天大学学报 2015年第4期47卷 467-473页

作者：张兆宁魏中慧中国民航大学空中交通管理学院天津300300

基于多重Morphin算法,建立了终端区三维实时改航方法。该方法首先根据航空器当前飞行状态按不同的转弯角和爬升/下滑角生成一组弧线,随后在每条弧线的末端按同样方式反复运行,形成若干条由弧线组成的路径,最后对所有路径进行综合评估,... 详细信息

基于多重Morphin算法,建立了终端区三维实时改航方法。该方法首先根据航空器当前飞行状态按不同的转弯角和爬升/下滑角生成一组弧线,随后在每条弧线的末端按同样方式反复运行,形成若干条由弧线组成的路径,最后对所有路径进行综合评估,找到当前时刻的改航路径。算例分析表明,该方法提供的改航路径可以保证航空器运行的安全与高效,在危险天气出现时更加充分地利用终端区空域资源,同时计算时间短、可行性高。

关键词：实时改航三维改航危险天气终端区 Morphin算法

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超分辨定位成像中的像差表征和校正

光学学报 2017年第3期37卷 36-43页

作者：赵泽宇张肇宁黄振立华中科技大学武汉光电国家实验室Britton Chance生物医学光子学研究中心湖北武汉430074 华中科技大学生物医学工程系生物医学光子学教育部重点实验室湖北武汉430074

超分辨定位成像技术凭借对数千甚至数万张采集的原始图像进行单分子定位及重建,可以获得几十纳米的超高分辨率,观察到之前看不到的细胞结构以及生物现象。然而,在实际的成像过程中,采集到的图像会受到像差(来源于光学系统的不完美或样... 详细信息

超分辨定位成像技术凭借对数千甚至数万张采集的原始图像进行单分子定位及重建,可以获得几十纳米的超高分辨率,观察到之前看不到的细胞结构以及生物现象。然而,在实际的成像过程中,采集到的图像会受到像差(来源于光学系统的不完美或样品本身的不均匀性)的影响而导致分辨率下降,甚至会造成错误结果。为此,定量表征了几种典型像差对超分辨定位成像的影响,并提出了一种基于样品图像本身的像差校正方法。仿真和实验结果表明,像差会造成系统点扩展函数的变形以及成像分辨率的下降,使用基于图像本身的像差校正方法可以恢复图像的成像质量。

关键词：显微荧光显微镜超分辨成像像差校正分辨率定位精度

基于组合赋权云模型的塔台管制系统运行安全评估

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安全与环境学报 2024年第4期24卷 1254-1265页

作者：张兆宁石峰中国民航大学空中交通管理学院天津300300

随着我国民航业的迅猛发展,空中交通流量不断攀升,机场塔台管制系统的运行安全面临严峻考验,因此,正确识别和评估风险成为有效提高塔台管制系统运行安全水平的重要前提。为精准且有效地完成对塔台管制系统运行的安全评估,构建了基于模... 详细信息

随着我国民航业的迅猛发展,空中交通流量不断攀升,机场塔台管制系统的运行安全面临严峻考验,因此,正确识别和评估风险成为有效提高塔台管制系统运行安全水平的重要前提。为精准且有效地完成对塔台管制系统运行的安全评估,构建了基于模糊决策实验室分析法(Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory,DEMATEL)网络层次分析法(Analytic Network Process,ANP)熵权法云模型的塔台管制系统运行安全评估模型。首先,通过流程图法并结合人机环管的思想建立塔台管制系统运行安全评估指标体系,并采用模糊DEMATEL法确定评估指标间的相互影响关系,绘制评估指标之间的网络结构图;然后,通过ANP法确定各评估指标的主观权重,采用熵权法确定各评估指标的客观权重,并通过博弈论方法计算评估指标的综合权重;最后,将权重结果与评语层云模型结合使用对各级安全评估指标进行安全评估,通过MATLAB软件完成算例的仿真分析。结果表明:该塔台管制系统运行安全等级在一般和良好之间,仍需采取有效措施对某些风险因素进行控制;同时验证了该模型在塔台管制系统运行安全评估中具有可行性和准确性,对塔台管制系统安全评估具有指导意义。

关键词：安全工程三角模糊数决策实验室分析法(DEMATEL) 网络层次分析法(ANP) 熵权法云模型塔台管制

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进近管制系统风险控制网络模型

中国安全科学学报 2019年第2期29卷 32-37页

作者：张兆宁李文雅中国民航大学空中交通管理学院

为降低进近管制系统的风险水平,保证飞行的安全性,基于过程方法识别进近管制系统中的风险,并确定相应的风险控制策略;通过构建虚拟风险节点扩展的风险控制网络图,将单一风险因素的控制问题转化成相互关联的整体的风险组合控制问题,建立... 详细信息

为降低进近管制系统的风险水平,保证飞行的安全性,基于过程方法识别进近管制系统中的风险,并确定相应的风险控制策略;通过构建虚拟风险节点扩展的风险控制网络图,将单一风险因素的控制问题转化成相互关联的整体的风险组合控制问题,建立进近管制系统的风险控制网络模型,确定风险控制的最优组合方案;应用该模型进行算例分析。结果表明:运用该模型获得的系统风险降低值为19. 30,所需控制成本为22. 70万元;用该模型可确定出最优的组合控制方案,降低系统的风险水平。

关键词：进近管制风险控制图论节点网络组合优化目标规划