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算术傅立叶变换中非均匀采样点信号值的一种分段估计法

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上海交通大学学报 2000年第7期34卷 881-884页

作者：李萍胡光锐上海交通大学电子工程系上海200030

提出了一种用于估计算术傅立叶变换 ( AFT)中非均匀采样点处信号值的方法 .这种方法在不影响原算法高速性及适于 VLSI实现这一特性的基础上 ,改善了 AFT算法在零阶插值时的误差 .基本原理是在两均匀采样点之间根据某种原则进行分段 ,每... 详细信息

提出了一种用于估计算术傅立叶变换 ( AFT)中非均匀采样点处信号值的方法 .这种方法在不影响原算法高速性及适于 VLSI实现这一特性的基础上 ,改善了 AFT算法在零阶插值时的误差 .基本原理是在两均匀采样点之间根据某种原则进行分段 ,每个分段区间赋予一个只需简单计算的值 .仿真表明 :在较少分段时 ,分段 AFT即可逼近一阶插值 AFT的误差 ,同时其误差效果也好于迭代实现的自适应

关键词：算术傅里叶变换非均匀采样点信号值分段估计

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基于对数-S型函数分段估计的快速去雾算法

液晶与显示 2023年第8期38卷 1084-1094页

作者：吕东霞杨燕张金龙张雯波兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070

针对雾霾天气下获取的图像细节丢失、颜色偏移、视觉质量退化等问题,提出一种基于对数-S型函数分段估计的大气光幕估计快速去雾算法。首先,在大气散射模型上深入推导,得到了大气光幕与有雾图像最小通道的正相关关系;然后,根据有雾图像... 详细信息

针对雾霾天气下获取的图像细节丢失、颜色偏移、视觉质量退化等问题,提出一种基于对数-S型函数分段估计的大气光幕估计快速去雾算法。首先,在大气散射模型上深入推导,得到了大气光幕与有雾图像最小通道的正相关关系;然后,根据有雾图像不同区域具有不同的雾浓度,构造了分区域约束模型用以估计有雾图像的大气光幕;最后,提出基于中值滤波优化的中通道局部大气光估计方法,并结合大气散射模型恢复无雾图像。实验结果表明:所提算法复原图像的新增可见边、平均梯度,信息熵分别提升了17.4%、50.5%、30%,运行时间比传统快速去雾算法降低了17.5%。本文算法具有去雾彻底、颜色自然、细节明显的优点。

关键词：图像去雾大气光幕对数-S型函数分段估计中通道大气光

一种用于舰船CNS/RLG-SINS组合导航系统校准的分段估计方法研究

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导航与控制 2010年第4期9卷 5-9+26页

作者：陈建国练军想张伦东吴美平海军驻上海地区水声导航系统军事代表室国防科技大学机电工程与自动化学院

分析了"天文测姿+惯性导航"组合导航滤波模型的可观测性问题,在状态不完全可观的条件下,提出采用分段滤波的方法可以分别对加速度计误差和陀螺漂移误差进行有效估计,此方法仅要求每段滤波开始前外部提供一次准确的初始位置和速度信息。... 详细信息

分析了"天文测姿+惯性导航"组合导航滤波模型的可观测性问题,在状态不完全可观的条件下,提出采用分段滤波的方法可以分别对加速度计误差和陀螺漂移误差进行有效估计,此方法仅要求每段滤波开始前外部提供一次准确的初始位置和速度信息。结合舰载导航需求背景,设计仿真模型。仿真结果表明:采用分段滤波方法,加速度计常值偏置和陀螺常值漂移均可以得到充分估计;对惯性器件误差进行标校、补偿后,24小时的位置误差可由补偿前的3.6海里减小到补偿后的0.5海里。

关键词：激光陀螺捷联惯导天文导航分段估计校准

基于特征优化和分段策略的锂离子电池容量与SOH估计方法研究

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基于特征优化和分段策略的锂离子电池容量与SOH估计方法研究

作者：于昊智吉林大学

学位级别：硕士

随着电动汽车的需求逐渐增大,锂离子电池作为电动汽车的动力来源,其电池管理系统(Battery Management System,BMS)成为了当前国内外的研究热点。作为BMS的一个关键指标,健康状态(State of Health,SOH)估计可以为电池的检测和诊断提供依... 详细信息

随着电动汽车的需求逐渐增大,锂离子电池作为电动汽车的动力来源,其电池管理系统(Battery Management System,BMS)成为了当前国内外的研究热点。作为BMS的一个关键指标,健康状态(State of Health,SOH)估计可以为电池的检测和诊断提供依据,以便及时维护电池系统,增加电动汽车的续驶里程。实时预测SOH需要实时获取准确的电池容量。为得到电池容量、SOH的精确结果,本文做了下列工作。首先,针对SOH及容量难以直接测量的问题,本文在第二章选取NASA与牛津电池集分析性质,在剔除缺失值后,从充电过程选取与电压、温度相关的外部特征指标(Health Index,HI),通过Pearson相关性定理分析锂离子电池老化数据集充电过程中时间,电压,温度等数据对电池老化的影响,排除充放电缺失循环,进行数据预处理。其次,在第三章针对HI曲线敏感且波动大的问题,采用S-G(Savitzky-Golay,SG)滤波算法平滑HI曲线。针对特征提取步骤引入未知参数导致系统物理意义模糊、调参难度增大的问题,本文推导出健康因子差分-滤波-相关性三元方程式量化差分计算差分间隔、S-G滤波窗口宽度、相关性分析数组长度三个未知参数,采用改进金枪鱼算法获取最优参数,提取最优HI。最后,针对复杂工况带来的数据缺失导致预测模型不适用的问题,本文在第四章从温度、电压对容量影响程度入手,计算各时刻电压及温度对容量的影响程度,并提取与电池容量呈强相关性HI的电压区间,针对不同电压范围,采用四个估计子策略自适应预测任何时刻的电池容量与SOH。针对获取完整的电池老化数据耗时长,成本高,且单一学习器存在预测精度低、鲁棒性差的问题,本文采用属于集成学习的随机森林方法,提升锂离子电池估计精度。为解决随机森林超参数问题,采用贝叶斯优化并基于最小中位数RMSE作为适应度函数求解。本文仅需测量电压、温度或时间变化即可完成对任意时刻电池容量以及SOH估计。仿真验证了本文提出的HI提取与分段策略的有效性,提升了电池早期寿命预测的精度。

关键词：锂离子电池特征优化分段估计电池容量估计健康状态估计金枪鱼优化算法随机森林

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输水渠系水动力数字孪生模型糙率估计方法

水科学进展 2023年第6期34卷 901-912页

作者：管光华刘王嘉仪陈晓楠史良胜武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 中国南水北调集团中线有限公司北京100038

为提高水动力数字孪生模型校正环节中糙率估计的实时性和精细化,考虑糙率值在渠道纵向上的空间变异性,提出基于水力半径变化和估计精度分段估计糙率的思路;基于渠道分段,提出独立估计法和联合估计法2种不同估计框架。基于有限的观测水位... 详细信息

为提高水动力数字孪生模型校正环节中糙率估计的实时性和精细化,考虑糙率值在渠道纵向上的空间变异性,提出基于水力半径变化和估计精度分段估计糙率的思路;基于渠道分段,提出独立估计法和联合估计法2种不同估计框架。基于有限的观测水位,在框架内应用集合卡尔曼滤波算法,在线估计各渠段的糙率值。结果表明:相比未分段时,2种估计方法可提高模型精度20%~50%,独立估计法误差累积小,适合复杂渠系;而联合估计法适用于观测量缺失的简单渠道。研究成果可服务于水动力数字孪生模型的参数估计和变量更新,为建设数字孪生水网提供参考。

关键词：糙率输水渠系数字孪生南水北调集合卡尔曼滤波分段估计

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图像的噪声和块效应评价

图像的噪声和块效应评价

作者：王禹博郑州大学

学位级别：硕士

图像在获取、存储、传输、显示等多个环节都会引入噪声。图像噪声对用户获取图像信息的干扰很大,另外,在许多图像处理算法中噪声分布的先验经验也很重要,如果能根据先验经验设定好算法参数,将非常有利于得到期望的算法效果。图像的块效... 详细信息

图像在获取、存储、传输、显示等多个环节都会引入噪声。图像噪声对用户获取图像信息的干扰很大,另外,在许多图像处理算法中噪声分布的先验经验也很重要,如果能根据先验经验设定好算法参数,将非常有利于得到期望的算法效果。图像的块效应主要是指图像在压缩编码的过程中,由于采用分块离散余弦变换造成的复原图像块之间的不连续性。图像块效应的存在同样会干扰人们对图像信息的获取。如果能对图像的块效应进行准确的评价,就能够在保证图像质量被终端用户接受的情况下,采用尽可能高的压缩比例,从而使图像数据的传输速度得到提高、存储成本得到降低。因此准确的评价图像中的块效应和噪声,对图像处理算法有着重要的意义。图像的噪声评价,又被称做图像的噪声水平估计。传统的图像噪声评价算法会在图像纹理信息丰富或者内容变化较大的情况下,算法的准确性会大幅降低。为了解决该问题,本文提出了一种基于BM3D的分段噪声水平估计方法。首先使用一种简单、快速的噪声水平估计算法对图像噪声水平进行初步的粗滤估计,使用初步估计值作为指导产生多个噪声水平候选值;然后使用候选的噪声水平值作为滤波参数,对噪声图像进行多次BM3D滤波;在论证了滤波前后图像的NSS特征差异能够反映出图像去噪效果的基础上,将滤波后图像和噪声图像的NSS特征矢量的距离作为每一幅滤波图像对应的噪声水平候选值的权重,使用局部均值法计算出最终精确的噪声水平。实验结果表明,相比已有的噪声水平估计算法,本文方法的精度和可靠性都有很大的提高。针对传统的块效应评价算法在结合人类视觉系统的相关特性上存在不足,本文提出了一种融合图像梯度和人眼掩蔽效应的块效应评价方法。首先基于图像块边界处像素点的梯度信息,得到图像块效应映射图(主要包括图像块效应的位置和强度信息);然后计算人眼对图像的亮度和纹理掩蔽效应,将其结合到块效应映射图中,得到显著性块效应映射图。最后使用统计学方法对显著性块效应映射图进行计算,得出图像块效应评价指标。实验结果表明,相比已有的块效应评价算法,本文算法对测试图像的评价指标与人类主观评价指标的单调一致性有很大的提高。

关键词：噪声水平估计分段估计块效应评价图像梯度人眼掩蔽效应