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多因素对开心果碰撞声特征的影响

食品与机械 2016年第7期32卷 32-35页

作者：钟晨玉冯涛王涛臧富瑶北京工商大学材料与机械工程学院北京100048

设计了开心果碰撞声分拣试验装置,以开闭口果碰撞声的综合对数衰减率之差为判断依据,分析对比了传声器位置、开心果下落高度及碰撞块倾斜角度对碰撞声特征的影响。研究结果表明：在两种条件下,1传声器与碰撞面成45°,距离碰撞点10 cm左... 详细信息

设计了开心果碰撞声分拣试验装置,以开闭口果碰撞声的综合对数衰减率之差为判断依据,分析对比了传声器位置、开心果下落高度及碰撞块倾斜角度对碰撞声特征的影响。研究结果表明：在两种条件下,1传声器与碰撞面成45°,距离碰撞点10 cm左右时;2保持传声器在上述条件下的位置不变,开心果下落高度为70~100 cm、碰撞块倾斜角度为30°时,所采集到的声信号特征具有更好的分拣可靠性,使得开心果分拣设备的分拣准确率从70%提高至100%。

关键词：开心果机械分拣碰撞声声学特征综合对数衰减率

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端点检测在开心果碰撞声分类研究中的应用

计算机应用 2016年第A01期36卷 196-200页

作者：王涛冯涛钟晨玉北京工商大学材料与机械工程学院北京100048

针对基于碰撞声的开心果分类研究中,用手工方式从实验录制的音频文件中截取样本信号工作效率低的问题,提出了一种使用基于能熵比的语音端点检测算法自动获取样本信号的方法。首先,分析音频文件中碰撞声信号与背景噪声信号在能量和谱熵... 详细信息

针对基于碰撞声的开心果分类研究中,用手工方式从实验录制的音频文件中截取样本信号工作效率低的问题,提出了一种使用基于能熵比的语音端点检测算法自动获取样本信号的方法。首先,分析音频文件中碰撞声信号与背景噪声信号在能量和谱熵参数上的差异特点,推导使用能熵比作为端点检测算法参数的可行性;其次,根据实验中开心果与地面初次碰撞产生目标样本信号后可能会出现因为开心果的反复弹起而产生紧随目标样本信号的干扰信号的情况,对目标样本信号与干扰信号的分布特点进行分析;最后以实验中产生相邻目标样本信号之间的最小时间差作为排除干扰信号的参数,改进了现有的端点检测算法。实验录制了共51个通道的音频文件,在Matlab中使用基于能熵比的端点检测算法通过编程自动获取了969个样本信号,其中样本信号的有效率为99.38%、遗失率为0.62%。相对于手工截取样本信号的方法,所提方法执行速度快,并且获得的样本信号具有幅值归一化和长度统一的优点,这有助于加快基于碰撞声的开心果分类研究进程,同时,该方法在适当修改参数后可以应用到其他研究项目的样本信号获取上。

关键词：端点检测能熵比开心果碰撞声信号获取

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基于支持向量机的小麦碰撞声分类研究

基于支持向量机的小麦碰撞声分类研究

作者：张严严陕西师范大学

学位级别：硕士

粮食是人类生活所必须的物质基础,能直接影响人类的生存和发展。粮食收获后,在储藏期间,很容易出现虫害、鼠害以及颗粒本身发霉变质等问题,致使其质量下降,变质粮食还会对人类的健康造成危害,因此寻找有效合适的检测和防治方法显得非常... 详细信息

粮食是人类生活所必须的物质基础,能直接影响人类的生存和发展。粮食收获后,在储藏期间,很容易出现虫害、鼠害以及颗粒本身发霉变质等问题,致使其质量下降,变质粮食还会对人类的健康造成危害,因此寻找有效合适的检测和防治方法显得非常重要。近几年,具有轻便、简单、快捷、廉价等优势的声音信号检测技术逐渐成为这方面的研究热点。在声检测领域,碰撞声技术因其方便、无损等优点得到了广泛应用,国内外学者对碰撞声技术进行了一系列研究,该方法逐渐被应用到虫害检测以及粮食颗粒的分拣等领域。本文以小麦完好粒、虫蛀粒和霉变粒3类不同麦粒碰撞钢板的声信号为研究对象,提出基于支持向量机的模式识别方法,对其进行分类识别。提出了采用双谱、小波包以及EEMD的信号分析方法分别对小麦碰撞声信号进行处理,提取3类小麦颗粒碰撞钢板声信号的有效特征,在支持向量机中对声信号进行分类识别,得到了较高的识别率。本文方法为麦粒以及粮食的检测分拣提供了新的研究方法和依据。本文的研究内容主要包括以下几个方面： (1)介绍论文的研究背景和意义,并对碰撞声检测技术的发展现状进行了相关介绍。 (2)对支持向量机进行了介绍,从支持向量机的基础理论、原理、分类以及应用等方面进行了具体阐述。 (3)采用双谱法和支持向量机结合的方法对小麦碰撞钢板声进行分类研究。首先对双谱方法进行介绍,然后采取直接估计法对信号进行分析,根据信号在双谱分析中的差别,提取信号双谱峰值和对角切片谱两部分特征,再用支持向量机分类器进行分类,小麦完好粒、虫蛀粒、霉变粒3类声音信号的正确识别率均达到84%以上,且虫蛀粒的正确率高达94%。这表明,小麦碰撞声双谱特征明显,支持向量机分类效果良好,尤其对虫蛀粒识别效果最好。 (4)采用小波包和支持向量机结合的方法对小麦碰撞声进行分类研究。首先介绍小波包的原理,阐明小波包的分解重构等理论,然后选择最优小波包基函数对碰撞声信号进行分解,小麦完好粒、虫蛀粒、霉变粒3类碰撞声分解后各节点存在很大差异,提取分解后的小波包节点系数能量、奇异值、节点包络信号的谱熵和谱熵臂作为特征向量,在SVM中得到了很好分类。实验结果表明：该方法对麦粒的识别是有效的,同时为小麦颗粒的品级识别和分拣研究提供了一种新途径。 (5)采用EEMD和支持向量机结合的方法对小麦碰撞声进行分类研究。首先对EEMD方法的分解原理以及发展应用进行了相关介绍,然后确定EEMD的参数值,经EEMD分解后,发现信号在不同频率范围内存在一定差异,信号波形在不同频域不同,碰撞声信号信息主要集中在高频部分,计算高频部分IMF分量的能量、峭度以及Renyi熵值作为表征特征的向量,最后在支持向量机中进行识别,得到了较高的识别效果,为小麦颗粒的分类研究提供了新的方法和依据。

关键词：碰撞声支持向量机双谱小波包 EEMD

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基于碰撞声的开心果分拣技术研究

农产品加工(学刊) 2014年第21期 65-67页

作者：臧富瑶冯涛王晶胡俊杰北京工商大学材料与机械工程学院

基于碰撞声的开心果分拣技术是通过撞击迫使坚果壳体振动发声,再经分析处理获得开闭口对应的声信号特征,最后实现不同坚果类型的识别和分离。试验过程中,大理石地面作为被撞击物,背景噪声为50 d B,测得闭口、半开口、开口3种状态,共80... 详细信息

基于碰撞声的开心果分拣技术是通过撞击迫使坚果壳体振动发声,再经分析处理获得开闭口对应的声信号特征,最后实现不同坚果类型的识别和分离。试验过程中,大理石地面作为被撞击物,背景噪声为50 d B,测得闭口、半开口、开口3种状态,共80个不同样本开心果的碰撞声信号,经处理得到信号的时域和频域图形,从中提取分拣特征。依据此分拣特征,样本开心果可实现试验室条件下的完全分拣。

关键词：开心果分拣技术碰撞声时域和频域

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基于HHT的小麦碰撞声信号识别研究

计算机工程与应用 2013年第17期49卷 213-216,270页

作者：张丽娜郭敏陕西师范大学计算机科学学院西安710062 宝鸡文理学院计算机科学系陕西宝鸡721016

采用希尔伯特-黄变换方法分析了小麦完好粒、虫害粒和霉变粒的碰撞声信号,提取了3种类型的声信号在频域的5个特征量,使用BP神经网络进行分类,得到较好的识别结果。实验结果表明,不同类型小麦碰撞声信号在频域存在较大差异,此项研究为实... 详细信息

采用希尔伯特-黄变换方法分析了小麦完好粒、虫害粒和霉变粒的碰撞声信号,提取了3种类型的声信号在频域的5个特征量,使用BP神经网络进行分类,得到较好的识别结果。实验结果表明,不同类型小麦碰撞声信号在频域存在较大差异,此项研究为实现小麦颗粒的自动识别提供了可行方法。

关键词：碰撞声希尔伯特-黄变换(HHT)方法反向传播(BP)神经网络

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基于碰撞声信号的玉米品级检测识别研究

基于碰撞声信号的玉米品级检测识别研究

作者：梅亚敏陕西师范大学

学位级别：硕士

我国玉米产量高,种植面积大,易受天气和贮藏方式的影响,经常出现虫蛀和霉变现象,严重影响玉米的品级。随着人们生活水平的提高,对农产品的品级提出了更高的要求。为实现对玉米品级的自动检测识别,本文以玉米完好粒、虫蛀粒和霉变粒的... 详细信息

我国玉米产量高,种植面积大,易受天气和贮藏方式的影响,经常出现虫蛀和霉变现象,严重影响玉米的品级。随着人们生活水平的提高,对农产品的品级提出了更高的要求。为实现对玉米品级的自动检测识别,本文以玉米完好粒、虫蛀粒和霉变粒的碰撞声信号为研究对象,设计了采集、处理、识别玉米碰撞声信号的装置,通过分析3类信号的时频特征,分别采用主成分分析、决策树和近似熵3种方法提取玉米碰撞声信号的多种特征,然后分别利用BP神经网络、模糊推理系统和Elman神经网络对3类玉米碰撞声信号分类,均取得很好的品级识别效果。本论文提出的3种方法为农产品品级检测识别研究提供了有效依据。本文的研究内容主要包括以下几个方面： (1)介绍农产品品级检测的研究意义,对农产品品级检测技术进行概述,着重综述碰撞声信号应用于农产品品级检测技术的国内外研究现状。 (2)介绍了基于声信号的玉米颗粒品级检测装置、实验材料的选择及玉米颗粒碰撞声信号的采集过程。 (3)从时域和频域2个角度分别提取信号的幅值、功率谱密度值、相位角值等特征,采用主成分分析方法对特征数据进行降维,利用BP神经网络进行品级识别,实验对完好粒、虫蛀粒和霉变粒3类玉米的识别正确率分别为94.0%,91.7%和95.2%。 (4)采用决策树和模糊推理系统相结合的方法,对采集的玉米碰撞声信号进行特征选择和分类。提取每个碰撞声信号的标准差、偏度、峰度等9类统计特征,作为C4.5算法的输入,构造决策树,进行特征选择;根据构造的决策树,确定模糊推理系统的隶属函数和IF-THEN规则;最后,利用设计好的模糊推理系统对碰撞声信号进行分类,该方法对玉米完好粒、虫蛀粒和霉变粒的正确识别率分别达到了97.6%、92.9%和96.4%。该实验结果表明,采用决策树和模糊推理系统相结合的方法对玉米颗粒检测与分级是可行的,具有较强的实际应用价值。 (5)提取信号幅值,合理选择近似熵的最佳参数,计算幅值的近似熵值作为特征向量,利用具有动态和记忆功能的Elman神经网络分类识别,并与同等参数模型的BP神经网络进行对比实验,Elman神经网络对完好粒、虫蛀粒和霉变粒3类玉米品级的识别准确率分别达到了95.0%,93.3%,96.7%。该实验结果表明,计算信号幅值的近似熵值作为碰撞声信号的特征对玉米品级进行检测的方法是可行有效的,为农产品品级的检测找到了新的思路。

关键词：碰撞声主成分分析决策树模糊推理系统近似熵

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小麦碰撞声信号特征识别研究

小麦碰撞声信号特征识别研究

作者：张丽娜陕西师范大学

学位级别：硕士

粮食是人类赖以生存和发展的最基本的物质,粮食收获后,在储藏过程中经常会被害虫、霉菌、鼠类等生物侵害,从而引起粮食产量减少、质量下降等问题,甚至可能会对人体健康造成威胁,其中,由储粮害虫造成的危害及损失最为严重。本文设计了... 详细信息

粮食是人类赖以生存和发展的最基本的物质,粮食收获后,在储藏过程中经常会被害虫、霉菌、鼠类等生物侵害,从而引起粮食产量减少、质量下降等问题,甚至可能会对人体健康造成威胁,其中,由储粮害虫造成的危害及损失最为严重。本文设计了一个采集、分析小麦碰撞声信号的装置,以小麦完好粒、虫害粒和霉变粒的碰撞声信号为研究对象,提出应用时域建模和希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform简称HHT)方法分别分析3类小麦碰撞声的时域和频域特征,提取小麦碰撞声的多个有效特征。然后用BP神经网络对3类小麦碰撞声分类,取得了较好的识别效果。本文方法的应用研究可以为粮食检测提供新的科学依据。本文的研究内容主要包括以下几个方面： (1)介绍本论文的研究意义,简述国内外有关储粮害虫检测、储粮害虫声检测及碰撞声检测方法的研究现状及存在的问题。 (2)介绍本文实验的流程、硬件设计、软件设计以及使用的信号处理方法,其中详细介绍了碰撞声装置的制作过程及各个参数的设置。 (3)从时域角度进行特征提取。首先介绍时域建模的相关原理和实现过程,接着对原始信号进行一系列的处理,获得能够代表每类麦粒特征的新的信号序列;然后使用1stOpt软件对信号序列进行拟合,得到残差平方和、判定系数、拟合公式系数p1、p2和p3以及峰值幅值作为识别3类麦粒的有效特征。 (4)基于HHT方法,从频域角度进行特征提取。首先详细介绍HHT的基本原理,阐明希尔伯特变化、瞬时频率以及固有模态函数的数学定义,给出经验模态分解的具体步骤。对碰撞声信号进行希尔伯特黄变换后,提取高频带能量及高低频能量差等特征。经研究发现,在10kHz-15kHz的高频带,完好粒的能量最高,虫害粒(Insect Damaged Kernels简称IDK)的高频带能量最低;完好粒、霉变粒碰撞信号的高频能量高于低频能量,且完好粒的高低频能量差异较大,IDK碰撞信号的高频能量低于低频能量。同时,提取碰撞声信号各阶IMF的最强IMF中心频率以及最强IMF强度和基于HHT的时频熵等特征。 (5)介绍BP神经网络的原理、拓扑结构以及学习规则,并详细分析BP神经网络的参数选择。分别将时域建模和HHT方法提取的小麦碰撞声信号的多个特征作为BP神经网络的输入向量,对3类小麦进行分类,分别得到时域和频域2类特征提取方法检测小麦完好粒、IDK和霉变粒的识别率,识别结果都可以达到80%以本研究得到国家自然科学基金(编号：10974130)资助上,证明本文提取小麦碰撞声特征的方法的可行性和有效性,为粮食检测方法的研究提供了新的思路。

关键词：碰撞声时域建模 HHT 拟合 BP神经网络

差异的门槛──论佐拉·N·赫斯顿作品中的人称结构

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当代电影 1994年第5期 98-104页

作者：张芳

差异的门槛──论佐拉·Ｎ·赫斯顿作品中的人称结构（美）芭芭拉·约翰逊张芳译在准备撰写本篇论文时，我常常被有关人称结构的许多相互矛盾的概念所困扰，而我正在做的恰恰又是加入这个行列。我──一个白人分析家，这样谈论象佐拉·... 详细信息

差异的门槛──论佐拉·Ｎ·赫斯顿作品中的人称结构（美）芭芭拉·约翰逊张芳译在准备撰写本篇论文时，我常常被有关人称结构的许多相互矛盾的概念所困扰，而我正在做的恰恰又是加入这个行列。我──一个白人分析家，这样谈论象佐拉·Ｎ．赫斯顿这么一位黑人小说家和人类...

关键词：赫斯顿民间故事哈莱姆文艺复兴美国黑人文学文学作品白人望远镜碰撞声羽绒床垫民间传说

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声景理论与电影声音创作：对话李丹枫

当代电影 2020年第2期 42-50页

作者：李丹枫李迅岳景萱中国电影艺术研究中心

声景与电影声景李迅:先说一下这次对谈的缘起。《地球最后的夜晚》上映前那次我对影片导演和各位主创的访谈感觉没把声音这块说透,就一直想单独和丹枫老师聊聊。2019年初去了趟鹿特丹国际电影节,看了彼得·杰克逊的《他们已不再变老》,... 详细信息

声景与电影声景李迅:先说一下这次对谈的缘起。《地球最后的夜晚》上映前那次我对影片导演和各位主创的访谈感觉没把声音这块说透,就一直想单独和丹枫老师聊聊。2019年初去了趟鹿特丹国际电影节,看了彼得·杰克逊的《他们已不再变老》,感触很大。其中之一就是影片的声音创作,号称“大规模多声道声景”(a massive,multi-channel soundscape)。这种声音创作比较极端:画外音声道上所有的人声都是几十年前的录音采访资料;画面中所有人的说话都是由配音演员后配的;影片中的其他声音,无论是枪炮声爆炸声,还是车行人跑、军事动作、各种器物的碰撞声,都是用声音素材按照全景声的规格设计创作出来的。这种方式给出了一个全新的、基于全景声的“声景”概念。我们今天就试试用声景的理论框架来谈谈电影的声音设计。

关键词：配音演员声景主创规格设计国际电影节多声道碰撞声声音素材