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基于混沌理论的位变换图像加密算法

电机与控制学报 2013年第10期17卷 97-100,108页

作者：潘天工李大勇哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院黑龙江哈尔滨150080

为提高图像加密的安全性和加密速度,提出一种基于混沌理论的图像位平面的加密方法,同步地对每个像素点进行加密,在位平面上对行和列分别进行变换,并依靠混沌映射的初值敏感性来增加算法的随机性,保证加密的安全性,从而达到安全加密的目... 详细信息

为提高图像加密的安全性和加密速度,提出一种基于混沌理论的图像位平面的加密方法,同步地对每个像素点进行加密,在位平面上对行和列分别进行变换,并依靠混沌映射的初值敏感性来增加算法的随机性,保证加密的安全性,从而达到安全加密的目的。利用三维混沌映射的三个随机,将图像进行一维与二维、行与列的多次转化,达到彻底打乱图像的目的。仿真实验结果表明,该方法的加密效果理想,密钥量大,具有极高的安全性,并且加密速度也很快,对256×256的灰度图像,加密速度不超过0.1s,同时可以抵抗相关性分析及灰度直方图分析。

关键词：图像加密 Amold cat映射混沌映射快速加密

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谐波分析及交流比较的高空温度探测方法研究

仪器仪表学报 2014年第4期35卷 721-729页

作者：罗毅施云波渠立亮汪亚东孟上九哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院测控技术与仪器黑龙江省高校重点实验室哈尔滨150080

针对高空环境下温度变化快、外界高频噪声和高斯白噪声影响大、电路板走线对温度传感器基值有影响的3个问题,研究了一种基于谐波分析测量及交流比较的高空温度探测方法。设计了直径为2.5μm,纯度为99.999%,长度为4 cm的铂电阻丝作为温... 详细信息

针对高空环境下温度变化快、外界高频噪声和高斯白噪声影响大、电路板走线对温度传感器基值有影响的3个问题,研究了一种基于谐波分析测量及交流比较的高空温度探测方法。设计了直径为2.5μm,纯度为99.999%,长度为4 cm的铂电阻丝作为温度敏感单元。采用交流比较法温度测量方法能够有效提高信号的信噪比,消除了零点漂移及温度漂移,解决了由于电路板走线引起的温度传感器基值偏大的问题;用谐波分析法对温度数据进行处理,能够滤除A/D产生的量化噪声,减小了高空环境下的高频噪声及高斯白噪声对测量的干扰,依据MATLAB对该法进行仿真实验,获得理想的测量效果。将谐波分析法及交流比较法用于高空探空仪的高空温度探测,设计了高空探空仪,并进行了地面及高空实验,从而验证该方法的有效性与科学性。

关键词：铂电阻丝交流比较法谐波分析高空探空仪

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电网中3类典型扰动信号的检测方法

电力自动化设备 2008年第6期28卷 74-77页

作者：房国志胡兵方宋国义哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院黑龙江哈尔滨150040

对小波分析技术在电力系统3类典型扰动信号(电压下凹、电压冲击、暂态高频振荡)识别的应用进行研究的基础上,针对目前所采用小波基对扰动信号进行定位时存在较大误差的特点,提出了运用具有无限可导性、双正交性和无频谱混叠的Meyer小波... 详细信息

对小波分析技术在电力系统3类典型扰动信号(电压下凹、电压冲击、暂态高频振荡)识别的应用进行研究的基础上,针对目前所采用小波基对扰动信号进行定位时存在较大误差的特点,提出了运用具有无限可导性、双正交性和无频谱混叠的Meyer小波基函数对3类扰动进行小波分解,进而进行准确识别定位的新方法。对3类典型扰动信号运用该方法进行仿真试验,并将暂态高频振荡信号的分析结果与用db5小波基分析结果进行了比较,结果表明该方法具有更高的准确性。

关键词：电能质量小波分析 Meyer函数畸变信号随机过程

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AlN微热板气体传感器阵列热失稳特性研究

仪器仪表学报 2013年第12期34卷 2757-2762页

作者：周真赵文杰施云波王婷于洋哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院测控技术与仪器黑龙江省高校重点实验室哈尔滨150080

采用微机电系统(MEMS)技术设计和制作了一种基于氮化铝(AlN)基陶瓷微热板2单元气体传感器阵列。传感器单元由加热器电极和信号电极组成,中间加热区周围通过激光微加工刻蚀有4个热隔离通孔以减少热传导损失,并通过4个梁与边缘相连接。利... 详细信息

采用微机电系统(MEMS)技术设计和制作了一种基于氮化铝(AlN)基陶瓷微热板2单元气体传感器阵列。传感器单元由加热器电极和信号电极组成,中间加热区周围通过激光微加工刻蚀有4个热隔离通孔以减少热传导损失,并通过4个梁与边缘相连接。利用ANSYS软件对传感器阵列热结构进行了热场耦合有限元仿真分析,验证了设计的合理性及工艺的可行性。通过热干扰测试分析得出,传感器单元1工作在300 mW时,加热温度为130.6℃,对另一单元产生的热干扰温度为119.1℃,两单元同时工作在300 mW时产生的热温差仅为3.9℃,两单元的热响应速率均为6 000 ms。可见,研究传感器稳态下单元之间的热干扰大小和瞬态下热平衡速率对集成传感器阵列热稳定性具有重要意义。

关键词：传感器阵列氮化铝热传导微机电系统

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基于RCNN-LSTM的脑电情感识别研究

自动化学报 2022年第3期48卷 917-925页

作者：柳长源李文强毕晓君哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院哈尔滨150080 中央民族大学信息工程学院北京100081

情感作为人脑的高级功能,对人们的个性特征和心理健康有很大的影响,利用网上公开的脑电情感数据库(DEAP(Database for emotion analysis using physiological signals)数据库),根据心理效价和激励唤醒度等级进行情感划分,对压力和平静等... 详细信息

情感作为人脑的高级功能,对人们的个性特征和心理健康有很大的影响,利用网上公开的脑电情感数据库(DEAP(Database for emotion analysis using physiological signals)数据库),根据心理效价和激励唤醒度等级进行情感划分,对压力和平静等5种情感进行研究分析.针对脑电信号时空特征结合的特点,把深度学习中的卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)和长短期记忆网络(Long short term memory,LSTM)两者作为基本前提,并在此基础之上设计了一个RCNN-LSTM的脑电情感信号分类模型.利用循环卷积神经网络(Recurrent convolutional neural network,RCNN)自动提取脑电信号中的抽象特征,省去了人工选择与降维的过程,然后结合LSTM网络对脑电情感信号进行分类识别.实验结果表明,利用该方法对5种情感类别的平均分类识别率达到了96.63%,证明了该方法的有效性.

关键词：脑电信号情感识别循环卷积神经网络长短期记忆神经网络

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基于深度图像的球形果实识别定位算法

农业机械学报 2022年第10期53卷 228-235页

作者：柳长源赖楠旭毕晓君哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院哈尔滨150080 中央民族大学信息工程学院北京100081

为了解决近色背景果实识别困难问题,针对果实近球形的形态特性,提出了一种利用深度图像从果实形态角度进行果实识别定位的算法。该算法使用深度摄像头获取果树的深度图像,通过深度图像计算出各像素点的梯度向量,将梯度向量看作运动矢量... 详细信息

为了解决近色背景果实识别困难问题,针对果实近球形的形态特性,提出了一种利用深度图像从果实形态角度进行果实识别定位的算法。该算法使用深度摄像头获取果树的深度图像,通过深度图像计算出各像素点的梯度向量,将梯度向量看作运动矢量场,并计算出矢量场的散度,根据散度最大原则,从矢量场中搜索出辐散中心点;然后利用果实和叶片等深图像的差异从辐散中心点中筛选出果实中心点,以果实中心点为起点采用八方向搜索方法搜索出果实边界点,将果实边界点依次连接后形成的封闭区域内的果实图像导入点云;最后根据果实图像部分点云利用RANSAC算法求出目标果实的拟合球形,进而得出果实的尺寸以及三维空间位置。该算法无需传统算法需要利用的颜色特征,而仅利用了深度图像中的深度信息进行果实识别定位,能够克服传统算法受色彩、光照等因素影响的弊端,并且由于该算法完全没有利用到彩色图像信息,因此不仅可以实现绿色果实的识别定位,还可以实现采摘机器人在夜间环境下正常工作,为复杂环境下的果实识别定位算法研究提供了技术支撑。

关键词：球形果实识别定位近色背景深度图像梯度向量随机采样一致性

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铝合金薄板疲劳裂纹的非线性声学特性

机械工程学报 2010年第18期46卷 71-76页

作者：高桂丽李大勇董静薇石德全石旭东哈尔滨理工大学材料科学与工程学院哈尔滨150040 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院哈尔滨150040 中国民航大学航空自动化学院天津300300

在没有任何损伤的铝合金薄板中,主要表现为原子间的非线性,以至于非线性声学特征不明显并很难测量;然而当铝合金薄板中出现疲劳损伤时,将产生明显的非线性声学特征,这对于识别铝合金薄板中的疲劳损伤十分有利。推导超声波在含有疲劳裂... 详细信息

在没有任何损伤的铝合金薄板中,主要表现为原子间的非线性,以至于非线性声学特征不明显并很难测量;然而当铝合金薄板中出现疲劳损伤时,将产生明显的非线性声学特征,这对于识别铝合金薄板中的疲劳损伤十分有利。推导超声波在含有疲劳裂纹的固体金属中传播时非线性声学特征方程。利用非接触激光测振仪、任意波形发生器、数字示波器和计算机等组建铝合金薄板疲劳裂纹试验系统,并以含有疲劳裂纹的2024铝合金薄板为研究对象,利用该系统,在单频超声波即中心频率为270kHz激励下,对超声波在2024铝合金薄板中传播的非线性声学特性进行试验研究。结果表明,高次谐波可作为表征疲劳裂纹或缺陷的特征量。根据不同点的扫描结果,获得时域峰值幅度和频率幅度与扫描位置之间的关系,由此可大致确定疲劳裂纹的位置。

关键词：非线性声学特性疲劳裂纹铝合金薄板

基于改进宽度模型迁移学习的不同负载下滚动轴承状态快速分类方法

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电子与信息学报 2023年第5期45卷 1824-1832页

作者：康守强杨佳轩王玉静王庆岩梁欣涛 MIKULOVICH V I 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院哈尔滨150080 白俄罗斯国立大学明斯克220030

针对深度学习网络训练耗时以及不同负载下滚动轴承的源域数据和目标域数据分布差异较大的问题,该文提出一种基于改进宽度模型迁移学习的滚动轴承状态快速分类方法。该方法首先对不同负载下滚动轴承振动信号进行快速傅里叶变换,构建频域... 详细信息

针对深度学习网络训练耗时以及不同负载下滚动轴承的源域数据和目标域数据分布差异较大的问题,该文提出一种基于改进宽度模型迁移学习的滚动轴承状态快速分类方法。该方法首先对不同负载下滚动轴承振动信号进行快速傅里叶变换,构建频域幅值序列数据集,并选取某种或某些负载数据集作为源域,其他负载数据集作为目标域;其次以循环扩展的方式建立宽度学习系统(BLS)的增强节点窗口,并在增强层引入Maxout激活函数构建改进的BLS网络,同时引入遗传算法优化网络节点结构,建立基于源域数据的预训练模型;最后将预训练模型的网络参数、特征层和增强层的权重参数迁移至目标域网络,并利用少量目标域样本微调网络建立状态分类模型。实验结果表明,所提方法平均训练时间为32.6 s,平均测试准确率为98.9%。对比其他方法,所提方法可以在更短的时间内建立分类模型并获得良好的分类准确率。

关键词：滚动轴承快速分类宽度学习系统模型迁移

应用石英音叉谐振器的智能温度传感器(英文)

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光学精密工程 2009年第6期17卷 1453-1459页

作者：徐军尤波李欣马静哈尔滨理工大学自动化学院黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨理工大学计算中心黑龙江哈尔滨150080

为了实现高精密温度测量,设计了高性能数字温度传感器,该传感器由石英音叉谐振器,数字接口电路和基于现场可编程门阵列的传感器重置控制算法构成。依据石英晶体压电效应原理,对石英音叉谐振器的热敏切型和电极设置进行了研究;基于力学... 详细信息

为了实现高精密温度测量,设计了高性能数字温度传感器,该传感器由石英音叉谐振器,数字接口电路和基于现场可编程门阵列的传感器重置控制算法构成。依据石英晶体压电效应原理,对石英音叉谐振器的热敏切型和电极设置进行了研究;基于力学振动原理,导出石英音叉谐振器弯曲振动模式的微分方程;讨论了谐振式温度传感器的工作原理,提取出石英音叉温度传感器的特征参数并进行了非线性误差分析;采用光刻和侵蚀技术加工制作了石英音叉谐振器。该传感器的频率输出信号通过数字接口进入现场可编程门阵列,通过重置控制算法实现传感器的重置和现场自动校验。实验结果表明,在-20 ～140 ℃,该传感器的灵敏度可达65×10-6/℃,测温分辨率为0 .001 ℃,响应时间为1 s ,测温精度为0 .01 ℃。

关键词：智能传感器温度传感器石英音叉谐振器数字设计