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一种消除周期性毛刺相位误差的互补格雷码双N步相移法

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仪器仪表学报 2024年第3期45卷 198-205页

作者：韩叔桓杨延西张新雨李昕杰西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048 陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室西安710048

互补格雷码双N步相移法因其具有鲁棒性好、检测精度高等特点在条纹投影轮廓术领域成为研究热点。然而,传统互补格雷码双N步相移法存在检测效率低以及未消除周期性毛刺相位误差的问题。针对这些问题,本文对传统互补格雷码双N步相移法进... 详细信息

互补格雷码双N步相移法因其具有鲁棒性好、检测精度高等特点在条纹投影轮廓术领域成为研究热点。然而,传统互补格雷码双N步相移法存在检测效率低以及未消除周期性毛刺相位误差的问题。针对这些问题,本文对传统互补格雷码双N步相移法进行改进消除周期性毛刺相位误差,首先通过相机捕获形变条纹图像并计算出两组截断相位,然后利用两组截断相位的相关性消除检测数据中的相位差、周期性毛刺相位误差,再对两组截断相位进行融合,最后通过互补格雷码相位展开法对融合后的截断相位进行相位展开。实验得出本文方法在检测效率不变的情况下,能有效消除周期性毛刺相位误差,得到高精度展开相位,相比于未消除周期性毛刺相位误差的互补格雷码双N步相移法,本文检测方法精度提高了约24.57%,相比于互补格雷码N步相移法,本文检测方法精度提高了约6.29%。

关键词：双N步相移法展开相位周期性毛刺相位误差互补格雷码

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基于双阶段特征解耦网络的单幅图像去雨方法

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第2期36卷 273-282页

作者：汤红忠熊珮全王蔚王晒雅陈磊湘潭大学自动化与电子信息学院湘潭411105 湘潭大学智能计算与信息处理教育部重点实验室湘潭411105 湖南科技大学电气与信息工程学院湘潭411201

针对现有的单幅图像去雨方法无法有效地平衡背景图像细节恢复与有雨分量去除问题,提出一种基于双阶段特征解耦网络的单幅图像去雨方法,采用渐进式的学习方式从粗到细分阶段进行单幅图像去雨.首先构建压缩激励残差模块,实现背景图像与有... 详细信息

针对现有的单幅图像去雨方法无法有效地平衡背景图像细节恢复与有雨分量去除问题,提出一种基于双阶段特征解耦网络的单幅图像去雨方法,采用渐进式的学习方式从粗到细分阶段进行单幅图像去雨.首先构建压缩激励残差模块,实现背景图像与有雨分量的初步分离;然后设计全局特征融合模块,其中特别引入特征解耦模块分离有雨分量和背景图像的特征,实现细粒度的图像去雨;最后利用重构损失、结构相似损失、边缘感知损失和纹理一致性损失构成的复合损失函数训练网络,实现高质量的无雨图像重构.实验结果表明,在Test100合成雨图数据集上,所提方法峰值信噪比为25.57dB,结构相似性为0.89;在100幅真实雨图上,所提方法的自然图像质量评估器为3.53,无参考图像空间质量评估器为20.16;在去雨后的RefineNet目标分割任务中,平均交并比为29.41%,平均像素精度为70.06%;视觉效果上,该方法能保留更多的背景图像特征,有效地辅助下游的目标分割任务的开展.

关键词：特征解耦网络压缩激励残差模块全局特征融合模块复合损失函数单幅图像去雨

使用异质集成学习和心电信号异构特征融合的睡眠呼吸暂停分类方法

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仪器仪表学报 2024年第6期45卷 320-327页

作者：韩亮罗统军蒲秀娟刘媛梁国祥重庆大学微电子与通信工程学院重庆400044 生物感知与智能信息处理重庆市重点实验室重庆400044

睡眠呼吸暂停(sleep apnea,SA)会影响睡眠质量,增加心脑血管疾病风险,其准确分类有助于在SA早期阶段及时开展针对性治疗。本文提出一种使用异质集成学习和异构特征融合的SA分类新方法。首先从原始心电信号中提取小波时频谱,使用SE-ResNe... 详细信息

睡眠呼吸暂停(sleep apnea,SA)会影响睡眠质量,增加心脑血管疾病风险,其准确分类有助于在SA早期阶段及时开展针对性治疗。本文提出一种使用异质集成学习和异构特征融合的SA分类新方法。首先从原始心电信号中提取小波时频谱,使用SE-ResNet作为初级分类器;然后提取RR间期序列和R峰值序列,使用1D CNN-LSTM作为初级分类器;再提取心率变异性特征,使用SVM作为初级分类器。最后采用堆叠法作为异质集成学习的融合策略,再使用另一个SVM作为次级分类器实现SA分类。在Apnea-ECG数据集上进行实验,所提出的SA分类方法的准确率为89.12%。实验结果表明,所提方法有效利用了各初级分类器的多样性和异构特征的互补性,其性能优于传统的SA分类方法。

关键词：睡眠呼吸暂停集成学习异构特征融合心电信号深度学习

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光子计数探测器投影数据噪声的p-范分布统计分析

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光学学报 2024年第3期44卷 94-102页

作者：郭杰蔡爱龙王少宇郑治中李磊闫镔战略支援部队信息工程大学基础部河南郑州450001 战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院成像与智能处理河南重点实验室河南郑州450001

光子计数型能谱计算机断层扫描(CT)已成为CT成像领域的最新技术,建立精确的噪声模型可以为开发高效的能谱重建算法和降低辐射剂量提供理论支撑。通过对光子计数型能谱CT投影数据噪声进行深入分析和理论推导,提出了能谱CT投影数据噪声的p... 详细信息

光子计数型能谱计算机断层扫描(CT)已成为CT成像领域的最新技术,建立精确的噪声模型可以为开发高效的能谱重建算法和降低辐射剂量提供理论支撑。通过对光子计数型能谱CT投影数据噪声进行深入分析和理论推导,提出了能谱CT投影数据噪声的p-范分布模型。首先,综合考虑光子计数探测器能量采集中的光子统计波动和电子热噪声,利用贝叶斯公式推导噪声分布模型。然后经过投影数据的密度函数拟合验证、拟合优度检验等实验环节对所提理论模型进行检验。结果表明,相比于传统分布模型,所提分布模型能够更加精准地刻画光子计数型能谱CT成像机理和物理过程。最后,对投影数据观测序列进行时间序列分析,并将预测得到的结果用于修复异常值。从仿真实验结果和实际数据实验结果可以看出,该预测值具有良好的修复效果。

关键词：光子计数型能谱计算机断层扫描投影数据噪声拟合优度检验一元p-范分布时间序列分析

可重构智能反射面辅助太赫兹通信系统鲁棒波束赋形算法

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 808-816页

作者：袁一铭徐勇军周继华重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 浙江省信息处理与通信网络重点实验室杭州310058 航天新通科技有限公司重庆401332

太赫兹通信作为6G的关键技术之一,被认为是能够解决频谱资源短缺、提升系统容量的有效手段。然而,由于路径损耗极高和分子的吸收作用,太赫兹容易被障碍物阻挡导致通信中断。为了解决该问题,该文将可重构智能反射面(RIS)引入到太赫兹通... 详细信息

太赫兹通信作为6G的关键技术之一,被认为是能够解决频谱资源短缺、提升系统容量的有效手段。然而,由于路径损耗极高和分子的吸收作用,太赫兹容易被障碍物阻挡导致通信中断。为了解决该问题,该文将可重构智能反射面(RIS)引入到太赫兹通信系统中,且考虑信道不确定性对传输稳定性的影响,基于用户服务质量约束、基站发射功率约束及RIS离散相移约束,建立多用户能效最大化波束赋形模型。利用丁克尔巴赫、连续凸近似、S-程序、半正定松弛、相位映射和块坐标下降将原非凸优化问题转化为凸优化问题进行求解。仿真结果表明,与传统非鲁棒波束赋形对比,所提算法能效提升了15.4%,中断概率减小了15.48%。

关键词：太赫兹通信可重构智能反射面鲁棒波束赋形能量效率

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偏振选择可调谐双带太赫兹吸收器

半导体光电 2024年第1期45卷 62-68页

作者：朱海侠倪波冯祯婕钱乙通周晓彦倪海彬杨凌升常建华南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

提出并研究了一种偏振选择可调谐双带太赫兹吸收器。吸收器由顶层方形劈裂石墨烯环、中间SiO_(2)介质层以及底层金反射层组成。基于时域有限差分法的仿真结果显示,该吸收器在不同偏振光入射下均可以实现双带高效率吸收。x偏振光时在7.86... 详细信息

提出并研究了一种偏振选择可调谐双带太赫兹吸收器。吸收器由顶层方形劈裂石墨烯环、中间SiO_(2)介质层以及底层金反射层组成。基于时域有限差分法的仿真结果显示,该吸收器在不同偏振光入射下均可以实现双带高效率吸收。x偏振光时在7.86和12.63 THz处的吸收率分别为97.9%和91.2%;y偏振光时在6.30和10.52 THz处的吸收率分别为94.1%和93.2%。通过改变石墨烯费米能级,可以对两个偏振的双带吸收峰波长进行调谐。此外,研究了介质层厚度和石墨烯劈裂环的物理参数对共振吸收峰的影响。因为在两个偏振状态下都能产生双带高吸收,所以此吸收器在太赫兹偏振成像、太赫兹传感、选择性光谱检测和偏振复用等领域有重要的潜在应用价值。

关键词：吸收器太赫兹石墨烯偏振选择双带

高阶SF-SFDTD方法在含时薛定谔方程求解中的应用研究

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物理学报 2024年第3期73卷 72-81页

作者：谢国大潘攀任信钢冯乃星方明李迎松黄志祥安徽大学电子信息工程学院合肥230601 安徽大学智能计算与信号处理教育部重点实验室合肥230601

时域有限差分方法(finite-difference time-domain,FDTD(2,2))被广泛用于量子力学中薛定谔方程的求解,然而受Courant-Friedrichs-Lewy(CFL)条件的影响,计算空间中的网格尺寸会限制时间步长的取值范围,极大降低了FDTD(2,2)方法的数值计... 详细信息

时域有限差分方法(finite-difference time-domain,FDTD(2,2))被广泛用于量子力学中薛定谔方程的求解,然而受Courant-Friedrichs-Lewy(CFL)条件的影响,计算空间中的网格尺寸会限制时间步长的取值范围,极大降低了FDTD(2,2)方法的数值计算效率.另外,FDTD(2,2)方法在时间域和空间域只具有二阶数值精度,在计算中往往会导致较大的误差累计,影响仿真结果的正确性.为了克服这些问题,结合空间滤波方法(spatial filtering,SF)和高阶辛时域有限差分(symplectic finite-difference time-domain,SFDTD(3,4))方法(3和4分别表示时间和空间数值精度),提出了一种时间稳定性条件可扩展的SF-SFDTD(3,4)方法用于求解含时薛定谔方程.SF-SFDTD(3,4)方法无需对传统SFDTD(3,4)方法的迭代公式进行进一步的推导,只需要在每一次的数值迭代过程中加入空间滤波操作,滤除因采用不满足CFL条件的时间步长而产生的不稳定空间域高频分量,保证数值方法的稳定性,因此所提方法与传统SFDTD(3,4)方法具有较高的兼容性.同时,理论分析了SF-SFDTD(3,4)方法的数值色散误差.最后,通过数值算例验证了本文所提方法的正确性和有效性.

关键词：辛时域有限差分方法空间滤波方法时间稳定性条件薛定谔方程

维普期刊数据库博看期刊

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融合变异萤火虫算法的三支聚类方法

系统仿真学报 2024年

作者：李兆彬叶军周浩岩汪一心韩宇贞南昌工程学院信息工程学院江西开放大学江西省水信息协同感知与智能处理重点实验室(南昌工程学院)

三支聚类相比较二支聚类而言增加了边界域，使之增加了处理不确定性数据的能力，避免了样本被强制划分带来的决策错误。但该算法也存在不足，一是随机选取初始聚类中心会导致算法出现早熟和聚类结果不一致的现象；二是q近邻概念中q的取... 详细信息

三支聚类相比较二支聚类而言增加了边界域，使之增加了处理不确定性数据的能力，避免了样本被强制划分带来的决策错误。但该算法也存在不足，一是随机选取初始聚类中心会导致算法出现早熟和聚类结果不一致的现象；二是q近邻概念中q的取值需要通过不断重复实验得到以及以q值决定边界域样本的数量，有时会导致边界域样本数量失衡问题。为此，提出一种变异萤火虫优化的三支聚类算法来解决初始中心点敏感的问题，以目标函数值作为萤火虫光亮强度进行聚类中心点的搜索，将求得的最优解作为算法的聚类中心进行迭代；同时提出边界域归属度公式以及自适应阈值，使得边界域中样本满足阈值条件情况下尽可能地划分到核心域当中，避免了边界域样本过多的问题。最后通过UCI数据集实验结果表明，改进后的算法大幅降低了迭代次数，提高了聚类结果准确率，也验证了该算法的稳定性和有效性。

关键词：聚类算法 K-means聚类三支决策萤火虫算法变异策略

基于邻域K-shell分布的关键节点识别方法

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计算机工程与应用 2024年第2期60卷 87-95页

作者：吴亚丽任远光董昂周傲然吴学金郑帅龙西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048 陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室西安710048

复杂网络中关键节点的精准识别对于网络结构稳定和信息传播起着至关重要的作用。传统K-shell方法仅通过节点在网络中所处位置对节点的重要性进行评估,导致区分度不高。基于此,综合考虑了节点的全局信息和局部信息对节点重要性的影响,提... 详细信息

复杂网络中关键节点的精准识别对于网络结构稳定和信息传播起着至关重要的作用。传统K-shell方法仅通过节点在网络中所处位置对节点的重要性进行评估,导致区分度不高。基于此,综合考虑了节点的全局信息和局部信息对节点重要性的影响,提出一种基于邻域K-shell分布的关键节点识别方法。该方法通过节点邻域Ks值定义节点的熵,从而反映邻居节点的K-shell分布特征。通过11个网络数据集上的仿真实验,验证了所提方法能够更准确地识别并区分复杂网络中的关键节点。

关键词：复杂网络关键节点 K-shell 易感-感染-恢复模型(SIR)