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虹膜与眼周深度特征融合网络模型

工程科学与技术 2024年第3期56卷 240-248页

作者：雷松泽李永刚单奥奎张文娟西安工业大学计算机科学与工程学院陕西西安710021 西安工业大学基础学院陕西西安710021

虹膜识别的识别率虽然很高,但单模态识别时受环境、欺骗攻击等影响,并且在远距离或移动端、较少约束等场景下,识别率会大大下降。利用位置与虹膜相近并且被研究证明鉴别性很强的眼周生物特征,将虹膜和眼周进行双模态融合识别是较好的思... 详细信息

虹膜识别的识别率虽然很高,但单模态识别时受环境、欺骗攻击等影响,并且在远距离或移动端、较少约束等场景下,识别率会大大下降。利用位置与虹膜相近并且被研究证明鉴别性很强的眼周生物特征,将虹膜和眼周进行双模态融合识别是较好的思路。为实现精确自适应的融合识别,本文提出新颖的虹膜与眼周深度特征融合网络模型(MultipleFusionNet)。根据特征通道注意力和通道分组注意力的思想,设计自动权值生成网络,通过网络学习自动获得虹膜与眼周的权值。权值与卷积神经网络(CNN)生成的虹膜与眼周深度特征加权计算,可实现两个模态的深度特征动态精确融合,从而提高识别准确率。本文网络模型中融合部分可作为通用的深度特征融合模块使用,该模块可灵活地嵌入在任何CNN主干网络中,轻便且易于实现。在中国科学院公开的远距离虹膜库图像库CASIA-Iris-Distance和近距离光照变化虹膜图像库CASIA-Iris-Lamp上进行了实验验证,多种方法的对比实验和距离度量实验结果显示:本文的特征融合模型准确率最高为99.56%,采用余弦距离度量的等误率(EER)最低为0.002 7,优于单模态方法和相关的特征融合方法;计算复杂度方面,参数量和计算量比单模型的两倍少1.5%,计算量只比基准融合方法高1%,这表明该融合模型计算复杂度低,具有良好的性能。

关键词：双模态融合虹膜识别眼周识别深度特征融合

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航空发动机分布式系统的事件触发滑模控制

航空动力学报 2024年第2期39卷 144-155页

作者：王玮轩彭靖波张志芬张驭谢寿生温广瑞郑劲松空军工程大学航空工程学院西安710038 西安交通大学机械工程学院西安710049

针对存在时变时延和随机丢包的航空发动机分布式控制系统,在具有外部扰动的情况下,设计了保证系统渐近稳定的事件触发滑模控制器。为了提高资源的利用率,引入了动态事件触发机制(DETM)来调度采样信号的传输。为了便于滑模面的建立,设计... 详细信息

针对存在时变时延和随机丢包的航空发动机分布式控制系统,在具有外部扰动的情况下,设计了保证系统渐近稳定的事件触发滑模控制器。为了提高资源的利用率,引入了动态事件触发机制(DETM)来调度采样信号的传输。为了便于滑模面的建立,设计了状态观测器,并基于观测状态构造了积分滑模面。通过李雅普诺夫方法,得到了稳定性准则,并给出了线性矩阵不等式(LMIs)形式的控制器、观测器、事件触发器的参数计算方法。随后设计了滑模控制律,确保了滑模面的可达性。此外,为了提高LMIs的可行性,提出了基于iL-SHADE算法的LMIs参数优化方法。仿真结果表明,在给定的控制框架下,闭环系统能够保证较好的控制性能。在给定的仿真条件下,减少了96.5%的信号传输,极大节省了通信资源。

关键词：分布式控制系统时延和丢包动态事件触发机制滑模控制线性矩阵不等式

阻燃环氧树脂/低分子聚苯醚材料的制备及性能

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化工进展 2024年

作者：单雪影李玲玉张濛张家傅李锦春常州大学安全科学与工程学院常州大学材料科学与工程学院

通过采用低聚磷酸酯阻燃剂双酚A双(二苯基)磷酸酯(BDP)对环氧树脂/低分子量聚苯醚(EP/PPO)复合材料进行改性，得到了EP/PPO/BDP阻燃复合材料。通过同惠LCR电桥、热重分析(TGA)、垂直燃烧(UL-94)、极限氧指数(LOI)、锥形量热和力学测试... 详细信息

通过采用低聚磷酸酯阻燃剂双酚A双(二苯基)磷酸酯(BDP)对环氧树脂/低分子量聚苯醚(EP/PPO)复合材料进行改性，得到了EP/PPO/BDP阻燃复合材料。通过同惠LCR电桥、热重分析(TGA)、垂直燃烧(UL-94)、极限氧指数(LOI)、锥形量热和力学测试，研究液体阻燃剂BDP对EP/PPO复合材料介电性能、热降解性能、阻燃性能和力学性能的影响规律。结果表明，当BDP质量分数为10%时，复合材料的介电常数从2.81降低到1.27(2M)；材料的初始降解温度略有降低，但高温下的残炭率明显增加；仅加入5%的BDP即可使EP/PPO材料达到UL-94 V-0，在很大程度上降低了EP的热释放速率、烟释放量和有毒气体释放量，有效降低了EP的危险火灾性；与此同时材料自身优良的力学性能得到保持，说明BDP与EP/PPO材料的相容性良好。

关键词：复合材料热降解性能介电性能阻燃性能力学性能

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南海岛礁珊瑚砂砾混合料动力特性试验研究

岩土工程学报 2024年第1期46卷 63-71页

作者：吴杨吴毅航马林建崔杰刘建坤戴北冰广州大学土木工程学院广东广州510006 中山大学土木工程学院广东广州510275 陆军工程大学国防工程学院江苏南京210007

在南海岛礁实际建造工程中,上部吹填地基材料以大小砂砾共存、混杂无序的状态分布。地层中砂砾混合分布状态使地基在地震等动荷载下呈现出复杂的力学响应。通过开展一系列不同含砾量、密实度、围压和初始剪应力条件下的不排水循环三轴... 详细信息

在南海岛礁实际建造工程中,上部吹填地基材料以大小砂砾共存、混杂无序的状态分布。地层中砂砾混合分布状态使地基在地震等动荷载下呈现出复杂的力学响应。通过开展一系列不同含砾量、密实度、围压和初始剪应力条件下的不排水循环三轴剪切试验,研究珊瑚砂砾混合料在不同工况下的动力特性。试验结果表明,无论是在松散还是密实状态,含有珊瑚砾的混合料试样在循环荷载下表现出更缓的轴向应变增长和孔隙水压上升的变化趋势。与单一珊瑚砂所构成的试样相比,珊瑚砂砾料试样具有更高的抗液化能力。珊瑚砂砾混合料抗液化强度随着含砾量、密实度和初始剪应力的增大而显著提高。密实珊瑚砂砾料的抗液化强度随围压的增大而减小,而针对松散试样没有发现明显规律,这可能是围压和密实度耦合影响引起的。试验结果表明含砾量对试样抗液化强度的影响主要受混合料骨架结构所控制,混合料骨架大致可分为粗颗粒(珊瑚砾)和细颗粒(珊瑚砂)结构主导两种状态。二元介质属性是开展砂砾混合料力学特性研究所必须考虑的影响因素。

关键词：珊瑚砂砾混合料动力特性含砾量骨架结构

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基于点线特征的通风管道建模与管内定位方法

仪器仪表学报 2024年第2期45卷 272-279页

作者：季宇航宋爱国南京信息工程大学自动化学院南京210044 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

为解决在通风管道环境下场景构型单一、传统视觉特征点稀疏的问题,利用前后两个单目相机和左右两个线阵激光雷达作为主要传感设备,提出一种基于点线特征的管道建模与管内定位方法。首先,利用LaneNet网络和改进的随机抽样一致算法提取四... 详细信息

为解决在通风管道环境下场景构型单一、传统视觉特征点稀疏的问题,利用前后两个单目相机和左右两个线阵激光雷达作为主要传感设备,提出一种基于点线特征的管道建模与管内定位方法。首先,利用LaneNet网络和改进的随机抽样一致算法提取四条管壁边线特征,再利用图像中的几何和空间约束筛选局部直线分割算法的检测结果,得到管道连接处的两条竖直线特征。接着利用线阵激光雷达计算管道宽度和机器人偏航角,恢复了管道连接处线特征的深度信息并求解得到管道高度。最后建立管道地图坐标系并推算机器人的二维坐标位置和管道长度。实验结果表明,定位的相对误差在9.8 cm以内,管道建模的相对误差在2.9 cm以内,能够满足机器人在管道内巡检作业时的建模与定位需求。

关键词：点线特征相机投影 RANSAC 视觉定位尺寸估计

基于第一性原理高价元素Mo稳定层状富锂锰基材料的氧框架机制

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高等学校化学学报 2024年第5期45卷 110-119页

作者：张硕赵刘洋黄昊吴爱民李爱魁大连理工大学材料科学与工程学院大连116024 大连理工大学电气工程学院大连116024

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算探究了高价元素Mo取代Mn稳定层状富锂锰基材料氧离子框架机制.Mo掺杂将体积变化率从‒2.95%降至‒0.53%,改善了锂化前后的晶格畸变.空位形成能及巴德电荷分析结果表明,7种氧空位形成能均明显提升,且... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算探究了高价元素Mo取代Mn稳定层状富锂锰基材料氧离子框架机制.Mo掺杂将体积变化率从‒2.95%降至‒0.53%,改善了锂化前后的晶格畸变.空位形成能及巴德电荷分析结果表明,7种氧空位形成能均明显提升,且第一配位氧平均巴德电荷从1.13 e升至1.18 e,抑制了不稳定氧析出;锂化前后氧原子巴德电荷改变量从0.51 e降至0.11 e,表明循环前后的体系均具有良好的氧框架稳定性.通过差分电荷密度计算,发现Mo能够在Li去除后提供电荷补偿,而且Mo掺杂后锂离子迁移速率得到了提升,最低势垒从0.55 eV降至0.42 eV.为高价元素掺杂锂离子电池正极材料奠定了坚实的理论依据.

关键词：锂离子电池富锂正极材料电子性质晶格氧密度泛函理论

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时序图数据流上的快速子图近似计数算法

计算机研究与发展 2024年

作者：王晶晶王延昊姜文君曾一夫祝团飞湖南大学信息科学与工程学院华东师范大学数据科学与工程学院长沙学院计算机科学与工程学院

图数据中包含丰富的时间信息，其拓扑结构随时间动态演变，通常建模为时序图数据流. 时序图数据流由一组节点和一系列带时间戳的有向边组成，节点、时序边随时间动态增加. 其中时序子图是由传统子图模式推广而来，不仅考虑拓扑结构，同... 详细信息

图数据中包含丰富的时间信息，其拓扑结构随时间动态演变，通常建模为时序图数据流. 时序图数据流由一组节点和一系列带时间戳的有向边组成，节点、时序边随时间动态增加. 其中时序子图是由传统子图模式推广而来，不仅考虑拓扑结构，同时将时序边的顺序和持续时间纳入考量. 在时序图数据流中计算时序子图的出现次数是时序图研究中的一个基础问题. 然而，传统流式子图计数方法不支持时序匹配，仅适用于不包含时间信息的简单无向图或有向图；并且，现有时序子图计数算法在不断产生新数据的时序图流场景下效率不高. 因此，对时序图流上时序子图近似计数问题进行了研究，提出了基于蓄水池采样的流式边采样（streaming edge sampling， SES）算法，并从期望、方差、时间复杂度3个方面对SES算法进行了理论分析. 最后，在4个真实数据集上进行了大量实验. 实验结果表明，与基线方法相比，SES虽然返回的计数相对误差略大，但计算效率取得了最高3个数量级的大幅提升.

关键词：时序子图子图计数时序图流随机采样图算法

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基于非对称多项式拟合的光谱波纹系数算法

光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1283-1290页

作者：孙胜琳徐宏杰杨晟旻方佳豪梁佳辉北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

在光纤陀螺中,常采用超辐射发光二极管(SLD)或放大自发辐射(ASE)光源,其较宽的光谱可有效抑制偏振噪声及背向反射、瑞利散射等影响。在SLD及ASE光源中,波纹系数是一项重要指标,其主要来自于宽带光源中未完全抑制掉的激射部分,会对光纤... 详细信息

在光纤陀螺中,常采用超辐射发光二极管(SLD)或放大自发辐射(ASE)光源,其较宽的光谱可有效抑制偏振噪声及背向反射、瑞利散射等影响。在SLD及ASE光源中,波纹系数是一项重要指标,其主要来自于宽带光源中未完全抑制掉的激射部分,会对光纤陀螺的精度产生影响。目前在国军标中对波纹系数的定义是:光谱曲线峰值波长附近的模式幅值的极差,单位为dB。目前对波纹系数还是采用人眼观察的方法,人眼观察具有一定的主观性和偶然性,不能排除人们主观因素以及外界干扰带来的测量误差,并且经过处理后得到的对数光谱不能准确反映原始光谱特性。针对宽带光源非对称光谱中的波纹系数进行分析,对比多峰高斯拟合和多项式拟合各自的优缺点,选择多项式拟合的方式;通过理论分析及实验验证,采用五次多项式拟合满足要求。基于三倍标准差原理提出了一种新的波纹系数计算方法,可以准确反映波纹系数大小。采用AQ6370D光谱仪和自制的“光谱波纹系数测试”软件对ASE光源和SLD光源进行实验,计算结果与人眼观察数据基本吻合。在此基础上进行重复性验证实验,采集同一光源的五次实验数据,分别计算其波纹系数,并与人眼观察结果比较,结果表明人眼观察只能估算到小数点后两位,而光谱波纹系数算法精度较高,分辨率可达0.0001。自制的“光谱波纹系数测试”软件可以在交互界面上得到测试光谱的平均波长、峰值波长、中心波长、谱宽、波纹系数、线性坐标和对数坐标下的光谱及其拟合曲线表达式,使实验分析更加方便快捷,大大提高了实验效率。提出的基于非对称多项式拟合的光谱波纹系数算法可以更有效地对光源波纹系数进行判断,提高了计算效率,消除了主观性和偶然性的影响,对国军标进行了补充,有较为广阔的应用前景。

关键词：波纹系数多项式拟合光谱拟合光源

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高分辨血管成像与定量方法研究进展(特邀)

激光与光电子学进展 2024年第2期61卷 377-394页

作者：刘翊婕王春承孟佳钱书豪周凌熙陈灵美刘智毅浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027

主要综述高分辨血管成像技术及其在生物医学领域中的应用,侧重评述适用于高分辨血管图像的定量表征方法。血管图像定量表征主要包括3个步骤:图像预处理、血管图像重建及定量特征获取、定量参数的统计学分析。同时,对每个步骤中所涉及的... 详细信息

主要综述高分辨血管成像技术及其在生物医学领域中的应用,侧重评述适用于高分辨血管图像的定量表征方法。血管图像定量表征主要包括3个步骤:图像预处理、血管图像重建及定量特征获取、定量参数的统计学分析。同时,对每个步骤中所涉及的算法流程、准确性评估及后续算法的优化方向进行详尽的阐述。此外,探讨多种血管和血流参数所反映的生物学信息在临床上的参考意义,并结合具体的疾病场景,介绍多参数分析模型在区分不同疾病发展阶段方面的能力。本文的阐述不仅体现了高分辨血管成像技术及定量表征方法的潜在价值,也展示了它们在推进生物医学基础研究和临床诊断等方面的光明前景。

关键词：医学和生物成像高分辨成像血管造影层析成像图像处理定量表征参数分析