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基于经验模式分解法的光学相干层析成像去噪研究

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光电子．激光 2012年第3期23卷 602-608页

作者：张仙玲高万荣卞海溢卢邱生南京理工大学电光学院江苏南京210094 南京信息工程大学电信学院江苏南京210044 江苏省气象传感网工程技术中心江苏南京210044

针对光学相干层析(OCT,optical coherence tomography)成像中存在的散斑噪声和扫描噪声,提出了采用经验模式分解(EMD,empirical mode decomposition)算法同时减小这两种噪声的思想。EMD是一种时频分析法,较傅立叶谱法能准确地确定时变... 详细信息

针对光学相干层析(OCT,optical coherence tomography)成像中存在的散斑噪声和扫描噪声,提出了采用经验模式分解(EMD,empirical mode decomposition)算法同时减小这两种噪声的思想。EMD是一种时频分析法,较傅立叶谱法能准确地确定时变非平稳的这两种噪声随时间变化的频率特性,从而获得更好的滤波效果。结果表明,通过合理设计EMD滤波参数,即可有效地同时减小散斑噪声和扫描噪声,信号的信噪比(SNR)提高(不考虑扫描噪声时,SNR达7dB左右,考虑到扫描噪声时,SNR提高达3dB左右),扫描噪声的条纹对比度降低60%以上,改善了成像质量,同时图像细节得到保留。与小波去噪法相比,本文方法具有滤波器设计简单、去噪效果明显及能同时有效地去除两种噪声的优点。

关键词：医用光学光学相干层析(OCT) 经验模式分解(EMD) 信号去噪

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磁致伸缩/压电层叠复合材料磁电效应分析

物理学报 2018年第7期67卷 252-261页

作者：周勇李纯健潘昱融南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 江苏省气象传感网技术工程中心南京210044

采用有限元分析软件COMSOL5.0建立了三维悬臂梁模型,分析了磁致伸缩/压电/磁致伸缩叠层复合材料的磁电系数α_(ME),并就几何参数对复合结构磁电系数的影响进行了优化分析.首先,利用稳态求解器研究了磁电层状复合结构内部的应力、应变、... 详细信息

采用有限元分析软件COMSOL5.0建立了三维悬臂梁模型,分析了磁致伸缩/压电/磁致伸缩叠层复合材料的磁电系数α_(ME),并就几何参数对复合结构磁电系数的影响进行了优化分析.首先,利用稳态求解器研究了磁电层状复合结构内部的应力、应变、位移以及电势分布情况,利用瞬态求解分析了磁电复合结构各变量动态分布规律;其次,应用小信号频域分析研究了该结构的谐振频率以及在不同偏置磁场对输出电压的影响,结果表明,随着直流偏置磁场的增加,输出电压逐渐减小.改变复合材料不同层的厚度,分析了磁电层与压电层厚度比t_m/t_p对磁电系数的影响,结果表明,随着厚度比增加,α_(ME)逐渐增大,其增加速率逐渐减小;最后,分析了磁电系数α_(ME)随复合结构面积、长宽比的变化情况.分析表明,α_(ME)随磁电复合结构面积的增加逐渐增加,其增加速率逐渐减小;当磁电复合结构面积恒定时,其磁电系数随长宽比L/W增加表现出先增加后减小的趋势,存在最优值.

关键词：叠层复合材料磁电效应压电效应磁电系数

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基于STM32的无线运动监测装置设计

天津理工大学学报 2025年第2期41卷 88-91页

作者：胡徐胜刘娟陶彬彬马鞍山市无线传感网与智能感知工程技术研究中心皖江工学院电气信息工程学院马鞍山职业技术学院电气信息工程学院

为了能够稳定采集、记录并显示使用者的心电信息、体表温度和运动信息，采用STM32F103C8T6单片机设计控制系统。系统由温度传感器、六轴陀螺仪、心电检测等模块组成，采用电池供电并使用稳压模块。设计算法通过接触式温度传感器LMT70和... 详细信息

为了能够稳定采集、记录并显示使用者的心电信息、体表温度和运动信息，采用STM32F103C8T6单片机设计控制系统。系统由温度传感器、六轴陀螺仪、心电检测等模块组成，采用电池供电并使用稳压模块。设计算法通过接触式温度传感器LMT70和高精度模拟前端芯片ADS1292实现对人体运动信息的监控。ADS1292通过采集生物电信号再经过滤波算法处理可以将使用者的心电信号传入控制器。读取MPU6050加速度传感器数据得到使用者的行走路程，再根据步频得到步数从而达到计步要求。通过无线模块同步上传，实现各种数据在服务器端达到更加直观的显示。通过实际测试表明，所采用的方案实际有效，实现了心率监测、运动计步等设计要求。

关键词：运动监测 STM32 LMT70 温度传感器 MPU6050

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自适应非凸稀疏正则化下自适应光学系统加性噪声的去除

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物理学报 2017年第12期66卷 309-316页

作者：张艳艳陈苏婷葛俊祥万发雨梅永周晓彦南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏省气象传感网技术工程中心江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

自适应光学系统可以实时测量并校正波前信息,但是系统中大量的噪声严重影响了系统的探测精度.自适应光学系统中一般为加性噪声,本文提出一种全新的变分处理模型去除加性噪声,该模型采用自适应非凸正则项.非凸正则项在保持图像细节上较... 详细信息

自适应光学系统可以实时测量并校正波前信息,但是系统中大量的噪声严重影响了系统的探测精度.自适应光学系统中一般为加性噪声,本文提出一种全新的变分处理模型去除加性噪声,该模型采用自适应非凸正则项.非凸正则项在保持图像细节上较凸正则项具有更好的效果,能更好地保持点源目标的完整性.另外,根据不同区域的噪声水平自适应地构建正则化参数,使不同区域的像素点受到不同程度的噪声抑制,可以更好地保持目标的边缘细节.在算法实现上,为了解决非凸正则项收敛性较差的缺陷,采用分裂Bregman算法及增广拉格朗日对偶算法进行计算.实验及数值仿真结果都表明,该方法能够较好地去除系统中的加性噪声,且光斑信号保存得较为完整,处理后的质心探测精度及信噪比较高.

关键词：自适应光学加性噪声自适应正则化非凸

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高分辨率CCD数据合成系统的设计

测绘科学 2013年第2期38卷 137-139页

作者：陈苏婷南京信息工程大学江苏省气象传感网技术工程中心南京210044

为充分利用航测拍摄间隔的非工作状态时间,本文设计了一个应用于航空摄影测量的大面阵CCD数字相机合成系统。该系统将3路高速CCD相机数据同步后,通过在FPGA内设计SDRAM读写模块和SDRAM控制器,以SDRAM作为高速缓存,并构造图像数据合成单... 详细信息

为充分利用航测拍摄间隔的非工作状态时间,本文设计了一个应用于航空摄影测量的大面阵CCD数字相机合成系统。该系统将3路高速CCD相机数据同步后,通过在FPGA内设计SDRAM读写模块和SDRAM控制器,以SDRAM作为高速缓存,并构造图像数据合成单元,实现将多路高速CCD相机图像数据合成为一路数据输出。整个系统时序逻辑控制均在FPGA中完成,改变了传统一套记录单元对应一路相机记录的模式,实现了用一套记录系统同时对3路高速CCD图像的实时记录。在实际航测拍摄间隔大于4s的情况下,仅在约633ms时间内完成了图像合成和实时记录,大大提高了记录系统的效率,降低了系统功耗。

关键词： CCD相机 SDRAM 图像合成 FPGA 图像处理

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快速分析雷达散射截面的稻垣模综合技术

电波科学学报 2013年第4期28卷 754-757页

作者：王友保祝潇南京信息工程大学江苏省气象传感网技术工程中心江苏南京210044 香港中文大学电子工程系香港999077

提出了快速分析导体雷达散射截面的稻垣模和广义渐近波形估计综合技术.该新技术利用稻垣模的正交性和完备性,构建出矩阵方程的解空间,用一组系数将解空间基矢组合起来得到方程的解,在给定频点,这组系数通过广义渐近波形估计技术来确定.... 详细信息

提出了快速分析导体雷达散射截面的稻垣模和广义渐近波形估计综合技术.该新技术利用稻垣模的正交性和完备性,构建出矩阵方程的解空间,用一组系数将解空间基矢组合起来得到方程的解,在给定频点,这组系数通过广义渐近波形估计技术来确定.算例结果证明了新技术计算雷达散射截面的有效性.

关键词：雷达散射截面广义渐近波形估计稻垣模矩量法

自动气象站数据采集器温度通道的环境温度补偿

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仪器仪表学报 2012年第8期33卷 1868-1875页

作者：行鸿彦武向娟吕文华徐伟南京信息工程大学江苏省气象传感网技术工程中心南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 中国气象局气象探测中心北京100081

针对自动气象站数据采集器温度通道容易受到环境温度影响限制测量精度的问题,对数据采集器进行了温度漂移检测实验并对实验数据进行了误差分析,提出了基于改进自适应遗传算法优化的最小二乘支持向量机(improved adaptive geneticalgorit... 详细信息

针对自动气象站数据采集器温度通道容易受到环境温度影响限制测量精度的问题,对数据采集器进行了温度漂移检测实验并对实验数据进行了误差分析,提出了基于改进自适应遗传算法优化的最小二乘支持向量机(improved adaptive geneticalgorithm least squares support vector machine,IAGA-LSSVM)的温度补偿方法。改进的自适应遗传算法能够对最小二乘支持向量机拟合过程中的关键参数进行调整从而建立最优模型。与传统LS-SVM相比,IAGA-LSSVM对温度数据的建模均方根误差减小了0.007,有效提高了建模的精度。根据建立的最优函数模型对该数据采集器温度通道进行温度补偿结果表明,经该方法补偿后的数据采集器在任何温度环境下的温度测量误差均小于0.03℃,具有更高的测量精度和稳定性,有效提高了自动气象站的温度观测质量。同时,设计开发了温度补偿界面,为自动气象站观测数据校验和实际业务应用奠定了基础。

关键词：数据采集器温度最小二乘支持向量机改进的自适应遗传算法

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超声波换能器测风阵列的改进设计

仪器仪表学报 2017年第8期38卷 1988-1995页

作者：行鸿彦魏佳佳徐伟于祥周慧萍南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象传感网技术工程中心南京210044

为了减弱风场在超声波换能器测风阵列中产生湍流,降低湍流对信号采集精度的影响,分析了换能器阵列影响流场的因素,采用6个收发一体的超声波换能器,设置独立的3条测风路径,根据不同来流方向,建立了风速计算模型,结合换能器晶片的工作特性... 详细信息

为了减弱风场在超声波换能器测风阵列中产生湍流,降低湍流对信号采集精度的影响,分析了换能器阵列影响流场的因素,采用6个收发一体的超声波换能器,设置独立的3条测风路径,根据不同来流方向,建立了风速计算模型,结合换能器晶片的工作特性,改进测风阵列的设计,降低了阴影效应的影响。利用FLUENT软件,通过设置不同的雷诺数、来流风速和风向参数,仿真了流场在阵列中分布特性,得到阵列速度云图和测风路径速度变化图,验证了改进后的测风阵列性能有效提升,说明了所设计阵列能满足测风精度提高的要求。

关键词：阵列圆柱绕流风速测量超声波换能器

基于PPLN温度渐变控制的宽调谐中红外差频产生激光光源

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中国激光 2013年第12期40卷 35-39页

作者：常建华黄秦顾久驭王亚炜尹杰南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省气象传感网技术工程中心江苏南京210044

提出了一种基于等周期PPLN晶体渐变式温度控制的宽带中红外差频产生（DFG）激光光源的设计新方案。理论研究结果显示，在固定抽运光波长条件下，闲频光／信号光的准相位匹配（QPM）波长接收带宽（Bw）随着晶体两端温度梯度的增加而增加... 详细信息

提出了一种基于等周期PPLN晶体渐变式温度控制的宽带中红外差频产生（DFG）激光光源的设计新方案。理论研究结果显示，在固定抽运光波长条件下，闲频光／信号光的准相位匹配（QPM）波长接收带宽（Bw）随着晶体两端温度梯度的增加而增加，但差频转换效率却随之下降。当抽运光波长固定为1．08μm时，在均匀温度条件下中红外闲频光的QPMBW约为8nm。固定晶体初始端的温度为30℃，当晶体两端的温度梯度分别设定为20℃、40℃和60℃时，闲频光的QPMBW可分别拓宽至35nm、80nm和136nm。与此同时，QPM带内相对差频转换效率分别下降至0．2、0．095和0．06。当晶体初始端的温度设定为90℃，仍保持晶体两端的温度梯度为60℃时，该宽带的闲频光QPM带向短波长方向平移，其波长覆盖范围为3．288～3．464μm。

关键词：激光器宽调谐中红外差频产生准相位匹配