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飞行/推进系统分散控制优化设计及鲁棒性分析

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航空动力学报 2013年第1期28卷 233-240页

作者：代冀阳黄盈彭琛南昌航空大学测试与光电工程学院无损检测技术教育部重点实验室南昌330063

以一种短距起降战斗机的飞行/推进综合控制系统设计为背景,对分散控制如何保持集中控制的性能和鲁棒性的问题提出利用优化的思想设计分散控制器.首先采用遗传算法设计集中控制器,作为分散控制的性能参考,然后给出具有接口变量的分散控... 详细信息

以一种短距起降战斗机的飞行/推进综合控制系统设计为背景,对分散控制如何保持集中控制的性能和鲁棒性的问题提出利用优化的思想设计分散控制器.首先采用遗传算法设计集中控制器,作为分散控制的性能参考,然后给出具有接口变量的分散控制器设计方法,通过分析得出影响分散控制性能的关键因素,并通过数学推导得到以频率加权矩阵为设计参数的分散控制性能表达式,将分散控制器设计转化为优化问题,采用遗传算法求解得到分散控制器.分散控制器设计中同时用到了一种改进的平衡降阶方法.通过仿真和结构奇异值分析验证了这种优化设计方法可使分散控制达到集中式控制的性能和鲁棒性.

关键词：飞行推进综合控制分散控制集中控制优化接口变量遗传算法结构奇异值

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相互结构引导滤波TV-L1变分光流估计

电子学报 2019年第3期47卷 707-713页

作者：葛利跃张聪炫陈震黎明陈昊南昌航空大学测试与光电工程学院江西南昌330063 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室江西南昌330063

由于光流场既包含物体的运动信息,又包含场景的三维结构信息,因此光流计算技术是计算机视觉和机器视觉领域研究的重要任务之一.针对现有光流计算方法在图像边缘保护方面存在过度平滑问题,提出一种基于相互结构引导滤波的TV-L1(Total Var... 详细信息

由于光流场既包含物体的运动信息,又包含场景的三维结构信息,因此光流计算技术是计算机视觉和机器视觉领域研究的重要任务之一.针对现有光流计算方法在图像边缘保护方面存在过度平滑问题,提出一种基于相互结构引导滤波的TV-L1(Total Variational with L1 norm,TV-L1)变分光流估计方法.通过提取置信度较高的图像相互结构区域,构造基于相互结构引导滤波的全局目标函数,并采用金字塔分层细化与交替迭代方案结合的策略进行优化,该方法可以较好的保护图像边缘信息.最后采用标准测试图像集对本文方法与现有代表性变分方法LDOF(Large Displacement Optical Flow,LDOF),CLG-TV(Combined Local-Global Total Variation,CLG-TV),Classic++,NNF(Nearest Neighbor Fields,NNF)以及深度学习方法FlowNet2.0进行对比,实验结果表明本文方法具有较高的光流估计精度与鲁棒性,尤其对图像边缘保护具有显著的效果,并且在运动目标检测,机器人避障等方面具有一定应用前景.

关键词：光流计算计算机视觉机器视觉图像边缘保护图像相互结构深度学习运动目标检测机器人避障

缓慢上升快速下降的飞秒激光脉冲与气体等离子体作用的太赫兹辐射产生研究

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红外与激光工程 2022年第5期51卷 164-171页

作者：杜海伟许晨南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室江西南昌330063 南昌航空大学测试与光电工程学院江西南昌330063

飞秒激光脉冲与气体等离子体作用可以产生宽带、强的太赫兹脉冲辐射。采用一种缓慢上升、快速下降的飞秒激光脉冲与气体等离子体作用产生太赫兹辐射,并基于等离子体电流模型计算了这种太赫兹辐射的特性。由于这种特殊整形的激光脉冲能... 详细信息

飞秒激光脉冲与气体等离子体作用可以产生宽带、强的太赫兹脉冲辐射。采用一种缓慢上升、快速下降的飞秒激光脉冲与气体等离子体作用产生太赫兹辐射,并基于等离子体电流模型计算了这种太赫兹辐射的特性。由于这种特殊整形的激光脉冲能够对电子的加速产生较大的速度,从而可以产生较大的等离子体电流和较强的太赫兹辐射。计算结果显示:尽管这种特殊整形的飞秒激光脉冲能量有所损失,它能够比普通双色飞秒激光脉冲产生更强、更宽的太赫兹脉冲辐射。该项研究为基于激光等离子体作用的太赫兹辐射源提供了新的思路。

关键词：太赫兹整形激光脉冲气体等离子体

砷化镓p-i-n结构中的干扰效应对太赫兹波产生的影响与优化

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中国激光 2023年第22期50卷 197-203页

作者：孙长明李强爽王婧仪杜海伟南昌航空大学测试与光电工程学院江西南昌330063 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室江西南昌330063

基于超短激光脉冲泵浦砷化镓(GaAs)p-i-n异质结结构产生太赫兹辐射模型,通过数值模拟和理论分析,研究了干扰效应对产生太赫兹辐射的影响,以及i层厚度与干扰效应之间的相关性。结果显示,干扰效应会降低太赫兹脉冲的强度并使其频谱展宽,... 详细信息

基于超短激光脉冲泵浦砷化镓(GaAs)p-i-n异质结结构产生太赫兹辐射模型,通过数值模拟和理论分析,研究了干扰效应对产生太赫兹辐射的影响,以及i层厚度与干扰效应之间的相关性。结果显示,干扰效应会降低太赫兹脉冲的强度并使其频谱展宽,而且随着i层厚度的增加干扰效应的影响也在增加,该结果与已有的蒙特卡罗模拟结果相近。数值实验表明,超短激光泵浦GaAs p-i-n结构产生太赫兹脉冲源自于该结构中i层内的载流子振荡,且太赫兹脉冲特性依赖于载流子的浓度分布,干扰效应的影响以及载流子浓度分布依赖于i层厚度。

关键词：太赫兹技术砷化镓 p-i-n异质结结构干扰效应

结合高斯混合模型与多通道双边滤波的RGBD场景流计算方法

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模式识别与人工智能 2023年第3期36卷 225-241页

作者：王梓歌李盈盈葛利跃陈震张聪炫南昌航空大学江西省图像处理与模式识别重点实验室南昌330063 南昌航空大学测试与光电工程学院南昌330063 南昌航空大学信息工程学院南昌330063 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063

针对现有RGBD场景流计算方法在大位移、运动遮挡等复杂运动场景中存在计算准确性与可靠性较低的问题,文中提出结合高斯混合模型与多通道双边滤波的RGBD场景流计算方法.首先,构造基于高斯混合模型的光流聚类分割模型,从光流中提取目标运... 详细信息

针对现有RGBD场景流计算方法在大位移、运动遮挡等复杂运动场景中存在计算准确性与可靠性较低的问题,文中提出结合高斯混合模型与多通道双边滤波的RGBD场景流计算方法.首先,构造基于高斯混合模型的光流聚类分割模型,从光流中提取目标运动信息,逐层优化深度图分层分割结果,获取高置信度的深度运动分层分割信息.然后,在场景流计算中引入多通道双边滤波优化,建立结合高斯混合模型与多通道双边滤波的RGBD场景流计算模型,克服场景流计算边缘模糊问题.最后,在Middlebury、MPI-Sintel数据集上的实验表明,文中方法在大位移、运动遮挡等复杂运动场景下具有较高的场景流计算准确性和鲁棒性,特别在边缘区域具有较好的保护效果.

关键词： RGBD场景流高斯混合模型多通道双边滤波光流边缘模糊

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双频外差结合相位编码的相位解包裹方法

红外与激光工程 2019年第9期48卷 248-255页

作者：韩旭王霖伏燕军(指导) 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室江西南昌330063 南昌航空大学测试与光电工程学院江西南昌330063

为了使用高频条纹进行一次外差完成相位解包裹,实现高精度测量,提出了双频外差结合相位编码的相位解包裹方法。首先,用两组正弦条纹获得两个包裹相位,进行外差处理得到外差相位;其次,相位编码条纹得到条纹级次后对外差相位展开;最后,由... 详细信息

为了使用高频条纹进行一次外差完成相位解包裹,实现高精度测量,提出了双频外差结合相位编码的相位解包裹方法。首先,用两组正弦条纹获得两个包裹相位,进行外差处理得到外差相位;其次,相位编码条纹得到条纹级次后对外差相位展开;最后,由连续的外差相位对两个包裹相位进行展开,用最高频率的连续相位求得物体的相位信息。实验结果表明:RMS误差为0.038 mm。双频外差合成的周期不需要覆盖整个视场,打破了传统双频外差方法对频率选择的限制,可以用更高频率的条纹进行高精度测量。克服了相位主值误差对使用更高频率条纹进行高精度测量的局限性。

关键词：相位解包裹相位编码双频外差条纹级次

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弱场偏振探测技术灵敏度及噪声的定性分析

红外与激光工程 2020年第3期49卷 301-307页

作者：杜海伟无损检测技术教育部重点实验室(南昌航空大学) 江西南昌330063 南昌航空大学测试与光电工程学院江西南昌330063

弱场偏振探测技术是分子取向探测技术的一种。该探测技术不会破坏无外场取向分子的量子状态从而便于取向后的分子进行各种实际应用,因此这种技术在分子取向的研究中运用较为广泛。详细介绍了弱场偏振探测技术和其改进技术——平衡弱场... 详细信息

弱场偏振探测技术是分子取向探测技术的一种。该探测技术不会破坏无外场取向分子的量子状态从而便于取向后的分子进行各种实际应用,因此这种技术在分子取向的研究中运用较为广泛。详细介绍了弱场偏振探测技术和其改进技术——平衡弱场偏振探测技术的探测原理和实验系统组成,以泰勒级数为基础采用近似方法分析、比较了两种探测技术的灵敏度,探讨了二者的噪声来源和影响。研究发现,在分子取向度较小时,后者的灵敏度比前者较强;探测激光能量涨落较大时,后者的噪声明显低于前者;探测激光能量涨落可以忽略时,二者的噪声大小比较接近。

关键词：分子取向弱场偏振探测灵敏度噪声

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单目图像序列光流三维重建技术研究综述

电子学报 2016年第12期44卷 3044-3052页

作者：张聪炫陈震黎明南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室江西南昌330063 南昌航空大学测试与光电工程学院江西南昌330063

由单目图像序列光流重建物体或场景的三维运动与结构是计算机视觉、图像处理与模式识别等领域的重要研究内容,在机器人视觉、无人机导航、车辆辅助驾驶以及医学影像分析等方面具有重要的应用.本文首先从精度与鲁棒性等方面对单目图像序... 详细信息

由单目图像序列光流重建物体或场景的三维运动与结构是计算机视觉、图像处理与模式识别等领域的重要研究内容,在机器人视觉、无人机导航、车辆辅助驾驶以及医学影像分析等方面具有重要的应用.本文首先从精度与鲁棒性等方面对单目图像序列光流计算及三维重建技术近年来取得的进展进行综述与分析.然后采用Middlebury测试图像序列对HS、LDOF、CLG-TV、SOF、AOFSCNN和Classic+NL等典型光流算法以及Adiv、RMROF、Sekkati和DMDPOF等基于光流的间接与直接重建方法进行实验对比分析,指出各对比方法的优点与不足,归纳各类方法的性能特点与适用范围.最后对利用分数阶微分模型、非局部约束、立体视觉以及深度线索解决亮度突变、非刚性运动、运动遮挡与模糊情况下光流计算及重建模型的局限性与鲁棒性问题进行总结与展望.

关键词：单目图像序列光流运动估计三维重建困难场景鲁棒性

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荧光原理的纸基张力传感器

仪器仪表学报 2022年第5期43卷 8-14页

作者：刘德全张巍巍伍林芳李凤叶强南昌航空大学江西省光电检测技术工程实验室南昌330063 南京体育学院体育教育与人文学院南京210014

针对穿戴应用中传统传感器的穿戴体验差、成本高、构造复杂等问题,本文将具有形变响应特性的荧光材料与纸张结合,构建出荧光压谱原理的新型光学无线张力传感器。传感器的敏感材料是由罗丹明B(RhB)与PDMS混合成的复合荧光材料薄膜,通过... 详细信息

针对穿戴应用中传统传感器的穿戴体验差、成本高、构造复杂等问题,本文将具有形变响应特性的荧光材料与纸张结合,构建出荧光压谱原理的新型光学无线张力传感器。传感器的敏感材料是由罗丹明B(RhB)与PDMS混合成的复合荧光材料薄膜,通过丝网印刷方式涂敷到美工纸带上。RhB的荧光特征随着施加在纸带上的张力而改变,在自制的力加载实验台上标定了该传感器的响应函数,在6 N量程里其张力分辨率可达0.04 N。借助手环和指套将该纸基张力传感器穿戴贴合于手部拇指关节,实验证实可测量手指的屈伸姿态。这是首款基于非波导特性的光学力敏可穿戴器件,具有柔性、亲肤、易回收、极低成本、几乎没有环境污染等显著优点,可作为即用即抛的消费级传感产品用于人体健康评估、关节康复锻炼效果评价和机器人姿态控制。

关键词：纸基传感器张力荧光