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基于流形正则化的图像语义分割算法研究

基于流形正则化的图像语义分割算法研究

作者：宗佳旭辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

基于深度学习的图像语义分割方法,损失函数通常只考虑单个像素点的预测值与真实值之间的交叉熵,未考虑邻近像素对分类结果的影响,影响了语义分割算法精度的提升。针对这一问题,提出了一种流形正则化的图像语义分割算法。首先,通过子图... 详细信息

基于深度学习的图像语义分割方法,损失函数通常只考虑单个像素点的预测值与真实值之间的交叉熵,未考虑邻近像素对分类结果的影响,影响了语义分割算法精度的提升。针对这一问题,提出了一种流形正则化的图像语义分割算法。首先,通过子图像块的划分将原始图像和分割图像分为若干个大小相同的子图像块。其次,通过原始图像和分割图像的子图像块,计算输入数据与预测结果的所处流形曲面上的潜在几何约束关系。然后,利用流形约束的结果优化分割网络中的参数。最后,将流形正则化图像语义分割算法分别部署在全监督的语义分割、半监督的语义分割和弱监督的语义分割三种不同的任务上。为验证所提方法的有效性,针对不同的分割任务设计了多组对比实验。首先,对全监督的图像语义分割,实验在Cityscapes数据集中精度值为78.0%,相比原始网络提高了0.5%;在PASCAL VOC 2012数据集中精度值为69.5%,相比原始网络提高了2.1%。其次,对于半监督和弱监督的图像语义分割,实验在PASCAL VOC 2012数据集上所获取的精度值分别为48.40%和50.0%,相比原始网络提升了3.7%和1.1%,实验结果证明提出的算法优化了语义分割的效果。流形正则化的图像语义分割算法在不提高推理网络计算复杂度的前提下捕获了图像中的上下文信息,降低了网络前向计算过程中造成的本征结构的损失,取得了较好的分割精度,并可以适用于多种不同的分割任务及多种不同的网络模型,具有一定的实用性。该论文有图23幅,表9个,参考文献64篇。

关键词：深度学习全监督语义分割半监督语义分割弱监督语义分割上下文信息捕捉流形正则化

回转类零件形位误差的非接触精密测量系统研究

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回转类零件形位误差的非接触精密测量系统研究

作者：王天煜辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

本文在对激光衍射测量技术及CCD技术进行了较为广泛和深入的理论分析和实验的基础上,探讨了用激光衍射测量技术及CCD技术测量回转类零件形位误差的非接触精密测量方法。在理论研究的基础上,实现自动识别一桢ccD信号暗点个数,对个别暗点... 详细信息

本文在对激光衍射测量技术及CCD技术进行了较为广泛和深入的理论分析和实验的基础上,探讨了用激光衍射测量技术及CCD技术测量回转类零件形位误差的非接触精密测量方法。在理论研究的基础上,实现自动识别一桢ccD信号暗点个数,对个别暗点进行粗略定位,用最小二乘曲线拟合方法实现暗点的精确定位。建立评定回转体形位误差的数学模型,采用半径增量法,在垂直于工件的回转轴线的等间距截面轮廓上,获得等角度间隔的离散采样点采样资料,根据不同的数学模型求得不同评定方法的圆度、圆柱度、同轴度、轴线直线度、跳动等回转体形位误差数值,实现了回转类零件形位误差的综合评定。通过误差分析及实验,表明激光衍射方法测量回转类零件形位误差具有精度高、非接触测量、易实现自动化测量等特点,有很好的实用性。

关键词：激光衍射 CCD 回转类零件形位误差非接触测量

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含夹矸薄煤层的采煤机自适应截割优化研究

含夹矸薄煤层的采煤机自适应截割优化研究

作者：刘伟辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

滚筒采煤机作为井下重要的综采设备,其智能化水平对实现井下高效开采有着重要意义,国内外众多学者对实现采煤机智能截割进行了大量研究,其研究重点集中在滚筒截割过程中对煤岩状态的识别以及对滚筒截割性能的优化,对不同夹矸形态的截割... 详细信息

滚筒采煤机作为井下重要的综采设备,其智能化水平对实现井下高效开采有着重要意义,国内外众多学者对实现采煤机智能截割进行了大量研究,其研究重点集中在滚筒截割过程中对煤岩状态的识别以及对滚筒截割性能的优化,对不同夹矸形态的截割优化问题研究较少。为实现采煤机对不同夹矸形态的智能高效截割,本文提出一套夹矸煤层自适应截割控制方案及流程,以等高式采煤机为研究对象,采用离散元数值模拟的方法,对不同形态的夹矸煤壁进行截割仿真,根据仿真结果对夹矸形态与滚筒运动参数对采煤机截割性能的影响进行了研究分析;根据不同夹矸形态下滚筒扭矩变化特点,对夹矸截割过程进行几何分析并将其划分为两个阶段;对第Ⅰ阶段内的扭矩信号进行特征提取,建立3种神经网络预测模型,对夹矸倾角与夹矸厚度进行预测;建立了采煤机运动参数优化模型,根据第Ⅰ阶段夹矸形态识的别结果,对第Ⅱ阶段内的滚筒运动参数进行优化,其中,不同夹矸倾角的煤壁采用不同的优化方案,对于倾角较小的夹矸煤壁以电机额定功率截割与截割比能耗为目标进行优化,对于倾角较大的夹矸煤壁以电机额定功率为目标进行优化,最后,通过数值模拟的方法对优化后的滚筒运动参数进行截割仿真,对所提方案可行性进行验证,为夹矸煤层高效截割、智能截割提供了重要参考。研究结果表明:夹矸形态对滚筒截割过程中扭矩变化有着重要影响,截割水平夹矸时,滚筒扭矩变化平稳,而截割倾斜夹矸时,滚筒扭矩有明显先增大后减小的变化趋势,且增大过程的扭矩变化要比减小过程更剧烈;夹矸厚度不影响滚筒扭矩的变化趋势,但随着夹矸厚度的增加,滚筒截割比能耗先增大后减小;对于倾斜夹矸,滚筒运动方向对采煤机截割性能有一定影响,从夹矸倾角较小的一侧截割时截割比能耗略低;牵引速度增大时不同形态夹矸煤层下滚筒的电机功率、截割扭矩、扭矩波动系数均会增大,但截割比能耗与截割时间降低;滚筒转速增大时不同形态夹矸煤层下滚筒的截割电机功率降低,截割比能耗与扭矩波动系数增大;BP神经网络、Elman神经网络与GRNN神经网络均能够根据第Ⅰ阶段滚筒扭矩特征对夹矸倾角与夹矸厚度进行有效识别,其中,Elman神经网络对夹矸倾角的预测效果较好,检测组中夹矸倾角最大误差6.41°,BP神经网络对夹矸厚度的预测效果较好,检测组夹矸厚度最大误差21.87mm;通过检验模型验证了优化后的滚筒截割性能均得到有效提升,滚筒截割功率更接近电机额定值,针对性优化方案提高了模型优化效果,对比发现夹矸形态识别精度与截割电机功率预测精度是影响模型优化结果的重要因素。本文研究内容为采煤机高效截割不同形态的夹矸煤层提供了可行方案,为实现含夹矸煤层的采煤机智能截割提供了重要指导。本论文有图68幅,表30个,参考文献72篇。

关键词：含夹矸煤壁夹矸形态离散元法神经网络参数优化

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LDA模型在文本分类中的应用研究

LDA模型在文本分类中的应用研究

作者：王洋辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

计算机的自动化文本分类方式有基于知识工程的领域专家指导分类的研究方法,人为构造分类的方法,但是这个方法的缺陷就是过于依赖人工,凭借专家系统,不能够适用其他计算方式,还有一种是通过统计和机器学习不需要外部知识和资源,并且有较... 详细信息

计算机的自动化文本分类方式有基于知识工程的领域专家指导分类的研究方法,人为构造分类的方法,但是这个方法的缺陷就是过于依赖人工,凭借专家系统,不能够适用其他计算方式,还有一种是通过统计和机器学习不需要外部知识和资源,并且有较好的分类成果。所以,现在大多数人主要以第二种方式进行分析和研究工作,统计与机器学习的文本分类领域应用较广。大多数文本由于词义复杂,字义均有歧义,并主要关键字分散难以合并导致文本分类无法更好的实现,再较早的特征选择方法更是基于对关键词的前提的独立假设,只能解决关键字分散以及高维度的问题,反而忽略了文本本来的语义信息。本文从文章中的语义角度,使用了LDA模型的特征提取方法。但是LDA模型并没有考虑数据输出,只是在原来文本的输入文本中对关键词分配相应的主体,由于留下非关键字,影响了分类的效能增大了主体分布的概率。改进LDA模型有联系的理论积淀。对于LDA模型提取样本从而对整篇文本导致线性能力偏差的问题,提出了使用关键词提取方法提取有效能的词语的首次过滤方式对LDA模型进行改善,重点地描述了使用关键词的处理的相关依据和如何将其实现的过程。进行实验并分析结果。此部分对挑选关键词选择MI算法,LSI算法和LDA主题模型,这种特征提取方法结合的LDA模型,在原文本的标准数据集上分别进行了对比和讨论,我们所说的算法逻辑是正确有效的。针对这种问题这种情况,这篇文章希望将LSI与LDA两种模型相互适应的方法,先把LSI特征提炼并把输入文本对应到低微空间,只留下关键词。然后LDA在更高效和更完善的空间上进行处理标签,获得比较完全的分布图,这就大大的提高了分类效果。该论文有图12幅,表19个,参考文献53篇。

关键词：文本分类语义信息数据输出 LSI模型 LDA模型

冻融循环作用下注浆加固含裂隙砂岩损伤规律研究

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冻融循环作用下注浆加固含裂隙砂岩损伤规律研究

作者：赵洪业辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

我国是世界上寒区面积分布最多的国家之一,随着我国基础建设的重心逐步向地质环境复杂的中西部山区转移,岩石冻融力学特性目前已成为研究热点问题之一。同时,由于隧道内应力的作用,围岩内部大量的微裂隙出现起裂、扩展、闭合和贯通,从... 详细信息

我国是世界上寒区面积分布最多的国家之一,随着我国基础建设的重心逐步向地质环境复杂的中西部山区转移,岩石冻融力学特性目前已成为研究热点问题之一。同时,由于隧道内应力的作用,围岩内部大量的微裂隙出现起裂、扩展、闭合和贯通,从而导致岩石的断裂破坏,影响着隧道围岩的力学性质。隧道注浆可以控制围岩变形与破坏,提高围岩强度和整体性,改善隧道建设及运营期的稳定性,并能有效避免和减少地质灾害发生。因此,若能研究在冻融循环条件下,不同倾角裂隙岩石注浆加固的力学性质和破坏模式,契合国家在寒区工程方面的广泛需求,可以为寒区工程的设计和施工提供一定的工程参考。论文主要将采集的砂岩试样切割成0°、30°、60°、90°倾角裂隙,对裂隙试样进行注浆处理,随后对注浆前后试样进行冻融循环试验和单轴压缩试验,测定其物理参数和力学特性,推导构建冻融循环下宏细观损伤本构模型。随后进行数字散斑试验,分析裂隙试样和注浆后试样的破坏模式。最后,通过PFC软件对隧道开挖时有上部荷载堆积时的收敛变形情况和隧道两侧注浆加固的变形恢复效果进行模拟。主要研究结论如下:(1)砂岩饱水质量和增加量与冻融循环次数呈正相关,与纵波波速呈负相关,其中,60次冻融循环增加的质量最多,波速改变量也最大。裂隙倾角的变化对饱水质量和纵波波速的改变效果不明显,二者的相关性较小。裂隙砂岩注浆后,随着冻融次数和裂隙倾角的变化,其纵波波速的改变量和改变率均明显增加。(2)砂岩试样的强度与冻融次数呈负相关,与裂隙倾角呈正相关。注浆后试样相对于未注浆试样,表现在抗压强度更高,其破坏模式和应力-应变曲线也不同,注浆后预制裂隙两端承受的应力减小,使其破坏模式不仅表现为砂岩裂隙处的剪切滑移破坏,也在裂隙处产生沿斜面的张拉和剪切的次裂纹。(3)基于Lemaitre应变等效假设,将微裂纹的Weibull统计损伤模型与宏观单裂隙的断裂力学模型相结合,建立了冻融循环下含裂隙砂岩注浆前后试样在单轴压缩下的损伤本构模型,并验证了模型的合理性。(4)通过数字散斑试验,可以观察到在未注浆的砂岩中,都产生一条贯通的变形局部化带,预制裂隙对砂岩产生主要的破坏形式为劈裂破坏。在裂隙注浆砂岩散斑图中,主要是一条主变化带两端或者周围产生了很多次变化带,由未注浆时的沿着裂隙的剪切滑移破坏变成注浆时的张拉破坏和斜向滑移破坏。(5)通过采用PFC软件对不同情况下隧道开挖时上部荷载堆积和注浆对隧道的变形恢复效果进行模拟,结果表明注浆后隧道围岩之间的位移减小,隧道收敛变形得到了很好的恢复。该论文有图90幅,表19个,参考文献106篇。

关键词：冻融循环不同倾角裂隙裂隙注浆力学性质本构模型损伤特性

基于健康城市理念居民小区更新改造研究——以辽宁工大东区住宅为例

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基于健康城市理念居民小区更新改造研究——以辽宁工大东区住宅为...

作者：陈佩琪辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

随着城镇化进程的发展,上世纪80、90年代的住宅加速老化,国内城市老旧居民小区生态环境破坏和居民健康水平降低日趋严重。小区生活空间作为影响城市居民健康生活的重要场所,提升其空间品质势在必行,然而,现阶段,老旧小区居民室外空间环... 详细信息

随着城镇化进程的发展,上世纪80、90年代的住宅加速老化,国内城市老旧居民小区生态环境破坏和居民健康水平降低日趋严重。小区生活空间作为影响城市居民健康生活的重要场所,提升其空间品质势在必行,然而,现阶段,老旧小区居民室外空间环境恶劣、活动空间价值凋敝,整体人居环境品质不佳,对居民身心健康造成严重影响,因此亟需对老旧小区生活空间环境进行研究和改善。由于我国目前对老旧居民小区的更新改造尚无明确原则与策略导向,本文旨在通过对健康城市解读并对相关社区更新案例分析,找出小区现存共性问题及最新解决思路,同时,通过文献查阅总结老旧居民小区环境对居民健康的影响,指出小区内环境要素与居民健康影响之间的关联,结合相关研究尝试构建小区更新改造健康评价指标,同时说明健康更新的必要性。从建筑空间、景观空间、交通空间、公共空间四个维度阐述老旧居民小区更新改造策略。最后,在前面的研究基础上,结合辽宁工大东区住宅,延伸健康城市理念到小区更新改造中,对老旧居民小区尝试更新改造设计,主要应用走访、观察等调研方式了解居民实际需求,归纳小区现存突出问题。针对居民需求及小区现状问题提出适宜的具象改造措施。本文的研究希望为接下来老旧小区更新改造设计提供参考,以期为提高小区居民健康水平、改善小区人居环境品质及拓宽小区更新改造提供思路与参考。该论文有图44幅,表8个,参考文献66篇。

关键词：健康城市老旧小区更新改造设计居民

Re基扩散障对梯度NiCoCrAlY涂层循环氧化及热腐蚀性能的影响

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Re基扩散障对梯度NiCoCrAlY涂层循环氧化及热腐蚀性能的影响

作者：李钰坤辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

NiCoCrAlY涂层具有高界面强度、低孔隙率和均匀的成分分布等优异性能,可以在燃气涡轮发动机的叶片上进行沉积。高温腐蚀过程中NiCoCrAlY涂层内的Al元素的大量消耗会导致保护性氧化膜无法长期存在。Al含量的梯度分布可以提高涂层的抗高... 详细信息

NiCoCrAlY涂层具有高界面强度、低孔隙率和均匀的成分分布等优异性能,可以在燃气涡轮发动机的叶片上进行沉积。高温腐蚀过程中NiCoCrAlY涂层内的Al元素的大量消耗会导致保护性氧化膜无法长期存在。Al含量的梯度分布可以提高涂层的抗高温腐蚀性能。然而,Al含量过高会引起的元素互扩散问题,导致氧化膜的开裂。在涂层与基体之间制备一层Ni-Re扩散障可以很好的解决这些难题。本研究中,通过Ni-Re共沉积、电弧离子镀和化学气相渗铝分别制备了NiCoCrAlY涂层、渗铝NiCoCrAlY涂层(G-NiCoCrAlY涂层)和具有Ni-Re扩散障的梯度NiCoCrAlY涂层(RG-NiCoCrAlY涂层)。评估了它们在1050°C下的循环氧化行为和900°C下NaSO/Na Cl(95:5,wt./wt.)混合盐中热腐蚀行为。主要研究内容以及成果如下:***-NiCoCrAlY涂层在循环氧化和热腐蚀试验中均表现最佳,氧化膜保持致密并且对基体保护能力良好;G-NiCoCrAlY涂层次之;NiCoCrAlY涂层表现最差,在600次循环后氧化速率大幅度降低,在热腐蚀100 h后失去了对涂层的保护能力。***-Re扩散障在抑制Al元素向内扩散的同时还可以溶解和固定难熔元素。在减少SRZ和TCP的形成的同时避免了难熔元素向外扩散。3.热腐蚀100 h后,活性元素Y在NiCoCrAlY涂层的氧化膜中富集,降低了涂层的抗热腐蚀能力。RG-NiCoCrAlY涂层中富集了Y、Cr元素,能够有效的延长涂层使用寿命。该论文有图25幅,表9个,参考文献96篇。

关键词： Ni-Re扩散障铝化物涂层循环氧化 TCP 互扩散热腐蚀

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指数平滑与自回归融合预测模型及实证

计算机工程与应用 2022年第14期58卷 269-281页

作者：包研科陈然郑宏杰冯永安王江辽宁工程技术大学理学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学智能工程与数学研究院辽宁阜新123000 北京泛鹏天地科技股份有限公司北京100000 辽宁工程技术大学软件学院辽宁葫芦岛125000

针对银行业务中的隔夜头寸预测问题,融合指数平滑与自回归预测的思想方法,提出了一个时间序列一步预测的微分动力学方程,证明了方程的离散化结构同无隐层BP神经网络的等价性。讨论了模型预测有效性问题,并进行了实证分析。对12个样本预... 详细信息

针对银行业务中的隔夜头寸预测问题,融合指数平滑与自回归预测的思想方法,提出了一个时间序列一步预测的微分动力学方程,证明了方程的离散化结构同无隐层BP神经网络的等价性。讨论了模型预测有效性问题,并进行了实证分析。对12个样本预报偏差的拟合优度检验表明,绝对预报偏差近似服从指数分布;实证分析了环比波动特征同模型预报误差以及预报同态度的关系,表明在一定条件下模型的预报是有效的,同NLP框架下的LSTM和GRU进行了对比实验表明该模型有更好的表现;定义了稳态指数和转折指数来描述时间序列的环比波动特征,分析表明稳态指数和转折指数可以预估模型预报的误差水平和同态度水平;研究了模型前端降噪对预报结果的影响,结果表明前端降噪可以抑制模型预报的“过敏”行为,有利于对时间序列变化趋势的动态跟踪。

关键词：时间序列预测指数平滑自回归 BP神经网络实证分析

维普期刊数据库

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基于NESO的永磁同步电机滑模自抗扰控制

控制工程 2019年第1期26卷 50-54页

作者：侯利民任一夫徐越李秀菊辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125105 葫芦岛供电公司保护自动化所辽宁葫芦岛125100

针对传统的自抗扰控制方法存在参数整定和响应速度问题,提出了一种新型的自抗扰控制器并应用到永磁同步电机调速系统中。利用非线性干扰观测器(NDOB)取代扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)的综合扰动项估计,简化参数整定的... 详细信息

针对传统的自抗扰控制方法存在参数整定和响应速度问题,提出了一种新型的自抗扰控制器并应用到永磁同步电机调速系统中。利用非线性干扰观测器(NDOB)取代扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)的综合扰动项估计,简化参数整定的同时对q轴电流进行直接补偿。在非线性状态误差反馈控制律中引入滑模控制,提高了系统的响应速度和鲁棒性,利用李雅普诺夫理论证明了稳定性。仿真结果表明了该方法的有效性。

关键词：新型扩张状态观测器滑模自抗扰控制永磁同步电机参数整定响应速度