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近红外光谱结合模糊非相关QR分析的生菜储藏时间辨别

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2268-2272页

作者：胡彩平傅兆民许鸿嘉武斌孙俊金陵科技学院计算机工程学院江苏南京211169 江苏大学京江学院江苏镇江212028 滁州职业技术学院信息工程系安徽滁州239000 江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

生菜是人们经常食用的蔬菜之一,生菜的储藏时间是影响生菜新鲜程度的重要因素。所以研究一种简单、快速、非破坏性的生菜储藏时间的鉴别方法是非常必要的。近红外光谱(NIR)分析能快速和准确的获取生菜的近红外光谱,从而实现无损鉴别生... 详细信息

生菜是人们经常食用的蔬菜之一,生菜的储藏时间是影响生菜新鲜程度的重要因素。所以研究一种简单、快速、非破坏性的生菜储藏时间的鉴别方法是非常必要的。近红外光谱(NIR)分析能快速和准确的获取生菜的近红外光谱,从而实现无损鉴别生菜储藏时间。但是生菜的NIR数据中存在噪声信号和冗余信号,为了消除光谱的噪声信号并提取特征信息,提出了一种基于模糊非相关QR分析(FUQRA)的近红外光谱生菜储藏时间鉴别新方法。首先,需要降低原始NIR数据的维数,通过使用主成分分析(PCA)将包含1557个维度的光谱数据降至包含22个维度。然后通过模糊非相关判别转换(FUDT)计算出特征向量,利用特征向量建立鉴别向量矩阵,并进行QR分解,得到最终的鉴别向量矩阵。最后以60个新鲜生菜样本为研究样本,使用K近邻(KNN)方法进行分类,用AntarisⅡ型NIR光谱仪对生菜样品进行近红外光谱检测和数据收集。实验过程中每隔12小时对每个样本进行3次重复检测,将这些数据取平均值作为实验数据。随后利用多元散射校正(MSC)减少近红外光谱中的噪声信号。为了验证所提出方法的有效性,分别将主成分分析(PCA)结合KNN、主成分分析和模糊线性判别分析(FLDA)结合KNN、主成分分析和模糊非相关判别转换(FUDT)结合KNN以及主成分分析和模糊非相关QR分析(FUQRA)结合KNN四种算法分析结果进行比较。将权重指数m的不同取值产生的分类准确率进行比较,选出最合适的权重指数和KNN的参数K:m=2,K=3。最终得到的分类准确率分别为43.33%、96.67%、96.67%和98.33%。可以看出,相比其他三个算法,模糊非相关QR分析可以更好地实现对生菜储藏时间的鉴别。

关键词：近红外光谱模糊线性判别分析模糊非相关判别转换模糊非相关QR分析生菜

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基于改进FCM的冲压件缺陷图像分割算法

计算机工程 2024年

作者：张玉杰高晗陕西科技大学电气与控制工程学院

工业质检过程中，冲压件缺陷图像分割作为缺陷检测的重要环节，直接影响缺陷检测效果。而传统的FCM聚类算法未考虑到空间邻域信息，对于噪声干扰较为敏感，导致分割精度较差；且整体易受初始值的影响，导致收敛速度变慢。针对上述问题... 详细信息

工业质检过程中，冲压件缺陷图像分割作为缺陷检测的重要环节，直接影响缺陷检测效果。而传统的FCM聚类算法未考虑到空间邻域信息，对于噪声干扰较为敏感，导致分割精度较差；且整体易受初始值的影响，导致收敛速度变慢。针对上述问题，本文提出一种改进的FCM算法，采用内核诱导距离中的简单两项代替传统的欧氏距离，将原有的空间像素映射到高维特征空间，提高线性可分概率和计算速度；利用图像像素之间的空间相关性，通过引入改进的马尔可夫随机场对FCM目标函数进行修正，提高了算法的抗噪能力以及分割精度；采用秃鹰搜索算法确定FCM的初始聚类中心，提高了算法的收敛速度，同时也避免了算法易陷入局部极值的情况。为验证改进的FCM算法性能，选取划分熵、划分系数、Xie＿Beni系数以及迭代次数作为评价指标，并与近年来不同学者提出的图像分割算法进行实验对比，验证了算法的有效性。实验结果表明，本文算法具有较好的抗噪能力，能得到较好的缺陷分割效果，对工业上冲压件的缺陷检测有一定程度的应用价值。

关键词：模糊C均值聚类工业应用冲压件缺陷内核诱导距离马尔科夫随机场秃鹰搜索算法

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带时间窗的多机器人系统复杂任务路径规划

南京邮电大学学报（自然科学版） 2024年第2期44卷 83-90页

作者：何舟刘思羽陕西科技大学电气与控制工程学院陕西西安710021 陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021

针对多机器人系统在复杂任务和时间窗双重约束下的路径规划问题,通过改进蚁群算法实现满足以布尔任务给出的轨迹要求及时间窗约束的最短路径规划。首先,根据全局地图信息和布尔任务提出一种基于Dijkstra算法的预处理算法,计算任务区域... 详细信息

针对多机器人系统在复杂任务和时间窗双重约束下的路径规划问题,通过改进蚁群算法实现满足以布尔任务给出的轨迹要求及时间窗约束的最短路径规划。首先,根据全局地图信息和布尔任务提出一种基于Dijkstra算法的预处理算法,计算任务区域之间的最短路径;其次,为了提高求解质量并加快收敛速度,引入基于A∗算法的评估函数改进蚁群算法的启发信息,并结合蚂蚁回退机制,提出一种改进蚁群算法,规划满足任务和时间窗约束的最短路径;最后,通过仿真实验证明所提算法的有效性,并与现有研究进行比较,在求解质量和算法收敛性方面均优于现有方法。

关键词：多机器人系统布尔任务路径规划时间窗

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基于因果推断的业务流程时间异常根因分析方法

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计算机集成制造系统 2024年

作者：郭娜刘聪李彩虹欧阳春倪维健曾庆田山东理工大学电气与电子工程学院山东理工大学计算机科学与技术学院昆士兰科技大学信息系统系山东科技大学计算机科学与工程学院

流程的执行时间通常是关键的业务考核指标，未在规定执行时间内完成的案例和活动均可视为流程时间异常，可能造成超时、客户投诉等风险。因此，剖析流程时间异常的根本原因可有针对性的提出整改方案和干预措施。然而，导致时间异常的潜... 详细信息

流程的执行时间通常是关键的业务考核指标，未在规定执行时间内完成的案例和活动均可视为流程时间异常，可能造成超时、客户投诉等风险。因此，剖析流程时间异常的根本原因可有针对性的提出整改方案和干预措施。然而，导致时间异常的潜在原因繁多难以全面提取，逐一分析严重影响执行效率，并且根本原因分析的准确性难以保证。针对上述问题，为探究业务流程时间异常的根本原因，本文提出一种基于因果推断的业务流程时间异常根因溯源分析框架。首先，扩展事件日志的时间信息和工作负载，提供丰富的候选原因。其次，生成案例和活动执行时间异常因果假设，确定对应的潜在原因，建立案例与活动间的联系以便于根因溯源。然后，应用基于元学习的因果推断方法，估计因果效应以确定因果关系。最后，在5个真实事件日志上与最新方法进行比较，并可视化根因结果。实验结果表明，本文方法可有效提高流程时间异常根因的分析效率，得到更合理的原因。

关键词：业务流程因果推断根本原因时间异常元学习

基于深度强化学习的单通道EEG信号自动睡眠分期算法

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计算机应用研究 2024年

作者：赵彦晶周强刘鑫李婉田蕴郅陕西科技大学电气与控制工程学院陕西科技大学电子信息与人工智能学院陕西省人工智能联合实验室

目前，基于脑电(EEG)信号的人体睡眠分期方法呈现出单通道和网络模型深度化的趋势，然而单通道信息采集使得EEG失去大脑区域的位置信息，EEG中表征睡眠阶段的特征趋向稀疏化因而难以提取，同时深度网络的共性问题——模型及其训练的超... 详细信息

目前，基于脑电(EEG)信号的人体睡眠分期方法呈现出单通道和网络模型深度化的趋势，然而单通道信息采集使得EEG失去大脑区域的位置信息，EEG中表征睡眠阶段的特征趋向稀疏化因而难以提取，同时深度网络的共性问题——模型及其训练的超参数的人工设定使得训练过程盲目且低效，这些问题导致自动睡眠分期方法的准确率低。为此，提出利用密集连接网络(DenseNet)对模型层间特征重用功能，挖掘深藏于EEG信号中的睡眠状态信息，针对单通道EEG信号在频域上的低频特性以及时域上长程依赖特性，对DenseNet模型进行了改进，实现了人体睡眠的快速和精确分期；为进一步提升DenseNet性能，使用深度确定性策略梯度(DDPG)算法，在网络学习训练过程中利用强化学习思想对DenseNet关键超参数进行在线优化和自动调节。实验结果表明，该算法模型在Sleep-EDFx数据集上的分期准确率达到89.23%，总体效果优于近年来其他先进分期算法，表现出良好的应用前景。

关键词：睡眠分期密集连接网络深度强化学习超参数在线优化

含T接逆变型分布式电源配电网的自适应距离保护

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可再生能源 2024年第1期42卷 64-70页

作者：赵建文张鸿波胡雨佳西安科技大学电气与控制工程学院陕西西安710600

大量逆变型分布式电源(Inverter Interfaced Distributed Generation,IIDG)接入配电网,传统继电保护技术的可靠性无法满足。为了提高配电网供电可靠性,适应可再生能源大量渗透的新型电力系统,针对含T形接入IIDG的配电网,文章提出了一种... 详细信息

大量逆变型分布式电源(Inverter Interfaced Distributed Generation,IIDG)接入配电网,传统继电保护技术的可靠性无法满足。为了提高配电网供电可靠性,适应可再生能源大量渗透的新型电力系统,针对含T形接入IIDG的配电网,文章提出了一种自适应性的距离保护方案。分析了故障发生在不同位置对保护的影响,根据IIDG在系统发生故障时的输出特性,通过BP神经网络利用保护本地电气信息计算IIDG的输出电流,实时整定动作值。该方法由于无需与远方通信,动作速度快,并且减少了通信系统的投资。最后在MATLAB中建立了含T形接入IIDG的10 kV配电网模型,并与传统距离保护进行了对比,验证了该保护方法的优越性。

关键词：逆变型分布式电源 T形自适应保护距离保护

基于Raptor编码的多输入多输出光通信系统设计

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广西科学 2024年第1期31卷 119-125页

作者：郝兵吴迪萧威河套学院数学与计算机系内蒙古巴彦淖尔015000 哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001

为了提高可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统的复用增益,本文提出一种基于多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)的固定比例像素化VLC系统。系统首先执行空间角度映射,使数据的传送可在角域中进行;同时利用R... 详细信息

为了提高可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统的复用增益,本文提出一种基于多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)的固定比例像素化VLC系统。系统首先执行空间角度映射,使数据的传送可在角域中进行;同时利用Raptor编码方法来跟踪由于窗口截断而引起的数据信道特性变化;然后对于使用高速相机捕捉到的一系列时变图像,利用散景效应获得所有链路距离上的固定比例图像。实验利用液晶显示器和高速相机,对所提出的VLC系统进行了验证。与传统的像素化MIMO系统相比,本文所提出的系统在未对准朝向的情境下具有更高的鲁棒性,从而在多路复用场景有着广泛的应用前景。

关键词：多输入多输出可见光通信 Raptor编码空间角度映射固定比例

增强型金枪鱼群优化指数熵的砂粒显微图像分割

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光学精密工程 2024年第8期32卷 1199-1211页

作者：王梦菲王卫星徐琨李理敏长安大学信息学院陕西西安710064 温州大学电气与电子工程学院浙江温州325035

砂粒显微图像分割可以辅助地质评估,但因其种类繁多,特征复杂,为分割的准确度带来了挑战。针对该类图像提出一种增强型金枪鱼群优化指数熵的分割方法(ETSO-EXP),可以有效保留各类砂粒的纹理特征。首先,针对金枪鱼群优化算法(TSO)在全局... 详细信息

砂粒显微图像分割可以辅助地质评估,但因其种类繁多,特征复杂,为分割的准确度带来了挑战。针对该类图像提出一种增强型金枪鱼群优化指数熵的分割方法(ETSO-EXP),可以有效保留各类砂粒的纹理特征。首先,针对金枪鱼群优化算法(TSO)在全局搜索与局部开发上的若干不足,提出了混沌扰动策略、动态权重策略和余弦干扰策略对其增强,基准函数实验表明ETSO大幅提高了收敛精度,小幅提高了收敛速度。其次,将ETSO用于确定EXP的分割阈值,以分割图像的信息量为标准验证了该方案的可行性。最后,在雅鲁藏布江砂粒显微图像数据集上进行分割实验,与TSO-EXP相比,ETSO-EXP分割的图像在峰值信噪比、结构相似性、特征相似度和寻优速度的评估上分别达到了18.78%,6.85%,4.16%和3.83%的提升,在同类分割方法中性能最优。结果表明,分割方法ETSO-EXP对于对比度较高、纹理丰富或砂粒碎屑尺寸差异较大的图像都具有较高的分割精度和计算速度。

关键词：砂粒显微图像图像分割指数熵金枪鱼群优化

基于IPOA- LSSVM模型的高压直流输电线路故障定位

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南京信息工程大学学报 2024年

作者：商立群刘晗郝天奇李钊李朝彪邓力文西安科技大学电气与控制工程学院

故障定位在长距离高压直流输电系统中起着至关重要的作用。针对线路衰减系数计算不准和二次波头难以捕捉的问题，提出了一种改进鹈鹕优化算法（IPOA）优化最小二乘支持向量（LSSVM）的故障定位模型。根据行波衰减原理，推导故障距离和... 详细信息

故障定位在长距离高压直流输电系统中起着至关重要的作用。针对线路衰减系数计算不准和二次波头难以捕捉的问题，提出了一种改进鹈鹕优化算法（IPOA）优化最小二乘支持向量（LSSVM）的故障定位模型。根据行波衰减原理，推导故障距离和线路两端线模分量模极大值比的计算公式，发现二者具有非线性关系。使用LSSVM泛化二者之间的关系，将改进后的POA算法对LSSVM的关键参数进行寻优，建立IPOA- LSSVM故障定位模型。通过在两端采集故障信号，对其进行小波变换得到首波头幅值比作为模型的输入量，故障距离作为输出量进行仿真验证。仿真结果表明，该模型不受过渡电阻和故障类型的影响，能够可靠准确地定位。

关键词：故障定位高压直流输电系统首波头幅值比改进鹈鹕优化算法最小二乘支持向量机