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Towed line array sonar platform noise suppression based on spatial matrix filtering technology 被引量:5
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作者 HAN Dong LI Jian +2 位作者 KANG Chunyu HUANG Haining LI Qihu 《Chinese Journal of Acoustics》 2013年第4期379-390,共12页
The spatial matrix filter was designed and used for solving the problem to detect a weak target who was influenced by the strong nearby platform noise interference of the towed line array sonar. The MFP technology and... The spatial matrix filter was designed and used for solving the problem to detect a weak target who was influenced by the strong nearby platform noise interference of the towed line array sonar. The MFP technology and the DOA estimation technology were combined together by using the sound propagation characteristics of both target and interference. The spatial matrix filter with platform noise zero response constraint was designed by the near-field platform noise normal modes copy vectors and the far-field plane wave bearing vectors together. The optimal solution of the optimization problem for designing the spatial matrix filter was deduced directly, and it was simplified by the generalized singular value decomposition. The total response error to the plane wave bearing vectors and the total response to the platform noise copy vectors were given. The phenomena that strong interferences existed in the bearing course and blind areas existed after filtering were analyzed by the correlation between the plat- form noise copy vectors and the plane wave bearing vectors. It could be found from simulations that it has less blind area and higher detection ability by using the spatial matrix filtering technology. 展开更多
关键词 LINE Towed line array sonar platform noise suppression based on spatial matrix filtering technology
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Implicit Trust Based Context-Aware Matrix Factorization for Collaborative Filtering
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作者 LI Ji-yun SUN Cai-qi 《Journal of Donghua University(English Edition)》 EI CAS 2016年第6期914-919,共6页
Matrix factorization (MF) has been proved to be a very effective technique for collaborative filtering ( CF), and hence has been widely adopted in today's recommender systems, Yet due to its lack of consideration... Matrix factorization (MF) has been proved to be a very effective technique for collaborative filtering ( CF), and hence has been widely adopted in today's recommender systems, Yet due to its lack of consideration of the users' and items' local structures, the recommendation accuracy is not fully satisfied. By taking the trusts among users' and between items' effect on rating information into consideration, trust-aware recommendation systems (TARS) made a relatively good performance. In this paper, a method of incorporating trust into MF was proposed by building user-based and item-based implicit trust network under different contexts and implementing two implicit trust-based context-aware MF (]TMF) models. Experimental results proved the effectiveness of the methods. 展开更多
关键词 matrix factorization(MF) collaborative filtering(CF) implicit trust network contex aware
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结合注意力机制和Gabor滤波器的人脸伪造检测
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作者 罗维薇 岳田田 雷琴 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期27-33,共7页
针对假人脸和真实人脸纹理的显著差异,提出了一种基于纹理特征的人脸伪造检测模型.首先,以ResNet18为主干网络,结合通道注意力机制和残差网络解决网络退化的问题,并建立通道之间的联系以提取深层特征;其次,运用自相关矩阵来量化图像块... 针对假人脸和真实人脸纹理的显著差异,提出了一种基于纹理特征的人脸伪造检测模型.首先,以ResNet18为主干网络,结合通道注意力机制和残差网络解决网络退化的问题,并建立通道之间的联系以提取深层特征;其次,运用自相关矩阵来量化图像块之间的相关性,捕捉图像中不同尺度的特征以获取全局统计特征;最后,通过在自相关模块的每个池化层后引入Gabor滤波器,提取图像的局部纹理特征,全面描述图像内容,并采用Softmax函数对输入图像进行层次化分类.实验结果表明,对于不同的图像增强方法编辑的假图像,该方法有效提升了检测准确率. 展开更多
关键词 人脸伪造检测 残差网络 注意力机制 自相关矩阵 GABOR滤波器
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Application of the N + 2 Transversal Network Method to the Study of a Coupled Resonator Filter
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作者 Charmolavy Goslavy Lionel Nkouka Moukengue Conrad Onésime Oboulhas Tsahat +2 位作者 Haroun Abba Labane Barol Mafouna Kiminou Achille Makouka 《Open Journal of Applied Sciences》 2024年第6期1412-1424,共13页
This paper presents a new approach to synthesize admittance function polynomials and coupling matrices for coupled resonator filters. The N + 2 transversal network method is applied to study a coupled resonator f... This paper presents a new approach to synthesize admittance function polynomials and coupling matrices for coupled resonator filters. The N + 2 transversal network method is applied to study a coupled resonator filter. This method allowed us to determine the polynomials of the reflection and transmission coefficients. A study is made for a 4 poles filter with 2 transmission zeros between the N + 2 transversal network method and the one found in the literature. A MATLAB code was designed for the numerical simulation of these coefficients for the 6, 8, and 10 pole filter with 4 transmission zeros. 展开更多
关键词 Resonator filter Coupling matrix Transmission Zero Transversal Network Method
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5G通信中的多频段毫米波信道高吞吐量跟踪方法 被引量:3
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作者 唐婧 彭春富 赵武初 《计算机测量与控制》 2025年第2期137-142,共6页
5G通信系统中,毫米波通信主机吞吐量不达标会影响通信设备在信道组织内对信息参量的分配能力,从而使得毫米波主机在原通信节点处无法实现对预设信道组织的准确跟踪;为解决5G通信中的多频段毫米波信道准确跟踪问题,研究了5G专网的多频段... 5G通信系统中,毫米波通信主机吞吐量不达标会影响通信设备在信道组织内对信息参量的分配能力,从而使得毫米波主机在原通信节点处无法实现对预设信道组织的准确跟踪;为解决5G通信中的多频段毫米波信道准确跟踪问题,研究了5G专网的多频段毫米波信道高吞吐量跟踪方法;设计多频段通信谐振器,通过设置合理的通信位置,优化谐振器的布局,并在毫米波滤波器中,解析多频段通信谐振器中的毫米波通信数据,通过赋予不同通信数据不同权重指标的方式,进行多频段目标通信频段匹配;由此,通过信道矩阵和IRS反射元对基站的调整,动态地改变信号的传播路径和特性,优化毫米波信道目标吞吐量,完成5G通信中的多频段毫米波信道跟踪;实验结果表明,应用上述方法跟踪毫米波信道组织的过程中,通信主机吞吐量达标,符合在信道组织内精准分配信息参量、实现信道准确跟踪的应用需求。 展开更多
关键词 5G专网 毫米波信道跟踪 多频段通信谐振器 毫米波滤波器 信道矩阵 IRS反射元
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基于李群不确定映射的冗余IMU鲁棒CI融合姿态估计
6
作者 仇翔 石水萌 +1 位作者 胡中尧 陈博 《控制与决策》 北大核心 2025年第1期345-352,共8页
针对冗余惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)姿态估计问题,通过采用不变扩展卡尔曼滤波器结构,将被估计系统动态特性建模为矩阵李群和偏差向量的混合模型,从而设计基于协方差在线校正的局部IMU姿态估计器.在此基础上,采用对... 针对冗余惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)姿态估计问题,通过采用不变扩展卡尔曼滤波器结构,将被估计系统动态特性建模为矩阵李群和偏差向量的混合模型,从而设计基于协方差在线校正的局部IMU姿态估计器.在此基础上,采用对数映射将李群不确定性映射到向量空间,进而构造依赖于局部姿态估计器参数的分布式融合问题,从而设计基于李群的鲁棒协方差交叉融合准则.特别地,为解决局部估计器之间互协方差未知的问题,通过引入先验容差来约束未知互协方差,从而提供低保守性的协方差上界以提高融合估计性能,形成一种具有双层结构的冗余IMU姿态估计方法.最后在下肢外骨骼康复机器人平台上验证所提出算法的有效性. 展开更多
关键词 姿态估计 冗余IMU 不变卡尔曼滤波 矩阵李群 协方差交叉
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一种基于变分贝叶斯理论的椭圆形扩展目标跟踪方法
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作者 陈辉 王莉 +1 位作者 张天佑 张光华 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第3期81-88,共8页
针对厚尾噪声条件下椭圆扩展目标跟踪问题,基于变分贝叶斯推断提出了一种鲁棒性学生t椭圆形扩展目标跟踪方法.首先,采用学生t分布对非高斯厚尾过程和量测噪声进行建模,利用K-L散度寻找最接近学生t分布的高斯分布,并将后验概率密度近似... 针对厚尾噪声条件下椭圆扩展目标跟踪问题,基于变分贝叶斯推断提出了一种鲁棒性学生t椭圆形扩展目标跟踪方法.首先,采用学生t分布对非高斯厚尾过程和量测噪声进行建模,利用K-L散度寻找最接近学生t分布的高斯分布,并将后验概率密度近似为高斯分布.其次,用服从逆威沙特分布的随机正定矩阵来描述椭圆形状大小和方向,然后基于分层高斯状态空间模型和变分贝叶斯方法推导出未知尺度矩阵和辅助随机变量,联合递推出目标的运动状态和形状扩展状态.最后,通过构建相应的仿真实验验证了所提算法的有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 扩展目标跟踪 厚尾噪声 变分贝叶斯滤波 随机矩阵
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基于广义最大相关熵准则的几何滤波方法
8
作者 杨旭升 夏晓翠 +2 位作者 金宇强 顾欣星 张文安 《自动化学报》 北大核心 2025年第7期1612-1625,共14页
几何滤波是一种利用观测数据对流形上几何状态进行最优估计的方法,对刚体位姿估计具有重要作用和意义.针对非高斯条件下几何滤波性能下降的问题,提出一种基于广义最大相关熵准则(GMCC)的几何滤波方法.首先,根据流形上几何状态演化关系,... 几何滤波是一种利用观测数据对流形上几何状态进行最优估计的方法,对刚体位姿估计具有重要作用和意义.针对非高斯条件下几何滤波性能下降的问题,提出一种基于广义最大相关熵准则(GMCC)的几何滤波方法.首先,根据流形上几何状态演化关系,采用流形无迹变换进行状态预测.其次,为抑制非高斯噪声引起的不利影响,将广义最大相关熵准则推广到流形上,实现对预测状态的修正来提高滤波的鲁棒性.然后,针对由GMCC引出的流形非线性优化问题,设计流形上的统计线性化方法,以及采用黎曼流形优化和定点迭代法求解优化问题.特别地,设计一种广义高斯核参数自适应调整策略,用于在线调整广义相关熵的超参数.最后,仿真结果表明,相较于现有方法,所提方法具有更高的精度和鲁棒性. 展开更多
关键词 几何滤波 卡尔曼滤波 广义相关熵 矩阵李群
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基于平滑流式预测误差滤波的多道反褶积方法
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作者 秦宁 李凌云 +3 位作者 田坤 李傲伟 孙小东 赵亮 《石油物探》 北大核心 2025年第5期854-863,共10页
地震反褶积是提高地震资料分辨率的有效方法,在偏移成像和储层预测等领域发挥着重要作用。传统的反褶积方法通常基于平稳条件采用逐道反演策略进行,虽然可以在一定程度上提高地震记录的分辨率,但缺乏空间约束会导致处理结果的空间连续... 地震反褶积是提高地震资料分辨率的有效方法,在偏移成像和储层预测等领域发挥着重要作用。传统的反褶积方法通常基于平稳条件采用逐道反演策略进行,虽然可以在一定程度上提高地震记录的分辨率,但缺乏空间约束会导致处理结果的空间连续性较差。因此,提出了一种基于流式预测误差滤波器的多道反褶积方法。该方法利用时间和空间约束实现多道自适应反褶积,提高非平稳地震数据反褶积结果的空间连续性。同时,引入平滑矩阵,有利于保护边界和地质构造不被模糊化,对于地质构造复杂的地区尤为重要。新的反褶积方法能有效提高地震数据的纵向分辨率,同时,经过流计算减少计算量,适合处理非平稳的大规模数据。合成数据处理结果表明,加入空间约束能够改善反褶积结果的空间连续性,实际数据处理结果验证了该方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 多道反褶积 流式预测误差滤波 空间连续性 平滑矩阵 非平稳地震数据
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面向PMSM无位置传感器控制的IFLO-UKF噪声协方差自适应优化算法
10
作者 简献忠 支佳乐 郭强 《包装工程》 北大核心 2025年第19期207-217,共11页
目的为了提高包装生产线中永磁同步电机(PMSM)的控制性能,降低对霍尔传感器的依赖,构建高精度、低成本的无感控制系统,提出一种基于改进伞蜥优化算法(IFLO)与UKF结合的PMSM无位置传感器控制算法。方法首先,采用基于Sine混沌映射的透镜... 目的为了提高包装生产线中永磁同步电机(PMSM)的控制性能,降低对霍尔传感器的依赖,构建高精度、低成本的无感控制系统,提出一种基于改进伞蜥优化算法(IFLO)与UKF结合的PMSM无位置传感器控制算法。方法首先,采用基于Sine混沌映射的透镜反向学习机制对FLO算法进行改进,解决FLO算法中初始种群多样性不足的问题;其次,引入基于Lévy分布的自适应鹈鹕水面飞行机制,解决FLO存在的精度不足和易陷入局部解等问题;最后,利用IFLO算法优化UKF的过程噪声协方差矩阵Q和测量噪声协方差矩阵R,缩小转子转速的跟踪误差。结果IFLO算法的有效性已通过基准函数测试得以验证。仿真结果显示,IFLO-UKF方法在转速估计中,其稳态均值绝对误差为2.07 rad/min;在位置估计中,其稳态均值绝对误差为0.0197 rad。与现有方法相比,速度估计误差缩小至原来的29.4%,位置估计误差缩小至原来的23.8%。结论所提出的IFLO-UKF融合策略在提升无位置传感PMSM控制精度方面展现出良好效果,具有较强的应用潜力。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无迹卡尔曼滤波 噪声协方差矩阵优化 伞蜥优化算法
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GLCM_PSO优化的Gabor滤波烟盒划痕检测
11
作者 陈琳 章旭 +2 位作者 王龙友 付钰 韦文 《制造业自动化》 2025年第6期42-47,共6页
针对烟盒质量检测中划痕缺陷识别准确率低、实时性差等问题,提出基于条纹纹理统计量(Stripe)构建的粒子群(PSO)优化Gabor滤波参数的划痕特征增强方法。在使用灰度共生矩阵(GLCM)提取Gabor滤波图像特征的基础上,设计条纹纹理统计量以量... 针对烟盒质量检测中划痕缺陷识别准确率低、实时性差等问题,提出基于条纹纹理统计量(Stripe)构建的粒子群(PSO)优化Gabor滤波参数的划痕特征增强方法。在使用灰度共生矩阵(GLCM)提取Gabor滤波图像特征的基础上,设计条纹纹理统计量以量化复杂背景下的“划痕”特征。图像方差和条纹纹理统计量共同构成粒子群优化算法的适应度函数,适应度值与滤波器提取划痕效果呈现强耦合性。采用具有不同角度的Gabor滤波器组成滤波器组,通过计算输出的多维图像中每个像素的均值获取图像模板,并利用图像蒙板去除背景干扰,从而判断图像中是否存在划痕缺陷。光学平台采集的图像数据集验证结果表明,即使在划痕受到不同程度背景干扰的情况下,Stripe_PSO方法依然可以保证准确率和召回率在90%以上,能够有效检测烟盒上色差不明显的划痕。 展开更多
关键词 烟盒划痕检测 灰度共生矩阵 粒子群优化 GABOR滤波
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基于傅里叶描述子轮廓滤波的茶鲜叶分级特征提取的改进研究
12
作者 颜国霖 郑思凡 +1 位作者 刘佳运 肖赞茗 《延边大学学报(自然科学版)》 2025年第2期57-65,共9页
针对茶叶自动化分级中因轮廓噪声而导致的特征混淆问题,提出了一种基于傅里叶描述子轮廓滤波的特征优化方法.首先利用傅里叶描述子滤除高频噪声,以此突出茶鲜叶不同品质轮廓的本质拓扑结构特征和压缩次要特征;其次在Hu矩、Zernike矩的KN... 针对茶叶自动化分级中因轮廓噪声而导致的特征混淆问题,提出了一种基于傅里叶描述子轮廓滤波的特征优化方法.首先利用傅里叶描述子滤除高频噪声,以此突出茶鲜叶不同品质轮廓的本质拓扑结构特征和压缩次要特征;其次在Hu矩、Zernike矩的KNN分类器上和传统深度学习模型(YOLOv5-s、YOLOX-tiny)上对轮廓滤波前后的特征提取性能进行了对比验证.在涵盖不同季节、海拔、光照、土质、施肥、树龄等3600个茶鲜叶样本数据集上进行试验,结果表明,轮廓平滑可显著提升特征区分性,其中Hu矩和Zernike矩的类间散度分别提高了37%和21%,类内散度分别降低了2.5%和11.9%.YOLOv5-s和YOLOX-tiny类间散度分别提高了37.9%和28.0%,类内散度分别降低了16.8%和14.4%.KNN、YOLOv5-s和YOLOX-tiny 3种模型的平均分类精度分别提升了9.38%、4.25%、4.00%,YOLOv5-s和YOLOX-tiny的训练效率分别提升了7.7%和9.2%,正向推理时间分别降低6.7%和8.3%,收敛需要的训练周期平均减少25轮次.上述表明,基于傅里叶描述子的轮廓滤波可显著提高模型特征提取的判别力与模型识别的准确率,以及提高模型训练效率与收敛速度,因此该方法可为茶叶的自动化分级技术的图像识别特征优化工程研究提供参考. 展开更多
关键词 茶鲜叶 图像识别 形状不变矩特征 傅里叶描述子 轮廓滤波 散度矩阵
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基于改进Frangi滤波的芯片表面缺陷检测算法
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作者 何钢 朱峰 +1 位作者 邹华涛 姚远 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第10期3785-3793,共9页
针对复杂纹理芯片表面缺陷检测困难的问题,提出一种基于改进Frangi滤波的芯片表面缺陷检测算法。改进算法突破了传统Frangi滤波仅能有效增强线状缺陷的限制,在原算法模型的基础上,先将圆形结构抑制项去除,再采用优化后的频率调谐(FT)显... 针对复杂纹理芯片表面缺陷检测困难的问题,提出一种基于改进Frangi滤波的芯片表面缺陷检测算法。改进算法突破了传统Frangi滤波仅能有效增强线状缺陷的限制,在原算法模型的基础上,先将圆形结构抑制项去除,再采用优化后的频率调谐(FT)显著性检测算法对背景判定条件进行改进,最后加入所构建的块状缺陷响应项,得到新型多特征响应函数。实验结果表明,改进算法能够有效增强芯片表面各类缺陷,平均检测率达到97.3%,较原算法提升46%。与同类检测算法相比,改进算法在弱划痕检测方面优势明显,划痕检测率达到90%。此外,算法平均耗时仅0.08 s,满足实时检测需求。 展开更多
关键词 芯片缺陷检测 Frangi滤波 多特征响应 HESSIAN矩阵 显著性检测
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基于AIMM-CKF的机动目标跟踪算法 被引量:1
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作者 王威 宫淑丽 李晓明 《电光与控制》 北大核心 2025年第5期1-6,共6页
针对传统交互式多模型(IMM)算法概率转移矩阵固定导致跟踪精度低的问题,提出概率转移矩阵自适应IMM(AIMM)算法,主要做法是基于相邻时刻模型概率变化信息和当前时刻不同模型后验概率信息,引入马尔可夫矩阵元素修正函数,实时调整概率转移... 针对传统交互式多模型(IMM)算法概率转移矩阵固定导致跟踪精度低的问题,提出概率转移矩阵自适应IMM(AIMM)算法,主要做法是基于相邻时刻模型概率变化信息和当前时刻不同模型后验概率信息,引入马尔可夫矩阵元素修正函数,实时调整概率转移矩阵的每个元素,最后结合容积卡尔曼滤波(CKF)并设置仿真实验验证所提算法的有效性。仿真结果表明:所提的AIMM-CKF算法有效提高了匹配模型的概率和模型切换的速度,与传统IMM-CKF算法以及其他自适应算法相比具有更好的跟踪效果。 展开更多
关键词 机动目标跟踪 交互式多模型 马尔可夫概率转移矩阵 容积卡尔曼滤波
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基于灰度共生矩阵的航海雷达图像海面风向反演算法
15
作者 王慧 于大涛 +3 位作者 李诗语 邱海洋 朱志宇 智鹏飞 《海洋环境科学》 北大核心 2025年第1期135-144,共10页
针对现有航海雷达图像空间域反演海面风向算法的缺陷,本文提出一种基于灰度共生矩阵角度估计的海面风向反演算法。首先,对小尺度风条纹特征所有像素点进行分类,获取优势像素类别。其次,利用高斯滤波方法获取主要趋势所在像素,并对其进... 针对现有航海雷达图像空间域反演海面风向算法的缺陷,本文提出一种基于灰度共生矩阵角度估计的海面风向反演算法。首先,对小尺度风条纹特征所有像素点进行分类,获取优势像素类别。其次,利用高斯滤波方法获取主要趋势所在像素,并对其进行再分配。最后,利用灰度共生矩阵进行角度估计,根据小尺度风条纹与海面风向关系确定出海面风向信息。在进行计算时矩阵的空间分布发生变化,自动解决了海面风向反演的180°模糊问题。为了验证算法的有效性,本文利用东海实测海洋数据开展实验,结果显示本文算法风向反演结果与参考风向的相关系数达到0.93,均方根误差仅为6.05°,并且该算法有效降低了降雨对风向反演过程的影响,具有很好的工程应用能力。 展开更多
关键词 灰度共生矩阵 高斯滤波 海面风向 航海雷达图像 180°模糊问题
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基于改进自适应交互式多模型无迹卡尔曼滤波算法的车辆目标跟踪
16
作者 南奔洋 匡兵 景晖 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第11期4605-4611,共7页
为解决传统交互式多模型(interactive multiple model, IMM)算法在车辆目标跟踪中存在模型概率变化不明显和跟踪精度不足问题,提出一种改进的自适应IMM-UKF(unscented Kalman filter)算法。首先采用匀速直线、匀加速直线和匀速转弯来建... 为解决传统交互式多模型(interactive multiple model, IMM)算法在车辆目标跟踪中存在模型概率变化不明显和跟踪精度不足问题,提出一种改进的自适应IMM-UKF(unscented Kalman filter)算法。首先采用匀速直线、匀加速直线和匀速转弯来建立车辆的运动模型,并通过无迹卡尔曼滤波对车辆目标进行跟踪。然后将子模型概率变化率作为IMM算法修正参数,对马尔可夫矩阵主对角线和非主对角线元素采用不同的修正策略。最后设置判定窗修正归一化后的马尔可夫矩阵主对角线元素,以扩大匹配模型的概率。结果表明,改进算法模型概率变化更加明显,位置和速度均方根误差均要小于原有算法,有效地提高了跟踪精度。 展开更多
关键词 目标跟踪 交互式多模型 自适应 马尔可夫矩阵 无迹卡尔曼滤波
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基于断裂信号增强处理的南海N区潜山裂缝预测研究
17
作者 郭田雨 熊晓军 +1 位作者 李明 王朝 《地球物理学进展》 北大核心 2025年第4期1639-1648,共10页
南海N区的复杂潜山裂缝带因埋藏深度大、地震反射信号弱、地层倾角大和主频低等特征,导致预测面临诸多挑战.常规裂缝预测方法难以准确描绘裂缝发育带及其展布特征.本文从断裂信号增强处理的角度出发,提出了一种适用于研究区的复杂潜山... 南海N区的复杂潜山裂缝带因埋藏深度大、地震反射信号弱、地层倾角大和主频低等特征,导致预测面临诸多挑战.常规裂缝预测方法难以准确描绘裂缝发育带及其展布特征.本文从断裂信号增强处理的角度出发,提出了一种适用于研究区的复杂潜山裂缝带预测技术,首先对地震数据进行构造导向滤波,然后采用灰度共生矩阵沿不同方向计算纹理滤波,获得多方向的断裂带敏感数据体,并进行相干增强处理.最终优选出最佳的断裂带敏感数据体,结合相干增强和曲率进行多属性融合.该方法在研究区应用中,与单一的相干增强和曲率结果相比,能够更精细地刻画不同尺度的裂缝条带,清晰描绘断裂特征,提高了裂缝预测的准确性. 展开更多
关键词 构造导向滤波 灰度共生矩阵 纹理滤波 相干体 断裂增强
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基于图像纹理特征和决策树的水产养殖饲料投喂智能控制 被引量:1
18
作者 高仪灵 沙宗尧 +4 位作者 张楚一 乔浩峰 汤蓉 李大鹏 王春芳 《农业工程学报》 北大核心 2025年第8期183-193,共11页
针对传统人工投喂方式存在劳动强度大、投喂精度低等问题,该研究提出一种基于图像纹理分析与决策树模型的智能投喂控制方法,运用Gabor滤波器进行图像纹理增强,继而通过灰度共生矩阵、灰度差方统计量和直方图统计,提取水产养殖不同摄食... 针对传统人工投喂方式存在劳动强度大、投喂精度低等问题,该研究提出一种基于图像纹理分析与决策树模型的智能投喂控制方法,运用Gabor滤波器进行图像纹理增强,继而通过灰度共生矩阵、灰度差方统计量和直方图统计,提取水产养殖不同摄食状态的纹理特征,据此构建决策树模型。以黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)为研究对象,在循环水养殖系统中进行智能投喂控制试验,采集投喂前2 min及投喂开始后2 min的视频数据作为训练数据集,通过上述图像纹理特征值提取方法,构建了鱼群摄食状态判别决策树,并采用交叉验证评估决策树的准确性。结果表明,该模型在训练集上的准确率达到98.96%,在测试集上的准确率达到95.83%。在每一轮饲料投喂周期内,通过投喂前及投喂阶段开始的前期视频图像构建决策树模型,可判别鱼群的摄食状态,从而完成对该轮次饲料投喂后期阶段的智能控制。该研究提出对视频图像纹理特征的自适应提取,形成可指示鱼群摄食状态的纹理特征指标,并构建易于理解的决策树模型,通过视频图像纹理提取及“实时训练-实时控制”的动态建模方法,可为水产养殖中不同养殖场景下的智能饲料投喂提供可靠方法。 展开更多
关键词 水产养殖 图像纹理 GABOR滤波器 灰度共生矩阵 鱼群 摄食状态
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三相变频器回路串联故障电弧检测方法研究
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作者 高洪鑫 王坤远 +1 位作者 王智勇 蔡佳成 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第1期203-215,共13页
串联故障电弧是引发电气火灾的主要因素之一,针对未知工况条件下串联故障电弧难以准确检测的问题,提出了一种基于实时训练更新核极限学习机(KELM)预测模型的串联故障电弧检测方法。首先,利用三相电动机和变频器负载开展了不同电源谐波... 串联故障电弧是引发电气火灾的主要因素之一,针对未知工况条件下串联故障电弧难以准确检测的问题,提出了一种基于实时训练更新核极限学习机(KELM)预测模型的串联故障电弧检测方法。首先,利用三相电动机和变频器负载开展了不同电源谐波、变频器载波频率、变频器运行频率和电流等级条件下的串联故障电弧实验;其次,利用奇异值分解滤波、改进一次指数平滑滤波依次对电流信号进行降噪处理;再次,利用前两个周波电流信号训练更新KELM预测模型,并计算预测模型对下一个周波电流信号的预测残差,然后利用预测残差绝对值构建矩阵,结合非负矩阵分解将残差矩阵降维成一维向量,并利用一维向量的最大值作为故障特征,结合固定阈值实现串联故障电弧检测;最后,测试了提出方法在未知工况条件下的串联故障电弧检测性能和抗噪性能。结果表明:提出方法可以有效检测出未知电源谐波、变频器载波频率、变频器运行频率和电流等级4类未知工况条件下的串联故障电弧,且具有较强的抗噪能力。 展开更多
关键词 串联故障电弧 核极限学习机 奇异值分解滤波 改进一次指数平滑滤波 预测残差 非负矩阵分解
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基于蜣螂算法优化卡尔曼滤波的锂离子电池模型参数辨识 被引量:2
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作者 夏天 刘代飞 +2 位作者 岳家辉 陈来恩 李亦梁 《中国电力》 北大核心 2025年第1期196-204,共9页
锂离子电池参数辨识结果是电池状态预测的重要基础,提出了一种基于蜣螂算法(dung beetle optimizer,DBO)优化卡尔曼滤波(Kalman filtering,KF)的方法,用以在线辨识电池模型参数。该方法利用DBO快速全局寻找最优解特点,在KF算法中优化过... 锂离子电池参数辨识结果是电池状态预测的重要基础,提出了一种基于蜣螂算法(dung beetle optimizer,DBO)优化卡尔曼滤波(Kalman filtering,KF)的方法,用以在线辨识电池模型参数。该方法利用DBO快速全局寻找最优解特点,在KF算法中优化过程噪声和观测噪声的协方差矩阵,提高了识别电池模型参数的准确性。仿真实验数据表明,相较于未优化的KF参数辨识的结果,所提方法辨识误差有明显减少,预测的参数值更加接近真实值。 展开更多
关键词 锂离子电池 参数辨识 卡尔曼滤波器 蜣螂算法 协方差矩阵
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