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2541.基于局部模糊增强的顺序形态学边缘检测算法
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
为了提高检测精度、节省运算时间,对现有的基于数学形态学边缘检测算法进行改进,提出了一种基于局部模糊增强的复合顺序形态学边缘检测算法.采用二维直方图斜分法定位图像的边缘区域,对边缘区域进行模糊增强处理,局部模糊增强既可以突出边缘特征,又可以减少计算量,改善算法的实时性;复合顺序形态学边缘检测使用不同方向的直线形结构元素和2种大小的百分位得到边缘子图像,通过计算信息熵自适应确定权重系数,对边缘子图像作融合处理,细化后得到最终的边缘.实验结果表明,该算法检测的边缘精细、连续、完整,其均方误差和峰值信噪比要好于传统的算法,对受到噪声污染的图像和不同格式的图像具备良好的鲁棒性,与全局增强算法相比可节省近一半的运算时间.
关键词：模糊增强；复合顺序形态学；边缘检测；二维直方图；结构元素
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2542.采用复合磁电换能器的宽带振动能量采集器
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
采用磁致伸缩/压电层合磁电换能器设计了一种新型的宽带振动能量采集器,采集器由多个悬臂梁、磁电换能器和永磁体组成,将磁电换能器和提供磁场的永磁铁分别与悬臂梁构成具有不同固有频率的弹性结构,从而响应不同频率的机械振动.推导了换能器和永磁体组间磁力作用下能量采集器的动力学方程及其电输出模型；借助磁场分析软件Ansoft's Maxwell研究了影响能量采集器的频率特性及电能输出的因素,为获得最优性能的能量采集器提供设计依据.根据分析设计了振动能量采集装置并进行了实验,实验结果表明:在振动加速度为0.2 g(g=9.8 ms-2)时,当两悬臂梁间频率差为3.6Hz时,振动能量采集器响应频带宽度从单梁结构的0.8 Hz增加到双梁结构的5.0 Hz,负载电阻为1 900Ω时,其上的功率达到最大0.22 mW.
关键词：宽带振动能量采集；磁致伸缩材料；压电材料；Ansoft'sMaxwell
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2543.局部切空间排列和支持向量机的故障诊断模型
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
提出了一种非线性流形学习和支持向量机的故障诊断模型.基于机电系统振动信号时域与频域的20个特征参数构建高维特征空间,利用局部切空间排列的非线性流形学习算法提取出隐藏其中的低维流形,网格搜索算法进行维数和邻域点参数的优化,实现高维相空间中局部邻域参数的自适应选取,获得机电系统的故障特征.利用K折交叉验证和一对一法构造支持向量机多类故障分类器,采用径向基核函数支持向量机进行机电系统的故障诊断.应用于转子试验台的3种故障状态的识别并与其他故障诊断方法进行分析比较,结果表明基于局部切空间排列和支持向量机的机电系统故障诊断模型诊断精度可达到96.6667％,可以有效提取故障的敏感特征并解决机电系统故障样本缺乏的问题.
关键词：机电系统；故障诊断；局部切空间排列算法；支持向量机；网格搜索
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2544.基于有限次检修机会的备件最优检修策略
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
针对备份部件检修实践中存在的假设主部件失效时间服从指数分布,只考虑无限次、等间隔检修策略的问题,为减少冗余备份部件的失效风险,提高整体系统的可靠性与安全性,提出一种备件有限次、不等间隔最优检修策略.首先将主部件的失效时间分布推广到威布尔分布,然后构建一种新的期望成本模型,在该模型的基础上,提出了最优检修策略的一些结构性质.根据这些结构性质,可以保证最优检修策略的存在.并且只需确定第一次检修时间,后续的最优检修时间便可通过结构性质迭代得到.最后针对惯性测量组件备份陀螺仪的最优检修策略问题进行了仿真,结果表明该检修策略的有效性.与等间隔的检修策略相比较,所提方法能够降低维护成本和管理风险,比较适合工程实际应用.
关键词：可靠性；备件；检修策略
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2545.基于ACPSO优化SVR的棒材连轧轧制力预测研究
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
针对钛合金棒材热连轧轧制力的精确预测问题,提出了一种基于加速收敛的粒子群(accelerate convergence particle swarm optimization,ACPSO)优化支持向量回归(support vector regression,SVR)的预测算法.该算法首先通过使粒子在每次速度迭代过程中偏离速度迭代一个小角度,在位置迭代过程中偏离迭代位置一小步,改善了粒子群算法的收敛性及收敛速度,再通过ACPSO算法实现对支持向量回归机的参数ε、c、γ的同时寻优,从而使ACPSO-SVR模型具有较高的预测精度和泛化能力.通过仿真实验和实际数据的比对,验证了方法的有效性.实验结果表明,ACPSO-SVR算法能够有效、快速地实现轧制力的精确预测,在预测速度和适应性方面,优于基于PSO-SVR(particle swarm optimization-support vector regression)的预测算法;在预测精度等方面,该算法优于BPNN(back propagation neural network)、SVR、PSO-SVR等算法,平均误差率从BP神经网络的±9％降到±4％以内.
关键词：棒材热连轧；轧制力预测；支持向量回归；加速收敛粒子群优化
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2546.基于双视点特征匹配的激光-相机系统标定方法
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
针对传统的基于棋盘格的标定方法存在耗时且精度不高的问题,提出一种新的基于双视点特征匹配的激光-相机系统标定方法.采用自然场景中的普通物体作为标定物,通过三维激光扫描仪和相机分别采集两个不同视点下关于标定物的激光点云和图像数据,首先利用迭代最近点(iterative closet point,ICP)法对2组激光特征点集进行注册以获取两视点间的位姿转换关系,并结合立体三角化将第1个视点下获得的二维图像特征点转换到三维相机坐标系中,最后通过匹配同一视点下对应的三维激光与相机特征点集,求解出激光与相机坐标系间的外部标定参数.实验结果表明该方法能有效提高标定精度,缩短标定耗时.
关键词：双视点特征匹配；迭代最近点；立体三角化；系统标定；激光扫描仪
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2547.磁流变阻尼器振动信号的三谱-关联维研究
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
研发一种新型的磁流变阻尼器,用专门设计的测试平台测试其动力学特性,通过采集振动过程中的位移信号,建立时间序列的AR三谱模型,采用关联维数定量刻画振动过程中不同工作状态的分形特征.结果表明,在不同工作状态下,三谱切片可以获得信号的非高斯、非线性幅频特性信息,且与振动信号的关联维数存在相关性,对选取磁流变阻尼器最优工作参数有重要的意义.
关键词：磁流变阻尼器；振动；时间序列AR模型；三谱切片；关联维
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2548.基于KFCM和改进CV模型的海面溢油SAR图像分割
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
图像分割是合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像海面溢油检测的关键步骤之一,将核模糊C均值(kernel fuzzy Cmeans,KFCM)聚类方法及Chan-Vese (CV)模型应用于海面溢油SAR图像分割,为了解决单一KFCM方法分割精度不够高,及传统CV模型对初始条件敏感和收敛速度低的问题,提出了一种基于KFCM和改进CV模型的海面溢油SAR图像分割方法.首先利用KFCM算法将海面溢油SAR图像从原始样本空间映射到高维特征空间,得到聚类结果；然后将其作为CV模型的初始条件,以降低CV模型对初始条件的敏感性,并利用图像边缘强度取代传统CV模型中的Dirac函数,以提高模型的收敛速度和对不同SAR图像的适应性.大量实验结果表明,所提出的基于KFCM和改进CV模型的海面溢油SAR图像分割方法具有分割精度高、运算速度快的优点.
关键词：海面溢油检测；SAR图像；图像分割；核模糊C均值聚类；Chan-Vese模型
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2549.基于环形电极的开放式MREIT三维重建
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
针对主磁场为竖直方向的开放式磁共振系统,提出一种环形电极模式应用于三维磁共振电阻抗成像( magnetic resonance electrical impedance tomography,MREIT).首先通过对开放式磁共振系统中不同电流注入模式的分析,提出了基于环形电极的电流注入模式;然后研究了基于广义最小余量方法的单层灵敏度矩阵算法,将其用于三维电导率图像重建;最后用模拟数据验证了所提出的电流模式和所发展的算法.基于三维圆柱模型和真实小腿模型的仿真实验表明:环形电极模式适用于开放式磁共振系统的MREIT磁场测量,仅注入一支电流,并利用单一磁通密度分量即可实现重构,且电导率重建图像具有较高的定位准确性和抗噪性能;基于真实小腿模型的仿真实验初步验证了该方法用于复杂人体电导率检测的可行性.环形电极模式的提出对于开放式MREIT的广泛使用具有潜在的应用价值.
关键词：开放式磁共振成像；磁共振电阻抗成像；环形电极；三维重建
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2550.四旋翼无人机可视化半实物仿真平台研究
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
四旋翼无人机的飞行控制是当前无人机研究领域的一个热点,目前的控制设计多采用MATLAB/Simulink进行数值仿真验证,仿真环境中较少考虑机载设备的作用.而在无人机原型开发过程中,又多采用现场调试的方法,不易快速更改控制算法及参数.为提高飞行控制算法开发时的效率,设计并实现了一种四旋翼无人机可视化半实物仿真平台.利用MATLAB实时视窗系统搭建了平台的主框架,将四旋翼无人机的惯性导航传感器及电机控制系统融入平台之中.并且利用了开源飞行模拟软件FlightGear,及对虚拟地球仪软件Google Earth的二次开发,为仿真平台增添了无人机位置、姿态以及航迹的三维可视化显示功能.实验结果表明,该平台运行稳定可靠.
关键词：四旋翼无人机；半实物仿真；实时视窗目标；FlightGear；GoogleEarth
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