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2751.一种AIN基热隔离MEMS阵列风速传感器设计
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
采用微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)技术设计和制作了一种基于氮化铝(aluminum nitride,AIN)基热隔离四阵列热流量风速风向传感器,并同时集成了一个环境温度传感器.在厚度为0.2 mm的AlN基片上通过光刻剥离工艺和激光微加工工艺实现2D微结构风速风向传感器制备.传感器由中间加热器、4个温度探测器和1个温度传感器组成,4个温度探测器之间通过激光微加工刻蚀8个热隔离通孔以减少热传导损失,提高有效热流量交换.通过对传感器的ANSYS仿真及性能测试,验证了设计的合理性及工艺的可行性.分析得出采用热隔离通孔可有效提高4个探测器的灵敏度,降低了加热电极的热传导损失,减小了传感器设计尺寸,提高了设计的集成度.传感器测试结果表明:最大角度差为5°,速度误差小于0.5 m/s.加热功耗为120 mW,响应时间仅3 s.
关键词：风速传感器；氮化铝；热流量；微机电系统
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2752.基于多尺度水平集的MR图像海马区分割方法
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
针对MR图像中海马区存在灰度不均匀性,基于区域动态轮廓的C-V模型只利用区域信息无法获得准确的海马区分割问题,结合多尺度边缘约束的演化思想和图像区域的全局信息,提出了一种结合边缘和区域信息的多尺度水平集MR(magnetic resonance)图像海马区分割方法.首先,在C-V模型的基础上采用内部约束能量项,消除水平集的重初始化,提高分割速度;其次,改进水平集函数中外部能量项的图像区域全局信息,解决由于灰度不均匀所引起的分割不准确问题;最后,在水平集函数的外部能量项中加入基于多尺度图像边缘的梯度信息,作为边缘约束停止项,使分割效果达到优化.实验结果表明,该算法对存在灰度不均匀性的图像海马区分割速度快、准确率高.
关键词：水平集；多尺度分割；灰度不均匀；脑部MR图像
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2753.新型内外管差压流量计特性研究
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
针对现有各种流量计机械结构较复杂、节流方式对流体的扰动大、差压信号稳定性不足的缺点,设计了一种新型内外管差压流量计.运用三维CFD模拟仿真软件对其结构进行优化设计,通过实验验证了内外管差压流量计三维CFD仿真分析结果的可靠性.以内锥流量计作为参照对象,对内外管差压流量计的特性进行了对比分析,对比分析的结果表明,内外管差压流量计较内锥流量计压力损失小、压损比小、差压信号稳定性高.为了得到本装置的其他特性参数,又进行了大量的标定试验,实验结果表明测量精度、量程比等参数均满足技术标准的要求.
关键词：内外管差压式流量计；CFD模拟仿真；origin绘图；压损比；内锥流量计
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2754.基于ACO和RVM的两相流流型特征选择方法
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
为提高流型识别的准确率,提出了基于蚁群算法(ant colony optimization,ACO)和相关向量机(relevance vector machine,RVM)封装模式的流型特征选择方法.首先采用小波包变换(wavelet packet transform,wPT)、经验模式分解方法(empirical mode decomposition,EMD)对原始压差波动信号进行分解,分别提取压差波动信号的时域无量纲指标和各分解信号的能量和熵组成融合特征.然后采用ACO和RVM进行特征选择和识别,选出有利于流型识别的特征优化组合.空气-水两相流型识别的实验结果表明:该方法能实现流型特征的有效缩减,经优化组合的最优特征子集识别率达95％以上,与其他方法相比具有更高的识别率.
关键词：特征选择；蚁群优化算法；相关向量机；流型识别
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2755.改进遗传算法的ERT有限元模型拓扑结构优化
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
为了提高电阻层析成像逆问题精度,利用基于区间算法与粒子群算法的改进遗传算法,优化有限元模型拓扑结构.以模型每一层半径为变量(最外层除外),分别以有限元平均质量、敏感场均匀分布时模型均方根值的倒数以及两者的乘积为适应度函数,并引入三角形最长边与最短边的比值作为惩罚函数.仿真与实际实验结果表明,相比传统按等间隔原理剖分的有限元模型及其改进模型,优化后的模型能有效提高逆问题的精度,且以敏感场均匀分布时模型均方根值的倒数为适应度函数效果最理想.
关键词：电阻层析成像；逆问题；区间算法；粒子群算法；遗传算法；惩罚函数
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2756.一种高精度四点式电力信号测频新方法
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
提出了一种基于预相关处理的四点式频率测量方法.利用预相关运算降低谐波和噪声对电力信号的干扰,然后采用四点式频率估计方法消除传统三点式估计方法在某些时刻误差过大的问题.对不同A/D量化位数、基波初相角、信噪比、采样点数、谐波含量的仿真结果和对不同信噪比和谐波含量的实际测量结果表明该方法能有效地对有谐波干扰的、信噪比较低的信号进行准确地频率测量.在成本敏感的情况下,采用多重相关器,省略信号前置滤波器,避免滤波器带来的附加误差,提高测频精度.
关键词：频率估计；预相关处理；谐波干扰；噪声
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2757.一种改进的k-means聚类视觉词典构造方法
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
传统词袋( bag of words,BoW)模型在构造视觉词典时一般采用k-means聚类方法实现,但k-means聚类方法的性能在很大程度上依赖于初始点的选择,从而导致生成的视觉词典鲁棒性较差,此外,每次迭代都要计算数据点与中心点的距离,计算复杂度高.针对上述问题,提出了一种改进的k-means聚类视觉词典构造方法,该方法首先对初始值的选取进行了优化,克服了随机选取初始值对聚类性能的影响,其次基于三角形不等式对计算进行了简化,使生成的视觉词典更加稳定,计算复杂度更低,最后引入权值分布对图像进行基于视觉词典的表示,并将基于改进的视觉词典的词袋模型应用于图像分类,提高了分类性能.通过在Caltech 101和Caltech 256两个数据库进行实验,验证了本文方法的有效性,并分析了词典库大小对分类性能的影响.从实验结果可以看出,采用本文方法所得到的分类正确率提高了5％～8％.
关键词：词袋模型；视觉词典构造；k-means聚类；图像分类
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2758.RFID多跳邻域定位算法
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
提出了一种基于接近策略的射频识别(radio frequency identification,RFID)多跳邻域定位算法.本算法采用无源标签网络对定位区域进行覆盖,并将阅读器置于待定位单元上,仅通过判断无源标签是否在阅读器识别范围内进行定位,而不计算阅读器和标签之间的信号强度,避免了增加额外设备,在降低阅读器成本的同时保证系统具有鲁棒性.文中对影响算法性能的主要因素从理论上进行了详细分析,并对系统构建及参数选择进行了深入研究.仿真实验及实际测试结果均表明,该定位系统具有较高定位精度,且不易受环境、障碍物等因素的干扰.
关键词：射频识别；定位；无源标签；邻域
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2759.Z形三线透视问题的闭式解和性质
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
三线透视(perspective-three-line,P3L)问题指应用三条直线及它们的2D-3D对应关系进行相机位姿测量,该问题是单目视觉中的典型问题,一般隋况下P3L问题具有多解的特性,本文研究了P3L问题的一种特例,即当三条直线形成Z形时的情况,证明了在此情况下P3L问题解的数量与相机光心相对于3条直线的位置有关,当光心位于某一特殊区域内时存在唯一解,该结果对工程应用中利用直线特征进行位姿测量具有指导意义,本文还给出了此种情况下问题的闭式解法,实验结果验证了结论的正确性.
关键词：单目视觉；三线透视问题；位姿测量；线特征
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2760.统计监控建模离群点检测数据预处理高效算法
[仪器仪表制造业] [2013-11-15]
基于多向主元分析(multi-way principal component analysis,MPCA)(包括主元分析(principal component analysis,PCA))的统计监控模型易受建模数据中离群点影响,将数据点的k-最近邻(k-nearest neighbor,k-NN)距离dk作为离群度指标能有效地发现非线性数据集中的离群点,但现有的基于该定义的鲁棒离群点检测算法对不同尺度的中心化和标准化方法非常敏感,且需要计算每个数据点的dk,引起巨大的计算开销.提出一种改进尺度的近邻修剪(modified scale neighborhood pruning,MSNHP)高效鲁棒离群点检测算法用于对统计监控建模数据集的预处理.该算法利用改进尺度得到离线建模正常数据的均值和标准差,并对数据进行中心化和标准化处理；在每次dk查询过程中计算出其他点的dk上界用于直接修剪非离群点,以减少dk查询的次数；并通过优化搜索次序提高修剪效果和减少每次dk查询的计算开销.将该算法应用于β-甘露聚糖酶发酵间歇过程离群点检测,与其他鲁棒离群点检测算法相比,应用结果表明该算法明显减少了计算开销,对数据集数据个数和算法参数都具有更好的伸缩性.
关键词：改进尺度的近邻修剪；高效鲁棒离群点检测；统计监控建模；数据预处理
027-87841330