天津大学电气自动化与信息工程学院天津市过程检测与控制重点实验室 作品数:11 被引量:23 H指数:4 相关作者: 宫志宏 更多>> 相关机构: 天津职业大学机电工程与自动化学院 哈尔滨工业大学航天学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 天津市自然科学基金 高层次人才科研启动基金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 理学 电气工程 机械工程 更多>>
面向火场助燃剂检测的电子鼻系统设计与识别方法初探 2023年 火场残留助燃剂检测是火灾调查的重要组成部分。现有方法以大型分析仪器为主,存在成本高、速度慢等缺点。提出了一种面向火场助燃剂快速检测的便携式电子鼻系统设计及相关的识别方法。采用15个金属氧化物半导体气体传感器和Jetson Nano核心控制器构造了电子鼻系统,并利用此电子鼻对汽油、柴油、酒精和稀料四种典型助燃剂采集气味信息,分别建立了未燃烧与燃烧后助燃剂气味数据集。基于四种传统机器学习算法、一维卷积神经网络(1D CNN)、二维CNN(2D CNN)和通道分离CNN(CS⁃CNN)模型开展了助燃剂识别实验。结果表明,CS⁃CNN模型针对未燃烧与燃烧后气味数据集的识别率分别为96.57%与94.66%,优于其他六种分类算法。本研究初步验证了电子鼻用于火场助燃剂快速识别的可行性,为后续的深入研究与应用奠定了基础。 邓轩 孟庆浩 侯惠让 邓震宇 李宏跃关键词:火灾 助燃剂 电子鼻 模式识别 油水两相流超声测试机理仿真建模 被引量:1 2018年 针对油水两相流双连续分散流动条件下流动参数的有效获取问题,采用仿真建模技术,对油水两相流超声测试机理进行研究。通过建立反映实际流动状况的数值仿真模型,讨论超声频率和离散相粒径尺度对超声传播的影响,分析双连续分散流中超声衰减与油相含率之间的关系和超声的作用方式。研究结果表明:所建立的仿真模型可有效描述油水两相流超声测试方法机理。 邵一哲 谭超 董峰关键词:油水两相流 有限元仿真 基于高斯回归预测的超声成像高分辨率重建 2020年 油水两相流过程的可视化检测对多相流研究与石油和化工等工业生产具有重要意义。超声层析成像技术具有非侵入、无辐射、安装方便等优点,在油水两相流检测中有很好的应用前景。针对超声层析成像实现低对比度声学特性的油、水两相介质分布重建问题,提出一种高分辨率图像重建方法。该方法通过构建基于阶段奇异值分解的降维同步代数重建算法,在保证重建精度的同时提高重建速度,并采用高斯回归模型将低分辨率的重建结果转化为高分辨率图像。仿真模拟测试结果表明,该算法重建图像误差小、分辨率较高,能满足实时成像要求。 刘皓 谭超 董峰关键词:油水两相流 超声成像 自适应阈值收缩算子的稀疏正则化图像重建算法 被引量:4 2020年 针对图像重建中采用稀疏正则化算法时,阈值收缩算子的阈值参数难以选取的问题,提出一种采用自适应阈值收缩算子的稀疏正则化算法。该算法收缩算子的阈值参数在迭代求解过程中根据解的稀疏度进行更新;同时在该算子中引入权重系数,研究阈值算子的衰减特性对图像重建质量的影响;并将该算法应用于电学层析成像的仿真和实验图像重建。结果表明:与传统的稀疏正则化算法相比,使用具有衰减特性的阈值收缩算子的稀疏正则化算法重建图像的性能指标有所提高。当被测物场的内含物分布较为简单时,采用较大的权重系数;当被测物场的内含物分布相对复杂时,使用较小的权重系数,有利于提高重建图像的质量。 张胜男 许燕斌 董峰关键词:图像重建 自适应 基于多特征融合的玉米前期图像的旱情识别 被引量:4 2017年 为实现对玉米植株旱情的分析,针对目前农业干旱指标涉及领域较为广泛、获取困难的研究现状,提出了一种基于多特征融合的玉米前期图像旱情识别方法。以正常和特旱两种情况的玉米植株图像为样本,采用经典Kmeans算法对玉米植株图像提取感兴趣区域;进而提取分割后的玉米植株图像,包括颜色、奇异值分解(SVD)、纹理等共计20维特征;采用遗传算法对20维特征选择有效特征子集;最后针对有效特征子集建立了基于最小二乘支持向量机的判别模型,获取了玉米植株图像的旱情信息。将单个特征(颜色、SVD、纹理)直接融合之后的特征以及利用主成分分析法的特征选择作为对比实验,平均识别正确率分别为0.9503、0.9627、0.9771、0.9460、0.9745,而采用遗传算法进行特征选择后,最终寻到最优解为9维特征,平均识别正确率为0.9903。结果表明,运用图像处理技术可以对旱情进行识别,取得了较好的效果,为农业旱情的识别提供了新思路。 路志英 刘书辰 宫志宏关键词:图像处理 多特征融合 遗传算法 多模态动态核主成分分析的气液两相流状态监测 被引量:1 2022年 气液两相流流动过程作为一种非平稳过程,其状态的变化具有时变性、非线性、随机性等复杂流动过程的特点,其流动状态的实时监测对掌握其流动过程的产生、发展及转化,保障实际生产的安全稳定运行具有重要意义.特别是流动状态的过渡过程反映了流动状态的发展及演化,其流动结构非常复杂.针对气液两相流的3种典型流动状态及过渡转化过程,在多传感器获取流动状态测试数据的基础上,提出一种多模态动态核主成分分析方法.通过采用动态自相关、互相关方法提取流动过程测试数据中的动态特性,采用核方法提取非线性特性,结合主成分分析建立不同典型流动状态的监测模型;利用模型对不同典型流动状态进行判别,并进一步实现流动过渡状态的监测.通过对气液两相流实验装置中不同流动状态实验测试数据进行处理,验证了所提出方法对典型流动状态判别的准确性及对过渡状态监测的有效性. 董峰 李昭 李凌涵 张淑美关键词:气液两相流 多模态 多传感器 心血管光学相干层析成像的研究进展和应用 被引量:4 2021年 心血管疾病现今已成为人类健康的头号杀手,发展高分辨的腔内影像技术有助于心血管疾病的精准诊疗。光学相干层析成像(OCT)技术具有非接触、非侵入、高分辨率且成像速度快的优点,对心血管疾病的治疗可起到关键性指导作用。首先描述了近年来中国冠脉介入手术持续增长的状况,分别介绍了OCT、内窥OCT以及心血管OCT的研究发展和应用情况,详细综述了心血管OCT在学术研究和商业转化方面的发展进程,阐述了心血管OCT在冠脉斑块临床诊断中的重要作用以及对支架手术及预后的指导性作用。最后对未来心血管OCT的发展前景作出了展望,并总结了心血管OCT的重要应用价值。 韦赢兆 袁钘 蓝公仆 黄燕平 秦嘉 安林 谭海曙 任尚杰 赵士勇 別佳奇 贾海波 于波 许景江关键词:医用光学 二维多关节机器鱼远场流速和攻角预测研究 被引量:1 2021年 远场流速和攻角预测是多关节机器鱼实现水下自主巡航与控制的前提,本文通过理论分析、流体力学仿真及估计的方法对此问题进行了研究。首先,采用势流理论和伯努利方程分析了摆动工况下Joukowski对称翼型的表面压力,发现翼型表面压力与远场流速、攻角和摆动频率有关。其次,以Joukowski翼型为基础建立二维多关节机器鱼几何模型,并给出了鱼身波动方程。再次,基于鱼体均布的多个压力监测点,定义了无量纲化压力系数,并根据各监测点组合形式提出了四种测量模型。通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术分析了多关节机器鱼摆动频率固定情况下各测量模型输出结果与远场流速和攻角之间的关系,采用最小二乘法确定了四种测量模型输出的回归方程,并作为观测方程。最后,给出了由远场流速和鱼体转动角度构成的状态方程,进行数值计算,结果表明各测量模型均可以有效追踪实际流场状态,其中多测量模型组合方式对流场预测效果要好于单个测量模型。 刘科显 孟庆浩 徐雪寒关键词:计算流体力学 基于约束模糊关联规则的多目标燃烧优化 被引量:6 2019年 为了进一步提升燃煤电站锅炉燃烧性能,提出了基于约束模糊关联规则的锅炉运行参数目标值优化方法。通过挖掘锅炉不同工况下海量历史运行数据,发现锅炉稳态运行条件下主要运行参数与性能指标之间的关联关系,并据此得到锅炉高效低污染运行时对应的参数运行目标值,进而指导锅炉燃烧优化。数据挖掘结果以烟气含氧量为例,给出了锅炉运行不同工况下的优化目标值。基于约束模糊关联规则的多目标锅炉燃烧优化,不仅为当下锅炉运行参数调整提供了理论依据,也为日后进一步的闭环控制铺垫了参数设定值基础。 郑伟 郑伟 刘达关键词:燃煤电站 燃烧优化 烟气含氧量 多激励频率模式的磁感应层析成像系统 被引量:2 2017年 磁感应层析成像(MIT)技术在生物医学检查与诊断中有很好的应用前景。为了实现MIT对生物组织特性信息的获取,设计了具有多激励频率模式的磁感应层析成像系统。系统采用电压激励与测量的工作模式,可选择100 k Hz^4 MHz范围内的单频、扫频和混频3种激励频率模式。系统包括激励源模块、传感器线圈阵列、数据采集和调理模块、数字解调模块,采用现场可编程门阵列(FPGA)控制多路复用器、程控放大器、模拟数字转换器等。经模拟实验测试,多激励频率模式系统所获得的测试数据具有较好的一致性,信噪比在46 d B以上,不同激励频率下采集的电压差数据可用于实现被测介质电导率分布的图像重建。 王野 谭超 董峰关键词:生物组织 系统设计 激励频率