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：13 被引量：24H指数：4
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- 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：2
- 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
- 基于环形电导传感器的气液两相流流型识别与过程参数测量
- 2024年
- 针对水平管道气液两相流,提出一种仅采用单模态电导传感器实现流型准确辨识和流速、含率准确测量的综合性测试方法。首先,采用由6个电极环组成的电导传感器在线获取不同流动状态下含率和速度的相关信息。其次,在信号波动分析基础上,揭示了不同流型下的流动特性,进而提取了量纲为1电压序列的均值和方差及互相关速度作为流型表征的特征向量;采用适用于小样本的支持向量机方法,以“一对一”策略构建了15个以径向基为核函数的二分类器用于分层流、波状流、泡状流、塞状流、弹状流和环状流的划分,采用交叉验证方法对模型参数进行了优化选取,实现了6种流型的准确识别,平均识别率为93.1%。最后,在流型划分基础上,针对性地提出利用量纲为1电压和互相关速度获取不同流型下分相含率和平均速度的计算模型,并与入口参考含率和参考流速进行了对比。动态实验表明,含水率和含气率的均方根误差分别为2.56%和2.73%,平均流速的均方根误差为0.69m/s。
- 史雪薇谭超董峰
- 关键词：气液两相流仪器仪表流速流型识别
- 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
- 基于光纤型偏振敏感光学相干层析成像的猪皮烧伤多参量成像分析
- 2024年
- 皮肤烧伤是一种常见的皮肤疾病,对皮肤烧伤程度的判别对于后续的治疗具有重要意义。光学相干层析技术是一种具有非侵入性、无损伤性和高分辨率等特点的光学检测技术。偏振敏感光学相干层析成像(PS-OCT)具有传统光学相干层析成像没有的双折射信息对比度,能够对病变皮肤进行高分辨率高对比度的实时三维成像。为推动PS-OCT在烧伤诊断中的临床应用,发展了一种简单紧凑且灵活高效的基于扫频光源、单模光纤和圆偏振态输入的PS-OCT技术,对离体猪皮组织进行了烧伤成像研究,并通过直方图相关性算法获得了图像的差异性量化指标。实验结果表明,与正常的皮肤组织相比,烧伤皮肤组织的胶原蛋白受高温影响后产生了明显的双折射变化。利用偏振均匀度(DOPU)、累积相位延迟(CPR)、Stokes偏振参数等,可以明显观察到烧伤后的皮肤组织变化。研究表明,该PS-OCT技术在烧伤诊断中具有很大的应用潜力,可以辅助医生进行烧伤程度的判断。
- 许景江张轶星蓝公仆杨荣华秦嘉安林谭海曙任尚杰邱海霞赵士勇贾海波于波
- 关键词：生物光学偏振
