- 沈常宇;包立峰;严洒洒;王友清;楼伟民;申屠锋营;孙志强;帅少杰;董新永;
基于表面等离子共振原理的光学氢气传感已经成为氢气传感技术研究的热点.表面等离子共振传感器具有安全可靠、灵敏度高、实时性好、便于分布式多点检测等优点,在氢气泄漏检测方向具有广阔的应用前景.本综述介绍了表面等离子共振氢气传感器的三种主要结构类型:棱镜耦合结构,光栅耦合结构和光纤耦合结构的检测原理、典型结构及其研究进展;重点论述了表面等离子共振氢气传感技术中氢敏感膜系的研究现状和技术难题;分析了目前表面等离子共振氢气传感实际应用所面临的瓶颈,并对未来的研究方向进行了展望.结合实际,提出了开发基于光纤微结构和纳米材料的新型氢气传感器件,并且将传感原理延伸至局域表面等离子体共振,表面等离子体共振成像等新兴技术.
2017年01期 v.28;No.85 7-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1271K] - 张宝武;饶鹏辉;Francesco Fuso;霍剑锋;余桂英;王道档;
为了深入研究扫描近场光学显微镜(Scanning near-field optical microscope,SNOM)光纤探针导光特性,我们利用VirtualLab Fusion光学软件,仿真研究了光纤探针内部的光场分布.结果显示,光纤探针内部的光场分布呈固定的花样;中轴线光场具有峰值结构,其最大值位于探针出口前120nm处;这个最大峰值随着光纤外层铝层厚度的增加呈现先减小后增加,最后趋于稳定的变化,随着光源偏振态的变化呈现正弦的分布.
2017年01期 v.28;No.85 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1249K] - 赵军;陆首创;郭天太;孔明;王道档;
为了解决特大齿轮的测量难题,提出一种计算特大齿轮螺旋线偏差的方法,并建立了相应的数学模型.使用三坐标测量机测量斜齿圆柱齿轮,得到齿面坐标数据,计算出齿轮螺旋线偏差,并与齿轮测量中心结果进行比较和分析.结果表明,对于任意圆柱齿轮,该方法计算得出的齿轮螺旋线偏差与齿轮测量中心评定结果误差小于14μm,该方法可运用于特大齿轮螺旋线偏差的计算.
2017年01期 v.28;No.85 23-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 183K] - 周泽恒;叶树亮;朱维斌;
利用机器视觉评定小模数齿轮精度时,在齿轮整体图像中提取的边缘特征信息不能直接描述图像中的单独目标,需要后续识别算法去适应局部的多变特征.为此提出一种基于特征图像的边缘检测效果评价方法来获取丰富的局部图像信息,用于评定小模数渐开线齿轮视觉测量系统中轮廓提取的精度.首先根据齿轮图像中渐开线齿廓边缘的函数特性建立特征图像模型;然后使用基于Zernike矩的亚像素边缘检测算法获取小模数渐开线齿轮特征图像的边缘;最后结合构建特征图像的标准函数,量化特征图像的边缘检测结果与标准函数间的偏差,用以评价边缘检测的效果.实验表明,运用小模数齿轮的特征图像评价基于Zernike矩的亚像素边缘检测算法,渐开线齿廓的检测精度优于0.58pixel.
2017年01期 v.28;No.85 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K] - 张国玉;苏中地;林景殿;
压损是衡量气体罗茨流量计性能指标的一个重要的参数.首先介绍气体罗茨流量计这一种新型的转子型线的设计方法,然后利用多种测量压损实验装置对这种新型气体罗茨流量计的压力损失进行测量,得到了一系列的数据.通过比较,实验结果与理论值在允许误差范围,符合预期设想,从而验证了设计方法的合理性与优越性.
2017年01期 v.28;No.85 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K] - 田爽;苏中地;
动脉脉搏波的波形可以作为动脉疾病无创检测的重要指标.本文建立了动脉管壁-血液耦合模型,利用ANSYS WORKBENCH和CFX相互结合的流固耦合算法,进行了结构分析和流体分析的双向耦合计算,实现了对桡动脉脉搏波的数值模拟.
2017年01期 v.28;No.85 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 955K] - 胡琳丽;徐志玲;张新娜;汪钰锟;王靖玮;
刹车片尺寸检测一直停留在手工检测方法上,其检测效率低,检测结果易受人为因素的影响.为了提高刹车片尺寸检测效率与精度,现提出一种基于机器视觉的刹车片尺寸自动检测装置,并介绍该装置的检测原理、机械结构、机电控制系统以及图像处理系统.我们通过PLC技术对刹车片的下料、传送、检测、剔除、回收等环节有节拍有秩序的控制,实现了对刹车片尺寸的自动检测.结果表明,该装置的检测效率显著高于人工检测,动态检测精度可以达到0.02mm.
2017年01期 v.28;No.85 45-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 733K] - 何昕;唐波;王晓娜;叶树亮;
针对常规感应加热电源对铁氧体加热时存在加热均匀性差和负载回路谐振频率漂移的问题,提出了一种全桥逆变拓扑结构的串联谐振式数字感应加热电源.基于负载串联谐振回路换流时电压和电流的相位差特性,通过PSPICE软件分析了阻性、感性和容性三种换流状态,仿真结果表明,串联谐振回路工作于弱感性状态,可以保证电路安全可靠运行;基于电磁耦合原理,对比分析了原边补偿和副边补偿两类负载匹配变压器,通过匹配负载等效电阻实现电源系统最大能效输出;采用Fuzzy-PI频率跟踪技术实现负载谐振频率实时跟踪.最后,将研制的数字感应加热电源成功地应用于铁氧体裂纹检测实验.
2017年01期 v.28;No.85 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K] - 章东平;钱乐义;
人群分析在模式识别和机器学习领域内是一个非常有趣的课题.人群小群体成员之间的主从关系检测为视频监控和计算机视觉领域打开了新的视野.同时,小群体主导者的检测也是人群分析的重要组成部分.文章提出一种结构化SVM的学习框架,并结合行人的时间滞后分析特征和行人位置关系特征对小群体主导者进行预测.实验结果表明,本方法在人群分析数据集下取得了很好识别效果.
2017年01期 v.28;No.85 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 456K] - 方赢海;范昕炜;
在永磁同步电机数学模型的基础上,根据电机全磁链ψ0和转子永磁体与定子交链的磁链ψf相等的原则,介绍了恒磁链控制法.并通过推导永磁同步电机电磁转矩与定子电流的数学方程,采用查表法建立电流与转矩的拟合关系,使用MATLAB仿真软件建立电机模型,并将恒磁链控制分别与id=0和最大转矩电流比(MTPA)控制方法做了详细对比.仿真结果表明,恒磁链控制法下系统的稳态误差仅有0.478%,稳定性很优秀,且调整时间分别比id=0控制和MTPA控制要快7.7%和27.6%,且功率因数为0.72,均高于id=0控制的0.62和最大转矩电流比控制的0.67.
2017年01期 v.28;No.85 63-67+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 736K] - 蒋芝华;李鹏程;孙骏威;丁艳菲;朱诚;
化感作用在外来植物入侵的过程中起着重要作用,是入侵植物与本地植物竞争的新式武器.本研究以入侵植物刺苋为研究对象,探究了刺苋水浸提液及刺苋潜在化感物质水溶对水稻种子萌发、幼苗生长和幼苗抗氧化系统的影响.结果表明,刺苋水浸提液对水稻种子萌发有显著抑制作用,潜在化感物质对水稻幼苗根的生长有明显抑制作用,其中,齐墩果酸和β-谷甾醇可能在造成水稻幼苗氧化胁迫过程中起着积极作用.
2017年01期 v.28;No.85 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K]
- 王秀敏;曹维林;单良;洪波;李劲松;
针对目前缺少对LDPC码TDMP算法理论分析的问题,提出了TDMP算法的高斯近似.基于BP算法和对称条件,得到结果收敛的TDMP算法的高斯近似.利用高斯近似来分析TDMP算法的译码收敛性,为论证TDMP算法的优越性能提供了理论依据.基于Wimax标准,分别对BP算法和TDMP算法的高斯近似进行仿真.仿真结果表明,在相同情况下,TDMP算法译码收敛速度更快,需要的迭代次数更少.同时,给出了TDMP算法分别采用高斯近似和密度进化时的门限值,它们的差别仅为0.03~0.08dB.
2017年01期 v.28;No.85 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1519K] - 楼喜中;陟力;方俊;
计步是惯性定位导航中重要环节之一,MEMS传感器在惯性定位导航中应用广泛,传统计步算法多采用基于加速度数据的峰值检算法.本算法融合了峰峰检测算法和穿越中间阈值算法,用户手持MEMS设备行走获取加速度计数据,进而算法推算行走的步数和轨迹.算法将从加速度采样数据中判断可能有效的计步点,算法判断这些点是否为有效计步点,进而得出行走的步数.最后结合步长、步数和航向信息推算行人的行走轨迹.实验结果显示,计步数据与实际步数误差为0.75%,推算的轨迹接近实际行走路径.该算法在不同人和不同环境中表现良好.
2017年01期 v.28;No.85 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 284K] - 梁驹;肖丙刚;
设计了基于人工表面等离子体激元(spoof surface plasmonpolaritions,spoof SPPs)的电容耦合带通滤波器.该滤波器由刻蚀有菱形孔的金属结构单元以一定的间距周期性的排列在传输方向上构成耦合结构,同时设计一种特殊的过渡结构用来有效地匹配人工表面等离子体激元波导能量传输.从色散关系可以看出菱形孔结构支持人工表面等离子体激元模式.仿真结果表明,该滤波器3dB带宽为11.6GHz到18.3GHz.该滤波器结构紧凑、简单、易集成,能在将来发展的微波等离子体集成电路与系统中扮演重要的角色.
2017年01期 v.28;No.85 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K] - 杨磊;陆慧娟;严珂;叶敏超;
代价敏感普遍应用于解决分类不平衡问题,但代价敏感算法一直没有一个客观的评价标准.本文提出一种针对代价敏感算法的分类精度计算方法,以平衡精度替换总体精度来有效地评定代价敏感算法的分类性能.相比于传统的总体精度,该平衡精度不会忽略小类样本的贡献.通过代价敏感超限学习机对基因表达数据进行分类对比实验,结果表明,平衡精度可以更为客观、合理地表示代价敏感算法的分类性能.
2017年01期 v.28;No.85 92-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K] - 孟亚琼;陆慧娟;严珂;关伟;
对基因表达数据进行分类时,超限学习机(ELM)算法具有学习效率高、泛化能力强、分类精度高的优点.为了解决超限学习机算法受输入权值矩阵和隐含层偏差随机初始化的影响,本文利用自适应遗传算法(AGA)具有良好的全局搜索效果对超限学习机的输入权值矩阵和隐含层偏差进行优化,提出了基于自适应遗传算法优化超限学习机(AGA-ELM)的分类算法.通过实验表明,该算法与已有的ELM、GA-ELM以及SVM算法相比,分类精度更高,可用于基因数据分类.
2017年01期 v.28;No.85 97-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 195K] - 李瑞阳;殷海兵;
在视频编码中,DCT系数分布模型是率失真理论模型的基础,视频量化一般可分别为硬判决量化(HDQ)以及软判决量化(SDQ),SDQ算法能实现最优编码性能,但其中维特比算法会导致严重的系数间串行处理依赖.比较而言,基于死区(deadzone)的HDQ算法率失真性能略有损失,但是不考虑系数间的相关性.提出了一种基于分段逼近TCM模型(Transparent Composite Model)的自适应硬判决量化算法,采用更精确的DCT分布估计模型,估算不同频率分量DCT系数的分布参数.根据模型参数及DCT系数分布参数,优化构造自适应的死区偏移量模型.实验表明,相对于固定偏移量HDQ算法,其编码性能非常接近于SDQ算法.
2017年01期 v.28;No.85 103-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 841K] - 赵龙;杨小兵;吴强;高宇;
随着大量需要被挖掘的数据变得越来越复杂,多维关联规则已经成为关联规则挖掘中最实用的内容之一.本文主要介绍了在多维关联规则挖掘过程中,针对同一种属性数据出现重复连接的情况,由此而提出的一种解决方案.通过对多值属性信息进行比较,去除重复连接的属性信息,保留有效信息,减少对数据库的扫描.由此对Apriori算法中连接步进行改进,最后通过布尔型关联规则挖掘数据信息并得到结果.相较于Apriori算法,改进算法能更加快速准确地发现知识,缩短挖掘所用的时间.
2017年01期 v.28;No.85 108-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 143K]
- 李有梅;梁珣;
数据之间的相关性分析是大数据处理的重要组成部分,典型相关分析及其扩展方法在多个领域得到了广泛应用.主要有用于解决多数据集特征融合的多集合典型相关分析,用于处理特征之间非线性关系的核典型相关分析,用于处理有类别特征数据时的判别典型相关分析,用于处理有噪声数据时的稀疏典型相关分析等扩展方法.本文全面综述了典型相关分析原理及其各种扩展方法,最后对这一方法的研究前景给出讨论和展望.
2017年01期 v.28;No.85 113-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 184K] - 徐富盛;曹飞龙;
提出一种解决大规模非负矩阵分解的分布式算法.非负矩阵分解一直是矩阵分解领域中的热点问题之一,已有一些相关的算法.但是,对于大规模的非负矩阵,至今尚无高效的方法.本文采用近来解决大数据的分布式思想和并行式计算方法,并将它们与传统的矩阵分解算法相结合,提出一种基于并行式计算的分布式网络算法,以此实现大规模的非负矩阵分解问题.实验结果表明,所提出的算法较一般的分布式算法与集中式矩阵分解的算法更加有效和快速.
2017年01期 v.28;No.85 119-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1552K] - 王小兵;刘程;余晓;
循环经济模式是现代社会提倡的发展模式,地区循环经济的现状评价是循环经济研究的重要内容之一.本文基于现有的循环经济评价,以浙江省作为研究案例,采用了熵值法设定了该指标体系的权重,并建立循环经济效率评价模型,构建浙江省循环经济评价指标体系.通过对2013年浙江省的循环经济实证评价,对省域各地区环境效益、资源效益、经济效益进行分类评价,主要结论有:在三种效益中,浙江省环境效益最差,资源效益中等,经济效益最优;其中经济效益最优的是杭州,环境效益最优的是绍兴,资源效益最优的是温州;杭州、温州地区的循环经济效率较高.
2017年01期 v.28;No.85 126-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 174K]