1 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院，辽宁 葫芦岛 125105
2 辽宁工程技术大学研究生院，辽宁 葫芦岛 125105
针对室内定位中相邻定位点之间信道状态信息（CSI）指纹特征易模糊和定位算法鲁棒性低等问题，提出了一种基于局部线性嵌入（LLE）和梯度提升决策树（GBDT）的定位算法。离线阶段，首先将经过预处理的幅值和相位作为CSI联合指纹，然后再用LLE降维前用弹性网络（EN）对联合指纹的不同子载波进行加权，既保证了降维后CSI指纹的真实性又增强了其独有的特征，最后用基于果蝇优化算法（FOA）改进的GBDT算法训练降维后的数据以提高CSI指纹的可靠性和稳定性，并建立指纹库。在线阶段，将待测点的联合指纹代入LLE+GBDT算法训练出指纹信息，然后通过与指纹库匹配预测出待测点的物理位置。室内定位实验结果表明，所提算法相较于对比算法具有较高的定位精度和鲁棒性，具有一定的应用价值。
室内定位 信道状态信息 梯度提升决策树 局部线性嵌入 激光与光电子学进展
2022, 59(2): 0215008
1 1.中国矿业大学(北京) 机电与信息工程学院, 北京 100083
2 2.河南工程学院 机械工程学院, 郑州 450019
寻求具有良好热物理性能的新型陶瓷材料是热障涂层领域的研究热点之一。本研究采用固相反应法制备了(Sm0.2Gd0.2Dy0.2Y0.2Yb0.2)3TaO7高熵陶瓷材料, 对其晶体结构、显微组织、元素分布、结构稳定性和热物理性能进行了研究。结果表明: 制备的高熵陶瓷具有单一的缺陷萤石结构, 元素分布均匀, 晶粒尺寸在0.2~3 μm之间。经高温循环热处理后依然保持单一的萤石结构, 表现出良好的高温结构稳定性。25~800 ℃范围内热导率为0.72~0.74 W/(m•K), 远低于7YSZ, 1200 ℃下的热膨胀系数约为5.6×10-6K-1, 低于热障涂层(TBCs)对表面陶瓷层材料的要求, 但与环境障涂层(EBCs)硅基陶瓷基体的热膨胀系数((3.4~5.5)×10-6K-1)接近。
1 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛125105
2 辽宁工程技术大学研究生院, 辽宁 葫芦岛 125105
针对室内定位技术精度较低及数据量过大影响运算时间等问题,提出基于OCAE-SOM(Optimized Convolutional Autoencoder-Self Organizing Map)的室内指纹定位算法。离线阶段,先将信道状态信息的幅值相位预处理矩阵作为原始输入数据,并调整为RGB(Red, Green, Blue)格式训练卷积自编码器,使其可深度挖掘参考点的指纹特征,采用Adam算法优化CAE算法的参数,既降低数据维度又能提升训练效率;然后采用OCAE-SOM算法训练模型,可以缩短单独训练模型的时间;最后采用Adam算法优化SOM的权重,可较好地保留输出特征间的相关性,避免权重参数出现局部最优。在线阶段,将调整后的测试数据输入到OCAE-SOM算法中,经匹配后可得到输出位置点。实验结果表明,该算法模型在定位时间与精度上显著优于已有算法,具有一定的应用价值。
测量 信道状态信息 室内定位 卷积自编码器 自组织映射 Adam算法 激光与光电子学进展
2021, 58(8): 0812001
1 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125100
2 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室, 辽宁 沈阳 110016
3 中国科学院机器人与智能制造创新研究院, 辽宁 沈阳 110016
为了提高点云的配准精度,解决单一特征导致迭代最近点(ICP)算法在噪声干扰和数据缺失的情况下鲁棒性差的问题,提出一种基于邻域表面形变信息加权的点云配准方法。先为简化点的邻域信息提出以邻近点数量为约束的邻域构建方法,考虑邻近点对采样点的影响并引入加权方法提高内部形态描述子(ISS)特征点提取算法的提取效率;计算邻域的法向量内积均值对点云进行第二次特征点提取;再利用快速点特征直方图(FPFH)进行特征描述,并运用双重约束条件确定匹配点对关系;最后在配准阶段,采用双向k维树ICP(DTICP)算法来实现精确配准。实验结果表明,与经典ICP算法相比,所提方法能够在噪声环境下有效配准缺失点云,具有较好的鲁棒性和抗干扰性。
成像系统 机器视觉 点云配准 加权方式 特征点提取 迭代最近点 激光与光电子学进展
2020, 57(14): 141102
1 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125105
2 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室, 辽宁 沈阳 110016
3 中国科学院机器人与智能制造创新研究院, 辽宁 沈阳 110016
针对ELAS(Efficient Large-Scale Stereo Matching)算法视差图条纹明显且具有空洞区域的问题,提出一种匹配窗口特性与微分特性相结合的局部立体匹配算法,增强描述子对点特征信息的描述能力,为待匹配点提供更有区分度的相似性度量。先根据彩色图像的经典自适应算法,从空间上提出适应于灰度图像的窗口描述子,依据图像信号的特点,从像素层面上选择平滑性更小的微分算子。再将匹配窗口与微分算子相结合,获得比只使用两者之一更强的特性信息描述能力。最后进行标准数据集的客观检验与自采集图像的主观评价,结果表明该算法具有较强的鲁棒性和更高的匹配精度,明显改善了原匹配策略视差图中出现条纹及空洞的现象。
机器视觉 立体匹配 特征信息描述 匹配描述子 水下图像 激光与光电子学进展
2020, 57(8): 081504
1 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125105
2 辽宁工程技术大学研究生学院, 辽宁 葫芦岛 125105
针对单一描述符无法准确获取有效掌纹特征导致识别率低的问题,提出一种基于子空间与纹理特征融合的掌纹识别方法。利用稳健线性判别分析和局部方向二值模式分别获取掌纹图像的子空间特征和纹理特征;基于加权串联方法实现子空间特征与纹理特征的有效融合;根据融合特征向量间的卡方距离进行匹配识别。在PolyU图库和自建非接触图库上的实验结果表明,识别时间分别为0.3069 s和0.3127 s,最低等误率分别为0.3440%和1.4922%;与其他方法相比,所提方法在保证实时性的前提下,能够准确提取掌纹图像的有效特征信息,提高系统识别性能。
图像处理 稳健线性判别分析 局部方向二值模式 融合 等误率 激光与光电子学进展
2019, 56(7): 071007
辽宁工程技术大学电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125105
针对非接触采集图像时容易出现模糊,导致识别系统稳健性下降、识别效果不佳的问题,提出一种基于分块增强局部方向模式(BSLDP)和典型相关分析的掌纹掌脉融合识别方法。首先对传统局部方向模式(LDP)进行了改进,提出BSLDP来获取掌纹掌脉图像的纹理方向特征,然后基于典型相关分析法实现掌纹掌脉特征的有效融合,最后根据融合特征向量间的卡方距离进行匹配识别,并在CASIA-M图库及自建非接触图库上进行实验测试,最小等误率分别为0.63%和1.21%。结果表明与其他传统及最新算法相比,本文方法能够消除冗余信息、准确地保留掌纹掌脉的有效特征信息,提高系统识别性能。
图像处理 分块增强局部方向模式 典型相关分析 等误率 非接触 激光与光电子学进展
2018, 55(5): 051012
河北大学物理科学与技术学院, 河北 保定 071002
在氩气和空气混合气体介质阻挡放电中, 首次发现了团簇六边形斑图。 运用发射光谱法, 研究了此斑图中单个团簇的三种等离子体参数: 分子振动温度、 分子转动温度以及电子的平均能量随空气含量的变化。 实验通过测量氮分子光谱并采用氮分子第二正带系(Ｃ ３Πｕ→Ｂ ３Πｇ)计算了振动温度; 同时采集氮分子离子(N＋２)的第一负带系(Ｂ ２Σ＋ｕ→Ｘ ２Σ＋ｇ)计算转动温度。 利用氮分子离子391.4 nm和激发态的氮分子337.1 nm两条发射谱线的相对强度之比, 作为研究电子平均能量的变化的依据。 结果显示, 当混合气体中空气含量从16%逐渐增大到24%时, 三种等离子体参数均逐渐增大。
介质阻挡放电 团簇六边形斑图 等离子体参数 Dielectric barrier discharge Cluster hexagon pattern Plasma parameter 光谱学与光谱分析
2012, 32(9): 2351
