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电子测量与仪器学报
电子测量与仪器学报

崔建平

月刊

1000-7105

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010-64044400

100009

北京市东城区北河沿大街79号

电子测量与仪器学报/Journal Journal of Electronic Measurement and InstrumentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊旨在开展学术交流活动，沟通同行业科技人员之间的信息，以促进国内、外电子测量仪器的发展和科学技术的进步。
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    基于关键帧定位的人体异常行为识别

    刘雨萌桑海峰
    104-111页
    查看更多>>摘要：近年来,基于视频的人体异常行为识别算法取得了一定的研究成果,但由于监控视频中存储的数据量庞大且视频时间跨度较长,在进行长视频或多行人异常动作检测与识别时,现有的识别方法并不适用.为此,提出了一种基于关键帧定位的人体异常行为识别模型,首先,通过基于标准化流和注意力增强时空图卷积的关键帧定位网络学习正常帧的概率分布,筛选和提取出长视频中的异常帧(关键帧)序列,并将其作为后续网络模型的输入.然后,为了更好地捕捉人体姿势的运动特征和异常情况,提出一种融合注意力和增强残差的时空图卷积异常行为识别算法,将关键帧序列输入到该模型网络中以实现对监控视频中的人体异常行为的高效准确识别.使用公开数据集和自建数据集对该方法的有效性进行验证,实验结果表明,在公开数据集ShanghaiTech Campus上人体异常行为识别的TOP-1准确率达到82.86％,TOP-5准确率达到98.10％,该方法可以更好的完成监控视频中的人体异常行为识别.

    异常行为识别关键帧定位标准化流时空图卷积注意力机制

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    基于变结构ESKF的航姿参考系统噪声处理方法

    赵广营黄卫华章政梅宇恒...
    112-121页
    查看更多>>摘要：针对航姿参考系统(AHRS)易受到环境与传感器自身噪声干扰,导致姿态估计精度下降的问题,提出了一种基于变结构误差状态卡尔曼滤波(VS-ESKF)的噪声数据处理方法.首先,通过分析AHRS传感器观测数据与新息序列统计特征,设计了基于加速度范数与遗忘序贯概率比检验(F-SPRT)的方法,分别检测加速度计与陀螺仪的噪声数据.其次,基于噪声检测结果,将平滑变结构滤波(SVSF)策略引入到误差状态卡尔曼滤波(ESKF),以提高ESKF对噪声模型不确定性的处理能力.然后,结合磁场强度与磁倾角参数特征,利用马氏距离法评估磁干扰并实时调整磁力计补偿权重,获取准确的AHRS修正数据.最后,基于自主搭建独轮机器人平台进行实验验证,结果表明所设计的VS-ESKF算法可以及时、准确地检测AHRS噪声数据,并有效地抑制噪声干扰,相比于ESKF算法,对横滚角、俯仰角和偏航角的估计精度分别提升了31.05％、32.32％和40.07％,提高了姿态估计的准确性和稳定性.

    航姿参考系统噪声检测误差状态卡尔曼滤波平滑变结构滤波

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    面向自主芯片频率扫描实速测试的扫描链分析

    张锦刘政辉扈啸胡春媚...
    122-132页
    查看更多>>摘要：随着芯片工艺的不断升级,芯片设计的频率不断提高,时延故障是引起高速芯片失效的重要因素.在硅后验证阶段,由于缺乏一种对芯片全局路径延时测量的手段,传统构建延时测量电路的方式仅能得到特定关键路径的延时变化情况,在芯片失效时无法进行全面的路径延时分析.本文提出一种基于扫描链的频率扫描实速测试方法对芯片内部大量时序路径的延时进行测量并获取时序裕量.针对生成测试向量时间长,依赖专业测试设备的问题,在自研硬件平台上通过自生成多频率测试向量以及改进数据校验算法成功实现了频率扫描实速测试,对芯片测量的路径延时误差在8 ps左右.通过对不同芯片在不同温度下的实验验证了该方法对路径延时表征的有效性,为今后通过延时参数对高速芯片进行环境适应性分析、寿命预测等研究提供了一种快捷有效的方法.

    实速测试扫描链芯片测试测试向量路径延时

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    信号指纹测量下双度量协同的室内定位方法

    汪杰宋书林秦宁宁
    133-142页
    查看更多>>摘要：针对室内WiFi定位中指纹信息冗余、空间边界划分困难和RP集获取精准度缺失的问题,提出一种信号指纹测量下双度量协同的室内定位方法.通过S度量和欧氏度量下指纹矩阵融合,精简形成低维指纹信息,考量指纹间"点-类"关联度和"类-类"相似度,兼顾子区域边界新增指纹数目的可控性,确立子区域边界模糊深度调整机制,形成边界模糊泛化能力,以区域稀疏度判定插值方法完成指纹库扩充,以构建高密度离线指纹库.在优选子区域中,结合信号空间和位置空间,对比两类度量的差异度,实现对高价值指纹点的定向筛选,削弱在线指纹匹配集合的误差影响.在全局实验场景中,分区结果规整有序,较为符合实际空间构造.指纹库构建效果较其他方案至少提升11％,定位精度相对同类型算法提升了12％以上,论文所提方案定位精度优势显著,在具备高扰动特点下的复杂室内环境中,具有较好的场景适应性.

    室内定位指纹定位双度量协同模糊聚类指纹点优选

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    基于新模态-小波包分解的超宽带雷达生命体征信号去噪算法

    余慧敏朱姣姿
    143-151页
    查看更多>>摘要：超宽带雷达具有高分辨率,穿透能力强,低功耗等优势,工作时人体无需接触任何电极或传感器,可以穿透衣服、废墟等非金属介质在较远的距离内检测人体生命体征信息,在非接触式生命体征检测方面具有很重要的应用价值.由于人类心跳信号容易被呼吸谐波和其他噪声干扰,为了准确提取人体生命体征信号,提出一种基于改进的自适应噪声集合经验模态分解(ICEEMDAN)与小波包分解(WPD)结合的生命体征信号去噪方法.先通过超宽带雷达测量待测者的生命体征,获取人体所在空间位置提取出体表微动信号,对体表振动信号进行补偿与欠采样处理;利用ICEEMDAN-WPD的阈值去噪方法对微动信号进行模态分解,选取合适的模态分量去噪并进行重构,获取人体心跳微动信号的时频特征.实验结果表明,该算法相较于传统的去噪算法将相关系数提高到了0.9405,信噪比提高到了9.0938 dB,保留更多的生命体征信息的同时拥有更高的信噪比,可有效应用于生命体征检测领域.

    超宽带自适应集合经验模态分解小波包分解生命体征

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    基于麻雀搜索的协同定位算法研究

    夏斌张立晔
    152-158页
    查看更多>>摘要：无线传感器网络的定位问题可以转化为适应度函数最优问题,并通过经典的麻雀搜索算法进行求解.然而该算法所用的适应度函数并未使用未知节点之间的测量距离数据,从而导致定位精度的提升有限.为了解决这一问题,提出了一种基于麻雀搜索的协同定位算法.该算法主要包括两个搜索阶段:粗略搜索和精细搜索.在粗略搜索阶段,未知节点到锚节点之间的测量距离数据被用于确定未知节点的初始位置.在精细搜索阶段,未知节点之间的测量距离数据被用来确定未知节点的精确位置.首先,采用Cat混沌映射方法来保证初始种群的均匀分布,从而有助于确定最佳位置.其次,构建了两种不同的适应度函数,一种用于粗略搜索,另一种用于精细搜索.其中,用于精细搜索的适应度函数利用未知节点之间的测量距离数据来提高定位精度.最后,提出了一种新的精细搜索方法,以避免协同定位结果收敛到局部最优位置.通过对仿真和实测数据进行分析,验证了所提方法的有效性.

    麻雀搜索协同定位适应度函数定位精度

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    深度嵌套注意力下的SlowFast信息融合动作识别网络

    张起尧桑海峰
    159-166页
    查看更多>>摘要：视频动作识别在视频监控、自动驾驶等多个领域都有着广泛的应用.SlowFast网络是视频动作识别领域经常使用的网络.目前SlowFast相关网络中使用注意力进行相关信息增强,注意力机制与网络的结合方式是将注意力机制嵌套到网络的各个卷积块之间,如果将注意力机制深层嵌套到卷积块的具体卷积层中,SlowFast网络的信息提取能力将更进一步.首先提出了一种深度嵌套注意力机制,该深度嵌套机制内部包含一种可以提取时空与通道信息的注意力SCTM,使SlowFast网络的3种信息提取能力得到了进一步加强.此外,目前多流网络融合的信息并没有充分的交互与处理.提出了一种基于交叉注意力与ConvLSTM的多流时空信息融合网络,使多流网络中每个流的信息充分交互.改进后的SlowFast网络在UCF101数据集上的Top-1准确率已达到98.5％,在HMDB51数据集中的准确率达到了80.1％.均优于目前已有的模型,比原始SlowFast网络提高了2.64％,且鉴于上述数据,深度嵌套注意力的SlowFast时空信息融合网络在信息提取与融合方面具有优越性能.

    视频动作识别SlowFast注意力深层嵌套信息融合网络时空通道注意力

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    自适应渐消无迹卡尔曼滤波锂电池SoC估计

    郭向伟李璐颖王晨王亚丰...
    167-175页
    查看更多>>摘要：精确的荷电状态(SoC)是锂电池安全高效运行的重要保障,文章针对传统无迹卡尔曼滤波(UKF)对非线性系统突变状态跟踪能力差,导致SoC估计精度低的问题,提出一种新型自适应渐消无迹卡尔曼滤波(AFUKF)SoC估计方法.首先,通过设计新型衰减因子对UKF误差协方差矩阵进行加权,并基于新型衰减因子完成AFUKF的设计,减小陈旧量测值对估计结果的影响,提高传统UKF的估计精度和跟踪能力.其次,基于自主实验平台测试数据,验证了本文所提AFUKF算法存在初始误差时,相较于传统UKF算法,ECE工况下平均绝对误差和均方根误差分别下降了47.95％和33.92％,DST工况下分别下降了36.40％和27.73％;相较于同类改进的AUKF算法,ECE工况下平均绝对误差和均方根误差分别下降了43.36％和33.51％,DST工况下分别下降了39.01％和25.63％.模型结果表明,相比于传统UKF算法以及同类型改进的AUKF算法,AFUKF具有更高的估计精度,且在相同初始SoC误差条件下具有更好的鲁棒性.

    荷电状态衰减因子无迹卡尔曼滤波自适应渐消无迹卡尔曼滤波

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    基于点云特征全局搜索的回环检测算法

    张冰战尹晨晨李志远邹明明...
    176-186页
    查看更多>>摘要：针对纯激光SLAM算法定位漂移问题,提出一种基于点云特征描述子全局搜索的粗匹配回环检测算法.该算法首先采用基于图像距离的快速分割方法对激光点云进行地面点去除,基于点云曲率和关键点聚合算法实现了边缘特征提取和聚类,通过特征描述子生成算法得到当前帧点云的特征描述符,其次经过计算当前帧和历史帧的相似度评分完成全局匹配搜索实现对候选回环帧的选取,完成回环检测粗匹配过程;然后采用NICP算法进行当前帧与候选回环帧的精确匹配,从而完成回环检测过程;最后搭建了移动机器人实车平台,完成对校园数据集的采集,验证了本文算法的定位效果,通过对实车实验结果的分析可知,在实车采集的校园数据集上误差优化程度均值为13.15％,为了进一步验证本文算法的整体性能,在KITTI数据集进行测试对比,结果显示相比较Lego_loam和Lio-sam算法,本文所提算法在保证了运行效率的基础上,有效地改进了定位精度.

    激光SLAM回环检测定位特征描述子移动机器人

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    复杂内孔结构磨粒流加工的检测评价与优化

    龚灯赵伦武倪帅韩刚...
    187-194页
    查看更多>>摘要：为提高军工零件的内孔加工的可靠性和加工质量,通过正交试验法,分析磨粒流加工中,磨料粒度、磨料质量分数、磨粒流工作压力和循环加工次数对阶梯内孔倒圆角半径、材料去除率、内孔表面粗糙度的影响规律,磨粒流工作压力是内孔倒圆角半径的首要影响因素,较为显著,材料去除率的首要影响因素是磨料质量分数,而内孔表面粗糙度的首要影响因素是循环加工次数,通过非线性回归分析建立了复杂内孔磨粒流加工效果评价的模型.以改进的带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行多目标工艺参数寻优,得到了综合平衡权重下的最佳工艺方案(磨料粒度1000#,磨料质量分数为50％,工作压力为7.5 MPa,循环加工次数为30次),验证试验表明优化结果和实际加工效果具有较好的一致性.

    磨粒流去毛刺工艺正交试验加工质量多目标优化

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