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国外电子测量技术
国外电子测量技术

陈光衤禹

月刊

1002-8978

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010-64005190

100009

北京东城区北河沿大街79号2楼

国外电子测量技术/Journal Foreign Electronic Measurement Technology北大核心CSTPCD
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    基于注意力密集网络的伪彩色红外与可见光图像融合

    漆建环倪波周晓彦倪海彬...
    84-91页
    查看更多>>摘要：针对现有红外与可见光图像融合算法中存在融合图像的纹理细节不清晰,红外信息和纹理细节的显示不平衡等问题,提出了一种基于注意力密集网络的伪彩色红外与可见光图像融合方法.首先对灰度的红外图像进行伪彩色处理再与彩色的可见光图像组成多通道数据输入融合网络.其次,设计了一种由卷积层和带有注意力模块的密集连接块组成的生成器网络结构,关注源图像的关键信息,增强网络提取源图像信息的能力.最后,利用红外像素、可见光像素、可见光梯度和红外梯度构建内容损失函数,以保持融合图像中红外目标和纹理细节的平衡.与5种具有代表性的融合方法进行定性和定量比较.结果表明,该方法所获得融合图像的峰值信噪比、信息熵、平均梯度和互信息取得最优值,分别为31.684 1、6.558 1、6.009 6、3.096 0.定量以及定性结果证明所提融合方法使融合图像具有更为丰富的纹理细节以及良好的视觉效果.

    红外与可见光图像图像融合注意力模块密集连接块

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    基于国产FPGA的多源视频信号拼接系统设计

    冯琳徐伟
    92-98页
    查看更多>>摘要：针对目前视频拼接技术存在动态视频数据速度慢、分辨率较低的问题,设计了一种能够将两路摄像头和两路高清晰度多媒体接口(high definition multimedia interface,HDMI)输入的动态视频数据进行拼接处理的系统.系统以紫光同创公司Pango logos系列现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)器件为核心,由时钟控制、寄存器配置、数据采集、先进先出(first in first out,FIFO)数据存储控制、第3代双倍速率同步动态随机存储(double-data-rate 3 synchronous dynamic RAM,DDR3 SDRAM)等逻辑功能模块组成.设计实现了DDR3 IP核的读写控制、图像缩放及视频拼接算法,使用Inserter和Debugger对主要功能模块进行了仿真测试,并进行了视频采集实验,结果表明,系统能够完成4路动态视频的拼接显示,分辨率达到1 920×1 080,刷新速率为60 fps,占用的查找表(look up table,LUT)资源为18%.支持多种动态数据输入方式,具有便携性好、帧率分辨率高、片上资源占用率低等特点,可用于动态视频拼接的应用场景.

    多源输入视频拼接FPGADDR3

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    基于全局快速终端和扰动补偿的PMSM矢量控制

    陈德海张吉祥刘祥曾东红...
    99-105页
    查看更多>>摘要：为提升永磁同步电机(PMSM)的动态性能并抑制抖振问题,提出一种结合全局快速终端和扰动补偿观测器的矢量控制方法,该方法在速度环设计全局快速终端滑模控制器(GFTSMC)并结合改进型指数趋近律(IERL),进一步缩短了系统的响应时间,削弱了运动点在滑模面的抖振现象.为了对永磁同步电机运行过程中存在的扰动问题进行补偿,设计了改进型扩张状态观测器(ESO)对未知扰动进行观测并进行前馈补偿.同时设计了滑模位置观测器,实现了对位置信号的检测.仿真结果表明,该控制策略进一步提高了调速系统的响应速度,降低了稳态误差,增强了抗扰性能,同时能更准确检测转子位置,转速响应时间提升了0.043 s,转速最大误差从69.9下降至11.75 r/min.

    永磁同步电机动态性能全局快速终端改进型指数趋近律扰动补偿

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    磁浮管轨直线感应电机牵引悬浮协同优化设计

    杨杰张国华胡海林葛琼璇...
    106-115页
    查看更多>>摘要：在磁浮管轨运输系统中,采用悬浮电磁铁与直线感应电机(linear induction motor,LIM)同平面安装方案,可有效减小盾构面积,降低建设成本;同时,LIM法向力能够提供辅助悬浮力,提高系统综合能效.围绕牵引力与法向力协同优化中建模求解误差大、优化复杂等问题,提出一种基于响应面法的一体化LIM优化设计方法.首先,确立牵引力及法向力设计目标,完成电机初始设计.其次,结合Box-Behnken试验设计法和方差分析法,分析电机参数对牵引力和法向力的影响规律,确定敏感参数集.再次,利用响应面法建立关于敏感参数的二阶代理模型,并通过了模型拟合度检验.在加工精度与电机饱和等约束下,通过二代非支配排序遗传算法对代理模型进行多目标寻优.最后,利用 Maxwell软件对优化前后的电机进行时步有限元仿真.结果表明,在工频、额定电流15 A的工况下,初始电机的牵引力和法向力分别为305.9和-60.5 N,优化后为309.4和-309.3 N,优化后性能指标显著提升,设计误差分别为3.13%和3.10%,表明了协同优化设计方法切实有效.

    牵引悬浮一体化响应面法代理模型敏感度分析多目标优化

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    一种无线电信号的模拟调制参数测量系统设计

    刘星雨姜乃卓徐宇航张子达...
    116-126页
    查看更多>>摘要：无线电信号的模拟调制参数测量在无线电检测定位、通信发射机测试校准,民用船舶的导航通信等领域都有广泛应用.设计实现了一种基于超外差结构的无线电信号模拟调制参数的测量系统,以STM32F4系列单片机作为控制核心,包括的主要硬件电路模块有本振信号源、混频器、LC无源滤波器、锁相环、低噪声放大器、包络检波电路、鉴频电路等.系统可自动识别普通调幅波、调频波、未调制的单频载波等模拟调制类型,完成无线电信号解调输出的同时自动测量出载波频率、调制信号频率、调幅指数、调频指数等主要调制参数.实测结果表明,系统对调制类型识别正确,调幅或调频信号的解调波形信噪比高、无明显失真,载波频率测量的相对误差小于10-5,主要调制参数测量的相对误差均小于5%.

    无线电信号载波频率调制类型识别调制参数测量

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    基于深度学习的无人机自组网分层入侵检测方法

    杜玉航王伟
    127-135页
    查看更多>>摘要：针对无人机自组网携带重要信息却容易受到各种攻击的问题,提出了一种分层检测响应的方案.首先采用端节点误用检测方法,监测无人机行为并报告规则验证的结果.接着,地面站利用深度神经网络分类算法进一步优化验证结果.为抵御如干扰、黑洞、灰洞等不同类型网络攻击提供了新的解决方案.最后,与BRUIDS方案和分布式检测方案进行模拟分析和实验对比.结果表明,相较于另外两种方案,方法在检测率方面的下降率均保持在10%以内,检测率高达93%以上.误报率提升了1.2%,在检测攻击延迟方面与分布式方案相差无几,通信开销减少了约53.5 KBps,且对未知攻击检测问题有显著改善.

    深度学习分层检测入侵检测无人机自组网

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    高校智能电表缺失数据修复方法

    陈庆斌杨耿煌耿丽清苏娟...
    136-143页
    查看更多>>摘要：高校运行数据在采集、传输、存储过程中往往会产生数据缺失.对此,提出一种基于改进长短期记忆神经网络-链式方程多重插补法的缺失数据修复方法.采用链式方程多重插补法,通过迭代对每个缺失的属性值产生多个填补值,从而产生多个完整数据集,并进行分析优化得到一个最终的完整数据集.为提高缺失值修复精度,在长短期记忆神经网络的预测任务中,采用麻雀搜索算法进行超参数寻优,并结合均值匹配模型对缺失数据进行修复.使用北方某高校2019年数据进行验证,通过无自然缺失算例和自然缺失算例对提出方法进行评估,结果表明,在无自然缺失算例中,整体归因误差为0.106,较其他模型至少降低29.3%,验证了方法的有效性;对11.8%自然缺失率下的数据进行填补,经提出的方法填补之后的数据有效提高了高校后续运行数据的预测精度,间接验证了缺失数据填补的有效性.

    高校运行数据缺失数据填补链式方程多重插补长短期记忆神经网络

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    基于图像处理的复杂场景火焰识别与火灾判定方法

    陈秋艳贺敏张新燕陈泽锋...
    144-153页
    查看更多>>摘要：为了提高复杂场景及不同火灾场景火焰识别的准确性,提出一种基于图像处理的复杂场景火焰识别与火灾判定方法.结合应用高斯低通滤波、基于HSI的分块同态滤波增强与基于Lab的K-means彩色图像分割算法实现火焰识别,并通过计算评估火焰的面积变化率和质心分散来判定是否发生火灾.结果表明,高斯低通滤波避免了"振铃"现象的产生,且峰值信噪比(PSNR)较巴特沃兹和理想低通滤波方法更高;基于HSI的分块同态滤波增强算法抑制了背景光亮度的影响,并与对比度受限的自适应直方图均衡化(CLAHE)和色彩恢复的多尺度视网膜(MSRCR)算法比较,达到了更高的对比度;基于Lab的K-means分割算法降低了光线及设备对分割结果的影响,与Otsu和区域生长方法相比,能够更准确提取不同场景火灾图像的火焰.通过对30张不同场景的火灾图像进行火焰识别测试,其平均识别准确率达96.66%,处理1张图像用时0.96 s.最后,以某餐厅和室内蔓延火灾火焰及蜡烛稳定燃烧火焰为例,判定当火焰面积变化率不低于0.22且质心分散不低于17.02时发生火灾,应及时触发火灾报警器,降低火灾事故的损失.

    早期火灾复杂场景图像处理火焰识别火焰判定

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    基于GAN网络的电力设施遥感图像去云算法研究

    周仿荣陈艳芳杨鹤猛王国芳...
    154-160页
    查看更多>>摘要：针对电力设施遥感图像云层遮挡问题,提出了基于生成对抗网络(GAN)的遥感图像去云算法.以条件生成对抗网络(cGAN)为主体结构,在编码器自适应填充卷积,设计了基于Soft Attention的递归神经网络模块,通过对所有特征节点增加全局依赖关系来解决网络局部最优问题,通过空间信息转换提取关键信息,提高去云与重建效果.实验结果表明,方法对遥感图像中云层遮挡去除效果较好,重建图像的结构相似性(SSIM)与峰值信噪比(PSNR)分别达到0.983与32.899,分别提高了23.93%与8.86%,均优于其他改进型GAN网络.研究的方法不仅为基于遥感图像电力设施识别提供了基础,深度学习遥感图像处理应用提供了参考.

    遥感图像生成对抗网络去云算法电力设施

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    狭窄空间内矩形导体电流测量装置设计与优化

    沈悦唐玥褚子扬权硕...
    161-170页
    查看更多>>摘要：针对狭窄空间内矩形导体电流测量,提出了一种基于霍尔元件椭圆阵列的电流测量装置,通过理论计算和有限元仿真分析确定了相对最优的阵列分布,搭建实验平台并通过实验验证了该方法的可行性,以及导体偏心状态下电流测量的有效性,同时分析了导体偏心状态下的电流测量偏心误差.仿真和实验结果表明,椭圆阵列电流测量装置在行业允许的±1%误差限内,允许导线X轴偏心-4.1～4.1 mm,Y轴无限制;且与传统电流测量装置相比,重量减轻82.9%,安装占用面积减小72.4%,对狭窄空间的适用性更强,为新能源产品轻量化、小型化、持续降本提供了技术支持.

    电流测量狭窄空间矩形导体椭圆阵列霍尔元件

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