基于张量低秩分解和稀疏表示的红外微小气体泄漏检测

为了检测石化工业生产过程中微小气体的泄漏,提出了一种应用红外成像技术的单帧红外小目标检测方法。研究了低秩稀疏分解理论和稀疏表示理论,并提出了一种新的基于张量低秩分解和稀疏表示的小目标检测方法。该方法基于张量分解的形式充分发掘背景矩阵所包含的信息;利用先验知识构造微小气体泄漏的目标字典;同时利用背景的低秩约束和小目标的稀疏表示约束分解出微小气体的泄漏目标。最后基于非精确增广拉格朗日乘子法(IALM),对本文算法进行最优化求解,并通过实验分析比较了本文方法和已有方法的优缺点。结果表明:本文方法的检测效果优于其他已有方法,并且具有较好的ROC(受试者工作特征)曲线,可以满足工业生产中对微小气体泄漏检测的要求。     

基于广义低秩矩阵分解的分离字典训练及其快速重建算法

针对传统压缩感知重建算法存在重建质量偏低、重建时间偏长等问题,本文提出了一种基于分离字典训练的快速重建算法.首先选取某类图像作为训练集,建立其广义低秩矩阵分解模型;其次采用交替方向乘子法求解该模型,训练出一组分离字典;最后将该分离字典用于图像重建中,通过简单的线性运算实现图像的快速重建.实验结果表明,本文算法相比于传统的重建算法,针对训练集同类图像,具有十分显著的重建性能,对于其他不同类型的图像,依然有不错的重建质量,极大地降低了重建时间.     

融入结构信息的稀疏低秩丰度估计算法研究

丰度估计(AE)是从高光谱图像中识别地物的关键预处理技术.鉴于线性混合模型的可解释性以及数学上的可操作性,带约束的线性回归技术在丰度矩阵估计中备受关注.目前,这类方法存在的缺陷是其拟合过程中仅仅考虑到估计数据与真实数据之间的拟合误差,忽略了估计数据的结构与真实数据的结构之间的相似性信息.因此,提出了融合结构信息的线性回归模型,并应用于稀疏低秩丰度矩阵估计领域.首先,通过增加结构信息改进传统的带约束的线性回归模型,并经数学理论证明了增加结构信息的模型较传统模型更加有效;其次,应用该方法改进稀疏低秩丰度估计的数学模型;最后,采用交替乘子法(ADMM)技术求解新模型.实验结果表明,融入结构信息的稀疏低秩丰度估计算法能够有效地提高仿真数据和实际高光谱数据的丰度估计的估计精度,改善其抗噪性能.     

基于低秩矩阵近似的低噪宽幅热红外成像技术

为解决强背景弱信号场景下热红外成像系统噪声制约图像信噪比的问题,提出了一种基于低秩矩阵近似理论的低噪宽幅热红外成像技术.利用面阵摆扫方式实现宽幅扫描成像并构建严格的观测矩阵,通过加权核范数最小化方法求解去噪的低秩矩阵形式.试验证明该技术具有较高的峰值信噪比与降噪鲁棒性,在宽幅成像的同时也提高了探测灵敏度.研究成果在红外弱目标识别、广域侦查等领域具有一定应用价值.     

基于稀疏表示与特征融合的人脸识别方法

针对人脸识别在有遮挡、表情、光照的变化或受到噪声污染时鲁棒性变差问题,提出一种基于稀疏表示与特征融合的人脸识别算法。首先采用低秩恢复算法得到训练样本和测试样本的干净人脸图像,提取干净人脸图像的LBP,HOG,Gabor三种特征向量;然后对部分训练样本进行SRC分类测试,根据SRC的识别结果与分类残差定义一个损失函数,再利用正则化最小二乘法计算出使损失函数最小的权重向量;最后根据该权重向量重构规则化残差进行分类。在ORL,Extended Yale B和AR数据库上进行实验,结果表明,该算法优于利用单一特征识别的方法,并且对光照、噪声、遮挡等因素产生的影响有较好的泛化性能。     

H-13热作加厚模淬火开裂成因分析

通过对H-13热作加厚模在淬火过程中产生裂纹的原因进行分析,指出了合适的热处理工艺是确保获得最佳的强韧性及热疲劳抗力的关键,也是确保淬火质量的关键,结果表明,在H-13钢淬火过程中操作不当是热作加厚模产生裂纹的主要因素.     

基于新的威布尔分布参数估计法的设备寿命可靠性分析

针对机械设备寿命可靠性分析中模型的精度问题,提出一种联合最小二乘及平均秩次估计威布尔分布参数的新方法.常用的参数估计法人为因素影响大,精度差,而且在现场使用不便.文中提出的方法有效地解决了上述问题.在采用最小二乘法对威布尔分布进行参数估计时,经验分布函数是确定寿命模型的基准,它的精度直接影响寿命模型的精度.平均秩次法根据故障样本和中止样本估计出所有可能的秩次,求出平均秩次,代入近似中位秩公式,得到经验分布函数,有效提高参数的精度.选取30台发动机,对其进行寿命可靠性分析,结果表明,该方法具有很高的准确性和实用性.     

H-指数及其衍生指标的本质探讨

如何更加客观公正地进行学术影响力评价一直以来都是一个重要且备受关注的问题。H-指数的提出,打破了原来以影响因子为单一评价指标的现状,引发了广泛的关注和讨论,并在随后数年产生了几十种衍生指标,这些工作极大地推动了科学计量学领域的深入研究和发展。该文详细介绍了H-指数及其具有代表性的23种衍生指标,以学者或单位的引用分布曲线为统一的视角,探讨了这些指标的本质,并讨论了各自的优缺点。最后对学术产出的影响力评价研究进行了展望。     

基于图规则化低秩矩阵恢复的用电数据修复与异常检测

针对电力系统用电数据中的记录误差与异常用电,提出一种基于图规则化低秩矩阵恢复的电力系统用电记录修复与异常检测算法。该方法从用户用电时空矩阵的低秩稀疏分解出发,结合电网拓扑结构与用户相关性的规则化调整,获取修复后的用电数据和异常用户。该方法同时兼顾了用户用电的周期性与异常用户的差异性特点。实验分析表明,与相关方法相比,所提方法在用电数据修复与异常用电模式检测的多项评价标准下均取得了更好的准确性和鲁棒性。     

4自由度非全对称并联机构的完整雅可比矩阵

少自由度并联机构完整雅可比矩阵为6x6矩阵,包括运动子矩阵和约束子矩阵两部分,由于前者的代数特征不能反映出机构的约束特性,在对此类机构进行运动学分析和几何参数优化设计时,必须建立完整的6x6雅可比矩阵.鉴于此,基于对偶螺旋理论,以4自由度机构2RPS-2UPS为例,给出非全对称少自由度并联机构完整雅可比矩阵的推导方法.首先,根据螺旋理论推导约束支链中的运动螺旋系和反螺旋系,并利用互易积获得约束子矩阵.其次,锁定每个支链中的主动关节,根据螺旋理论计算约束支链和全运动支链中新增反螺旋系,并利用互易积建立运动子矩阵.将约束子矩阵和运动子矩阵联立建立机构完整雅可比矩阵.最后,分析雅可比矩阵的秩,得到2RPS-2UPS并联机构产生奇异位形的条件.