多路径递归网络结构的单帧图像超分辨率重建

卷积神经网络在单帧图像超分辨率重建任务中取得了巨大成功,但是其重建模型多是基于单链结构,层间联系较弱且不能充分利用网络提取的分层特征。针对这些问题,本文设计了一种多路径递归的网络结构(MRCN)。通过使用多路径结构来加强层之间的联系,实现特征的有效利用并且提取丰富的高频成分,同时使用递归结构降低训练难度。此外,通过引入特征融合的操作使得在重建的过程中可以充分利用各层提取的特征,并且自适应的选择有效特征。在常用的基准测试集上进行了大量实验表明,MRCN比现有的方法在重建效果上具有明显提升。     

基于多核学习的多阶次分数阶傅里叶变换域人脸识别

分数阶傅里叶变换是信号处理与分析的一个重要工具,通过将图像信号投影到不同角度的时频平面可以表征图像的内容信息,其在人脸识别任务中显示出很好的性能。但是分数阶傅里叶变换存在阶次选择的问题,即在没有先验知识的情况下,无法预先知道哪一个阶次的分数阶傅里叶变换域特征具有最好的判别性能。受机器学习中的多核学习理论启发,本文探讨了分数阶傅里叶变换中阶次选择问题和多核学习理论的联系,通过将不同阶次的分数阶傅里叶变化域特征的线性核矩阵作为多核学习网络的输入,结合支持向量机,交替优化更新多核网络中的系数和支持向量机的参数,自动学习多阶次分数阶傅里叶变换域特征的系数,实现多阶次分数阶傅里叶变换域特征的融合。将所提算法应用到人脸识别任务中,在ORL人脸数据集和扩展YaleB人脸数据集上的实验显示所提算法的可行性和有效性。     

轮胎型真空室在核聚变装置上的设计与分析研究

在磁约束核聚变装置中, 真空室是一个非常重要的关键部件, 它为高温等离子体提供洁净运行环境。KTX装置是一种反场箍缩核聚变装置, 它有别于托卡马克装置和仿星器核聚变装置。目前核聚变装置上使用的真空室由多个虾米扇段通过焊接成环形真空室, 此类型真空室焊缝数量多, 焊缝距离长, 焊接变形控制难度大。根据装置要求, KTX磁约束核聚变装置真空室设计为轮胎型结构, 大半径为1.4 m, 截面半径为0.4 m, 真空度为1.5×10^-6Pa, 且具有易于进入维护和更换真空室内部部件功能。本论文针对KTX装置真空室设计要求和技术参数, 对轮胎型真空室开展设计, 在设计过程中, 基于真空室各种运行工况, 对真空室开展了热、电磁和结构相关方面分析计算, 根据计算结果对真空室进行优化和验证。本类型真空室设计和分析方法为未来磁约束核聚变装置真空室设计研制提供参考和借鉴。     

基于多网融合及联动的煤矿安全监控系统设计

分析了目前煤矿安全监控系统的结构和应用中存在的主要问题,提出了监控系统全数字化传输的解决方案。在全数字化传输系统中对监控分站的功能,以及断电器、多系统融合的工作流程进行了重新定义,使多网融合和系统间的联动在煤矿安全监控系统中的实现变得简单易行,可为煤矿实现信息共享及协同处理提供新的解决思路。     

基于CuSi3焊丝的激光熔钎焊钢/铝异种金属工艺分析

采用直径1.6 mm的CuSi3焊丝对钢/铝异种金属进行激光填丝熔钎焊.使用光学显微镜观察了焊缝宏观成形,利用SEM,EDS,XRD分析了接头微观组织,通过原位纳米压痕仪和拉伸试验机测试了接头力学性能.结果表明,采用CuSi3焊丝实现了6061铝合金和镀锌板的激光搭接熔钎焊,优化了工艺参数,获得了成形良好的焊缝.焊缝呈现三个特征区：钢侧界面区、焊缝中心区和铜焊丝/铝过渡区.进一步研究表明,铜焊丝/铝过渡区组织包含Cu₉Al₄和CuAl₂金属间化合物,呈现带状、粗大骨架状、细小骨架状夹杂层片状和树枝状四种形貌.铜焊丝/铝过渡区硬度远高于相邻区域,粗大骨架状区域硬度最高达到9.97 GPa,拉伸断裂于粗大骨架状区域,断口呈现脆性断裂.     

激光视觉融合下的运动检测与失配矫正

针对单一传感器在动态场景感知问题上的局限性,设计了一种融合激光与视觉的实现系统,并对运动检测中的背景显露区误判问题和融合中不同传感器间点云的失配问题分别提出了改进算法。在运动检测上,首先基于视觉的背景差分算法对激光进行前景点分拣,再以激光前景点为启发信息进行视觉前景聚类。在融合失配问题上,首先基于栅格失配度分别对激光和视觉点云进行聚类分割,再以激光为基准,逐一将对应的视觉点云与之配准,滤除噪声后所得到的矫正点云可用于场景重建进行进一步验证。实验结果表明,改进算法所获得的融合前景对"影子"有更好的鲁棒性;较之整体配准的矫正,改进算法在平均失配度上降低了约75%,在y和z方向上的偏移比收敛了至少5%。     

航空发动机机匣动力学研究进展与展望

解决K4951合金的熔焊修复是实现新一代航空发动机机匣研制的关键.针对K4951合金中的难熔元素含量高、可焊性较差的问题,本文根据该合金的成分特点,通过调整母材中的沉淀强化元素和固溶强化元素,设计出7种成分的焊丝,并利用扫描电镜、透射电镜、电子探针和热力学软件等研究手段分析了合金元素对焊接接头的裂纹敏感性和持久性能的影响.结果表明,在母材成分的基础上提高焊丝中B元素含量至0.04%,接头的裂纹敏感性显著增加,焊缝金属加工即断裂;提高Nb元素含量可提升晶界液膜的愈合能力,有效的降低焊缝样品的焊接敏感性,接头的持久寿命由15 h提升至41 h;降低Cr,Mo元素的含量可以在一定程度上提高的合金的裂纹敏感性,使接头的持久寿命提升;提高Al元素的含量,同时调控Nb,Cr,Mo等元素可有效抑制裂纹形成,并提升了焊缝金属的高温服役性能.研究结果可为后续沉淀强化镍基高温合金的焊接性研究提供一定的参考价值.     

利用原生质体融合技术构建梨酒酵母工程菌

以菌株酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae YDJ05及产香酵母Issatchenkia orientalis YS03为融合亲本X和Y,通过原生质体融合技术构建适合梨酒酿造的酵母工程菌,研究结果表明:利用EMS诱变亲本菌株Y,得到了一株精氨酸营养缺陷型菌株,亲本菌株X和Y采用蜗牛酶液在35℃下处理100min,得到菌株X、Y的原生质体融合率分别为93.6%、94.2%,再生率分别为27.8%、31.6%。以加热的方式灭活亲本菌株X,灭活时间为14min。在以PEG为促融剂的条件下对两株菌进行原生质体融合,经过优选得到融合子DJ02,其产酒精率、产香率等指标最优,分别达到了9.87%、0.37g/L。      

基于二维和三维信息融合的人耳识别

针对人耳识别中存在姿态、光照变化等问题,提出信息融合的方法,将二维人耳和三维人耳的信息进行融合,以克服姿态、光照对人耳识别的影响.对于二维人耳,由于姿态等的变化会导致人耳图像数据在高维空间中呈现出非线性流形结构,采用等距映射这种流形学习算法进行特征提取,对三维深度人耳则采用3D局部二值模式进行特征提取,然后分别进行二维和三维人耳识别,最后在决策层进行融合识别.在79人的人耳数据库上进行了实验,每人8幅带姿态的二维人耳图像和6幅带光照的三维人耳深度图像.实验结果表明,与单独的二维人耳和三维人耳识别相比,融合之后的识别效果和认证效果均有很大的改善.     

基于多源数据融合的半导体晶片CMP抛光材料去除率预测

目的 对半导体晶片抛光过程中的工艺参数、耗材使用量、抛光垫状态参数等多源数据预处理后进行数据融合,建立材料去除率(MRR)预测模型,为实现半导体晶片抛光加工工艺的决策和处理奠定基础。方法 研究晶片抛光加工中的数据特点及数据融合需求,提取数据集中每个晶片加工过程中的统计特征并生成新数据集,同时引入邻域特征以应对晶片加工过程中动态因素对材料去除率的影响。提出基于深度自动编码器的多源数据融合及材料去除率预测方法。设计深度自动编码器参数,优化深度自动编码器的损失函数从而增强深度自动编码器对强相关性特征变量的重建。基于深度自动编码器进行多源传感器信号融合,降低数据维度。使用超参数搜索算法优化BP神经网络超参数,利用BP神经网络方法将融合后的数据进行半导体晶片抛光过程中的材料去除率预测。结果 采用PHM2016数据集对模型进行验证,均方误差MSE达到7.862,相关性R²达到91.2%。结论 基于多源数据的融合模型能有效预测MRR,可以对半导体晶片CMP工艺过程的智能决策与控制起到良好的辅助作用。