基于改进双曲正切函数的变步长最小平均p范数算法

在信号处理领域,传统的自适应滤波算法采用的固定步长会导致稳态误差和收敛速度无法同时兼顾。针对这个问题,对最小平均p范数(Least Mean p-norm,LMP)算法进行改进,提出了一种基于改进双曲正切(tanh)函数的变步长最小平均p范数算法。该算法利用改进的tanh函数来调节步长,采用移动加权平均法构造变步长函数;同时引入了一个调节函数以进一步提升算法的性能。通过在海洋脉冲噪声干扰下进行仿真,实验表明,与已有的固定步长和变步长算法相比,改进的变步长LMP算法较好地兼顾系统的收敛速度和稳态误差;引入调节函数后的新算法在保证原有算法收敛速度的同时进一步降低了算法的稳态误差,从而兼顾了算法的收敛性和稳定性,具有较好的可行性。     

一种变步长最小平均p范数自适应滤波算法

在p稳定分布脉冲噪声背景下,为解决固定步长最小平均p范数(LMP)不能同时满足快收敛速度和低稳态误差的问题,该文提出一种对脉冲噪声具有鲁棒性的变步长最小平均p范数(VSS-LMP)自适应滤波算法.该算法利用改进的变形高斯函数来调节步长,采用移动平均法构造变步长函数,克服了定步长算法稳态误差高及抗噪性能差的问题.VSS-...     

复合磁性纳米粒子用于食源性致病菌特异性检测及灭活

该实验合成具有光热转换性能的万古霉素修饰的磁性氧化铁纳米粒子（Fe3O4@Van）,建立一种基于化学发光的革兰氏阳性菌快速检测与光热灭活一体化平台。万古霉素的羰基和氨基可以与革兰氏阳性菌细胞壁的肽聚糖形成氢键,使Fe3O4@Van 与细菌发生特异性结合生成复合物,通过磁分离从复杂基质中捕获和提取细菌。细菌分泌的过氧化氢酶对鲁米诺-过氧化氢化学发光体系具有抑制作用,随着溶液中细菌数量的增加,化学发光强度逐渐降低,该方法对金黄色葡萄球菌（S.aureus）的检测范围为10～105 CFU/mL。同时,因Fe3O4@Van 具有出色的光热转换能力,用808 nm 激光照射检测后的Fe3O4@Van 与细菌复合物可实现细菌的高温灭活,对S.aureus 的抗菌效率高达98.6%。该文基于Fe3O4@Van 构建的新平台为准确、高效地检测和灭活致病菌提供新的思路。     

脂质成分对γ-Fe2O3纳米颗粒与模型细胞膜相互作用的影响

为探究细胞膜中不同脂质成分对γ-Fe₂O₃纳米颗粒物(nanoparticles,NPs)与膜相互作用的影响,参考真实细胞膜的脂质类型合成13种脂质成分不同的模型细胞膜,并测定γ-Fe₂O₃ NPs诱导的模型细胞膜完整性及膜流动性变化。结果表明,γ-Fe₂O₃ NPs能够吸附在膜上(甚至造成膜破碎)并诱导膜流动的增加。NPs与不同的模型细胞膜相互作用的强度不同,特别是鞘磷脂和胆固醇在膜中的共存(模拟脂筏的存在)会减弱NPs与膜的相互作用,而膜中正电位点的存在增强了NPs与膜的相互作用。脂质成分的不同会造成模型细胞膜表面电荷、活性基团和脂质分子堆积强度等膜性质的差异,进而影响NPs与膜相互作用的强度。本研究为探索γ-Fe₂O₃ NPs与细胞膜的相互作用提供了新的思路。     

Finger vein image inpainting using neighbor binary-wasserstein generative adversarial networks (NB-WGAN)

Traditional inpainting methods obtain poor performance for finger vein images with blurred texture. In this paper, a finger vein image inpainting method using Neighbor Binary-Wasserstein Generative Adversarial Networks (NB-WGAN) is proposed. Firstly, the proposed algorithm uses texture loss, reconstruction loss, and adversarial loss to constrain the network, which protects the texture in the inpainting process. Secondly, the proposed NB-WGAN is designed with a coarse-to-precise generator network and a discriminator network composed of two Wasserstein Generative Adversarial Networks with Gradient Penalty (WGAN-GP). The cascade of a coarse generator network and a precise generator network based on Poisson fusion can obtain richer information and get natural boundary connection. The discriminator consists of a global WGAN-GP and a local WGAN-GP, which enforces consistency between the entire image and the repaired area. Thirdly, a training dataset is designed by analyzing the locations and sizes of the damaged finger vein images in practical applications (i.e., physical oil dirt, physical finger molting, etc). Experimental results show that the performance of the proposed algorithm is better than traditional inpainting methods including Curvature Driven Diffusions algorithm without texture constraints, a traditional inpainting algorithm with Gabor texture constraints, and a WGAN inpainting algorithm based on attention mechanism without texture constraints.

     

基于稀疏结构噪声检测的指静脉图像去噪算法

针对携带污染噪声的指静脉图像中背景区域、静脉区域和噪声区域的稀疏特性,提出一种改进的指静脉图像去噪算法。利用指静脉稀疏结构特性建立鲁棒主成分分析（RPCA）模型,通过交替方向乘子法求解RPCA模型获得含稀疏目标的前景图像并对其进行阈值分割以提取噪声分布图,同时根据提取结果建立修复优先度规则和自适应选择性滤波模板,实现指静脉图像的去噪处理。实验结果表明,与自适应非局部均值去噪算法和基于分数阶微分梯度噪声检测的去噪算法相比,在零误识情况下该算法处理后的带噪指静脉图像拒识率平均降低5.95%和3.64%,有效提升了带噪指静脉图像的识别性能。     

循环流化床锅炉鳍片式省煤器的改造设计

循环流化床燃烧是近30年来迅速发展起来的一种环保型燃烧技术,由于技术尚未成熟,受热面磨损始终是个严重问题。分析了省煤器泄露原因,介绍鳍片管省煤器的特点,根据国内外鳍片管省煤器的使用情况,对220 t/h CFB锅炉省煤器进行了的改造设计。     

转炉钢渣制备陶瓷材料的烧结机理

为了研究转炉钢渣制备建筑陶瓷的烧结机理及动力学,以不同粒径转炉渣为主要原料,加入改善坯料烧结及制备性能的添加剂,成功地制备了高性能的陶瓷墙地砖。根据样品烧结前后变形及烧结密度的变化,初步探讨了转炉钢渣质墙地砖的烧结机理,并且计算了烧结激活能。利用差热分析和高倍电镜对样品进行了分析,研究了转炉钢渣质墙地砖结晶过程中的动力学。结果发现,原料粉末粒径越小,样品越易烧结,相应的烧结温度也越低。样品差热分析中的尖峰和宽峰分别代表了表面结晶和内部体结晶。研究表明,本工作为转炉铬渣无害化处理及大规模资源化综合利用奠定了基础。