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高效的多阈值图像分割算法
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作者 龙建武 邹婉婷 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第9期156-165,共10页
多阈值分割是图像分割中常用的技术之一。然而,现有的多阈值方法随着灰度级和阈值数量增加,导致搜索空间急剧扩大,搜索效率下降,并且需要人为指定阈值数,限制了其应用。为了减少搜索范围,避免无效搜索并实现阈值数自适应选择,将采取提... 多阈值分割是图像分割中常用的技术之一。然而,现有的多阈值方法随着灰度级和阈值数量增加,导致搜索空间急剧扩大,搜索效率下降,并且需要人为指定阈值数,限制了其应用。为了减少搜索范围,避免无效搜索并实现阈值数自适应选择,将采取提高搜索效率和快速全局搜索2个策略,提出了一种高效且自适应的多阈值图像分割算法。利用动态规划算法和分治算法降低搜索的时间复杂度,并将阈值搜索问题转化为查找矩阵最值问题,提高分割实效性。在提升效率的基础上,进行不同阈值数的全局搜索,从而确定全局最佳阈值数。实验表明,该算法在BSDS500数据集上的平均运行时间(0.0112 s)显著优于DP+AMasi、HGJO等方法,且在UM、RI、PSNR和SSIM等指标上均表现优异,有效缓解了多阈值分割的速度与精度矛盾。 展开更多
关键词 图像分割 多阈值分割 矩阵搜索算法 OTSU
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自适应多阈值图像分割算法
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作者 龙建武 李继豪 曾谁飞 《通信学报》 北大核心 2025年第8期241-255,共15页
针对当前大部分多阈值分割方法存在最优阈值组合定位难、阈值增多导致计算复杂度指数增长的问题,提出了一种自适应多阈值图像分割算法。首先,通过双边滤波对直方图进行平滑处理,采用谷底筛选策略有效压缩阈值搜索空间;接着,基于动态规... 针对当前大部分多阈值分割方法存在最优阈值组合定位难、阈值增多导致计算复杂度指数增长的问题,提出了一种自适应多阈值图像分割算法。首先,通过双边滤波对直方图进行平滑处理,采用谷底筛选策略有效压缩阈值搜索空间;接着,基于动态规划算法,将多阈值搜索问题转化为矩阵极值搜索问题,并结合四边形不等式特性,使用分治策略搜索代价矩阵最大值,进一步提高搜索效率;此外,构建基于直方图谷底特征的目标函数,自动确定最佳分割类数,同时将RGB这3个通道直方图各自得到的最佳分割类数进行合并,以获得最佳阈值进而完成彩色图像分割问题;最后,在BSDS500与MSRC数据集上进行系统性实验,验证其在处理不同场景时的有效性与适用性。 展开更多
关键词 多阈值分割 矩阵搜索 动态规划 分治策略
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基于空中计算CoMAC架构的不同计算场景叠加符号判决算法
3
作者 秦晓卫 周子涵 陈力 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 CAS 北大核心 2025年第1期61-70,共10页
本文研究不同场景下基于空中计算的多址信道计算(CoMAC)架构的覆盖符号决策算法。首先,从理论上分析了XOR、ADD、MOD三种场景中加性高斯白噪声(AWGN)多址接入信道下叠加符号的概率密度分布,提出了一种基于先验概率的最优门限判决策略。... 本文研究不同场景下基于空中计算的多址信道计算(CoMAC)架构的覆盖符号决策算法。首先,从理论上分析了XOR、ADD、MOD三种场景中加性高斯白噪声(AWGN)多址接入信道下叠加符号的概率密度分布,提出了一种基于先验概率的最优门限判决策略。其次,推导了系统最优门限及对应误码率的理论表达式。最后,通过仿真验证了不同信噪比、传感器节点个数及先验概率对于该门限判决方案的鲁棒性和可靠性的影响。与通信计算相分离的传统方案相比,空中计算判决方案具有更好的检测性能,为多址接入信道下的信号识别提供了新的参考方案。 展开更多
关键词 空中计算 多址接入信道 最优门限判决 检测性能
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围栏封育对藏北高寒草地植物多样性与生态系统多功能性的影响 被引量:6
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作者 李振威 缪雨珏 宗宁 《草地学报》 北大核心 2025年第2期596-608,共13页
本研究选择藏北高原降雨梯度带四种类型高寒草地(高寒草甸、高寒草甸草原、高寒草原、高寒荒漠草原),通过测定围栏封育与自由放牧样地中与养分循环和牧草供给等功能密切相关的指标,利用平均值法和多阈值法来探讨围栏封育工程对生态系统... 本研究选择藏北高原降雨梯度带四种类型高寒草地(高寒草甸、高寒草甸草原、高寒草原、高寒荒漠草原),通过测定围栏封育与自由放牧样地中与养分循环和牧草供给等功能密切相关的指标,利用平均值法和多阈值法来探讨围栏封育工程对生态系统多功能性的影响。结果表明:高寒草地植物多样性、物种丰富度和生态系统多功能性都会随降水量减少而降低(P<0.05)。围栏封育显著提高植物多样性、物种丰富度以及地上生物量。进一步分析发现,生态系统多功能性与Margalef指数、Simpson指数和Shannon-Weiner指数、物种丰富度均呈显著正相关(P<0.05),而与Pielou指数不相关。多阈值法显示围栏封育和自由放牧样地物种丰富度对生态系统多功能性的有效驱动分别在1%~84%和5%~82%阈值区间内,最大效应值分别是0.69和0.70。综上,围栏封育会使植物多样性发生变化,进而影响生态系统多功能性,保护物种多样性对于维持生态系统多功能性具有重要意义。 展开更多
关键词 生态系统多功能性 植物多样性 藏北高寒草地 围栏封育与自由放牧 平均值法 多阈值法
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基于多属性优势的松弛函数依赖的数据质量检测
5
作者 唐雨薇 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第7期315-325,391,共12页
为了同时兼顾松弛函数依赖检测效果,并降低计算复杂度,提出一种基于多属性优势的松弛函数依赖的数据质量检测。提出一种松弛函数依赖的数据质量检测算法,该算法通过多属性决策理论中的优势概念将多属性值之间的距离表示为指标,从而能够... 为了同时兼顾松弛函数依赖检测效果,并降低计算复杂度,提出一种基于多属性优势的松弛函数依赖的数据质量检测。提出一种松弛函数依赖的数据质量检测算法,该算法通过多属性决策理论中的优势概念将多属性值之间的距离表示为指标,从而能够自动推断相似性阈值;引入一个效用函数可以根据松弛函数依赖的基数和阈值对其进行排序。最后,对真实数据集进行了实验评估,结果表明该方法具有较高的检测精度与较低的计算复杂度。 展开更多
关键词 多属性决策 松弛函数依赖 相似性阈值 计算复杂度
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基于FOX-VMD联合小波阈值去噪的短期光伏功率预测研究 被引量:1
6
作者 郭文凯 王果 +2 位作者 闵永智 苏鹏飞 刘昕玥 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期260-270,共11页
针对光伏功率数据中的噪声干扰、蕴含信息难以提取以及预测模型误差较大等问题,提出一种优化数据处理以及预测误差修正的多阶段短期光伏功率预测模型。首先,采用组合赋权法计算气象特征相关性,利用赤狐优化算法(FOX)优化变分模态分解方... 针对光伏功率数据中的噪声干扰、蕴含信息难以提取以及预测模型误差较大等问题,提出一种优化数据处理以及预测误差修正的多阶段短期光伏功率预测模型。首先,采用组合赋权法计算气象特征相关性,利用赤狐优化算法(FOX)优化变分模态分解方法(VMD)参数,结合最优小波阈值方法(WT)进行数据预处理;其次,对每个固有模态函数(IMF)分量构建双向长短期记忆网络(BiLSTM)模型,叠加重构得到初步预测结果;最后,建立误差修正模型,修正初步预测结果,获得最终预测值。算例分析表明,实验数据测试集的均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)值分别为5.21 kW、3.01 kW和0.01%,相比原始BiLSTM模型降低81.01%、82.80%和88.89%,证明所提模型可有效提取信息,减少噪声干扰,降低预测误差。 展开更多
关键词 光伏发电 功率预测 模态分解 小波阈值去噪 多阶段预测模型
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CEEMD小波包多阈值联合消噪后和变换时窗PAI⁃K/S⁃AIC微震初至波拾取方法研究
7
作者 胡刚 张楚旋 +3 位作者 李夕兵 黄德龙 董陇军 蒲成志 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第3期542-553,共12页
重点分析研究了不同时窗长度对固定时窗PAI‑K/S拾取法拾取结果的影响及规律,提出了变换时窗在高阶统计量拾取法中的应用,进而采用变换时窗PAI‑K/S‑AIC联合法拾取波至时间。基于国内用沙坝矿的现场监测数据,首先采用CEEMD小波包多阈值联... 重点分析研究了不同时窗长度对固定时窗PAI‑K/S拾取法拾取结果的影响及规律,提出了变换时窗在高阶统计量拾取法中的应用,进而采用变换时窗PAI‑K/S‑AIC联合法拾取波至时间。基于国内用沙坝矿的现场监测数据,首先采用CEEMD小波包多阈值联合消噪法对微震数据进行消噪。对消噪后的微震信号,使用变换时窗PAI‑K/S‑AIC联合法拾取P波初至时间并与其他拾取方法进行横向对比分析。使用变换时窗PAI‑K/S‑AIC联合法拾取波至时间,避免人为选取STA/LTA阈值和时窗长度对拾取结果的影响,同时也解决了阈值和时窗的选取适用性较差的问题。变换时窗PAI‑K‑AIC联合法对消噪的微震信号拾取误差(≤20 ms)的事件数占90.95%(PAI‑S‑AIC为93%)。研究结果表明变换时窗PAI‑K/S‑AIC方法具有高效性、拾取精度高、适用范围广的特点。 展开更多
关键词 微震信号消噪 P波拾取 互补经验模态分解CEEMD 小波包多阈值 最小信息量准则 高阶统计量法PAI‑K/S
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基于振动和线圈电流信号的低压断路器故障诊断研究 被引量:1
8
作者 彭威 张钢 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第2期106-115,共10页
为确保低压断路器在供电系统中工作的稳定性和可靠性,提出了一种基于遗传算法(GA)和深度置信网络(DBN)的故障诊断方法。该方法使用多物理域信息的特征作为网络的输入,对低压断路器进行故障诊断。首先,通过传感器采集低压断路器的振动信... 为确保低压断路器在供电系统中工作的稳定性和可靠性,提出了一种基于遗传算法(GA)和深度置信网络(DBN)的故障诊断方法。该方法使用多物理域信息的特征作为网络的输入,对低压断路器进行故障诊断。首先,通过传感器采集低压断路器的振动信号和电流信号,并采用小波软阈值法进行降噪处理,有效避免了传统方法中特征信息的丢失。其次,提取两类信号时域和频域特征形成多物理域信息的特征矩阵,作为后续模型的输入。最后,将多物理域特征矩阵输入DBN神经网络进行网络微调,用GA遗传算法优化DBN网络的权值和阈值,提高故障诊断模型的准确性。实验结果表明,本研究所提模型的诊断精度达到98.46%,相较于仅使用振动信号或电流信号的诊断模型,分别提高了1.49%和6.79%,充分证明了基于多物理域的GA-DBN诊断模型在低压断路器故障诊断中的优异性能。 展开更多
关键词 振动信号 分合闸线圈电流 小波阈值 多物理域特征提取 深度置信网络
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改进麻雀算法优化多阈值图像分割 被引量:1
9
作者 马远阳 黄福珍 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第5期231-237,共7页
由于传统的Otsu多阈值图像分割算法通常需要花费太多的时间才能找到最优分割阈值。该文提出一种基于改进的麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)来缩短用时。在传统的麻雀搜索算法基础上引入混沌初始化策略、自适应权重和反向学... 由于传统的Otsu多阈值图像分割算法通常需要花费太多的时间才能找到最优分割阈值。该文提出一种基于改进的麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)来缩短用时。在传统的麻雀搜索算法基础上引入混沌初始化策略、自适应权重和反向学习策略,以及Levy飞行机制来进行多阈值图像分割,与PSO、GWO、SSA及ISSA等算法的图像分割结果相比较。实验结果表明,该算法极大缩短了传统多阈值Otsu图像分割算法的运行时间,并且提高了图像分割精度,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 多阈值Otsu 麻雀搜索算法 混沌初始化 自适应权重 反向学习 Levy飞行
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融合正交学习和动态平衡的麻雀搜索算法及应用
10
作者 何洪玉 潘家文 钱谦 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第8期2398-2407,共10页
针对麻雀搜索算法收敛速度慢和搜索能力不平衡的缺点,提出一种融合正交学习和动态平衡的麻雀搜索算法(SSAOD)。首先引入正交学习策略来加强个体间信息传递,提高算法的收敛速度;然后采用动态平衡策略,增强算法在迭代前期的全局探索能力... 针对麻雀搜索算法收敛速度慢和搜索能力不平衡的缺点,提出一种融合正交学习和动态平衡的麻雀搜索算法(SSAOD)。首先引入正交学习策略来加强个体间信息传递,提高算法的收敛速度;然后采用动态平衡策略,增强算法在迭代前期的全局探索能力和迭代后期的局部开发能力,从而平衡两种搜索行为。SSAOD在IEEE CEC 2022测试函数上整体寻优能力第一,稳定性更好,收敛速度更快更精确;在多阈值图像分割问题上获取到的图像细节更清晰,信息更丰富。实验结果证明所提算法不仅有更好的数值优化能力,还有较好的解决实际问题的能力。 展开更多
关键词 麻雀搜索算法 正交学习 动态平衡 多阈值图像分割
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一种可验证的(k,n)门限多秘密共享方案
11
作者 张宏图 胡航 李富林 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期544-548,共5页
基于排列和Diffie-Hellman问题,文章提出一种可验证的(k,n)门限多秘密共享方案。该方案中排列的使用确保了计算生成的秘密份额的安全性,在Diffie-Hellman问题的假设下,各参与者的伪份额均由自己生成,基于相关等式是否成立实现了方案的... 基于排列和Diffie-Hellman问题,文章提出一种可验证的(k,n)门限多秘密共享方案。该方案中排列的使用确保了计算生成的秘密份额的安全性,在Diffie-Hellman问题的假设下,各参与者的伪份额均由自己生成,基于相关等式是否成立实现了方案的可验证性。各参与者只需维护1个彼此不同的伪份额即可根据门限值k进行多个秘密的重构。结果表明,该方案不需要安全信道,各参与者的伪份额可重复使用,且可以抵抗合谋攻击和外部攻击。 展开更多
关键词 多秘密共享 门限恢复 可验证性 排列 DIFFIE-HELLMAN问题
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2012–2024年青海地区典型冰川面积及冰储量数据集
12
作者 赵彤 杨浩 +1 位作者 李晓东 孙玮婕 《中国科学数据(中英文网络版)》 2025年第3期146-157,共12页
冰川作为青海地区重要的水资源储备,其动态变化对区域生态环境和水资源供给具有重要影响。为全面了解青海地区冰川长期变化特征,本研究基于Landsat系列遥感影像,采用多波段阈值法结合数字高程模型(DEM),通过波段分析、地形过滤及人工目... 冰川作为青海地区重要的水资源储备,其动态变化对区域生态环境和水资源供给具有重要影响。为全面了解青海地区冰川长期变化特征,本研究基于Landsat系列遥感影像,采用多波段阈值法结合数字高程模型(DEM),通过波段分析、地形过滤及人工目视修订,对青海地区典型冰川边界进行提取,构建了时间跨度为2012–2024年,空间覆盖包括祁连山及三江源地区的青海地区典型冰川面积及冰储量数据集。数据集经过对比验证,冰川面积检验的Kappa系数在0.85以上,充分保证了数据的可靠性和科学性。本数据集具有高分辨率、高现势性和长时间序列的特点,能够为青海地区冰川的动态监测、气候变化响应分析及冰川水资源评估提供可靠的数据支持。同时,本数据集也可广泛应用于生态保护、水资源管理及冰川灾害评估等领域,为相关政策制定和科学研究提供数据基础。 展开更多
关键词 青海地区 冰川面积 冰储量 多波段阈值法
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多传感器协同旋转测量管道内腔截面轮廓方法
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作者 解玉成 孙晓 +2 位作者 姚良志 于柳 文比强 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期58-65,共8页
针对军备制造、航空航天与工程机械等领域内管道零件自由曲面内腔截面的高精度测量,通过对被测管道自由曲面内腔形貌进行分析,在激光测量头尺寸及测量精度的约束下,提出了一种基于多激光位移传感器离轴式分布的旋转组合测量方式,构建了... 针对军备制造、航空航天与工程机械等领域内管道零件自由曲面内腔截面的高精度测量,通过对被测管道自由曲面内腔形貌进行分析,在激光测量头尺寸及测量精度的约束下,提出了一种基于多激光位移传感器离轴式分布的旋转组合测量方式,构建了管道自由曲面内腔截面轮廓测量数学模型,针对测量得到的散点数据,将小波阈值滤波降噪与鲸鱼优化算法结合起来,提出了一种改进小波阈值滤波降噪方法,通过仿真验证,对比小波阈值滤波降噪数据标准差减小35%左右,极差减小60%左右,同时搭建了管道自由曲面内腔截面轮廓测量实验平台进行实验验证,测量误差绝对值小于20μm。 展开更多
关键词 自由曲面 多激光位移传感器 小波阈值 鲸鱼优化算法
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考虑空间异质性的降雨滑坡易发性预测研究
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作者 张幸福 姜元俊 阿比尔的 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第4期12-28,共17页
现有滑坡易发性预测方法未能充分考虑地形、土壤和植被等环境因素的空间异质性,也无法准确反映极端降雨对滑坡易发性的影响。为了克服这些限制,引入了一种结合深度嵌入聚类(DEC)的动态雨量阈值分区方法,通过深度学习技术,根据环境因素... 现有滑坡易发性预测方法未能充分考虑地形、土壤和植被等环境因素的空间异质性,也无法准确反映极端降雨对滑坡易发性的影响。为了克服这些限制,引入了一种结合深度嵌入聚类(DEC)的动态雨量阈值分区方法,通过深度学习技术,根据环境因素将研究区域划分为具有相似特征的子区域,实现了滑坡预测模型的精细化空间异质性分析;在此基础上,提出基于混合分布的动态雨量阈值模型以区分非极端降雨与极端降雨,并采用贝叶斯方法动态更新模型参数,提高了模型对不同降雨类型的适应性和预测的时效性。以通江县为案例,采用多任务学习自适应神经树模型(MLANT),结合深度嵌入DEC模型与混合分布阈值模型,对滑坡易发性进行预测。结果表明,本文方法在精确度、F1分数及受试者工作特征曲线下面积AUC值等关键性能指标上显著优于传统依赖统一阈值的模型。特别是与传统的基于前期有效降雨量方法相比,预测效果提升显著,预测滑坡密度和数量由0.038事件/km^(2)和44个滑坡事件提升至0.044事件/km^(2)和59个滑坡事件,充分证实了在滑坡易发性预测中使用深度嵌入聚类(DEC)的动态雨量阈值分区考虑空间异质性和区分不同降雨事件的重要性和有效性。 展开更多
关键词 滑坡易发性 深度嵌入聚类(DEC) 空间异质性 混合分布降雨阈值 多任务学习自适应神经树模型
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基于自适应指数权重函数的分布式安全状态估计
15
作者 仇海涛 李宇轩 朱翠 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第5期472-478,486,共8页
针对欺骗攻击下线性时不变多传感器系统状态估计精度下降的问题,提出了一种基于自适应指数权重函数的分布式安全状态估计算法。首先,基于χ^(2)检测器和累积威布尔函数设计了一种改进的攻击检测器,其检测阈值可以随系统预先设置好的虚... 针对欺骗攻击下线性时不变多传感器系统状态估计精度下降的问题,提出了一种基于自适应指数权重函数的分布式安全状态估计算法。首先,基于χ^(2)检测器和累积威布尔函数设计了一种改进的攻击检测器,其检测阈值可以随系统预先设置好的虚警率自适应变化;基于检测器输出和自适应阈值设计附加权重。在此基础上,提出了一种分布式安全状态估计算法,并证明了全局估计误差的有界性。该算法能有效降低攻击对全局状态估计的影响,在满足系统特定虚警率要求的前提下,提高估计精度。仿真结果表明,与不含攻击检测器的融合算法和基于χ^(2)检测的融合算法相比,所提算法位移的平均估计精度分别提高72%和13%,速度的平均估计精度分别提高60%和16%,加速度的平均估计精度分别提高69%和15%。 展开更多
关键词 多传感器系统 欺骗攻击 自适应阈值 融合估计
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多方隐私集合交集及秘密信誉值比较协议
16
作者 李功丽 范云 马婧雯 《河南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期121-130,I0016,共11页
多方隐私集合交集(multiparty private set intersection,MPSI)作为安全计算领域一种保护数据安全的计算技术,支持在不泄露任何参与方隐私的前提下,计算多个参与方数据集的交集,可通过同态加密、不经意传输等技术手段实现.但现有基于同... 多方隐私集合交集(multiparty private set intersection,MPSI)作为安全计算领域一种保护数据安全的计算技术,支持在不泄露任何参与方隐私的前提下,计算多个参与方数据集的交集,可通过同态加密、不经意传输等技术手段实现.但现有基于同态加密的MPSI协议存在计算效率低、交互轮数多等问题,且通过交互无法实现交集用户保密数据的计算.为此,首先基于布隆过滤器和ElGamal算法提出了n方交集用户的秘密信誉值比较协议.进一步针对查询交集失败的问题,基于信誉值过滤器和多密钥加解密,提出用户交集基数协议并完成多方秘密信誉值评估.实验结果表明,研究提出的2种协议满足半诚实安全,可抵抗n-1个参与方的合谋且执行时间优于其他方案. 展开更多
关键词 多方隐私集合交集 秘密信誉值比较 信誉阈值比较 多方秘密信誉值比较 多方交集基数
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基于多尺度改进深度残差收缩网络的滚动轴承寿命状态识别 被引量:1
17
作者 陈仁祥 张雁峰 +3 位作者 杨黎霞 梁栋 李嘉琳 闫凯波 《振动与冲击》 北大核心 2025年第7期217-224,共8页
针对背景噪声和不同工况下单一尺度模型特征提取能力有限,引起滚动轴承寿命状态识别率下降的问题,提出基于多尺度改进深度残差收缩网络(multi scale-improved deep residual shrinkage network,MS-IDRSN)的滚动轴承寿命状态识别方法。首... 针对背景噪声和不同工况下单一尺度模型特征提取能力有限,引起滚动轴承寿命状态识别率下降的问题,提出基于多尺度改进深度残差收缩网络(multi scale-improved deep residual shrinkage network,MS-IDRSN)的滚动轴承寿命状态识别方法。首先,在深度残差收缩单元中引入改进的阈值函数提升网络的抗噪性能,并减小降噪过程中的寿命状态信息丢失;然后,采用不同卷积核尺寸的深度残差收缩单元构建特征提取器,避免单一尺度感受野引起在不同工况下的特征提取能力下降。最后,利用最大均值差异损失适配源域与目标域特征的特征分布,通过Softmax分类器实现在不同工况的轴承寿命状态识别。在PRONOSTIA数据集和自测轴承数据集上验证了所提方法的可行性和有效性,结果表明所提方法具有较好的抗噪性能和泛化性能,在考虑背景噪声和不同工况条件下相比对比方法的寿命状态识别率提升7.6%~46.5%。 展开更多
关键词 滚动轴承 寿命状态识别 阈值函数 多尺度特征 深度残差收缩网络
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极端枯水年黄河流域水资源系统韧性调控
18
作者 王煜 郑小康 +4 位作者 吕鸿 彭少明 周翔南 尚文绣 张迪 《水科学进展》 北大核心 2025年第3期359-371,共13页
变化环境下缺水流域正面临日益严峻的水资源供需矛盾,极端枯水年水资源韧性调控方法和技术亟需创新和发展。本文以水资源系统韧性提升为核心,考虑水资源系统的鲁棒性、抵抗性、恢复性能力,建立流域水资源系统韧性水平评价方法,提出极端... 变化环境下缺水流域正面临日益严峻的水资源供需矛盾,极端枯水年水资源韧性调控方法和技术亟需创新和发展。本文以水资源系统韧性提升为核心,考虑水资源系统的鲁棒性、抵抗性、恢复性能力,建立流域水资源系统韧性水平评价方法,提出极端枯水年黄河流域水库群年际补水增供、地下水弹性开采增供和东中线置换增供等多水源挖潜措施和阈值。以流域水资源系统韧性最大为目标,以流域生活、生产和生态三生底线用水、断面下泄水量和多水源挖潜为约束,建立黄河流域水资源系统韧性调控模型,分析不同调控措施组合对水资源系统韧性的影响,提出增供措施投入策略及优化河流生态和经济社会用水配置关系,提升黄河流域应对极端枯水年的水安全保障能力。研究结果表明:2022年黄河流域现状用水遭遇2002年极端枯水,在不采取措施时水资源系统功能将遭到严重破坏;运用流域分层需水确定的底线用水,提出流域水资源系统韧性调控临界阈值为0.46,韧性调控的河道内生态用水适宜占比为21%~26%;极端枯水年水资源系统韧性调控策略包括南水北调东中线置换增供、地下水弹性开采增供、水库群年际补水增供等。 展开更多
关键词 水资源系统 韧性调控 多水源挖潜 临界阈值 调控策略 黄河流域
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1986–2023年西江流域地表水体范围年度数据集
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作者 姚德科 贾国强 邱玉宝 《中国科学数据(中英文网络版)》 2025年第3期126-145,共20页
西江流域位于我国西南,是珠江水系的重要组成部分,流域水资源对于区域生态安全和经济社会发展具有重要的价值。本数据集以西江流域为研究区域,采用Landsat卫星数据和GlobeLand30土地覆盖数据,针对传统单一水体指数阈值地物干扰较多、精... 西江流域位于我国西南,是珠江水系的重要组成部分,流域水资源对于区域生态安全和经济社会发展具有重要的价值。本数据集以西江流域为研究区域,采用Landsat卫星数据和GlobeLand30土地覆盖数据,针对传统单一水体指数阈值地物干扰较多、精度欠佳的问题,构建了多水体指数阈值共同约束的融合提取方法,实现对多种地物阴影干扰的有效剔除。采用该方法构建了空间分辨率为30米的以Landsat为基础的1986–2023年西江流域地表水体范围年度数据集,共包括38期地表水体范围矢量数据。通过随机采样的方法与Google Earth高分辨率影像样本点进行比对验证,数据集总体精度为93.19%,Kappa系数为0.8639,并通过与欧盟联合研究中心(JRC)地表水体数据以及实测地表水体位置点对比,结果显示本数据集相对于JRC年度数据总体精度均在92%以上,Kappa系数均在0.84以上,实测点均在水体提取结果的30米缓冲区范围内,具有良好的一致性。本数据集可为西江流域水资源管理及生态环境保护提供长时序数据,可为评估气候变化对流域生态的影响,支撑区域水资源可持续利用提供科学依据。 展开更多
关键词 地表水体 西江流域 多水体指数 LANDSAT
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煤矿井下5G电磁波瓦斯引燃机理及功率安全阈值 被引量:2
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作者 张勇 孟积渐 +4 位作者 陈湘源 王晓峰 陈晓晶 陈海舰 郭子文 《煤炭学报》 北大核心 2025年第3期1804-1826,共23页
5G技术凭借其大带宽、低时延和广连接等优势,在煤矿行业的智能化转型中展现出巨大潜力。针对5G射频信号在煤矿井下使用可能引发瓦斯爆炸的潜在风险,以及现行标准对5G射频应用的局限性展开系统性研究。首先,对现有防爆标准进行了溯源与分... 5G技术凭借其大带宽、低时延和广连接等优势,在煤矿行业的智能化转型中展现出巨大潜力。针对5G射频信号在煤矿井下使用可能引发瓦斯爆炸的潜在风险,以及现行标准对5G射频应用的局限性展开系统性研究。首先,对现有防爆标准进行了溯源与分析,阐明其历史演进与适用范围,并建立了煤矿井下射频设备发射端安全阈值评价体系。随后,综合考虑低温等离子体动力学、电磁波传播理论和瓦斯爆炸反应动力学等因素,构建了空气/甲烷混合气体环境中电磁波功率安全阈值的通用计算模型。通过半波振子天线的参数匹配设计,实现了射频能量对放电电极的有效馈入,并在试验室条件下完成了瓦斯点燃试验。结果表明,射频能量能够引燃瓦斯,且安全阈值受到调制方式、频率、温湿度、能量积聚、天线增益及多源叠加等多重因素的共同影响。研究发现,5GNR700MHz频段电磁波的功率安全阈值不低于43.3W;以发射端作为评价指标时,不需要考虑天线增益对安全阈值的影响。基于相关系数与天线分集的方法可有效量化多源叠加对安全评估的影响,并指出在满足特定条件时可忽略多源叠加,从而提升射频功率的利用效率。本研究明确了煤矿井下700MHz频段5G基站的功率安全阈值,为其他频段及射频设备的安全研究提供了参考,并强调了修订相关标准的重要性,以便在复杂井下环境中更加精准地评估电磁波引燃易燃气体的风险,从而助力煤矿行业的智能化转型与安全生产。 展开更多
关键词 煤矿 5G技术 射频电磁能 防爆安全 安全阈值 低温等离子体 多源叠加
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