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基于均匀插值的浮游藻类规范光谱库构建方法及应用
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作者 张小玲 王思琦 +5 位作者 赵南京 殷高方 董鸣 王翔 张胜俊 陈玮杰 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第5期1225-1235,共11页
浮游藻类是海洋生态系统中最重要的生产者。离散三维荧光光谱法解决了连续三维荧光光谱仪运行条件要求高的问题,能够满足浮游藻类的在线与原位监测需求。但活体荧光不稳定性以及色素组成相似性导致的不同藻类光谱之间离散三维荧光光谱... 浮游藻类是海洋生态系统中最重要的生产者。离散三维荧光光谱法解决了连续三维荧光光谱仪运行条件要求高的问题,能够满足浮游藻类的在线与原位监测需求。但活体荧光不稳定性以及色素组成相似性导致的不同藻类光谱之间离散三维荧光光谱差异降低的问题,限制了浮游藻离散三维荧光光谱法的实际应用。本工作研究了不同生境条件下硅藻和甲藻三维荧光光谱特征,分析了常见的浓度归一化平均值(以下称平均法)规范光谱库构建方式的局限性,在此基础上提出了一种基于均匀插值的规范光谱库构建方法。通过实验分别研究了浮游藻类规范光谱库的最佳插值范围和最优插值数目,结果表明,M±2S范围的平均覆盖率达88%,平均相关系数达0.98,是光谱库的最优插值的范围。当插值数目为10条时,测量准确性比平均法提高了近13%,运算时间为0.4948 s,是兼顾准确性和运算效率的最优插值数目。基于此,构建基于均匀插值的硅藻和甲藻类规范光谱库,结合最小二乘多元线性回归分析,对实验室配置的浓度已知藻类样品进行三维荧光光谱解析,并与平均值法解析结果进行比较。结果表明,采用均匀插值法构建的规范光谱库,对5种不同浓度梯度藻样本的测量值与标准叶绿素a浓度之间的相关系数(k值)范围为0.828~1.149,决定系数(R2)在0.616~0.953之间。对硅藻门识别失败的样本数量从平均值法的21个显著减少至仅2个,对硅藻和甲藻的解析相对误差平均值分别为36.9%和30.7%,较平均值法分别降低了20.6%和19.0%,表明基于均匀插值的规范光谱库构建方法非常有效地提高了硅藻和甲藻的定量解析精度。将此建库方式分别扩展至蓝藻、绿藻和隐藻,并应用于海水叶绿素原位监测仪(AFA)的南海试验。本研究为浮游藻类快速准确测量提供了一种有效的技术方法,也为未来海洋生态监测和环境保护提供了有力的科学支撑。 展开更多
关键词 浮游藻类 荧光法 光谱库构建 均匀插值 生态安全
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三次样条插值优化渐进多焦点镜片非对称设计
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作者 项华中 吴科婷 +6 位作者 马乐飞 梅志贤 解敏 樊骏 郑泽希 张大伟 庄松林 《光学精密工程》 北大核心 2025年第6期839-849,共11页
为了改善和优化传统对称设计的渐进多焦点镜片存在视野死角和扭曲等问题,提出基于旋转平移算法和插值算法的两种偏移研究方法。首先,分析人眼的双眼汇聚现象,介绍了两种非对称设计方法:旋转平移偏移和插值偏移。其次,设定一个偏移量函数... 为了改善和优化传统对称设计的渐进多焦点镜片存在视野死角和扭曲等问题,提出基于旋转平移算法和插值算法的两种偏移研究方法。首先,分析人眼的双眼汇聚现象,介绍了两种非对称设计方法:旋转平移偏移和插值偏移。其次,设定一个偏移量函数,分别采用拉格朗日插值、牛顿插值、三次样条插值构造穿过初始偏移点的插值函数;再次,通过设定两组子午线上偏移定点值和三次样条插值的两个边界条件,分析对比三种插值算法。最后,通过仿真和实际加工给出光焦度和像散分布。实验结果表明:插值算法中三次样条插值更为平滑且无拐点,两种非对称设计方法远近用区的像散梯度都实现了平滑过渡,最大散光从1.125倍加光度减小至0.875倍加光度,偏移角度在20°~23°之间,基本满足人眼自动汇聚的特点,改善人眼视物扭曲、失真等问题。 展开更多
关键词 光学设计 渐进多焦点镜片 非对称设计 三次样条插值
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基于非插值卷积自编码器的湍流降阶模型
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作者 武频 张波 +1 位作者 宋超 周铸 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第1期149-153,共5页
降阶模型通过代理数值模拟,有效降低了大规模流体动力学问题的计算成本。其中,降维和重构方法是降阶模型的关键组成部分。传统的本征正交分解基于线性映射,常常在处理流场时损失大量非线性流动信息。全连接结构的自编码器在处理较大规... 降阶模型通过代理数值模拟,有效降低了大规模流体动力学问题的计算成本。其中,降维和重构方法是降阶模型的关键组成部分。传统的本征正交分解基于线性映射,常常在处理流场时损失大量非线性流动信息。全连接结构的自编码器在处理较大规模流场网格时会导致模型参数爆炸,难以有效训练。为了获得均匀流场快照,卷积自编码器一般需要在流场上进行均匀插值,这通常伴随着插值误差和不必要的时间成本。为解决这些问题,提出了一种创新的非插值卷积自编码器,该模型可以提取流场的非线性特征,降低参数量,避免插值误差和额外的计算成本。在二维圆柱绕流算例上,降维重构的均方根误差均约为1×10^(-3),速度云图和绝对误差云图展示了非插值卷积自编码器在重构方面的卓越性能。 展开更多
关键词 降阶模型 插值卷积自编码器 降维重构
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基于约束插值的InSAR/GNSS高精度融合机场形变监测
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作者 尚俊娜 吕文兵 +1 位作者 施浒立 程涛 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第4期415-424,共10页
传统的克里金插值方法在地面变形监测中存在较大的插值误差,特别是在处理复杂地形时,无法充分反映实际地表形变的空间特征。为此,提出一种基于角度约束的广义延拓插值模型(AGEM)。该模型引入合成孔径雷达干涉测量(InSAR)的角度约束,提... 传统的克里金插值方法在地面变形监测中存在较大的插值误差,特别是在处理复杂地形时,无法充分反映实际地表形变的空间特征。为此,提出一种基于角度约束的广义延拓插值模型(AGEM)。该模型引入合成孔径雷达干涉测量(InSAR)的角度约束,提高了全球定位系统(GNSS)插值精度和空间变化特征的捕捉能力。通过卡尔曼滤波将AGEM插值结果与InSAR数据相融合,生成具有高时空分辨率的三维时序形变场。实验结果表明,所提模型在东向、天向的插值均方根误差较传统克里金插值模型分别降低了22.03%和21.98%;融合后,相较于克里金插值融合InSAR,其东向、天向的形变监测误差分别降低了23.38%和38.62%。基于某机场的应用案例,综合实验数据和案例分析结果得出:AGEM方法在插值精度和数据融合性能方面均优于传统方法,能够更准确地预测地表沉降。 展开更多
关键词 地表形变监测 角度约束 广义延拓插值 卡尔曼滤波
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基于Akima插值的带式输送机物料流量激光检测方法
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作者 刘毅 刘毅 +1 位作者 孙静 赵子贤 《工矿自动化》 北大核心 2025年第5期57-63,共7页
针对现有基于激光雷达的带式输送机物料流量检测方法易受异常点云数据影响、难以准确描述物料表面状态的问题,提出一种基于Akima插值的带式输送机物料流量激光检测方法。通过激光雷达获取输送带点云轨迹,并进行直通滤波和离群点去噪处理... 针对现有基于激光雷达的带式输送机物料流量检测方法易受异常点云数据影响、难以准确描述物料表面状态的问题,提出一种基于Akima插值的带式输送机物料流量激光检测方法。通过激光雷达获取输送带点云轨迹,并进行直通滤波和离群点去噪处理;采用Akima插值法获取带式输送机上物料的截面积,结合输送带运行速度和激光雷达扫描频率,计算单个扫描周期内的物料体积;通过对任意时间段的测量数据进行积分,获得该时间段内的物料总体积。仿真结果表明,对激光雷达输出的点云进行离群点去噪处理,能够有效识别异常的点云数据并对其进行修正,修正后的计算结果更接近真实的物料截面积。分别采用扇形−三角形计算法和Akima插值法对不同体积和带速的情况进行对比实验,结果表明,扇形−三角形计算法的精度较低且不稳定,而Akima插值法的精度全部达90%以上,可靠性高,可以准确得到输送物料的瞬时流量和总流量。 展开更多
关键词 带式输送机 流量检测 激光雷达 Akima插值 离群点去噪
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高速低消耗数字插值滤波器设计
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作者 姚亚峰 王桐 +1 位作者 徐洋洋 辛拯宇 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期195-202,共8页
针对传统数字插值滤波器硬件资源消耗大、工作速度慢等问题,提出一种基于运算资源复用的改进数字插值滤波器的设计方法.该方法在多相数字插值滤波器的基础上,对滤波器架构进行了优化,实现核心运算资源的复用,可以明显降低电路资源消耗... 针对传统数字插值滤波器硬件资源消耗大、工作速度慢等问题,提出一种基于运算资源复用的改进数字插值滤波器的设计方法.该方法在多相数字插值滤波器的基础上,对滤波器架构进行了优化,实现核心运算资源的复用,可以明显降低电路资源消耗和功耗.提出的新型构架滤波器采用FPGA平台进行了原型验证,并与传统插值滤波器、多路并行插值滤波器和多相插值滤波器进行了对比.结果表明,改进滤波器所占用寄存器数量较传统结构减少65%,较多路并行结构减少73%,较多相结构减少28%;最大工作时钟频率较传统结构提升129%,较多路并行结构提升13.8%,功耗也要低于传统结构、多路并行结构,更适合高速、低消耗等应用场景. 展开更多
关键词 插值 数字滤波器 现场可编程门阵列(FPGA) 数模转换器 数字上变频
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极限上限分析的区域光滑径向点插值法
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作者 陈莘莘 胡英 +1 位作者 张玮 王方鑫 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第6期791-799,共9页
基于极限分析的上限定理,建立了用区域光滑径向点插值法进行理想刚塑性结构极限分析的整套求解算法.为了能方便地施加本质边界条件,采用径向点插值法构造机动容许的速度场.通过引入广义梯度光滑技术,将复杂的域内积分转换为简单的光滑... 基于极限分析的上限定理,建立了用区域光滑径向点插值法进行理想刚塑性结构极限分析的整套求解算法.为了能方便地施加本质边界条件,采用径向点插值法构造机动容许的速度场.通过引入广义梯度光滑技术,将复杂的域内积分转换为简单的光滑域边界积分,避免了对形函数的求导.考虑了材料的塑性不可压条件,并针对平面应力和平面应变问题采用不同方式进行处理.将极限上限分析问题归结为满足一系列等式约束的塑性耗散功率最小化问题,从而可采用标准的二阶锥规划对该问题进行求解,这样既提高了求解效率,又提高了求解精度.数值算例结果表明,该文所提方法能对理想刚塑性结构的极限载荷乘子给出令人满意的结果,并且计算结果对网格畸变十分不敏感. 展开更多
关键词 无网格法 区域光滑径向点插值 极限上限分析 广义梯度光滑技术 二阶锥规划
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基于空间插值的温室三维温度场构建方法比较研究 被引量:1
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作者 夏皓 刘杨 +2 位作者 贡宇 任妮 金晶 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第6期176-182,共7页
为确定适用于温室三维温度场构建的空间插值方法及插值分辨率,基于Venlo型玻璃温室中布设的27个温度传感器观测数据,使用反距离权重插值(IDW)、径向基函数插值(RBF)及普通克里金插值(OK)3种空间插值方法构建温室三维温度场,分析插值精度... 为确定适用于温室三维温度场构建的空间插值方法及插值分辨率,基于Venlo型玻璃温室中布设的27个温度传感器观测数据,使用反距离权重插值(IDW)、径向基函数插值(RBF)及普通克里金插值(OK)3种空间插值方法构建温室三维温度场,分析插值精度,比较8种不同空间插值分辨率对插值效率的影响。结果表明,IDW、RBF、OK的温度预测值与实测值均呈显著正相关关系(P<0.05,R^(2)分别为0.928、0.911、0.957),平均绝对误差和均方根误差分别为0.766℃、0.765℃、0.599℃和1.266℃、1.449℃、0.981℃,其中OK构建的三维温度场效果最优。此外,与1 cm插值分辨率相比,20 cm分辨率下预测值的均方根误差为0.025℃,可在保证插值精度的条件下,减少99.96%的运算时间,可作为适宜的空间插值分辨率进行温度场构建。 展开更多
关键词 三维温度场 传感器 空间插值 空间分辨率 温室
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铜陵市主要农区土壤Cu含量空间插值方法对比 被引量:1
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作者 宋召芬 陈柏达 +2 位作者 张守富 马友华 王强 《环境监测管理与技术》 北大核心 2025年第2期83-87,共5页
将地理信息系统与地统计学相结合,以土壤Cu含量为研究对象,选取常用的反距离权重(IDW)法、径向基函数(RBF)法、普通克里格(OK)法、经验贝叶斯克里金插值(EBK)及带障碍的核插值(KIB)法进行建模,用平均误差(ME)、标准化平均误差(MSE)、均... 将地理信息系统与地统计学相结合,以土壤Cu含量为研究对象,选取常用的反距离权重(IDW)法、径向基函数(RBF)法、普通克里格(OK)法、经验贝叶斯克里金插值(EBK)及带障碍的核插值(KIB)法进行建模,用平均误差(ME)、标准化平均误差(MSE)、均方根误差(RMSE)及同一系数(AC)对各方法的性能进行定量评价,分析5种插值方法对复杂地形的适用性。结果表明,各方法的预测精度有一定差异,KIB法预测结果的RMSE最小,AC值最高,更适用于复杂地形,能基于研究区实际情况产生详细、合理的预测图,具有较好的精度和预测效果。 展开更多
关键词 空间插值方法 地理信息系统 地统计学 农田土壤
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三次样条插值参量阵激励信号预调制算法 被引量:1
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作者 朱广平 李萌 +1 位作者 王成 孙辉 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期513-520,共8页
水声参量阵二次波的自解调是非线性物理过程,针对参量发射阵激励信号的预调制这一关键技术,本文提出一种基于Berktay远场解的三次样条插值预调制算法。利用三次样条插值对预设信号进行函数逼近,并进行2次积分处理,处理后的信号经过收敛... 水声参量阵二次波的自解调是非线性物理过程,针对参量发射阵激励信号的预调制这一关键技术,本文提出一种基于Berktay远场解的三次样条插值预调制算法。利用三次样条插值对预设信号进行函数逼近,并进行2次积分处理,处理后的信号经过收敛补偿和开根,与高频载波相乘,可得到参量阵的激励信号,该激励信号通过参量阵发射在水中,自解调形成的二次波与预设信号相近。仿真和实验数据表明:该方法与常规的参量陈预调制算法相比,可在不降低运算速度的前提下,提升参量阵预调制效果。本文提出的参量阵激励信号预调制算法可以很好地解决参量阵、次波波形畸变问题。 展开更多
关键词 参量阵 二次波 非线性 调制算法 伯克泰远场解 三次样条插值 函数逼近 快速积分
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基于双端预测和中心交点插值的线结构光中心提取 被引量:1
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作者 胡智滨 张爱军 郭源 《激光杂志》 北大核心 2025年第3期58-64,共7页
为提高线结构光条纹中心提取的精度与速度,提出了一种基于双端预测与中心交点插值的线结构光中心提取算法。首先,通过轮廓跟踪和连通域分析算法确定提取区域以加快计算速度,降低背景信息干扰。再利用灰度重心法进行中心提取,对提取结果... 为提高线结构光条纹中心提取的精度与速度,提出了一种基于双端预测与中心交点插值的线结构光中心提取算法。首先,通过轮廓跟踪和连通域分析算法确定提取区域以加快计算速度,降低背景信息干扰。再利用灰度重心法进行中心提取,对提取结果进行曲线拟合。接着从线结构光条纹中心点向两端进行初步提取:计算提取点到拟合曲线的距离,以平均距离作为阈值,在距离大于阈值处采用双端预测。随后,利用块状主成分分析法计算出线结构光条纹每个位置的法线方向,并通过中心交点插值法得到插值点。最后,对插值点应用灰度重心法得到精确的线结构光条纹中心坐标。实验结果显示,所提算法在曲率变化较大处、强反光处都能较准确地提取线结构光条纹中心,在提取计算机模拟生成的线结构光条纹中心时,所提算法提取精度达到灰度重心法的64.1倍和Steger法的6.0倍,所提算法运行速度略慢于灰度重心法,是Steger算法的7.6倍。 展开更多
关键词 线结构光 中心提取 双端预测 中心交点插值 灰度重心
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基于双三次插值的Canny-Devernay亚像素图像边缘检测算法 被引量:1
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作者 张喜民 詹海生 《现代制造工程》 北大核心 2025年第3期107-114,共8页
为满足机器视觉精密尺寸测量对图像边缘深亚像素级定位和强抗噪能力的要求,提出了基于双三次插值的Canny-Devernay亚像素图像边缘检测算法。首先,采用中值滤波降低采集图像噪声;其次,通过双三次插值细分图像边缘;然后,运用最大化类间方... 为满足机器视觉精密尺寸测量对图像边缘深亚像素级定位和强抗噪能力的要求,提出了基于双三次插值的Canny-Devernay亚像素图像边缘检测算法。首先,采用中值滤波降低采集图像噪声;其次,通过双三次插值细分图像边缘;然后,运用最大化类间方差(Ostu)算法优化Canny-Devernay算法参数并改进轮廓生成步骤,精确提取亚像素边缘;最后基于高分辨率工业相机和高性能计算机构建实验系统,分别以OpenCV图像、USB接口插件采集图像为对象进行实验。实验结果表明,在相机标定精度为0.0098毫米/像素的情况下,该算法边缘检测平均误差为0.00685 mm,小于0.7像素,计算耗时偏差为7.68‰,其边缘定位精度、抗噪能力和算法稳定性均优于Canny算法、基于Zernike矩的算法以及Canny-Devernay算法,将用于研制某新型精密机器视觉尺寸测量设备。 展开更多
关键词 机器视觉 边缘检测 双三次插值 滞后双阈值二值化 Canny-Devernay算法 亚像素
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四维索引数据树实时插值方法在叠前层间多次波预测中的应用
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作者 谢飞 朱成宏 徐蔚亚 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第1期64-71,共8页
陆地层间多次波产生机理复杂,难以有效压制,同时陆地叠前地震数据采集炮点和检波点不均等采样,不满足层间多次波预测理论假设,是目前陆地勘探面临的一个重要问题。为此,提出一种基于四维索引数据树实时插值的叠前层间多次波预测方法。首... 陆地层间多次波产生机理复杂,难以有效压制,同时陆地叠前地震数据采集炮点和检波点不均等采样,不满足层间多次波预测理论假设,是目前陆地勘探面临的一个重要问题。为此,提出一种基于四维索引数据树实时插值的叠前层间多次波预测方法。首先,针对采集方式不符合理论假设的问题,综合考虑每道地震数据的中心点位置、方位角信息和炮检距建立四维索引数据树管理叠前地震数据;其次,进行数据插值,实时获得符合理论要求的地震数据用于层间多次波预测,避免了对叠前地震数据进行规则化。模型数据和实际资料应用均表明,该方法能有效预测层间多次波,实际三维资料经过叠前层间多次波衰减后的速度谱反转现象改善明显,成像剖面上的断点和断裂更加清晰。 展开更多
关键词 实时插值 层间多次波 预测 衰减 叠前三维
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POBI在贵州山区的CYGNSS地表反射率插值精度分析
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作者 龙安成 张显云 +2 位作者 刘晶晖 邓小东 孙俊英 《贵州师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期33-45,共13页
POBI插值方法使得基于CYGNSS实现对地的单日无缝探测成为可能,但其在较高植被覆盖和较高地形起伏区域的插值精度尚有待验证。以具有较高地形起伏度和植被覆盖度的贵州为研究区,在确定出适宜的POBI插值参数基础上,以2020—2021年的地表... POBI插值方法使得基于CYGNSS实现对地的单日无缝探测成为可能,但其在较高植被覆盖和较高地形起伏区域的插值精度尚有待验证。以具有较高地形起伏度和植被覆盖度的贵州为研究区,在确定出适宜的POBI插值参数基础上,以2020—2021年的地表反射率作为建模历史数据集,2022年1月、3月、6月的地表反射率为待插值,分析POBI的插值精度。结果表明:尽管受较高植被覆盖和地形起伏的影响,POBI插值方法在贵州山区也可获得较高的插值精度,具有较好的普适性;相比于1月和3月,受植被生长更为旺盛的影响,6月的插值精度相对较低,均方根误差和平均绝对误差分别为2.330 5 dB和1.720 2 dB;低植被覆盖度和地形小起伏区的插值精度最高,插值精度整体随植被覆盖度和地形起伏度的增加呈下降趋势。 展开更多
关键词 CYGNSS POBI 地形起伏 植被覆盖 插值精度
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运用样条插值的零件误差补偿技术
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作者 史想诚 林波 +2 位作者 陈志高 夏贤华 李宗亮 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期207-211,共5页
传统加工中的硬件水平决定了零部件加工精度,零件加工误差受环境、机床运动误差、刀具型面误差等多种因素影响,工件加工误差软补偿是通过修改加工代码的方式来修形。针对回转类零部件,在传统机床运动误差补偿、刀尖几何半径补偿的基础上... 传统加工中的硬件水平决定了零部件加工精度,零件加工误差受环境、机床运动误差、刀具型面误差等多种因素影响,工件加工误差软补偿是通过修改加工代码的方式来修形。针对回转类零部件,在传统机床运动误差补偿、刀尖几何半径补偿的基础上,建立了基于样条插值的误差补偿算法,验证了利用实际型面数据进行样条插值的加工—检测—再补偿加工工艺路线。利用回转类零件进行加工误差补偿试验,试验结果表明,基于样条插值的加工误差补偿方法能进一步提高回转类零部件的加工精度。 展开更多
关键词 加工检测 样条插值 误差补偿 面型误差
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电磁频谱地图构建中的空间插值方法综述 被引量:2
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作者 王红军 徐浩然 赵文元 《电讯技术》 北大核心 2025年第1期141-151,共11页
电磁频谱地图是电磁频谱作战精确化和电磁频谱管理精细化的基础。为梳理和综述电磁频谱地图构建领域插值方法,立足分布式感知网络架构,简要阐述了构建电磁频谱地图的必要性,介绍了电磁频谱地图构建算法中传统插值方法、智能插值方法以... 电磁频谱地图是电磁频谱作战精确化和电磁频谱管理精细化的基础。为梳理和综述电磁频谱地图构建领域插值方法,立足分布式感知网络架构,简要阐述了构建电磁频谱地图的必要性,介绍了电磁频谱地图构建算法中传统插值方法、智能插值方法以及混合插值法的基本思想,对比了当前插值方法的优劣,并分析了电磁频谱地图构建法可能面临的挑战以及发展趋势,以期为后续研究提供思路和参考。 展开更多
关键词 电磁频谱地图 分布式感知网络 智能插值 混合插值
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基于曲面插值的光学系统点扩散函数重构
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作者 程雪 刘晓华 +1 位作者 傅雨田 陈永和 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期279-291,共13页
光学系统点扩散函数的数据采样和拟合重构过程中,引入的背景噪声及外部干扰会导致仪器测量结果的误差。传统的固定目标函数点扩散函数拟合算法自适应性较弱,在光学仪器的测试过程中,无法有效还原光斑形态,这些误差项对仪器的图像质量分... 光学系统点扩散函数的数据采样和拟合重构过程中,引入的背景噪声及外部干扰会导致仪器测量结果的误差。传统的固定目标函数点扩散函数拟合算法自适应性较弱,在光学仪器的测试过程中,无法有效还原光斑形态,这些误差项对仪器的图像质量分析结果造成了一定的影响。针对此问题,提出了一种适用于光学成像系统的点扩散函数计算方法,针对不同光斑形态进行能量获取和重构,有效地保留了光斑的原始形态。利用光斑图像数据进行三次样条插值计算,构造亚像元级数据矩阵,对不同位置光斑进行杂散光抑制处理和质心修正,获得更接近真实光斑形态的三维曲面。考虑传感器精度差异,调节步长控制能量集中度对应的光斑半径,能够满足不同的测试需求。高斯光斑仿真分析与实验室测试结果表明,与高斯拟合法、最近邻插值法和盲去卷积法相比,所提方法更接近实际情况,曲面插值法误差仅为|ε|=0.0002,像质观测区域内偏离率<5%,能够提供较为准确的能量集中度结果。算法对点扩散函数形态变化较为敏感,能够有效分辨小尺寸光斑内存在的多峰,常温测试条件下也具有较高的精度,在仪器干扰源定位、光学调焦等方面具有工程应用价值,为光学成像系统的研制和性能分析提供了理论计算方法。 展开更多
关键词 点扩散函数 3次样条插值 目标函数 能量集中度 成像系统
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基于势场插值的铁路沿线活动断裂几何特征建模方法
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作者 刘大立 朱庆 +2 位作者 王强 李赟 周润芳 《地理与地理信息科学》 北大核心 2025年第4期1-7,共7页
西部山区铁路沿线断裂类型多样,形态各异,而构建准确的断裂几何模型是支撑数字孪生系统服务铁路安全建设与灾害防控的关键。受恶劣自然条件和高昂勘探成本制约,断裂深部特征数据严重缺失;常用的隐式建模方法在数据稀疏条件下难以有效捕... 西部山区铁路沿线断裂类型多样,形态各异,而构建准确的断裂几何模型是支撑数字孪生系统服务铁路安全建设与灾害防控的关键。受恶劣自然条件和高昂勘探成本制约,断裂深部特征数据严重缺失;常用的隐式建模方法在数据稀疏条件下难以有效捕捉复杂断裂结构,模型精度不足。该文采用势场插值方法解决山区铁路沿线断裂建模问题,通过整合多源异构数据,利用通用协同克里金插值算法构建连续势场以表征断裂空间分布特征,建立断裂几何结构模型。选取西部山区某铁路隧道沿线区域断裂进行方法验证,采用DSI和RBF插值算法构建对比模型,基于均方根误差定量评估3种建模方法的几何精度。结果表明:基于通用协同克里金插值的三维断裂模型较其他两种算法建模精度更高,且可有效解决山区铁路沿线不完备数据条件下的断裂三维建模问题,为沿线地质灾害风险防控与地壳稳定性分析提供科学依据与关键技术支撑。 展开更多
关键词 山区铁路 断裂建模 势场插值 通用协同克里金插值 几何特征建模
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基于真实转角与“试探-修正”插值的四边形单元
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作者 黄观新 卢永和 +2 位作者 李航行 杨志军 陈新 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期134-143,共10页
为解决不同单元间的兼容性问题,提出一种“试探-修正”位移插值方法,用于构造具有旋转自由度的四节点四边形平面单元.基于“试探-修正”插值的四节点四边形平面单元以平动位移和转动角度作为节点参数,采用双线性插值对位移场进行试探,... 为解决不同单元间的兼容性问题,提出一种“试探-修正”位移插值方法,用于构造具有旋转自由度的四节点四边形平面单元.基于“试探-修正”插值的四节点四边形平面单元以平动位移和转动角度作为节点参数,采用双线性插值对位移场进行试探,根据转角的偏差,采用双三次插值对位移场进行校正.通过分片测试证明了该方法构造的四节点四边形平面单元的收敛性,并用三个算例进一步验证了其性能.数值结果表明,基于“试探-修正”插值的四节点四边形平面单元不仅收敛速度快,数值精度高,还能与梁单元兼容,方便混合单元建模.此外,“试探-修正”插值方法可参数化,具有良好的可扩展性,为今后研究其他具有真实转角的单元奠定了基础. 展开更多
关键词 有限元法 插值 数值算法收敛性 四边形平面单元 真实转角
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基于特征插值TSCTransMix-CapsNet的轴承故障分类模型
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作者 任义 孙明丽 +1 位作者 栾方军 袁帅 《机电工程》 北大核心 2025年第4期607-617,共11页
针对轴承故障诊断分类模型不能很好地提取到振动序列多层次特征,以及故障样本量稀少的问题,提出了一种基于特征插值的时间序列分类Transformer融合胶囊网络(TSCTransMix-CapsNet)的故障诊断模型。首先,以重叠采样预处理后的一维振动信... 针对轴承故障诊断分类模型不能很好地提取到振动序列多层次特征,以及故障样本量稀少的问题,提出了一种基于特征插值的时间序列分类Transformer融合胶囊网络(TSCTransMix-CapsNet)的故障诊断模型。首先,以重叠采样预处理后的一维振动信号数据作为模型的输入,利用时间序列分类Transformer(TSCTransformer)捕捉了序列长距离关系,提取了振动信号的全局故障特征,同时应用混合数据增强方法(Mixup)对特征做了插值处理,进行了特征增强;然后,利用胶囊网络模型对全局故障特征作了进一步细化处理,提取了局部故障特征,从而形成了包含全局模式和局部细节的特征输出;最后,在多工况条件下选取CWRU和XJTU-SY数据集进行了轴承故障诊断的消融和对比实验,并将该模型与其他模型进行了比较。研究结果表明:该模型在CWRU数据集上的故障诊断准确率达到99.50%,在XJTU-SY数据集上的故障诊断准确率达到99.87%。相比于其他模型,该模型能更加有效地提高轴承故障诊断中的分类性能。 展开更多
关键词 故障诊断模型 时间序列分类Transformer 胶囊网络模型 特征插值 特征增强 混合数据增强方法
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