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Dynamic threshold for SPWVD parameter estimation based on Otsu algorithm 被引量:11
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作者 Ning Ma Jianxin Wang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2013年第6期919-924,共6页
Time-frequency-based methods are proven to be effective for parameter estimation of linear frequency modulation (LFM) signals. The smoothed pseudo Winger-Ville distribution (SPWVD) is used for the parameter estima... Time-frequency-based methods are proven to be effective for parameter estimation of linear frequency modulation (LFM) signals. The smoothed pseudo Winger-Ville distribution (SPWVD) is used for the parameter estimation of multi-LFM signals, and a method of the SPWVD binarization by a dynamic threshold based on the Otsu algorithm is proposed. The proposed method is effective in the demand for the estimation of different parameters and the unknown signal-to-noise ratio (SNR) circumstance. The performance of this method is confirmed by numerical simulation. 展开更多
关键词 parameter estimation smoothed pseudo Winger-Ville distribution (SPWVD) dynamic threshold Otsu algorithm
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Fast recursive algorithm for two-dimensional Tsallis entropy thresholding method 被引量:2
2
作者 Tang Yinggan Di Qiuyan Guan Xinping 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2009年第3期619-624,共6页
Recently, a two-dimensional (2-D) Tsallis entropy thresholding method has been proposed as a new method for image segmentation. But the computation complexity of 2-D Tsallis entropy is very large and becomes an obst... Recently, a two-dimensional (2-D) Tsallis entropy thresholding method has been proposed as a new method for image segmentation. But the computation complexity of 2-D Tsallis entropy is very large and becomes an obstacle to real time image processing systems. A fast recursive algorithm for 2-D Tsallis entropy thresholding is proposed. The key variables involved in calculating 2-D Tsallis entropy are written in recursive form. Thus, many repeating calculations are avoided and the computation complexity reduces to O(L2) from O(L4). The effectiveness of the proposed algorithm is illustrated by experimental results. 展开更多
关键词 image segmentation thresholdING Tsallis entropy fast recursive algorithm
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2-D mini mumfuzzy entropy method of image thresholding based on genetic algorithm 被引量:1
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作者 张兴会 刘玲 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2005年第3期557-560,共4页
A new image thresholding method is introduced, which is based on 2-D histgram and minimizing the measures of fuzziness of an input image. A new definition of fuzzy membership function is proposed, it denotes the chara... A new image thresholding method is introduced, which is based on 2-D histgram and minimizing the measures of fuzziness of an input image. A new definition of fuzzy membership function is proposed, it denotes the characteristic relationship between the gray level of each pixel and the average value of its neighborhood. When the threshold is not located at the obvious and deep valley of the histgram, genetic algorithm is devoted to the problem of selecting the appropriate threshold value. The experimental results indicate that the proposed method has good performance. 展开更多
关键词 image thresholding 2-D fuzzy entropy genetic algorithm.
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基于剪切波变换的偶极远探测声波测井数据去噪方法 被引量:1
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作者 岳文正 李羽飞 +1 位作者 刘鑫 张恒 《地球物理学报》 北大核心 2025年第5期1984-2002,共19页
偶极远探测声波测井是在阵列声波测井的基础上发展起来的成像探测方法,其中如何有效从全波列中分离出反射波是该方法的重点.由于井下的高温、高压环境影响,反射波信号经常受到随机噪声的干扰,因此通常利用带通滤波进行噪声压制,但分离... 偶极远探测声波测井是在阵列声波测井的基础上发展起来的成像探测方法,其中如何有效从全波列中分离出反射波是该方法的重点.由于井下的高温、高压环境影响,反射波信号经常受到随机噪声的干扰,因此通常利用带通滤波进行噪声压制,但分离出的反射波信噪比较低.针对传统带通滤波方法的不足,本文结合剪切波变换的稀疏表示最优和方向敏感性等优点,基于该算法提出了能同时对偶极声波测井数据进行波场分离和随机噪声压制的新方法.新方法利用剪切波变换进行波场分离,基于不同信号在剪切波域内的幅度不同,采用标准差自适应确定每一分解尺度的阈值,实现直达波和噪声的同步滤除.通过对模拟和实际测井数据的处理,展示了偶极全波场的反射波提取效果,并对比基于该方法的阈值去噪算法与带通滤波方法在理论和实际数据中的随机噪声压制效果.波场分离和最终成像结果表明:剪切波变换能够有效地分离出反射波,并且在信噪比较低时,基于该方法的阈值去噪算法具有更强的随机噪声压制能力,有效提升了反射波的信噪比. 展开更多
关键词 偶极远探测 反射波提取 随机噪声压制 剪切波变换 阈值去噪
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基于压缩感知的快速Bregman地震数据重建方法
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作者 孙小东 李傲伟 +4 位作者 秦宁 蒋润 王敬伊 赵亮 孙耀庭 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期62-68,共7页
受地面环境、设备及成本等因素的影响,野外采集的地震数据往往存在缺失道,快速有效地重建缺失地震数据十分重要。针对缺失道的地震数据,根据压缩感知理论,提出一种快速Bregman方法的地震数据重建方法,并采用多尺度、多方向曲波变换作为... 受地面环境、设备及成本等因素的影响,野外采集的地震数据往往存在缺失道,快速有效地重建缺失地震数据十分重要。针对缺失道的地震数据,根据压缩感知理论,提出一种快速Bregman方法的地震数据重建方法,并采用多尺度、多方向曲波变换作为稀疏基。通过Bregman方法将求解L1范数问题分解为一系列子问题,引入快速迭代收缩阈值方法(FISTA)高效、准确地求解子问题,从而实现对缺失数据的高质量重构。结果表明,基于压缩感知的快速Bregman方法可以对构造复杂的地震数据进行高效的重建,并且提高迭代计算的重建精度。对于缺失地震数据的重建,所提方法在效率和精度方面均高于LBM和FISTA方法。 展开更多
关键词 地震数据重建 压缩感知 快速Bregman方法 快速迭代收缩阈值 曲波变换
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光照不均匀条件下无人机航拍低照度图像增强方法 被引量:1
6
作者 黄静 欧余韬 《现代电子技术》 北大核心 2025年第1期55-59,共5页
增强图像时高低频参数未增强,没有更好地保留图像的细节和平衡图像的亮度,因此,提出一种光照不均匀条件下无人机航拍低照度图像增强方法。首先通过高斯滤波预处理无人机航拍图像,实现无人机航拍图像中的噪声抑制,将预处理后的图像通过... 增强图像时高低频参数未增强,没有更好地保留图像的细节和平衡图像的亮度,因此,提出一种光照不均匀条件下无人机航拍低照度图像增强方法。首先通过高斯滤波预处理无人机航拍图像,实现无人机航拍图像中的噪声抑制,将预处理后的图像通过小波分解得到图像的高频参数和低频参数,分别通过双边滤波算法、软阈值方法和直方图对图像的低频参数和高频参数进行增强,采用小波重构对增强后的图像高频参数和低频参数进行重构,得到增强后的无人机航拍图像。通过实验验证,该方法能够实现一种效果较好的图像增强,在原始图像基础上,通过文中方法增强原始亮度8.14%、对比度提高了37.90%以及清晰度增加了31.01%,使得图像的整体质量得到了显著提升,为后续的图像分析、处理提供了更加准确、丰富的信息。 展开更多
关键词 无人机航拍 低照度图像增强 高斯滤波 小波分解与重构 双边滤波算法 软阈值方法
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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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基于改进Otsu算法的金属器件镀锌表面缺陷识别方法 被引量:2
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作者 马栎 冯占荣 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第2期46-53,共8页
镀锌表面纹理、颜色以及亮度变化的复杂度往往较高,且不同的光照条件会对金属表面的反射和阴影产生显著影响,当前固定的阈值选择方式难以适应这种复杂多变的识别环境,影响当前人工智能领域中表面缺陷的识别效果,故提出了基于改进Otsu算... 镀锌表面纹理、颜色以及亮度变化的复杂度往往较高,且不同的光照条件会对金属表面的反射和阴影产生显著影响,当前固定的阈值选择方式难以适应这种复杂多变的识别环境,影响当前人工智能领域中表面缺陷的识别效果,故提出了基于改进Otsu算法的金属器件镀锌表面缺陷识别方法。首先,针对金属器件镀锌表面图像,根据结构张量提取图像的轮廓信息,利用Itti模型提取图像颜色和亮度信息,并分别生成各通道显著图。经规范化处理后,通过线性组合构成视觉显著图,用于初步判断图像中是否存在表面缺陷;然后,在常规的Otsu算法中,引入二阶振荡粒子群优化算法多次调整灰度阈值,利用最优的灰度阈值分割出缺陷区域;最后,利用加权马氏距离表示协方差距离,突出缺陷边缘像素特征,使缺陷兴趣区域更加显著,再采用连通区域标记的方式准确识别表面缺陷。实验结果表明,在金属器件镀锌表面缺陷人工智能识别中,该方法可以准确检索到缺陷区域,识别结果的敏感度和特异性较高。由此可以说明,该方法具有良好的应用效果。 展开更多
关键词 OTSU算法 金属器件 镀锌表面 缺陷识别 二阶振荡粒子群优化算法 最优灰度阈值 GABOR小波变换
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基于逐次变分模态分解和小波阈值的车载雷达抗干扰方法
9
作者 李家强 刘浩波 +2 位作者 汪星宇 姚昌华 陈金立 《雷达科学与技术》 北大核心 2025年第4期375-386,共12页
车载毫米波雷达间交叉干扰直接影响雷达的目标探测精度和驾驶安全,针对此问题本文提出一种基于逐次变分模态分解(Successive Variational Mode Decomposition,SVMD)结合小波阈值的干扰抑制方法。首先通过PID搜索算法(PID Search Algorit... 车载毫米波雷达间交叉干扰直接影响雷达的目标探测精度和驾驶安全,针对此问题本文提出一种基于逐次变分模态分解(Successive Variational Mode Decomposition,SVMD)结合小波阈值的干扰抑制方法。首先通过PID搜索算法(PID Search Algorithm,PSA)对SVMD的最大正则化参数进行优化选择,然后利用SVMD将受扰雷达信号分解为一组本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)。接着对每个IMF依次进行小波阈值化处理以滤除各模态中的干扰,最后将各模态叠加完成信号重构,获得干扰抑制后的毫米波雷达信号。本文在PSA中加入陷阱避免算子以增加探索范围和避免局部最优,在小波阈值处理中改进了硬阈值函数以解决函数连续性差的问题。多目标场景下的仿真实验和实测实验结果表明,该方法干扰抑制效果显著,能够提高雷达的检测性能。 展开更多
关键词 毫米波雷达 逐次变分模态分解 PID搜索算法 小波阈值
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基于自适应阈值的缺陷三维超声成像及定量分析
10
作者 董明 麻志昕 +2 位作者 陈渊 曹现刚 丁林海 《振动与冲击》 北大核心 2025年第17期325-333,共9页
针对二维超声图像存在检测结果不直观、定量误差大等问题,提出一种基于自适应阈值的缺陷三维超声成像方法。通过自动化检测系统采集超声数据,根据扫查步长和A扫信号序列关系计算超声数据点的空间位置并生成超声体数据。通过大津法计算... 针对二维超声图像存在检测结果不直观、定量误差大等问题,提出一种基于自适应阈值的缺陷三维超声成像方法。通过自动化检测系统采集超声数据,根据扫查步长和A扫信号序列关系计算超声数据点的空间位置并生成超声体数据。通过大津法计算超声体数据的类间方差,实现缺陷区域的自适应阈值分割和提取。利用数学形态学滤波抑制非目标信号和声波散射造成缺陷边缘模糊效应。最后通过移动立方体算法生成内部缺陷的三维图像。建立了不同深度圆形缺陷超声检测仿真模型,分析了不同阈值对缺陷三维成像的影响。对含横通孔的试块和平底孔试块进行自动扫查并利用该方法得到了三维图像,结果表明,与6 dB下降法相比,自适应阈值缺陷三维成像算法将远场区中直径3 mm的横通孔的误差由81.5%降低到5.3%。该研究能够准确地重建缺陷的位置、形状与尺寸信息,实现工件内部缺陷的精确表征。 展开更多
关键词 自适应阈值 三维超声成像 大津法算法 数学形态学
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惩罚矩阵T混合模型及其在省域经济分类中的应用
11
作者 李泽安 汪钱荣 赵为华 《统计与决策》 北大核心 2025年第1期41-46,共6页
为充分考虑矩阵数据的特性和数据内部的关联性,文章基于矩阵T分布建立矩阵T混合模型及其惩罚模型来研究聚类问题。在矩阵T混合模型的似然函数上对均值矩阵分量施加自适应核范数低秩惩罚,应用ECM算法提出惩罚似然估计算法,同时提出了一... 为充分考虑矩阵数据的特性和数据内部的关联性,文章基于矩阵T分布建立矩阵T混合模型及其惩罚模型来研究聚类问题。在矩阵T混合模型的似然函数上对均值矩阵分量施加自适应核范数低秩惩罚,应用ECM算法提出惩罚似然估计算法,同时提出了一种改进的BIC模型选择准则来选择最优的混合模型数量和调节参数,进而通过自适应核范数阈值自动实现低秩估计,实现准确聚类。最后,通过数值模拟研究及与已有方法的对比验证了该方法的有用性,且将所建立的惩罚混合模型应用于中国省域经济发展水平划分研究,得到了比较准确的聚类结果。 展开更多
关键词 矩阵T分布 混合模型 自适应核范数 ECM算法 奇异值阈值
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面向电子投票的SM2门限环签名方案
12
作者 张应辉 封舒钰 +1 位作者 曹进 郑晓坤 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期67-76,共10页
电子投票因其高效、便捷的特性被广泛应用,如何保证投票结果的真实性,保护投票者的身份隐私以及提高投票系统的实用性成为设计电子投票系统的关键。对此,提出了一个面向电子投票的SM2门限环签名方案,利用门限环签名技术,通过让一组用户... 电子投票因其高效、便捷的特性被广泛应用,如何保证投票结果的真实性,保护投票者的身份隐私以及提高投票系统的实用性成为设计电子投票系统的关键。对此,提出了一个面向电子投票的SM2门限环签名方案,利用门限环签名技术,通过让一组用户中部分成员共同生成签名,保证投票结果真实有效,并且实现对签名者身份的隐私保护。采用SM2数字签名算法,在确保核心密码算法自主可控的同时提升了方案的整体效率。安全性分析表明,该方案满足匿名性和不可伪造性。效率分析表明,与现有方案相比,该方案效率优势明显。利用该方案设计的电子投票协议在保证安全性的同时具有高效性和实用性。 展开更多
关键词 门限环签名 SM2签名算法 不可伪造性 电子投票
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基于IDBO-TVFEMD与改进小波阈值函数的滚动轴承复合故障诊断方法
13
作者 别锋锋 张雨婷 +4 位作者 李倩倩 丁学平 彭光成 戴雨萱 张瀚阳 《机械强度》 北大核心 2025年第10期51-62,共12页
针对滚动轴承故障的振动信号在强噪声背景下容易受到干扰不易提取的情况,提出了一种基于改进的蜣螂优化器(Improved Dung Beetle Optimizer,IDBO)算法-时变滤波经验模态分解(Time Varying Filtered Empirical Mode Decomposition,TVFEMD... 针对滚动轴承故障的振动信号在强噪声背景下容易受到干扰不易提取的情况,提出了一种基于改进的蜣螂优化器(Improved Dung Beetle Optimizer,IDBO)算法-时变滤波经验模态分解(Time Varying Filtered Empirical Mode Decomposition,TVFEMD)与新型小波阈值函数去噪相结合的故障诊断方法。首先,运用IDBO对TVFEMD中B样条阶数和带宽阈值ξ进行迭代寻优,得出最佳参数组合,然后,对原始信号进行TVFEMD,得到各本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量,通过相关系数准则去除其中的无关分量,重构新信号。随后,运用改进的小波阈值函数对新信号进行二次去噪处理。最后,对处理完的信号进行包络谱分析,提取其故障特征频率。通过仿真模拟信号与故障模拟试验分析研究,实现IDBOTVFEMD与改进小波阈值函数相结合的故障诊断方法和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)、集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)、完全集合经验模态分解去噪(Complete EEMD with Adaptive Noise,CEEMDAN)方法的对比,研究结果表明,提出的算法模型具备更好的诊断效果。 展开更多
关键词 滚动轴承 时变滤波经验模态分解 蜣螂优化器算法 小波阈值函数
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基于自适应阈值的型钢精确角点FAST检测算法
14
作者 包家汉 孙德尚 +1 位作者 黄建中 胡政 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第5期691-702,共12页
基于机器视觉的在线型钢平直度检测中,对型钢图像关键角点快速、准确地提取是实现精确检测的关键技术问题.针对加速分割检验特征提取(FAST)算法需要人工设定角点筛选阈值和角点提取存在大量伪角点的问题,提出一种自适应阈值生成及校正策... 基于机器视觉的在线型钢平直度检测中,对型钢图像关键角点快速、准确地提取是实现精确检测的关键技术问题.针对加速分割检验特征提取(FAST)算法需要人工设定角点筛选阈值和角点提取存在大量伪角点的问题,提出一种自适应阈值生成及校正策略,能够在自动获取初始阈值的基础上,根据角点数是否达到初始角点集要求对阈值实时校正直至达到适当值,以减少关键角点遗漏.在采用FAST提取角点的基础上,利用最小核心值相似区域(SUSAN)算法剔除伪角点,以保证关键角点提取的有效性.试验证明,这种基于自适应阈值的FAST角点检测算法(FAST-A),在检测环境和对象特性发生变化时,仍然可以准确、快速地检测到型钢关键角点,在为型钢平直度检测实时提供精确角点的基础上,提高角点提取的自适应性. 展开更多
关键词 型钢 角点检测 加速分割检验特征提取算法 最小核心值相似区域算法 自适应阈值
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基于误差引导阈值调整机制的点云配准方法
15
作者 刘国良 阮怡鑫 +4 位作者 郑永帅 张二虎 黄准 杨朝栋 袁野 《航空制造技术》 北大核心 2025年第21期14-22,共9页
针对传统迭代最近点(Iterative closest point,ICP)算法容易在低重叠场景和噪声干扰下失效的问题,本文提出了一种基于误差引导阈值调整机制的改进ICP点云配准方法,旨在提升点云配准的精度与鲁棒性。在粗配准阶段,结合快速点特征直方图... 针对传统迭代最近点(Iterative closest point,ICP)算法容易在低重叠场景和噪声干扰下失效的问题,本文提出了一种基于误差引导阈值调整机制的改进ICP点云配准方法,旨在提升点云配准的精度与鲁棒性。在粗配准阶段,结合快速点特征直方图与随机采样一致性算法,通过随机采样并引入三角形相似性约束,选择特征显著的对应点对,初步估计点云间的位姿变换。在精配准阶段,提出的误差引导阈值调节机制根据每次迭代中的匹配误差动态调整距离阈值,确保源点云中每一个点仅与目标点云中阈值范围内的最近点进行匹配,有效剔除无效对应关系。该方法在多个公开点云数据集上进行了验证,包括复杂几何结构模型及大规模场景,试验结果表明本文提出的方法显著提高了点云配准精度,即使在低重叠率和具有噪声的场景中仍然表现良好。 展开更多
关键词 点云配准 迭代最近点算法 三角形相似性约束 随机采样一致性算法 误差引导阈值调节
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基于小波降噪与WOA⁃Bi⁃LSTM的短时交通流预测
16
作者 贾现广 苏治文 +1 位作者 冯超琴 吕英英 《现代电子技术》 北大核心 2025年第14期77-84,共8页
交通流数据中异常数据波动作为噪声,会对模型训练收敛以及预测精度产生不利影响。为解决该问题,引入两种不同阈值函数的小波阈值去噪方法对交通流数据进行降噪处理,将小波阈值去噪(WD)、鲸鱼优化算法(WOA)和双向长短期记忆网络(Bi-LSTM... 交通流数据中异常数据波动作为噪声,会对模型训练收敛以及预测精度产生不利影响。为解决该问题,引入两种不同阈值函数的小波阈值去噪方法对交通流数据进行降噪处理,将小波阈值去噪(WD)、鲸鱼优化算法(WOA)和双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)相结合,提出一种WD-WOA-Bi-LSTM方法。首先,将两种方法降噪后的交通流数据进行对比,并将降噪效果更好的数据进行归一化处理、数据集划分以及数据维度转换;然后,通过WOA对Bi-LSTM部分超参数进行寻优,迭代至最优适应度的超参数组合,并用于构建Bi-LSTM;最后,应用英格兰公路交通流数据验证所提模型。结果表明:WDWOA-Bi-LSTM方法相较WOA-Bi-LSTM和WD-Bi-LSTM,RMSE降低12.5004%和3.9789%;MAE降低21.7350%和4.7225%;MAPE降低38.5647%和10.8652%。该模型相比其他模型评价指标均为最低,具有较高的预测精度,可以为高精度的短时交通流预测提供参考。 展开更多
关键词 智能交通 短时交通流预测 小波阈值去噪 鲸鱼优化算法 双向长短期记忆网络 深度学习 超参数寻优
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近岸海域EnviSat卫星测高波形重定的Threshold优化算法 被引量:19
17
作者 郭金运 高永刚 +1 位作者 常晓涛 黄金维 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期807-814,共8页
波形重定是改善近岸海域卫星测高数据精度的一种有效方法.分析了EnviSat雷达测高波形重定算法,并对Threshold算法进行了优化,开发了波形重定程序;以地中海为实验区,利用几种波形重定方法,对近岸海域的EnviSat测高波形进行重定,认为优化... 波形重定是改善近岸海域卫星测高数据精度的一种有效方法.分析了EnviSat雷达测高波形重定算法,并对Threshold算法进行了优化,开发了波形重定程序;以地中海为实验区,利用几种波形重定方法,对近岸海域的EnviSat测高波形进行重定,认为优化的Threshold算法是几种波形重定算法中最稳健的重定算法,适合于地中海近岸海域EnviSat测高波形的重定,对其他近岸海域的应用也有一定的参考意义. 展开更多
关键词 ENVISAT 卫星测高 波形重定 threshold算法
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基于互补集合经验模态分解的相位敏感光时域反射计系统降噪方法 被引量:1
18
作者 岳新博 高旭 +2 位作者 高阳 王海涛 鲁秀娥 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第2期134-148,共15页
为了提高相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)系统测量振动信号信噪比,提出了一种基于互补集合经验模态分解(CEEMD)的新型去噪方法。CEEMD算法对数字正交(I/Q)解调算法获取的瑞利后项散射光幅值信号和相位信号进行分解,经多尺度排列熵(MPE)... 为了提高相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)系统测量振动信号信噪比,提出了一种基于互补集合经验模态分解(CEEMD)的新型去噪方法。CEEMD算法对数字正交(I/Q)解调算法获取的瑞利后项散射光幅值信号和相位信号进行分解,经多尺度排列熵(MPE)算法筛选后,通过改进的小波阈值算法进行去噪,并设计采用多元宇宙优化(MVO)算法对参数进行优化。实际搭建了外差式Φ-OTDR系统,经仿真和实际测试验证文中算法有效性。最后,将设计算法与以往的经验模态分解-皮尔逊相关系数(EMD-PCC)、自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)及变分模态分解-改进小波阈值(VMD-NWT)去噪方法进行了对比。结果表明,在10.14 km的传感光纤位置上,该方法对于低频10 Hz、中频200 Hz以及高频1 200 Hz的振动事件,其位置信息信噪比分别可达8.88、30.26、11.90 dB,对不同频率段的振动信号均具备有效的去噪能力,且系统定位精度更高。该方法在提高系统信噪比的同时,成功地对振动信号进行了解调,且解调效果比其他三种算法效果更好,为Φ-OTDR系统降噪研究提供了新思路。 展开更多
关键词 相位敏感光时域反射仪 互补集合经验模态分解算法 多尺度排列熵 改进的小波阈值算法 多元宇宙优化算法
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基于参数优化变分模态分解的信号降噪方法 被引量:1
19
作者 何玉洁 李新娥 贺俊 《现代电子技术》 北大核心 2025年第2期70-76,共7页
针对心电信号中肌电干扰噪声难以去除的问题,提出一种基于参数优化变分模态分解(VMD)的信号降噪方法。通过设计动态边界策略和反向种群生成方式,对白鲸优化(BWO)算法进行改进;采用改进白鲸优化算法对VMD参数自适应寻优,确定分解层数K与... 针对心电信号中肌电干扰噪声难以去除的问题,提出一种基于参数优化变分模态分解(VMD)的信号降噪方法。通过设计动态边界策略和反向种群生成方式,对白鲸优化(BWO)算法进行改进;采用改进白鲸优化算法对VMD参数自适应寻优,确定分解层数K与惩罚因子α;对含噪心电信号进行分解,得到k个本征模态函数(IMF)分量,同时采用相关系数法进行有效模态和含噪模态识别;对噪声主导的模态分量采用小波阈值降噪,并重构信号主导模态与降噪后模态。对仿真信号与含真实肌电干扰的心电信号进行降噪处理,实验结果表明,所提方法去噪效果优于小波阈值去噪法、EMD法、EMD-小波阈值去噪法,真实含噪的心电信号经该方法去噪后自相关系数可达0.91以上。 展开更多
关键词 变分模态分解 信号降噪 参数优化 改进白鲸优化算法 心电信号 IMF分量 小波阈值降噪 肌电干扰
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基于多元变分模态分解与改进小波阈值的矿用电缆局放去噪方法 被引量:2
20
作者 曹继元 王彦文 +4 位作者 陈鹏 周暄 朱伟雄 张一赫 王乐 《煤炭学报》 北大核心 2025年第4期2293-2309,共17页
矿用电缆的绝缘状态对矿井供电系统的稳定运行起着重要作用,局部放电在线监测是电缆绝缘状态监测的重要手段。针对矿用电缆局放信号极易淹没于现场白噪声与周期性窄带干扰中,以及降噪方法适应性普遍不强等问题,提出了基于多元变分模态... 矿用电缆的绝缘状态对矿井供电系统的稳定运行起着重要作用,局部放电在线监测是电缆绝缘状态监测的重要手段。针对矿用电缆局放信号极易淹没于现场白噪声与周期性窄带干扰中,以及降噪方法适应性普遍不强等问题,提出了基于多元变分模态分解与改进小波阈值的局放去噪方法。首先,以最小平均包络熵作为适应度函数,采用麻雀搜索算法实现多元变分模态分解模态数和惩罚因子的自动寻优,从而以分解出最大确定性程度的局放特征信号为目标,准确分解局放含噪信号。其次,计算各本征模态函数的峭度值,区分局放主导分量与噪声主导分量,利用维纳滤波可通过局部方差自适应调节滤波效果的特性,准确提取局放主导分量中的局放特征信号,通过3σ准则归类局放特征信号为粗大误差,反向抑制噪声主导分量中的高斯白噪声与窄带干扰信号,将局放主导分量与噪声主导分量进行重构得到局放重构信号。最后,构建指数衰减型小波阈值函数,该阈值函数在克服硬阈值函数的不连续性与软阈值函数的恒定偏差的基础上,能够快速逼近硬阈值函数,利用新型改进小波阈值算法对局放重构信号进行去噪,得到局放去噪信号。将该方法与常见的几种方法进行比较,结果表明,该方法对仿真局放信号与实测局放信号均具有较好的降噪效果,且算法运行效率表现良好。 展开更多
关键词 局放去噪 多元变分模态分解 小波阈值 峭度 麻雀搜索算法
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