摘要：本文针对低Tucker秩张量补全问题,基于L_(*)-L_(F),提出一种新的非凸优化.采用Lagrange乘子法,设计了三种求解新优化的高精度低秩张量补全算法.在理论方面,分析了算法的全局收敛性.在数值实验方面,针对新的非凸优化和传统的核范数凸优化,利用仿真数据和实际图像修复进行了数值实验.实验结果表明,在精度基本相同的情况下,本文建议的三种算法在CPU时间上优于文献[12]中的高精度张量补全算法.

摘要：针对壁画图像人物间纹理,轮廓相似,不同场景下壁画人物特征差异较大,背景噪声复杂,分类易混淆等问题,提出了一种针对ResNet卷积神经网络的改进策略。首先将模型输入层中较大的7×7卷积核分离为3个串联的3×3小卷积核堆积的主干,将2×2平均池化与最大池化进行add特征融合取代原最大池化操作,增强模型的表征能力。其次设计了一种多尺度高效的空间通道注意模块,以ECA通道注意力模块为基础,串联空间注意力模块,将空间模块中原3×3卷积核替换为SK注意力模块,融合多尺度信息捕捉全局长距离依赖关系,降低背景噪声的干扰。最后提出一种蜂窝式聚合结构,将相邻的block块中的输出信息进行add操作,作为后续层的输入,同时捕获低级和高级特征,增强上下文信息的流通性。实验结果表明:该模型在准确率、精度、召回率和F1值分别达到96.51%、96.65%、96.67%、96.63%。相对于原模型ResNet-18准确率提升9.76%,与主流的分类算法相比分类准确率、泛化能力、稳定性均有一定的提升,能够高效准确识别壁画所属类型,这对于文化遗产保护和艺术史方面研究具有显著价值。

摘要：可见光高速摄影是研究弹丸侵彻过程的重要方式,然而弹丸侵彻过程中发出的强烈闪光会导致高速摄影丢失诸如着靶、侵入等时刻的关键画面。因此,分析侵彻光谱发生机理、选取合适的侵彻过程光学观察窗口尤为重要。针对400 mm直径高强度钢卵形弹以804 m·s^(-1)侵彻20 cm厚度45^(#)钢靶的实验,设计了光谱瞄准采集设备。利用多模光纤耦合物镜在距离靶板25 m处采集了侵彻全过程积分光谱,采集区覆盖靶板直径431 mm。对侵彻靶板破片中可能存留的弹头熔融物质以及弹托其他样品进行LIBS(laser induced breakdown spectroscopy)分析,并与侵彻积分光谱成分对比分析。研究表明,侵彻光谱与高速碰撞闪光光谱发生机理相同,均包含连续光谱与线光谱。615~700 nm区间内的平稳积分连续光谱由两部分组成:(a)弹靶少量金属元素和OⅠ、OⅡ发射光谱的展宽积分;(b)少量热辐射光谱积分。侵彻热辐射主要源于剪切应变做功和摩擦做功,然而侵彻光谱中的热辐射强度明显低于高速碰撞光谱,这是弹丸在剪切冲塞、侵彻后大部分动能得以保留造成的;侵彻过程可见光光谱具有明显原子发射谱线,主要来自于金属原子及其一级电离的发射光谱。干扰最强的可见光成分来源于588.88~589.53和766.41~766.43 nm的FeⅠ等离子体线光谱,且由于斯塔克展宽效应,线光谱呈洛伦兹线型,其FWHM(full width at half maximum)可达27 nm。因此,在野外环境侵彻实验中,当Fe为弹靶主要成分时,380~450 nm为可见光高速摄影的最佳观察窗口,可以避免侵彻发光干扰,实现对侵彻全过程拍摄。考虑到大气对该波段的散射影响,应保证高速摄影设备的光通量。

摘要：8-氮杂腺嘌呤是抗代谢类药物,临床上广泛用于治疗增殖很快的肿瘤。文章以溴化乙啶为探针,通过紫外光谱,荧光光谱,研究了8-氮杂腺嘌呤及其与Co2+和Cu2+离子形成的配合物同DNA的作用。结果发现:在pH 9.86时,8-氮杂腺嘌呤可与Co2+形成稳定配合物,此配合物与DNA之间静电作用较强、嵌插作用较弱;在pH 7.4时,8-氮杂腺嘌呤可与Cu2+形成稳定配合物,其与DNA之间主要以嵌插作用为主、静电作用为辅;在pH 2.85时,8-氮杂腺嘌呤-Cu2+配合物与DNA之间嵌插作用较强、静电作用较弱;在pH 7.4时,8-氮杂腺嘌呤几乎不影响EB和DNA之间的嵌入结合方式,它与DNA为静电方式结合。这些结果,可为合理改善药效,降低抗癌药物毒性和设计新药提供理论依据。

摘要：针对具有反向响应特性的高阶过程,提出了一种分数阶PID控制器设计方法.为了便于控制器设计,采用一种改进的微粒群优化算法对高阶过程模型进行简化处理,在此基础上,根据内模控制原理设计分数阶PID控制器,该控制器仅有一个可调参数,有效降低了控制器整定的复杂度,并根据最大灵敏度指标推导出控制器参数整定的解析表达式,克服了参数选择的盲目性.仿真结果表明,该方法可使系统具有良好的设定值跟踪、扰动抑制特性以及克服参数摄动的鲁棒性.

摘要：为了在不影响干涉条纹成像质量的基础上通过增大双折射棱镜结构角的方法获得更细致的光谱成分,优化设计了双折射棱镜的结构。通过计算分束角与结构角之间的函数关系,分析得知在传统双折射棱镜后附加一个与第二个楔形同性质的等腰三角形棱镜,使出射棱镜的o光和e光平行于光轴,即分束角α为0°,从而干涉条纹的成像不再受分束角的变化所影响。并将优化的双折射棱镜制成棱镜组以进一步提高光谱分辨率。实验分别采用传统双折射棱镜组和优化的双折射棱镜组对980nm的激光光源进行测量。实验数据可知,采用优化的双折射棱镜组得到的干涉条纹对比度更清晰,对应由DSP傅里叶变换得到的光谱数据也更精确。

摘要：为实现电能质量连续、实时综合评估,提出了一种全域电能质量评估体系,设计了综合评估方法。首先,使用熵权法构造各指标间数据信息量的对比通道,实现对电能质量指标影响权重的常权赋予,保证赋权的客观性。通过构造状态变元,对计算单元内各点权重进行动态调整,保证指标时序赋权的动态特性,增强时域下的权重分辨率。然后,提出了双轨制TOPSIS评估方法,分别开辟数据与等级的TOPSIS计算路径,避免数据与等级杂糅对两者内部相对关系的破坏,减小评估标准对于数据的依赖,保证各时段评估标准的一致性。最后,实时判断两者贴合度,完成数据向等级的并轨,得到以综合评估等级为判据的电能质量整体状态评价和以状态权重为参考的等级变化成因分析。通过算例分析验证了该评估方法能够实现实时评估,具备准确快速地反映电能质量随时间变化的能力,且评估流程具有普适性。

摘要：为了在保证抗干扰能力不下降的条件下提高对激光中心波长的检测精度,设计了多级组合棱镜系统,并提出了多级组合棱镜的干涉条纹拼接处理方法及相位耦合的计算公式。通过计算多级组合棱镜的干涉图强度、光程差函数及光谱分辨率,分析了采用三块子棱镜的组合结构的光谱获取,给出了用于分段干涉条纹拼接的处理方法及步骤,最终光谱分辨率可达2.875cm-1。实验采用3块材料一致的30mm×28mm×10mm的棱镜构成多级组合棱镜,对635.0nm标准激光进行相干处理。实验数据显示,分段的子棱镜分别采集得到了连续的光谱信息,再采用干涉条纹拼接处理方法后,经傅氏变换得到的光谱分布与标准光谱基本一致,而光谱分辨率得到了明显的提高。

摘要：探索海量的M型恒星中具有磁活动、巨星等较特殊、稀有的天体,对于后续观测、银河系结构、演化等科学研究具有重要的意义,针对M型恒星光谱特征线出现在子空间中的局部偏离,设计并实现了晚型恒星离群数据挖掘系统。首先采用稀疏因子和稀疏度系数度量样本在属性空间上的分布特征,并在此基础上对M型恒星光谱特征线进行离散化、降维等预处理,获得光谱子空间;然后采用微粒群算法搜索离群子空间,并证认子空间内光谱是否离群;此外,选择SDSS M型光谱特征线指数集为样本,实验分析了稀疏因子和稀疏度系数的设置对离群结果的影响,并将离群挖掘结果与SDSS提供光谱型等参数对照,表明利用该系统实现晚型恒星光谱特征线局部离群数据挖掘是可行并有价值的。

摘要：针对红外气体传感器对光源的要求,选用了一种宽波长、高调制频率、低功耗的小体积微机电系统(micro-electro-mechanic system,MEMS)红外光源作为辐射源,其各项性能均能很好的满足红外传感系统对于光源的要求。由于其面光源的朗伯辐射特性,整形之后的红外光数值孔径仍然很大,采用传统的长光程气室结构很难实现长光程从而提高系统的检测灵敏度。本文结合双波长单光路的差分检测方法,设计了一种基于积分球特性的吸收气室,有效地解决了MEMS红外光源在高灵敏度气体检测应用中难于实现长光程的问题;并运用光在传输过程中光通量守恒的原理,推导了此积分球吸收气室的等效光程,解决了积分球气室等效光程计算的难题;同时采用FPGA主控芯片对MEMS红外光源进行高频调制并处理探测器的输出信号,使得外围电路的设计更加简单、灵活。设计中,使用直径为5 cm的积分球吸收气室便可实现166.7 cm的等效光程,研究结果显示系统可测得的最小甲烷浓度达0.001×10^(-6),极大地提高了红外检测系统的灵敏度。