摘要：相比于标量传感器均匀阵列,电磁矢量传感器(electromagnetic vector sensor,EMVS)稀疏阵列能够在降低系统软硬件成本的同时感知更大范围、更高维度的空间信号信息,并通过精尖波束扫描实现信源测向性能的综合提升。然而,传统基于矩阵信号建模的波束成形算法难以利用EMVS接收信号的多维结构化信息,且存在由阵元稀疏排布所引入的虚峰干扰问题。为了应对上述挑战,提出了面向EMVS互质面阵的张量波束成形算法,有效利用了空域互质采样的波束分布特性和张量信号处理的优势实现指向性张量波束扫描测向。具体而言,将EMVS互质面阵中稀疏均匀子面阵的接收信号表示为一对涵盖多维度空间电磁信息的高维张量,并从张量信号空域滤波的准则出发,设计面向稀疏均匀子面阵的张量化最小方差无畸变响应优化问题。为了克服由上述优化问题中张量内积项所造成的传统求解方法失效难题,提出通过张量权重的canonical polyadic分解,将原始张量化最小方差无畸变响应优化问题转换为对应波达方向信息维度与极化状态信息维度的子问题,并基于各子问题的局部最优解设计交替迭代求解方法,以获得张量权重的全局最优解。进而,基于张量空间的质数分解唯一性分析,理论证明一对满足互质阵元排布的稀疏均匀子面阵所对应的虚峰具有互不重叠特性,并提出张量波束功率的互质合成处理方法,以此构造具备精尖主瓣且虚峰抵消的张量波束功率图,从而实现多信源空间方位的精准估计。仿真结果验证了所提EMVS互质面阵张量波束成形算法的有效性。

摘要：针对微操作与微装配任务对多维大范围精密定位运动的需求,采用粘滑驱动原理并结合压电柔顺机构设计二自由度、大行程、无耦合并联定位平台。利用桥式机构对内置压电驱动器进行位移放大,并与复合解耦结构配合构成二维柔顺驱动机构。交叉滚柱导轨则连接移动台与驱动机构,并通过预紧螺钉调整接触摩擦力,进而获得良好的粘滑运动特性。采用有限元法建立定位平台的静力学模型,并对位移放大倍数、应力和固有频率进行仿真分析。最后,搭建实验测试系统验证定位平台的输出性能。实验结果表明:在扫描驱动模式下,驱动电压为150 V时,平台x和y向的输出位移分别为63.84μm和62.61μm,耦合比为0.52%和0.59%,分辨率为6.5 nm和7.2 nm;在步进驱动模式下,驱动电压为120 V时,平台在x和y向的单步位移分别为47.31μm和47.20μm,耦合比为0.69%和0.73%,x正向、x反向、y正向和y反向的运动分辨率分别为0.49,0.47,0.47和0.42μm,最大垂直负载为50 N,设计的压电粘滑定位平台满足所需性能要求。

摘要：医疗垃圾中存在大量的病毒和细菌,为解决医疗垃圾源头智能分类问题,开发了基于机器视觉和Delta机构的智能分拣平台样机,并提出一种三阶段的多目标医疗垃圾识别分拣(medical waste recognition-indexes-sorting,MWRIS)算法。第1阶段提出数据增强扩容的IE-YOLOv4算法建立起医疗垃圾识别模型,与Faster R-CNN、RetinaNet、CenterNet等5种模型比较;第2阶段索引分类模型用于管理分类规则;第3阶段定位分拣算法指导目标定位分拣。在集成了MWRIS算法的分拣样机上,采集14种,2217张医疗样本图像,完成医疗垃圾分拣实验。结果表明,使用IE-YOLOv4的MWRIS算法对医疗垃圾识别准确率显著提升至99.30%,分拣实验对目标定位准确率达到96.17%,最终分类正确率为86.67%,验证了多目标医疗垃圾识别分拣系统的有效性。

摘要：为了提高纺织印染的染色成功率和自动化水平,设计了一种可溶性染液浓度在线检测装置,选用C12666MA微型光谱仪为检测器模块,STM32F407ZGT6芯片为处理器模块,对酸性大红B,酸性深蓝5R,酸性嫩黄G 3种染液分别进行实验,获取单色光透过染液的光强数据,通过光强数据建立浓度PLS(Partial Least Squares)模型,得到染液的浓度信息。实验结果表明:3种染液测得光强数据绘制成的光谱曲线,与海洋光学USB2000+光谱仪测得光谱曲线基本相同;染液浓度检测值与实际值的相对误差在5%之内,满足印染工厂实际生产的精度需求。该装置相比传统人工检测手段提高了纺织印染过程的自动化水平,保证了印染质量,可实现染液浓度的在线检测,具有重要的应用价值。

摘要：目的 由于不同伪造类型样本的数据分布差距较大,现有人脸伪造检测方法的准确度不够高,而且泛化性能差。为此,本文引入“图像块归属纯净性”和“残差图估计可靠性”的概念,提出了基于图像块比较和残差图估计的人脸伪造检测方法。方法 除了骨干网络,本文的人脸伪造检测神经网络主要由纯净图像块比较模块和可靠残差图估计模块两部分组成。为了避免在同时包含人脸和背景像素的图像块上提取的混杂特征对于图像块比较的干扰,纯净图像块比较模块中选择只包含人脸像素的纯净人脸图像块和只包含背景像素的纯净背景图像块,通过比较两种图像块纯净特征之间的差异来检测伪造图像,图像块的纯净性保障了特征提取的纯净性,从而提高了特征比较的鲁棒性。考虑到靠近伪造边缘的像素比远离伪造边缘的像素具有较高的残差估计准确度,本文在可靠残差图估计模块中根据像素到伪造边缘的距离设计了一个距离场加权的残差损失来引导网络的训练过程,使网络重点关注输入图像与对应真实图像在伪造边缘附近的差异,对于可靠信息的关注进一步增强了伪造检测的鲁棒性。结果在FF++(FaceForensics++)数据集上的测试结果显示:与对比算法中性能最好的F2Trans-B相比,本文方法的准确率和AUC(area under the ROC curve)指标分别提高了2.49%和3.31%,在FS(FaceSwap)与F2F(Face2Face)两种伪造数据上的准确率指标分别提高了6.01%和3.99%。在泛化性能方面,与11种已有方法在交叉数据集上的测试结果显示:本文方法与其中性能最好的方法相比,在CDF(Celeb-DF)数据集上的视频AUC指标和图像AUC指标分别提高了1.85%和1.03%。结论 与对比方法相比,由于提高了特征信息的纯净性和可靠性,本文提出的人脸图像伪造检测模型的泛化能力和准确率优于对比方法。

摘要：针对高超声速飞行器的再入落点覆盖区计算问题,提出了一种基于神经网络预测模型的快速计算方法。首先,在虚拟目标点法框架的基础上构建训练了快速预测覆盖区边界的神经网络模型,通过逼近给定再入条件下覆盖区边界横、纵程间存在的非线性关系实现对覆盖区边界的快速预测。然后,由快速预测得到的覆盖区边界对虚拟目标点法寻优参数的初值进行优化,使其分布在最优解附近以缩短对最优解的搜索时间。最后,进行了仿真验证。仿真结果表明,所提方法在保证最优性的前提下大幅提升了计算效率,具备良好的可行性与高效性。

摘要：为研制脉冲宽度、重复频率以及输出功率可调谐至单光子级别的可见光波段高重频纳秒级窄脉冲光源,提出了一种基于增益调制型DFB激光器和PPLN晶体的绿色倍频光源设计方案。通过自制的纳秒级高速驱动电路以脉冲方式驱动DFB激光器产生固定波长的泵浦源;利用光纤半导体衰减器调节衰减量,调制泵浦光强度;采用PPLN晶体作为非线性晶体材料,通过其可调谐特性得到准相位匹配的绿色倍频激光输出。实验结果表明,DFB激光器输出的泵浦光功率和中心波长稳定,脉冲宽度1.02 ns~10.25 ns、工作频率1 Hz~10 MHz连续独立可调,泵浦光功率衰减至-44.61 dB时工作于532.96 nm波段的绿色倍频光输出脉冲平均光子数约为384 N,倍频光-光转换效率9.3%。

摘要：针对中药饮片制造场景下调度求解过程中加工时间不确定以及存在工序间时滞的问题,以最小化最大完工时间为目标,建立考虑时滞的模糊柔性作业车间调度模型,并设计一种改进的遗传算法(IGA)进行求解。使用一种四层编码方法描述带时滞约束的染色体,构建具有模糊加工时间和模糊时滞的作业析取图获取关键路径,使用基于变邻域下降法(VND)的禁忌搜索(TS)增强算法局部搜索能力,再使用一种精英拓展选择策略提高算法迭代效率。以某企业的生产调度数据为例进行仿真实验,结果表明,改进算法在求解中药饮片生产调度问题中具备较好的性能。

摘要：本文运用以雷诺平均N-S方程(RANS)为基础的粘性流CFD方法,结合MRF多重参考系模型,对某LNG运输及加注船的首尾侧推器粘性流场和水动力进行数值计算,在多种不同航速条件下,研究了在低速航行时船速对侧推器推力性能的影响规律。通过对比分析得出,首尾侧推器的侧推性能及其对船体水动力性能存在很大差别,并且这2个方面的性能对航速的敏感性也存在很大差异;采用独立尾侧推器舱室布局设计的尾侧推装置效率比独立首侧推器高。

摘要：早期中国澳门地界从罗马的“七山圣城”发展至葡人与华人的双核式居住模式,其居住形态与历史片段是中低层民众生存场域的标本化定义。本文从历史片段、记忆场域、居住空间入手,以寮、围、里、坊、村等为线索,探索中国澳门华人早期居住片区变化及整合策略,解析其在重拾集体记忆、联结华人族群等方面的经验及思考。