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刘志文, 安兴, 李衡, 时永刚, 黄亚丽, 杨婷

2014, 34(5): 441-453.

摘要(1666) PDF(3570)

摘要:
阐述了图像处理技术在显微细胞图像处理领域的发展现状，包括显微细胞图像预处理算法、细胞分割算法、细胞跟踪算法、细胞形状变化分析、3D细胞图像分析等内容。指出了显微细胞图像处理研究中的难点，如非刚体形状的描述，旋转、平移、尺度变化对形状描述影响的消除，3D形状信息的提取和压缩等。并探讨了显微细胞图像处理由静态图像分析向动态图像分析，由2D图像分析向3D图像分析，由定性分析向定量分析的发展趋势。

基于结构势能原理的动态载荷等效静态转化方法

张艳岗, 苏铁熊, 李伟环, 毛虎平, 郭支明, 李建军

2014, 34(5): 454-459.

摘要(1431) PDF(1295)

摘要:
针对结构动态响应优化过程中动态分析的复杂性和高耗时性，以及直接进行动态优化的不可行性等问题，提出了一种基于结构势能的动态载荷等效静态转化方法。该方法通过分析结构势能的本构方程，应用动态应力解空间谱元离散的关键点识别方法得到了结构最危险的时刻，然后建立了基于结构势能原理的动态载荷等效静态转化数学模型，应用区域细分算法求解，最终实现了动态载荷等效静态转化，并以10杆桁架结构、124杆桁架结构以及两层桁架结构为例进行验证。结果表明：文中方法得到的位移比文献方法更接近实际位移的6。74%，4。57%，8。50%，说明了文中方法的可行性和有效性。

弱磁场激励下基于阵列磁传感器的缺陷检测方法

于霞, 张卫民, 邱勇, 张刘杨

2014, 34(5): 460-463,469.

摘要(1322) PDF(1667)

摘要:
研究在弱磁场激励条件下，铁磁性材料试件16MnR在动载荷拉伸实验中的损伤检测问题。基于巨磁阻芯片设计了新型阵列磁传感器，搭建了铁磁构件磁信号检测系统；对不同载荷循环阶段的试件表面磁信号进行了拾取，并利用小波变换有效地抑制了噪声干扰。最后，对降噪后的磁信号进行C扫描成像，实现了弱磁场激励下试件损伤发展过程的磁信号成像显示。该结果可为铁磁性试件疲劳损伤的在位检测提供一种新型检测方法。

用于45^#钢丝拉拔加工的叠层陶瓷拉拔模具磨损分析

杨学锋, 宋培龙, 王守仁, 杨丽颖, 顾杰, 马涛

2014, 34(5): 464-469.

摘要(1040) PDF(1203)

摘要:
为研究45^#钢丝拉拔加工过程中受力和Al₂O₃-TiC/Al₂O₃-TiC-CaF₂叠层陶瓷拉拔模具磨损情况，采用真空热压烧结方式制备Al₂O₃-TiC/Al₂O₃-TiC-CaF₂叠层陶瓷拉拔模具，并将其固定在万能拉伸试验机上进行钢丝拉拔实验。采用三维造型软件SolidWorks建立钢丝坯料和拉拔模具的有限元模型，通过有限元模拟软件对钢丝拉拔成形过程进行仿真分析，得到45^#钢丝在变形过程中的轴向应力、应变以及拉拔力的变化情况。扫描电镜（SEM）及能量弥散X射线谱（EDS）观察拉拔模具磨损后的微观形貌。结果表明：叠层陶瓷拉拔模具工作区的Al₂O₃-TiC-CaF₂材料层比Al₂O₃-TiC材料层磨损严重，Al₂O₃-TiC-CaF₂材料层的固体润滑膜被拖覆到Al₂O₃-TiC材料层，模具整体具有自润滑性能。实际测量拉拔力与公式计算所得拉拔力相吻合，模拟所得拉拔力比实际测量拉拔力小。

磷酸铁锂动力电池阻抗谱参数分析

姜久春, 时玮, 张言茹, 姜君, 郭宏榆

2014, 34(5): 470-474.

摘要(1486) PDF(4409)

摘要:
以电动汽车用动力锂离子电池为测试对象，通过等效电路拟合实际测量的电化学阻抗曲线来分析电池电极系统的动力学过程，并选取等效电路模型在不同荷电状态下的参数分析不同交流阻抗组份及阻抗特性对电池充放电特性的影响。结果表明：基于阻抗谱测试得到的等效电路模型参数有利于得出更高精度的电池电荷转移阻抗以及扩散阻抗，并且较好地区分电化学极化和浓差极化，可以用于分析不同温度和不同荷电状态的电池充放电性能。

绕平板气液两相流数值计算方法

吴钦, 王国玉, 付细能, 纪春燕

2014, 34(5): 475-479,500.

摘要(1161) PDF(1268)

摘要:
为探究现行多相流模型和湍流模型对通气两相流动的适应性及所体现的数理本质，选取典型的绕平板气液两相流为研究对象，通过对比不同多相流模型、湍流模型对绕平板气液两相流的数值计算结果与实验结果，建立了适用于绕平板气液两相流的数值模型。结果表明，基于单流体理论的Mixture多相流模型忽略了流场内客观存在的气-液相界面，计算结果不能真实反映实际流动现象，与实验结果不符；Level Set方法由于考虑了气液界面的表面张力的影响，能合理反映气液界面波动的特性，可以获得和实验较为一致的计算结果；滤波器湍流模型在标准k-ε模型的基础上，通过对湍流黏性项的修正，降低了计算流场中的湍流黏度，可以更精细地描述与时间相关的气液多相复杂流动现象，进而有效提高对非定常流动计算过程的预测精度。

气电混合动力车辆低SOC混合驱动起步控制研究

席军强, 皇甫一欣, 胡宇辉

2014, 34(5): 480-484.

摘要(1216) PDF(1182)

摘要:
基于单轴并联混合动力系统的结构特性，提出一种电机-发动机-离合器协调控制起步方法，在最小化电量消耗的同时，实现比离合器滑磨起步更快的起步速度和更佳的平顺性。通过增量式PID方法控制电机输出小扭矩，调节电机转速，弥补离合器接合过程的非线性缺点。并对采用了助力方法及仅依靠离合器起步的车辆进行起步试验，从起步速度、冲击度和电量消耗方面验证了该方法的可行性。

基于动态区域规划的双模型车道线识别方法

王宝锋, 齐志权, 马国成, 陈思忠

2014, 34(5): 485-489.

摘要(1527) PDF(2567)

摘要:
为提高车道偏离预警以及前方车辆识别系统性能，提出一种基于动态区域规划的双模型结构化道路车道线检测方法。通过基于模板的腐蚀、膨胀处理改善了图像预处理效果。根据“微元”理论进行图像动态细化分区，对各区域局部独立识别，整体综合分析，最终利用直线和B-样条曲线双模型完成车道线拟合。实车试验证明，直线/B-样条曲线双模型拟合，提高了算法对不同车道线的适应性。

基于电磁波及超声波联合测距的井下定位方法

田子建, 李宗伟, 刘晓阳, 王文清, 方柯, 石玉凌风

2014, 34(5): 490-494.

摘要(1069) PDF(1439)

摘要:
研究煤矿井下电磁波、超声波联合定位方法，根据井下巷道的空间结构特点，由锚节点和网关节点形成无线传输网络，网关节点布置在巷道的端点，锚节点一字排开等间距吊挂在巷道顶部中央，使巷道内任意位置都至少有两个锚节点接收到移动节点发射的电磁波信号。移动节点通过判别锚节点电磁波信号强度确定移动节点与锚节点的位置关系；移动节点采用基于超声波的TOF检测方法进行巷道横向测距，移动节点和锚节点节采用基于电磁波信号强度的对数-常态分布模型进行巷道纵向测距，最终确定移动节点的二维坐标。仿真结果表明，提出的定位方法误差较小，超声波在巷道横向的测距误差很小，巷道纵向50 m范围内，最大误差不超过5 m。联合定位方法使用少数锚节点获得高定位精度，可以应用于煤矿井下。

MIMO系统中基站天线递增选择算法

滕志军, 郑权龙, 李可

2014, 34(5): 495-500.

摘要(1264) PDF(1380)

摘要:
在散射体丰富的环境中，信道容量受终端移动的影响很大，为此提出一种基于动态的多入多出（MIMO）散射无线信道模型，分析了移动终端对该无线信道容量的影响，并讨论了在移动过程中进行天线选择为系统性能带来的提升。仿真结果表明，信道容量随着天线单元间距的增大而增大，随散射信号扩展角度的变大而增加，移动环境下的信道容量要小于准静态环境下的信道容量，且动态天线选择能够有效提升系统容量。

3D非扫描成像激光雷达距离精度的Cramer-Rao下限

赵文, 韩绍坤

2014, 34(5): 501-505,511.

摘要(1338) PDF(1293)

摘要:
利用参数估计的方法进行了3D非扫描成像激光雷达距离精度的研究，根据数理统计的理论，分析了距离估计方差的Cramer-Rao下限（CRLB），推导出了3D非扫描成像激光雷达距离估计方差的CRLB计算公式。利用Monte Carlo仿真结果证明了推导的距离估计方差的CRLB具有有效性。通过推导的距离估计方差的CRLB，对3D非扫描成像激光雷达的距离精度影响因素进行了分析，结果表明，减小脉宽、增加脉冲强度、提高采样速率、降低系统噪声、增加探测器量子效率都可以有效提高目标距离精度。

非平行初始状态自动泊车轨迹生成方法

朴昌浩, 张乐, 张艳, 黎予生, 赵会, 禄盛

2014, 34(5): 506-511.

摘要(1140) PDF(2669)

摘要:
研究车身姿态非平行初始状态下的自动泊车系统轨迹生成方法。结合车辆运动学模型和融合动力学约束条件，分析泊车过程车辆运动路径；利用图像信息匹配车身初始姿态，最后基于全局规划生成由三段圆弧构成的完整泊车轨迹。与传统最小半径轨迹生成法进行对比表明非平行初始状态轨迹生成算法具有更强的鲁棒性。实车试验结果表明，车辆初始姿态角在±15°范围内，6.0 m×2.3 m车位环境下，文中算法泊车成功率达到90%。

基于新型融合加法器的随机DFT算法设计

马承光, 仲顺安, 屈若媛

2014, 34(5): 512-516,550.

摘要(1152) PDF(938)

摘要:
针对目前随机运算结构在多级运算的过程中，运算精度损失严重的问题，提出一种全新的融合随机加法运算结构，并通过一种新的数学分析方法：超几何分解来对此结构进行原理分析，证明了这种加法结构比传统加法结构具有更高的运算精度。采用融合加法器完成了一种随机离散傅里叶变换算法的架构设计，成功将随机运算的多种优点引入到离散傅里叶变换（DFT）处理领域，并在应用中证明了新型融合随机加法器的有效性。

重复数据删除系统元数据存储布局研究

阎芳, 谭毓安, 孙志卓, 刘靖宇

2014, 34(5): 517-522.

摘要(1106) PDF(1111)

摘要:
根据重复数据删除的特点，针对连续数据访问为主的应用，设计基于B+树的元数据索引结构；将元数据分为冷热两种，分别设计不同的元数据布局策略。研究结果表明，低能耗磁盘能够保持更长时间的待机状态以便节能，同时可以有效地减少重复数据删除时的随机磁盘访问次数。并且没有额外的硬件开销，实现仅在磁盘上存储索引，而不是之前研究中的在磁盘和内存中存储索引。

科技项目评审专家分组匹配算法

毛晚堆, 谷千军, 褚蓓蓓, 瞿有利

2014, 34(5): 523-527.

摘要(989) PDF(1590)

摘要:
为了解决科技项目评审中申请书与专家的分组匹配问题，提出了一个基于二部图谱划分异构对象分组匹配算法。该算法用二部图描述申请书与专家之间的对应关系，提出了关联强度计算公式，计算图中每条边的权重值，求出图的关联矩阵，对关联矩阵进行奇异值分解得到奇异特征向量，用k-means分组算法对奇异特征向量进行分组。利用申请书与专家分组匹配算法能够实现项目评审过程中申请书与专家的自动分组与匹配，并且分组匹配结果有较高的准确性和合理性。

彩色分量流形特征融合的人脸识别

李建科, 张辉, 赵保军, 张长水

2014, 34(5): 528-532.

摘要(1424) PDF(1046)

摘要:
对人脸图像RGB彩色空间三分量的非线性流形嵌入进行了分析，提出一种结合了流形学习技术和图像彩色信息的人脸识别方法。该方法对人脸图像的彩色三分量分别采用局部线性嵌入（LLE）方法进行特征提取，提取的特征进行归一化处理和特征融合，采用线性判别分析（LDA）增加分类判别性，最后采用k最近邻法（kNN）进行分类。该方法中提取的特征，能够保持人脸图像数据的非线性结构，同时利用了人脸图像的彩色信息。对比实验结果表明，利用了彩色信息的三分量流形学习特征融合方法，比Fisherface特征灰度图像和单个彩色分量的人脸识别性能有所改善。

一种中文领域网页过滤方法

刘杰, 骆力明, 吴宇航, 马轶芳, 蔡红梅

2014, 34(5): 533-536.

摘要(1207) PDF(1122)

摘要:
鉴于互联网上各种不良网页的影响，提出了一种使用贝叶斯分类算法和领域本体过滤中文网页的方法。该方法根据正反例领域网页计算领域特征词的权重，建立领域特征词库并制作领域本体，根据正例领域网页得到本体元素权重库；使用贝叶斯分类算法得到候选网页；根据领域本体对候选网页进行语义相关度计算并进行网页过滤。该方法可以区分相同领域网页中的正反例网页并可兼顾网页过滤的实时性。通过游戏领域网页的测试，准确率和召回率均在98%以上，语义分析游戏相关网页的平均时间为1~2 s，对用户浏览网页速度的影响较小，效果令人满意。

基于微博表情符号的情感词典构建研究

桂斌, 杨小平, 张中夏, 肖文韬

2014, 34(5): 537-541.

摘要(1339) PDF(4220)

摘要:
基于微博表情符号，提出一种自动构建情感词典的方法。从微博平台抓取大量带有表情符号的微博文本，并依据表情符号对微博文本进行情感倾向标注，生成情感语料库。对语料库进行分词、去重等预处理工作，根据词性规则抽取微博文本中情感词，统计每个情感词在正向和负向语料库中出现的次数，计算情感词的卡方统计值获得情感强度，根据情感词在正负微博文本中出现的概率判定情感词的倾向性，进而生成情感词典。这是一种全新的思路。以人工标注的情感词典为基准数据，实验结果表明，本文方法标注情感词的准确率在80%左右，在情绪词强度阈值θ为20、30时，生成情感词典综合F值最好，达到了82%以上。

决策依赖不确定条件下的工程系统估值模拟

赵滟, 李金林, 冉伦

2014, 34(5): 542-546.

摘要(942) PDF(649)

摘要:
将决策依赖不确定性与期权估值问题相结合，给出了当决策者的决策行为直接影响状态变量的随机分布时期权估值的最小二乘模拟算法，该算法的核心是从后往前迭代应用最小二乘法在状态变量每条路径的可执行节点处计算执行期权，及继续持有期权的期望收益的估计值，从而得到期权的价值，解决了在决策依赖不确定条件下由于最优投资规则未知而难以对状态变量的路径进行模拟的问题，并通过一个商用通信卫星在轨服务投资决策的算例验证了该算法的适用性，该算法将期权估值由外生不确定性拓展到了内生不确定性，进一步丰富了期权估值的数值方法。

多运行水平马尔可夫可修系统的新型可靠性指标研究

刘宝亮, 崔利荣, 温艳清

2014, 34(5): 547-550.

摘要(1049) PDF(1020)

摘要:
将系统运行水平相同的状态归为一类，整个状态空间被划分为多个运行水平，建立了多运行水平马尔可夫可修系统模型并对其进行可靠性分析。运用生物药理学中的离子通道建模理论、Markov过程理论、矩阵分块方法给出度量该系统可靠性的几个新型指标：点可用度、区间可靠度、点区间混合可用度等。通过数值算例对所得结论进行了模拟实现，表明这些新的指标可以运用到马尔可夫可修系统模型中。

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2014年第34卷第5期

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