基于拉曼光谱的复杂硫化矿快速分类方法研究

热液硫化物型脉状矿作为一类复杂硫化矿,其区域特征、成矿规律及矿物成份已有初步研究。由于成矿时期的不同,矿石中有用矿物的特征存在较大差异,导致不同矿物的性质变化较大。在选矿过程中,矿物性质的差异一定程度增加了选矿难度,减少了有用矿物回收率。因此,迫切需要一种快速、简单的对复杂硫化矿进行分类的方法,进而提高选矿指标。激光拉曼光谱技术作为一种能够分析物质结构信息的手段,已被应用于矿物的成份鉴定和结构分析。通过对大量矿物样本的激光拉曼光谱的研究,结合矿物性质深入揭示其光谱差异的原因,提出了一种基于拉曼光谱的复杂硫化矿矿源分类方法。实验结果表明：由于此类复杂硫化矿成矿时期的差异,从而造成矿物结构和性质存在较大差异。荧光主要由原矿中的脉石矿物产生,猝灭矿物中瞒石的荧光背景后可知201.62, 242.54, 288.38和309.77 cm-1处拉曼峰可以作为此类硫化矿的拉曼指纹谱。为此,基于此类硫化矿的荧光强度和代表谱峰强度与荧光背景比值可以将矿源分为三类,并利用工业试验结果进一步验证分类方法的准确性。本研究深入分析了此类复杂硫化矿的激光拉曼光谱与其矿物性质与类别之间的密切关系,提出了矿源快速分类方法,矿样无需经过复杂的化学前处理过程,对提高选矿作业效率具有重要应用价值。     

高光谱成像的油菜和杂草分类方法

利用高光谱成像技术结合化学计量学方法对油菜中的杂草进行分类识别。采用近红外高光谱技术,通过正态变量变换(SNV)、去趋势化(De-trending)、多元散射校正(MSC)、移动平均平滑法(MA)、多项式卷积平滑法(SG)、基线校正(baseline)及归一化(normalize)算法对光谱数据进行预处理,采用主成分载荷(PCA loadings)、载荷系数法(x-LW)、回归系数法(RC)、连续投影算法(SPA)分别进行特征波长提取,采用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、极限学习机(ELM)和支持向量机(SVM)建立分类模型。结果表明,基于De-trending 预处理,通过PCA loadings,x-loading weights及SPA特征波长提取方法,基于极限学习机ELM算法建立的模型取得了最优的分类效果,建模集和预测集的分类精度均达到100%,另引入平均分类精度的指标,发现不同试验时间下,模型分类精度变化不大,表明应用近红外高光谱成像技术对油菜和杂草进行分类是可行的。     

一种联合特征值信息的全极化SAR图像监督分类方法

基于H/平面的分类器对于具有相似散射类型的地物的分类能力很差,为此该文直接使用特征值特征来进行分类。首先提取特征值特征,并使用一种自适应调整高斯分量个数的高斯混合模型对特征值分布进行较为准确地拟合,然后采用朴素贝叶斯分类器进行初步分类。针对可能存在特征值分布较为相近导致错分的问题,计算每两类地物的特征值分布的相似度,将相似度大于给定阈值的类别对组成相似性表,对于这些相似对再用基于Wishart距离的K近邻分类器进行细分。综合分析机载和星载SAR数据上的实验结果,表明这种方法能够克服基于H/的非监督分类方法对于特征值利用的一些不足,且与基于SVM的分类方法效果相当。      

阵列方向矩阵Moore-Penrose逆的波达方向估计

针对弱信号且源数未知情况下的波达方向估计问题,传统方法是先估计源数目再进行波达方向估计,但源数目估计的误差会造成波达方向估计精度下降。本文提出一种阵列方向矩阵的Moore-Penrose逆和MUSIC（MUltiple SIgnal Classification）算法的联合波达方向估计方法,充分利用Moore-Penrose逆的盲源数波达方向估计和MUSIC算法的高精度的优势。该方法无需预先估计源数目就可进行波达方向估计。通过仿真实验并与传统方法比较,表明本文提出的方法具有更高的精度,特别是在低信噪比情况下,具有更强的鲁棒性。      

基于量子布谷鸟搜索的认知无线网络频谱分配

为了有效解决认知无线网络频谱分配的离散优化问题,将量子计算引入布谷鸟搜索算法,提出了一种新的组合优化算法——量子布谷鸟搜索算法。该算法使用量子鸟窝表征问题的多维解,通过Lévy flights随机游动方式和量子突变策略快速搜索到全局最优位置。通过使用基准函数验证了算法的高效性,并提出了一种基于量子布谷鸟搜索的认知无线网络频谱分配方法。然后与经典频谱分配算法在不同的网络效益函数下进行仿真性能比较。结果表明,所提出的频谱分配方法能够较快找到全局最优解,并且在不同网络效益函数下均优于已有的经典频谱分配算法。     

轴辐式枢纽网络系统的关键枢纽设施识别问题研究

作为轴辐式枢纽网络关键因素的节点,尤其是起到中转作用的枢纽节点是网络稳定运行的重要环节。当这些节点被中断时,将对整个网络产生严重的影响。最直接的表现方式即是网络运行成本的急剧上升。因此本文研究如何识别对网络成本具有决定性影响的关键节点。首先,提出枢纽功能性中断问题和模型,并通过禁忌搜索算法进行求解。最后通过中国航空实例验证模型和算法在实际应用中的有效性。结果显示模型和算法能够有效识别出中国航空网络较重要的关键城市以及相对影响较弱的城市。可以为资源有限情况下,中国航空网络中各城市防御设施的合理分级和部署,为重点保护城市的鉴别提供依据和帮助。     

常见皮革的近红外光谱快速判别分析

皮革种类的鉴定对生产控制、贸易过程和市场管理都具有重要意义,目前尚未有皮革种类鉴定的正式检测标准,皮革种类鉴定主要依靠感官法、燃烧法、化学溶解法、显微镜法等综合判定,对人员要求高,主观性强。利用近红外光谱技术对市场五种常见皮革样品(头层牛皮革、剖层移膜革、羊皮革、再生革和人造革)进行分析,利用判别分析法(discriminant analysis, DA)结合标准正态变量变换(multiplicative signal correction,MSC)、多元散射校正(standard normal variate,SNV)、一阶微分(first derivative)、二阶微分(second derivative)等光谱预处理方法进行分类鉴别。结果显示：上述五种革类在同一空间中重叠严重,但是利用样本反面光谱数据可以轻易将人造革和其他革类进行区分,误判率为1.2%,余下四种天然或加工革类重叠稍显严重,在同一个空间内同时对四种革类区分效果不是很理想,两两分组的分类效果较好,误判率13%～17.9%。而不同的数据处理方法在不同的判别分析模型中带来的效果也不尽相同,未发现一种能持续稳定为模型提供优化效果的预处理手段。上述数据说明采用近红外手段对于皮革种类进行判别是具有可行性的,由于本次取样来自于市场上的皮包、皮衣、皮带等最终产品,已经过染色、压花、覆膜等各种复杂处理,可能对模型带来一定的影响,如果能采取一些手段,如扩大样本量等,减弱这些影响,应该能得到更满意的结果。     

RDSS高程数据库的研究与设计

针对RDSS系统对高程数据的应用需求,采用了对高程数据按地形分类抽取和压缩方法,设计了数据文件内数据的分块组织存储、四叉树索引和文件分级管理模型,提出了双线性内插法、双三次内插法、移动曲面内插法相结合的数据拟合和提取方法.实验结果表明,文中提出的高程数据库应用模型可以有效减少高程数据量,控制精度损失,并提高数据检索的速度,满足RDSS系统的要求.     

基于类间距判据的高斯过程分类模型核参数选择方法研究

文中提出了一种基于类间距判据的高斯过程分类(GPC)模型核参数选择方法.将核参数作为自变量,类间距作为因变量,获得类间距随核参数变化的目标函数,然后采用共轭梯度法求取目标函数极值,最终获得核参数的最优值.实验表明,用DBTC作为判据进行核参数选择,分类正确率与原有参数选择方法基本相当,但GPC模型在进行参数选择时的耗时大幅减少,因而模型训练速度得到大幅提升.     

随机测试程序发生器的设计与实现

随机测试程序生成技术是当前处理器功能验证中一项重要的支撑技术.本设计面向一种专用指令集处理器FlexEngine,在指令集模型建立时,按功能分类,实现对处理器关键单元的选择性测试;引入ISS对指令执行的动态数据分析,增加了寄存器数据范围监控、死循环预警等指令约束.实验结果表明,本设计的选择性测试功能,能够在3000条程序的测试长度下,对关键模块达到超过90%的覆盖率,有效提高了测试效率.