针对矿井视频监控图像受噪声干扰影响大,采用常规的图像采样和压缩方法存在图像模糊和传输时间过长等问题,提出了一种矿井视频监控图像分块压缩感知方法。该方法通过建立矿井视频监控图像分块压缩感知模型,在井下图像采集节点利用稀疏...针对矿井视频监控图像受噪声干扰影响大,采用常规的图像采样和压缩方法存在图像模糊和传输时间过长等问题,提出了一种矿井视频监控图像分块压缩感知方法。该方法通过建立矿井视频监控图像分块压缩感知模型,在井下图像采集节点利用稀疏随机矩阵进行压缩采样,然后在地面监控中心利用正交匹配追踪(OMP)算法重构图像。研究结果表明,采用本文算法的重构图像误差小、重构时间短,所需信号采样点数少;与扰频Hadamard矩阵相比,采用稀疏随机矩阵和高斯随机矩阵作为观测矩阵对图像信号重构的峰值信噪比(PSNR)提高4 d B^5 d B;本文算法与基于小波基的算法相比,信号重构的PSNR提高1 d B^4 d B,重构时间缩短至少80%以上。展开更多
针对非线性系统模型的辨识问题,通过引入正交匹配追踪(Orthogonal matching pursuit,OMP)算法实现快速非线性系统建模。该方法旨在解决非线性有源自回归(Nonlinear autoregressive with exogenous inputs,NARX)模型针对大型数据建模时...针对非线性系统模型的辨识问题,通过引入正交匹配追踪(Orthogonal matching pursuit,OMP)算法实现快速非线性系统建模。该方法旨在解决非线性有源自回归(Nonlinear autoregressive with exogenous inputs,NARX)模型针对大型数据建模时效性差的问题。首先,说明了正交最小二乘(Orthogonal least squares,OLS)算法存在正交次数多、耗时长的问题,采用OMP算法可有效解决,通过与OLS算法对比正交差异性证明了OMP算法计算效率提升的理论基础,采用模型预报方法验证OMP算法所得NARX模型的动力学特性。其次,以单自由度非线性系统为例,说明了OMP算法系统建模的有效性。最后,利用OMP算法建立悬臂梁NARX模型,并分别将NARX模型预报输出与试验实测输出,NARX模型固有频率与悬臂梁实际固有频率进行对比。结果表明,与OLS算法相比,所提方法的建模效率平均提升了10倍,且模型可有效反应系统动力学特性。展开更多
文摘针对矿井视频监控图像受噪声干扰影响大,采用常规的图像采样和压缩方法存在图像模糊和传输时间过长等问题,提出了一种矿井视频监控图像分块压缩感知方法。该方法通过建立矿井视频监控图像分块压缩感知模型,在井下图像采集节点利用稀疏随机矩阵进行压缩采样,然后在地面监控中心利用正交匹配追踪(OMP)算法重构图像。研究结果表明,采用本文算法的重构图像误差小、重构时间短,所需信号采样点数少;与扰频Hadamard矩阵相比,采用稀疏随机矩阵和高斯随机矩阵作为观测矩阵对图像信号重构的峰值信噪比(PSNR)提高4 d B^5 d B;本文算法与基于小波基的算法相比,信号重构的PSNR提高1 d B^4 d B,重构时间缩短至少80%以上。
文摘针对非线性系统模型的辨识问题,通过引入正交匹配追踪(Orthogonal matching pursuit,OMP)算法实现快速非线性系统建模。该方法旨在解决非线性有源自回归(Nonlinear autoregressive with exogenous inputs,NARX)模型针对大型数据建模时效性差的问题。首先,说明了正交最小二乘(Orthogonal least squares,OLS)算法存在正交次数多、耗时长的问题,采用OMP算法可有效解决,通过与OLS算法对比正交差异性证明了OMP算法计算效率提升的理论基础,采用模型预报方法验证OMP算法所得NARX模型的动力学特性。其次,以单自由度非线性系统为例,说明了OMP算法系统建模的有效性。最后,利用OMP算法建立悬臂梁NARX模型,并分别将NARX模型预报输出与试验实测输出,NARX模型固有频率与悬臂梁实际固有频率进行对比。结果表明,与OLS算法相比,所提方法的建模效率平均提升了10倍,且模型可有效反应系统动力学特性。
