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基于VF-DW-DFN的锂离子电池剩余寿命预测 被引量:2
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作者 易顺民 谢林柏 彭力 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2305-2315,共11页
锂离子电池作为各类储能系统与设备的重要组成部分,准确预测锂离子电池的剩余使用寿命对于保障电池相关产业和设施的可靠性与安全性起着关键作用。针对锂离子电池剩余寿命预测中存在的非平稳、非线性特性导致单一数据驱动方法的预测精... 锂离子电池作为各类储能系统与设备的重要组成部分,准确预测锂离子电池的剩余使用寿命对于保障电池相关产业和设施的可靠性与安全性起着关键作用。针对锂离子电池剩余寿命预测中存在的非平稳、非线性特性导致单一数据驱动方法的预测精度低、泛化性能差等问题,提出了一种基于变分滤波、数据规整和深度融合网络的数据驱动融合(VF-DW-DFN)方法。首先,利用变分滤波法去除原始电池退化序列中的随机噪声干扰,得到相对平稳的退化特征数据。然后,采用最优嵌入法构造预测滑窗,实现特征数据规整,减少信息损失。其次,设计了一种新型深度融合网络对电池非线性退化数据进行建模,辨识电池数据中的退化模式,实现最终的锂离子电池剩余寿命预测。最后,在钴酸锂锂离子电池数据集上进行了剩余寿命预测实验,实验预测的平均均方根误差为1.41%,平均剩余寿命绝对误差小于2个循环周期。实验结果表明所提出的方法泛化性能好,预测精度高,误差小,能够对锂离子电池的退化过程进行有效建模和准确预测。 展开更多
关键词 剩余寿命预测 锂离子电池 变分滤波(VF)法 数据规整(DW) 深度融合网络(DFN)
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Multi-objective Optimization for Target Tracking in Quantized Sensor Networks
2
作者 Majdi Mansouri Faicel Hnaien +3 位作者 Hazem Nounou Mohamed Nounou Hichem Snoussi Cedric Richard 《通讯和计算机(中英文版)》 2012年第10期1195-1205,共11页
关键词 无线传感器网络 多目标优化 目标跟踪 量化 滤波算法 目标位置 估计误差 选择问题
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改进的变分自适应中值滤波算法 被引量:24
3
作者 孙海英 李锋 商慧亮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1743-1747,共5页
为了更好地恢复被高密度椒盐噪声污染的图像,该文提出了一种基于两阶段方法去除图像椒盐噪声的算法。首先,利用改进的自适应中值滤波算法标识出图像中被污染的像素点,然后对被污染的像素点采用变分滤波的方法进行恢复。此方法利用了自... 为了更好地恢复被高密度椒盐噪声污染的图像,该文提出了一种基于两阶段方法去除图像椒盐噪声的算法。首先,利用改进的自适应中值滤波算法标识出图像中被污染的像素点,然后对被污染的像素点采用变分滤波的方法进行恢复。此方法利用了自适应中值滤波良好的噪点识别能力和变分滤波的细节保护的特性,对于噪声密度高达80%的图像依然可以达到很好的恢复效果。仿真结果验证了所提出算法的有效性,并且在效果上要明显优于传统的变分自适应中值滤波算法。 展开更多
关键词 图像处理 椒盐噪声 自适应中值滤波 均值滤波 变分滤波 边缘保持势函数
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基于小波域变分滤波器的超声图像去噪算法 被引量:6
4
作者 王彩 高晓琴 《西南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第7期53-59,共7页
针对超声图像的斑点噪声干扰问题,提出了一种基于小波域的变分滤波算法.该算法利用小波变换的时频特性,对低频域的小波系数使用基于贝叶斯最大后验估计的变分滤波器进行去噪;对高频域的小波系数选择自适应的小波阈值函数,然后使用基于... 针对超声图像的斑点噪声干扰问题,提出了一种基于小波域的变分滤波算法.该算法利用小波变换的时频特性,对低频域的小波系数使用基于贝叶斯最大后验估计的变分滤波器进行去噪;对高频域的小波系数选择自适应的小波阈值函数,然后使用基于拉普拉斯分布模型的小波收缩算法进行收缩处理.实验结果表明,与小波软阈值滤波器和变分滤波器相比,该算法在去噪能力和边缘信息的保留上均有较好的表现. 展开更多
关键词 超声图像 小波 变分滤波 贝叶斯最大后验估计
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基于VBKF-CPA-TSA算法的UWB定位技术 被引量:2
5
作者 曹波 朱万洁 +2 位作者 姜春霞 张华 李蒙 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期120-129,共10页
设施内移动农业设备的精准定位是农业智能化、无人化发展的关键。针对设施内GPS拒止环境下农业设备的定位问题,提出利用超宽带(UWB)系统构建设施内移动农业设备的导航定位系统。为了提高移动农业设备的定位精度,提出利用变分卡尔曼滤波(... 设施内移动农业设备的精准定位是农业智能化、无人化发展的关键。针对设施内GPS拒止环境下农业设备的定位问题,提出利用超宽带(UWB)系统构建设施内移动农业设备的导航定位系统。为了提高移动农业设备的定位精度,提出利用变分卡尔曼滤波(VBKF)对UWB系统的4个测量距离进行平滑处理,提高测量距离的估计精度,采用全质心定位算法(CPA)求解目标节点的位置坐标;为了进一步提高定位精度,利用改进的泰勒级数优化算法(TSA)对VBKF-CPA方法的定位结果进行优化处理。以移动机器人为实验平台,利用UWB系统在室内开展了动静态模拟实验,验证所提方法的有效性。实验结果表明,VBKF-CPA-TSA算法能提升目标节点的定位精度,获得较稳定的定位结果,x轴、y轴、z轴的平均误差由0.085、0.071、0.064 m减小为0.034、0.032、0.028 m,平均估计精度分别提高了60%、54.9%、56.3%;VBKF-CPA-TSA算法的动态定位轨迹更逼近真实轨迹,表明所提定位算法能提高设施内UWB系统的定位精度,该方法为设施内GPS拒止环境中移动农业设备的定位提供新方法。 展开更多
关键词 超宽带 移动式农业设备 变分卡尔曼滤波 定位精度 泰勒级数算法
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全变差数字滤波器与Ridgelet变换相结合的图像去噪方法 被引量:4
6
作者 万洪林 彭玉华 曲怀敬 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期90-94,共5页
针对Gurvelet变换采用的金字塔分解对图像细节表现的不足,我们提出利用全变差数字滤波器提取图像细节,然后对其采用基于分数阶傅立叶变换和投影-切片定理的Ridgelet变换,在变换域中由极小化极大误差准则进行阈值估计并对变换域系数进行... 针对Gurvelet变换采用的金字塔分解对图像细节表现的不足,我们提出利用全变差数字滤波器提取图像细节,然后对其采用基于分数阶傅立叶变换和投影-切片定理的Ridgelet变换,在变换域中由极小化极大误差准则进行阈值估计并对变换域系数进行阈值处理,以实现图像去噪.与金字塔分解相比,全变差数字滤波器能够简化图像分解并得到包含几乎所有细节的单幅图像,从而更有利于在Ridgelet域中进行降噪处理.实验结果表明,相对于Ridgelet和Curvelet变换的去噪方法,本文方法在抑制噪声的同时具有更有效的边缘保护能力,同时消除了边缘处的振荡,并且相对于Curvelet变换节省了计算. 展开更多
关键词 图像去噪 全变差数字滤波器 RIDGELET变换 CURVELET变换 偏微分方程
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基于双边全变差滤波算法的台区线损模式自动识别方法 被引量:1
7
作者 吴海杰 符艺超 +2 位作者 王联智 谢敏 周吉星 《自动化技术与应用》 2023年第9期76-79,共4页
为有效提升电网运行稳定性,维护供电企业经济效益,提出基于双边全变差滤波算法的台区线损模式自动识别方法。构建数字全变差模型,代入双边滤波机制和规整化参变量,通过广义Gaussian分布近似得到信号噪声概率密度函数,消除台区线路信号噪... 为有效提升电网运行稳定性,维护供电企业经济效益,提出基于双边全变差滤波算法的台区线损模式自动识别方法。构建数字全变差模型,代入双边滤波机制和规整化参变量,通过广义Gaussian分布近似得到信号噪声概率密度函数,消除台区线路信号噪声;计算台区日统计线损,提取台区系统时间序列信息,利用差分化序列波动判断异常线路;创建台区评估指标,采用最大期望方法将归一化后的线损率拟合成混合高斯模型,根据不同线损率范围自动识别台区线损模式。实验结果表明方法可快速准确识别出不同工况下的台区线损模式,为用户提供更加安全稳定的供电服务。 展开更多
关键词 双边全变差滤波 台区检测 线损模式 自动识别 时序差分
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基于变分贝叶斯与子空间辨识的融合定位算法
8
作者 夏金凤 刘延旭 《德州学院学报》 2023年第6期44-49,55,共7页
面向全球导航卫星拒止环境下无人机室内高精度高可靠定位导航需求,室内电磁环境复杂导致的传感器噪声时变和无人机高灵动性导致的无人机运动过程噪声时变,降低了定位状态估计值的精度和稳定性的问题,而传统变分贝叶斯滤波方法仅能估计... 面向全球导航卫星拒止环境下无人机室内高精度高可靠定位导航需求,室内电磁环境复杂导致的传感器噪声时变和无人机高灵动性导致的无人机运动过程噪声时变,降低了定位状态估计值的精度和稳定性的问题,而传统变分贝叶斯滤波方法仅能估计过程或观测噪声,为此,提出了基于变分贝叶斯与子空间辨识的无人机融合定位算法,在变分贝叶斯框架下基于子空间辨识理论,实现了时变过程噪声的动态估计,解决了现有变分贝叶斯框架无法同时估计时变观测和过程噪声的问题,最后通过实测数据集的UWB/IMU/光流融合定位测试验证结果表明,该方法提升了无人机室内定位的精度和鲁棒性。 展开更多
关键词 变分贝叶斯 子空间辨识 融合定位 时变噪声方差估计
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结合DCTM与HMM的音乐分类方法 被引量:4
9
作者 徐桂彬 邓伟 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2012年第11期4245-4249,4332,共6页
改进相关主题模型(correlated topic model,CTM)使其具有动态性,提出了动态相关主题模型(dynamic correla-ted topic model,DCTM),使用变分卡尔曼滤波推断模型的隐含主题参数。将DCTM作为降维模型与隐马尔克夫模型(hidden Markov model,... 改进相关主题模型(correlated topic model,CTM)使其具有动态性,提出了动态相关主题模型(dynamic correla-ted topic model,DCTM),使用变分卡尔曼滤波推断模型的隐含主题参数。将DCTM作为降维模型与隐马尔克夫模型(hidden Markov model,HMM)相结合对音乐分类。这一方法将音乐片段分割为等长的小片段,将小片段的声学特征向量通过相似性比较转化为单词序列,通过DCTM将单词序列转换为主题向量。将主题向量输入HMM得出分类结果。由于DCTM的动态建模,更好地提取对分类有用的信息,因此增强了方法的分类能力。实验验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 音乐分类 相关主题模型 动态相关主题模型 变分卡尔曼滤波 隐马尔克夫模型
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基于迭代修正法的CT金属伪影消除 被引量:2
10
作者 姚兰 罗立民 王军 《电脑知识与技术(过刊)》 2013年第5X期3370-3373,共4页
人体内的金属植入物会导致CT重建图像中出现金属伪影。传统的方法利用插值技术替换掉原始投影数据中受金属物污染的数据,以此来达到去除金属伪影的目的,但是容易产生次生伪影。为了解决传统方法的缺陷,提出了一种基于迭代修正的金属伪... 人体内的金属植入物会导致CT重建图像中出现金属伪影。传统的方法利用插值技术替换掉原始投影数据中受金属物污染的数据,以此来达到去除金属伪影的目的,但是容易产生次生伪影。为了解决传统方法的缺陷,提出了一种基于迭代修正的金属伪影消除方法。首先,利用插值修正法获取到一张预处理图像;然后,以该预处理图像为基础进行迭代修正,每一次迭代过程中利用全变分滤波来优化图像质量;经过多次迭代后得到最终图像。实验表明,相比于传统的插值修正法,提出的方法能够更加有效地去除金属伪影,同时较好地抑制次生伪影的产生。 展开更多
关键词 医学成像技术 金属伪影 金属伪影消除 全变分滤波
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数字全变分滤波在红外图像序列非均匀校正中的应用 被引量:3
11
作者 刘永进 张国华 赵亦工 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期2216-2221,共6页
红外焦平面阵列上的空间非均匀性,即固定图案噪声,严重影响了红外系统的成像质量。为此提出了一种新的非均匀校正算法,它借鉴了图像处理中的图像去噪思想,把数字全变分滤波器引入非均匀校正。鉴于数字全变分滤波的执行过程一般都是自我... 红外焦平面阵列上的空间非均匀性,即固定图案噪声,严重影响了红外系统的成像质量。为此提出了一种新的非均匀校正算法,它借鉴了图像处理中的图像去噪思想,把数字全变分滤波器引入非均匀校正。鉴于数字全变分滤波的执行过程一般都是自我迭代,而考虑到校正算法的实时性要求,无法对单帧图像实施多次处理。故而将以前的空间迭代形式转化为时间递推,以达到逐帧去除固定图案噪声的目的。使用仿真和真实红外图像序列对算法性能进行验证,实验结果表明:该算法从第15帧开始就能够达到较好的校正水平,并且在未优化条件下,每秒钟处理30帧图像仅需300M个指令周期。因此具有收敛速度快、计算复杂度低等优点。 展开更多
关键词 非均匀校正 红外焦平面阵列 固定图案噪声 数字全变分滤波
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一种基于全变分滤波的单幅图像快速去雾算法 被引量:1
12
作者 唐斌 马思根 +1 位作者 陈清容 龙文 《计算机应用与软件》 北大核心 2020年第7期153-157,226,共6页
针对传统图像去雾算法速度偏慢的问题,提出一种全变分滤波和最小值滤波相结合的单幅图像快速去雾方法。根据每个像素点的最小颜色值和全局大气环境光值估算粗糙大气透射图;对粗糙大气透射图下采样,使用全变分滤波平滑粗糙大气透射图的... 针对传统图像去雾算法速度偏慢的问题,提出一种全变分滤波和最小值滤波相结合的单幅图像快速去雾方法。根据每个像素点的最小颜色值和全局大气环境光值估算粗糙大气透射图;对粗糙大气透射图下采样,使用全变分滤波平滑粗糙大气透射图的纹理信息和保留场景深度边缘,从而获取精细大气透射图;根据大气散射模型还原无雾图像。仿真结果表明:采用该算法去雾后的图像质量与传统算法去雾的效果相近,但其去雾速度更快,分辨率为1152×752的图像去雾最大加速比可达15.8倍。 展开更多
关键词 全变分滤波 最小值滤波 双三次插值 大气散射模型 场景深度 图像去雾
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广义混沌映射的数字图像双边全变差滤波算法 被引量:1
13
作者 何国良 《计算机仿真》 北大核心 2020年第12期245-248,275,共5页
为了保留数字图像细节特征,且有效抑制目标噪声,提出一种广义混沌映射的数字图像双边全变差滤波算法。通过总结全变差滤波的基本特性,改善双边滤波在阶数邻域中的双重异型滤波融合机制,建立数字双边全变差滤波的最优能量泛函;为了更好... 为了保留数字图像细节特征,且有效抑制目标噪声,提出一种广义混沌映射的数字图像双边全变差滤波算法。通过总结全变差滤波的基本特性,改善双边滤波在阶数邻域中的双重异型滤波融合机制,建立数字双边全变差滤波的最优能量泛函;为了更好的保证数字图像的稳定性,引入规格化参数,重新定义数字图像的距离局部变差,得出适于对广义混沌映射的数字图像的高斯噪声和脉冲噪声两种情形的双边全变差滤波算法。实验表明,所提算法的去噪效果更好,且运行速度较快,可广泛应用与数字图像领域的相关研究。 展开更多
关键词 数字图像 边全变差滤波 边缘特征 双重异型滤波机制 最优能量泛函
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A Support Construction for CT Image Based on K-Means Clustering
14
作者 Wisan Dhammatorn Hiroyuki Shioya 《Journal of Computer and Communications》 2017年第1期137-151,共15页
Computer Tomography in medical imaging provides human internal body pictures in the digital form. The more quality images it provides, the better information we get. Normally, medical imaging can be constructed by pro... Computer Tomography in medical imaging provides human internal body pictures in the digital form. The more quality images it provides, the better information we get. Normally, medical imaging can be constructed by projection data from several perspectives. In this paper, our research challenges and describes a numerical method for refining the image of a Region of Interest (ROI) by constructing support within a standard CT image. It is obvious that the quality of tomographic slice is affected by artifacts. CT using filter and K-means clustering provides a way to reconstruct an ROI with minimal artifacts and improve the degree of the spatial resolution. Experimental results are presented for improving the reconstructed images, showing that the approach enhances the overall resolution and contrast of ROI images. Our method provides a number of advantages: robustness with noise in projection data and support construction without the need to acquire any additional setup. 展开更多
关键词 SPARSE CT Reconstruction K-MEANS Clustering Total variation filtering MAXIMUM ENTROPY THRESHOLDING
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基于总变差模型与条带波变换的图像压缩仿真研究
15
作者 李文娜 高立群 +1 位作者 孔祥勇 崔兆华 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期530-536,555,共8页
图像信号能被分解为低频信号、中频信号和高频信号,基于这一思想将总变差模型滤波器与离散余弦变换、离散条带波变换相结合,提出一种3层的图像压缩算法。首先通过改进的总变差模型滤波器及离散余弦变换得到修正的图像低频信号、中频信... 图像信号能被分解为低频信号、中频信号和高频信号,基于这一思想将总变差模型滤波器与离散余弦变换、离散条带波变换相结合,提出一种3层的图像压缩算法。首先通过改进的总变差模型滤波器及离散余弦变换得到修正的图像低频信号、中频信号和高频信号。对低频信号即少量的离散余弦系数采用自适应的Huffman编码方法。中频信号含有较丰富的纹理对其进行条带波变换,对其系数进行量化后采用SPIHT算法进行编码。高频信号作为对低频信号的拉普拉斯锐化操作因此只需对滤波器编码即可。Matlab仿真实验验证了方案的可行性,实验中此算法与几种常用的图像变换算法比较,结果表明该算法能达到图像信号更好的稀疏性表示,在保持一定的重构图像质量的前提下可大大提高图像的压缩率。 展开更多
关键词 总变差滤波器 离散条带波变换 图像压缩 稀疏表示
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用于增强可视性的高动态范围红外图像融合
16
作者 王宇 谢育林 《红外技术》 CSCD 北大核心 2014年第5期365-371,共7页
针对高动态范围(14 bit)红外图像融合后并不能直接用于显示的问题,设计了一种用于增强红外图像可视性的融合框架。利用数字全变分滤波器对图像分层处理,然后对每一层进行动态范围压缩,自适应的合成低动态范围图像(8 bit),再通过传统融... 针对高动态范围(14 bit)红外图像融合后并不能直接用于显示的问题,设计了一种用于增强红外图像可视性的融合框架。利用数字全变分滤波器对图像分层处理,然后对每一层进行动态范围压缩,自适应的合成低动态范围图像(8 bit),再通过传统融合算法进行融合,得到可视性增强的低动态范围融合图像。实验结果表明,相较于目前已有的方法,该框架融合得到的信息量大,在增强对比度的同时能有效抑制噪声,明显改善融合图像的视觉效果。 展开更多
关键词 高动态范围 数字全变分滤波器 可视性 图像融合
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定量反演降水及其在青藏高原东北边缘地区面雨量估算中的应用 被引量:5
17
作者 张之贤 张强 +2 位作者 赵庆云 张立阳 蔡云腾 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2013年第3期621-629,共9页
雷达-雨量计联合校准降水结合了雷达区域覆盖和雨量计单点精度高的优势,利用雷达进行区域降水量估计是提高雷达应用能力的重要方向之一.通过利用在青藏高原东北边坡地区的雷达回波-降水反演关系式,对2012年5月10日的这一地区的一次区域... 雷达-雨量计联合校准降水结合了雷达区域覆盖和雨量计单点精度高的优势,利用雷达进行区域降水量估计是提高雷达应用能力的重要方向之一.通过利用在青藏高原东北边坡地区的雷达回波-降水反演关系式,对2012年5月10日的这一地区的一次区域性强降水过程进行反演比较,并利用平均校准法、最优插值法和用卡尔曼滤波确定变分系数的变分-卡尔曼滤波进行空间校准.结果表明:利用最优化法得到的本地降水反演关系式效果要明显优于其他波段或地域的固有关系式,可以有效改变过低估计的状况;变分-卡尔曼滤波由于考虑了雷达区域扫描的优势,校准效果最好,可以细致反映空间降水分布,对降水预报、地质灾害预警等都有重要意义.通过建立多仰角多变量的降水关系式,并进一步对反演结果采用有效的数学校正法可能会对空间面雨量估测取得更好的效果. 展开更多
关键词 最优化法 平均校准法 最优插值法 变分-卡尔曼滤波 区域强降水
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非对称冗余惯导的在线标定与容错估计反馈策略 被引量:2
18
作者 肖烜 卢建睿 +1 位作者 张永炎 沈凯 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期288-295,共8页
为保证惯性导航信息的可靠性,在体积与成本受限的情况下设计了一种非对称冗余惯性导航系统,包括FOG-INS和MEMS-INS两套惯导。无故障时FOG-INS输出导航信息并利用序贯变分贝叶斯卡尔曼滤波在线标定MEMS惯性器件误差,估计结果的指数加权... 为保证惯性导航信息的可靠性,在体积与成本受限的情况下设计了一种非对称冗余惯性导航系统,包括FOG-INS和MEMS-INS两套惯导。无故障时FOG-INS输出导航信息并利用序贯变分贝叶斯卡尔曼滤波在线标定MEMS惯性器件误差,估计结果的指数加权收敛度被映射到统一闭区间内实现标准化评价。诊断出FOG-INS故障后,估计反馈策略将基于标准化评价结果补偿MEMS惯性器件误差,校正MEMS-INS并输出导航信息。仿真实验结果显示,经过0.8 s的检测延时,故障后基于变分贝叶斯卡尔曼滤波的MEMS惯导y轴陀螺漂移、z轴陀螺漂移的估计相比于标准Kalman滤波分别提升了80.80%和67.76%,发生故障60 s后完成误差校正的MEMS-INS水平位置误差相比于不校正时减小了33.59%,有效保证了惯性导航信息的可靠性。 展开更多
关键词 非对称冗余 惯性导航 故障诊断 在线标定与评价 变分贝叶斯卡尔曼滤波
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