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利用热释电红外传感器探测人体运动特征 被引量：55
1
作者 程卫东 董永贵 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1020-1023,共4页
热释电红外(PIR)传感器探测人体发出的红外辐射,在有效探测范围内可实现运动人体的检测。由于它的低成本低功耗,在入侵检测及自动照明控制等方面有广泛的应用。本文对用这种传感器提取人体行走时的运动特征进行了研究。人作为动态的分... 热释电红外(PIR)传感器探测人体发出的红外辐射,在有效探测范围内可实现运动人体的检测。由于它的低成本低功耗,在入侵检测及自动照明控制等方面有广泛的应用。本文对用这种传感器提取人体行走时的运动特征进行了研究。人作为动态的分布式的红外源由体貌特征及步态特征所决定,利用探头表面安装有菲涅耳透镜的PIR传感器得到时域电压信号,对信号的频谱特性进行分析来解析人体的运动特征。采用主成分分析方法对不同个体不同速度的数据进行分类,探讨了这种方式应用于人体运动特征信息的提取及分类识别的可行性。实验结果表明,不同的人以不同的速度步行的频谱数据足以用来分类识别,为安全级别较低场所的人体身份识别提供了一种低成本的方案。 展开更多
关键词 热释电红外传感器 人体运动特征 主成分分析 模式识别
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光谱仪的微型化及其应用 被引量：38
2
作者 史俊锋 惠梅 +1 位作者 王东生 毛文炜 《光学技术》 EI CAS CSCD 2003年第1期13-16,20,共5页
和传统光谱仪相比,微型光谱仪的分辨率较低,但由于它体较小、价格便宜等优点广泛应用于许多测量、控制领域。讨论了微型光谱仪结构特点、关键技术和发展趋势;对多种微型光谱仪的工作原理和相应的工艺流程做了较为详细的总结;结合国内微... 和传统光谱仪相比,微型光谱仪的分辨率较低,但由于它体较小、价格便宜等优点广泛应用于许多测量、控制领域。讨论了微型光谱仪结构特点、关键技术和发展趋势;对多种微型光谱仪的工作原理和相应的工艺流程做了较为详细的总结;结合国内微型光机电系统制作工艺,分析了几类微型光谱仪的制作难点及其设计方案的可行性。探讨了在分辨率要求不太高的情况下微型光谱仪的多个潜在应用领域。 展开更多
关键词 微型光机电系统 微型光谱仪 芯片系统
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光纤布拉格光栅传感器实现应力测量的最新进展 被引量：25
3
作者 黄建辉 赵洋 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 2000年第2期216-220,共5页
本文阐述了光纤布拉格光栅的特性及其在智能结构中的重要应用。针对这一应用 ,首先简要介绍了光纤布拉格光栅测量应力的原理 ,然后着重介绍了光纤布拉格光栅测量应力的最新进展。这些新的方法分别使光纤布拉格光栅在测量范围、测量精度... 本文阐述了光纤布拉格光栅的特性及其在智能结构中的重要应用。针对这一应用 ,首先简要介绍了光纤布拉格光栅测量应力的原理 ,然后着重介绍了光纤布拉格光栅测量应力的最新进展。这些新的方法分别使光纤布拉格光栅在测量范围、测量精度、多路复用及实用性方面得到了提高或改进。光纤布拉格光栅要达到实际应用仍需对其作进一步的研究 ,以提高其工作寿命 ,找到简便易行的埋入方法 ,并实现信号的高精度、大动态范围的检测等。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 应力测量 传感器
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新型高精度绝对重力仪 被引量：43
4
作者 胡华 伍康 +2 位作者 申磊 李刚 王力军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期542-549,共8页
精密测量地球表面的重力加速度(g,常用值9.81 m/s^2)是探测地球重力场的重要途径,已广泛应用于计量、测绘、地质、地震与资源勘探等领域.随着我国"2000国家重力基本网"和"中国地壳运动观测网络"的建成,对高精度绝... 精密测量地球表面的重力加速度(g,常用值9.81 m/s^2)是探测地球重力场的重要途径,已广泛应用于计量、测绘、地质、地震与资源勘探等领域.随着我国"2000国家重力基本网"和"中国地壳运动观测网络"的建成,对高精度绝对重力测量的需求日益增加.为深入研究现有绝对重力测量技术可能存在的系统误差,并满足国内多个领域对高精度绝对重力仪的迫切需求,自主研制T-1型可搬运式高精度绝对重力仪样机,采用经典的真空自由落体方案,通过激光干涉测量和数据拟合方法获得重力加速度值.T-l型绝对重力仪主要包括以下几部分:高真空度自由落体装置、小型化激光干涉测量装置、超低频垂直隔振系统、高速信号采集系统、仪器控制与数据处理系统.绝对重力测量的长度基准为稳频He-Ne激光器,时间基准为铷原子钟,这两项现有基准的测量不确定度都优于1×10^(-9).测试结果表明,T-1型绝对重力仪在12 h内重力测值的标准差可优于1μGal(1μGal=10^(-8)m/s^2),测量结果的复现性优于3μGal,可实现微伽量级不确定度的精密重力测量,有望在我国多个关键领域发挥重要应用. 展开更多
关键词 绝对重力测量 激光干涉仪 自由落体方法
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光学纳米测量方法及发展趋势 被引量：22
5
作者 程晓辉 赵洋 李达成 《光学技术》 CAS CSCD 1999年第3期73-77,共5页
综述了光学方法中以频率跟踪方法、外差干涉仪、调频干涉仪、偏振干涉仪和光学光栅为代表的光学纳米测量方法。分析了它们的发展状况以及各自特点，指出建立适合于纳米测量的纳米环境是目前亟待解决的关键性问题。
关键词 纳米测量 纳米环境 干涉仪 发展趋势
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一种新型高非线性色散平坦光子晶体光纤结构 被引量：29
6
作者 刘洁 杨昌喜 +1 位作者 Claire Gu 金国藩 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1569-1574,共6页
提出了一种新的高非线性色散平坦光子晶体光纤结构,引入了一个衡量非线性和色散平坦的品质因子δ。采用平面波展开法,研究了气孔尺寸对光子晶体光纤色散特性和非线性的影响。新结构在第一圈空气孔的中间插入六个附加小孔,使得光子晶体... 提出了一种新的高非线性色散平坦光子晶体光纤结构,引入了一个衡量非线性和色散平坦的品质因子δ。采用平面波展开法,研究了气孔尺寸对光子晶体光纤色散特性和非线性的影响。新结构在第一圈空气孔的中间插入六个附加小孔,使得光子晶体光纤有更小的有效模场面积,提高了光纤的非线性。通过控制第一圈和第三圈空气孔以及附加小孔的直径,使得该光子晶体光纤在大约330 nm的波长范围内,光纤的色散系数介于±0.5 ps/(km.nm)之间,在大约230nm的波长范围内,光纤的色散系数介于±0.1 ps/(km.nm)之间,在大约200 nm的波长范围内,光纤的色散系数D的值介于±0.05 ps/(km.nm)之间。光纤的有效模场面积为2.26μm2。衡量非线性和色散平坦的品质因子δ=11.8 ps.W/μm2。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 非线性 有效模场面积 色散 色散平坦
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白光扫描干涉测量算法综述 被引量：21
7
作者 杨天博 郭宏 李达成 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期115-117,120,共4页
白光扫描干涉测量是光学测量中一种非常重要的方法。在干涉仪的结构、光源的光谱宽度以及扫描步长一定的情况下,选择合适的算法对干涉信号进行处理能够达到更高的测量精度。对重心法、移相法、包络曲线拟合法以及空间频域算法分别加以... 白光扫描干涉测量是光学测量中一种非常重要的方法。在干涉仪的结构、光源的光谱宽度以及扫描步长一定的情况下,选择合适的算法对干涉信号进行处理能够达到更高的测量精度。对重心法、移相法、包络曲线拟合法以及空间频域算法分别加以介绍和比较,为白光干涉信号的算法选取提供了一份详尽的参考。 展开更多
关键词 白光干涉 重心法 移相法 包络曲线拟合法 空间频域法
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利用纤维红外吸收特性的皮棉杂质检测新方法 被引量：24
8
作者 郏东耀 丁天怀 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期147-150,共4页
为有效检测出与棉纤维形态、颜色极其相似的异性纤维杂质,根据异性纤维与棉纤维近红外吸收特性的差别,提出近红外光谱成像方法检测皮棉异性纤维杂质.该方法分析近红外波段中异性纤维与棉纤维吸收特性差异随波长变化规律,确定了区分棉纤... 为有效检测出与棉纤维形态、颜色极其相似的异性纤维杂质,根据异性纤维与棉纤维近红外吸收特性的差别,提出近红外光谱成像方法检测皮棉异性纤维杂质.该方法分析近红外波段中异性纤维与棉纤维吸收特性差异随波长变化规律,确定了区分棉纤维与多种异性纤维的最佳波段的范围,建立红外光谱成像系统,将异性纤维近红外吸收特性转化为近红外图像中异性纤维图像特征,利用自适应图像增强和二值化图像处理,从皮棉背景中提取异性纤维.实验结果表明,该方法获取的异性纤维图像特征明显,检测结果与实际相符,此方法可有效识别皮棉中异性纤维杂质. 展开更多
关键词 红外吸收特性 皮棉 杂质检测 异性纤维 图像特征 近红外波段 近红外光谱 近红外图像 近红外吸收 棉纤维 纤维形态 变化规律 成像方法 成像系统 特性转化 图像处理 图像增强 检测结果 二值化 自适应
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纳米测量技术的挑战与机遇 被引量：21
9
作者 陈本永 李达成 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期547-550,共4页
纳米测量技术是纳米科学技术的基础学科之一。纳米科学技术的快速发展,不但给纳米测量技术提出了挑战,同时也给纳米测量技术提供了全新发展的机遇。综述了国内外纳米测量技术发展的现状,重点讨论了纳米材料、纳米电子学和纳米生物学等... 纳米测量技术是纳米科学技术的基础学科之一。纳米科学技术的快速发展,不但给纳米测量技术提出了挑战,同时也给纳米测量技术提供了全新发展的机遇。综述了国内外纳米测量技术发展的现状,重点讨论了纳米材料、纳米电子学和纳米生物学等领域所涉及的纳米测量与性能表征的难题和挑战,论述了纳米科技成果给纳米测量技术带来的发展机遇,最后对纳米测量技术的发展方向做了展望。 展开更多
关键词 纳米测量技术 纳米科学技术 纳米生物学 纳米电子学 基础学科 纳米材料 性能表征 发展机遇 科技成果 发展方向 国内外
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大容量体全息相关系统 被引量：14
10
作者 欧阳川 何庆声 +3 位作者 王凤涛 王建岗 邬敏贤 金国藩 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1095-1098,共4页
基于晶体体全息角度分维复用存储机理 ,采用半导体抽运固体激光器取代氩离子激光器作为系统光源 ,设计并构建了一台小型体全息存储及相关系统。实现了基于 10 0 0幅人脸库图像的相关识别 ,并通过子波变换滤波预处理提取图像边缘特征 。
关键词 信息光学 体全息 相关识别 子波变换 全息存储 角度分维复用技术 半导体抽运固体激光器
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激光回馈技术及发展 被引量：24
11
作者 张书练 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2007年第11期65-71,76,共8页
介绍了激光回馈的概念、研究史、国内外主要课题组、可能应用;从应用的角度指出了其有待解决的重大科学技术问题,如细分、判向,环境干扰、功率漂移、频率漂移和应用开拓等。
关键词 科学技术 光回馈 环境干扰 功率漂移 频率漂移 研究史 课题组 国内外
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高精度星敏感器光学系统误差分析 被引量：23
12
作者 孙婷 邢飞 尤政 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期253-261,共9页
在对影响星敏感器精度的误差源做出权重分析和比较的基础上,提出一种基于蒙特卡罗模拟的星敏感器精度误差分析方法,避免冗长和繁琐的理论推导,直观且系统地分析了星敏感器误差传播关系,建立星敏感器误差传播模型,为星敏感器的优化设计... 在对影响星敏感器精度的误差源做出权重分析和比较的基础上,提出一种基于蒙特卡罗模拟的星敏感器精度误差分析方法,避免冗长和繁琐的理论推导,直观且系统地分析了星敏感器误差传播关系,建立星敏感器误差传播模型,为星敏感器的优化设计、标定补偿提供依据和准则,通过仿真验证误差传播模型及误差分析方法的准确性,为高精度星敏感器的设计制造提供重要基础和保证。 展开更多
关键词 光学器件 误差模型 光学系统参数 星敏感器精度 蒙特卡罗方法
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实现ICF均匀照明的二元光学器件的混合优化设计 被引量：14
13
作者 郑学哲 王凌 +1 位作者 严瑛白 金国藩 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期265-269,共5页
结合模拟退火和遗传算法各自的特点，提出了一种混合算法，用以设计阵列型惯性约束核聚变（ＩＣＦ）均匀照明系统中二元阵列单元的位相分布。混合算法充分利用了遗传算法的并行性及保留一定历史信息的特性，并用模拟退火的温度参数控制... 结合模拟退火和遗传算法各自的特点，提出了一种混合算法，用以设计阵列型惯性约束核聚变（ＩＣＦ）均匀照明系统中二元阵列单元的位相分布。混合算法充分利用了遗传算法的并行性及保留一定历史信息的特性，并用模拟退火的温度参数控制收敛性。模拟运算表明，混合算法具有较高的效率及寻优可靠性。用本算法设计的均匀照明阵列，可以得到顶部均匀性为３．２％（ｒｍｓ）。 展开更多
关键词 模拟退火 遗传算法 ICF均匀照明 二元光学器件
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同面多电极电容传感器的仿真与试验研究 被引量：19
14
作者 董恩生 董永贵 +1 位作者 吕文尔 贾惠波 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期6-11,共6页
针对非金属材料表面下异常或损伤的检测,提出一个同面8电极电容传感器。采用二维有限元法对该传感器的电势分布、灵敏度分布、电容测量及材料内部发生异常改变时的电容变化进行了仿真计算,用一种工程塑料作为样本,对同面多电级电容传感... 针对非金属材料表面下异常或损伤的检测,提出一个同面8电极电容传感器。采用二维有限元法对该传感器的电势分布、灵敏度分布、电容测量及材料内部发生异常改变时的电容变化进行了仿真计算,用一种工程塑料作为样本,对同面多电级电容传感器用于检测非金属材料表面下的损伤或异常的可行性和有效性进行了试验研究。用主元分析方法对仿真计算的电容值和实测的电容值进行了异常识别,主元分析方法能很好地识别出非金属材料表面下的异常或损伤。仿真和初步的试验结果表明,当非金属材料表面下发生异常变化或损伤时,与材料的健康状态相比,测得的电容值减小了;用同面多电极电容传感器能有效的检测出非金属材料表面下的异常或损伤,该方法可用于实际的非金属材料表面下异常检测和健康状态监测。 展开更多
关键词 电容传感器 电势分布 灵敏度分布 有限元法 主元分析 非金属材料
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实现ICF束匀滑的二元光学器件设计与制作 被引量：10
15
作者 谭峭峰 严瑛白 +1 位作者 金国藩 邬敏贤 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期445-449,共5页
采用爬山法和模拟退火法相结合的混合优化算法，设计得到了二元光学器件的良好位相结构；基于高斯分布随机信号模型，分析了二元光学器件对输入波面位相畸变的宽容度。首次针对波长λ＝ １．０５３μｍ 研制了 １００ｍ ｍ 的连续位相... 采用爬山法和模拟退火法相结合的混合优化算法，设计得到了二元光学器件的良好位相结构；基于高斯分布随机信号模型，分析了二元光学器件对输入波面位相畸变的宽容度。首次针对波长λ＝ １．０５３μｍ 研制了 １００ｍ ｍ 的连续位相二元光学器件，并通过多级衰减片及 Ｃ Ｃ Ｄ 实现了焦斑光强分布测量，结果表明得到了边缘陡峭、旁瓣小、中心主瓣具有一定均匀性、且没有中心零级锐脉冲的焦斑光强分布。 展开更多
关键词 ICF 二元光学器件 均匀照明 设计 制作
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大景深高清硬性内窥镜光学系统的优化设计 被引量：18
16
作者 禹璐 程德文 +3 位作者 周伟 王涌天 刘小华 金国藩 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期213-221,共9页
设计了一种高清成像的硬性内窥镜。通过控制特征光线在中继透镜表面上的入射高度和出射角,可保证有效视场和通光孔径内所有的光线在口径为2.7mm的透镜组中正常传播。将入瞳直径提高到0.3mm,使物方分辨率优于21lp/mm,角分辨率为8.45C/(&#... 设计了一种高清成像的硬性内窥镜。通过控制特征光线在中继透镜表面上的入射高度和出射角,可保证有效视场和通光孔径内所有的光线在口径为2.7mm的透镜组中正常传播。将入瞳直径提高到0.3mm,使物方分辨率优于21lp/mm,角分辨率为8.45C/(°)。同时有效避免棒镜内壁的全反射杂光导致像质下降。系统成像质量达到了衍射极限,调制传递函数值在空间频率120lp/mm处大于0.3;通过将系统设置为多重物距的结构实现大景深设计。加入目镜优化设计后,整体系统的调制传递函数值在空间频率3lp/mrad处为0.1,达到了人眼的分辨极限。测试验证表明,完成研制的内窥镜系统分辨率达到设计值。 展开更多
关键词 光学设计 医学成像 硬性内窥镜 高清 景深
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大频差双折射双频Nd∶YAG激光器 被引量：17
17
作者 焦明星 张书练 梁晋文 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期100-102,共3页
提出并论证了一种新型双频激光器研究方案 ,即在激光二极管 (LD)抽运Nd∶YAG激光器的谐振腔内 ,插入一只集纵模选择与纵模分裂于一体的多功能元件———晶体石英F P标准具。因腔内存在双折射效应 ,每一激光纵模分裂为两个相互正交的线... 提出并论证了一种新型双频激光器研究方案 ,即在激光二极管 (LD)抽运Nd∶YAG激光器的谐振腔内 ,插入一只集纵模选择与纵模分裂于一体的多功能元件———晶体石英F P标准具。因腔内存在双折射效应 ,每一激光纵模分裂为两个相互正交的线偏振模 ,即o模和e模 ;同样 ,Nd∶YAG激光增益带宽范围内标准具的唯一透射极大峰也一分为二 ,即分裂为o峰和e峰。使一个o模位于o峰的峰顶处 ,并使一个e模位于e峰的峰顶处 ,即可实现o模和e模的同时运转。将厚度为 0 6 45mm ,切割角 (晶体光轴与晶体表面法线间的夹角 )为 10°的晶体石英F P标准具 ,置于腔长为 40mm的Nd∶YAG激光谐振腔内 ,获得了双纵模同时振荡输出 ,其频差约为 2GHz。 展开更多
关键词 大频差 双频激光器 双折射效应 二极管抽运 ND:YAG激光器
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MEMS微机械陀螺温度特性分析与建模 被引量：17
18
作者 陈湾湾 陈智刚 +1 位作者 马林 付建平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期194-197,共4页
针对MEMS微机械陀螺的零偏随温度变化波动较大的特性,通过建立MEMS陀螺零偏随温度变化之间的误差模型,在温度范围为-20℃-60℃温箱试验下,分析MEMS陀螺的零偏输出变化,经去除野值后使用建立的误差模型对零偏进行补偿,结果表明,MEMS陀螺... 针对MEMS微机械陀螺的零偏随温度变化波动较大的特性,通过建立MEMS陀螺零偏随温度变化之间的误差模型,在温度范围为-20℃-60℃温箱试验下,分析MEMS陀螺的零偏输出变化,经去除野值后使用建立的误差模型对零偏进行补偿,结果表明,MEMS陀螺仪因温度引起的零偏从最大约为160°/h,经补偿后降至约为10°/h。该温度误差模型使MEMS陀螺的全温区零偏特性得到了一定程度的提升,为提高之后的导航精度打下基础,具有一定的工程价值。 展开更多
关键词 MEMS陀螺 温度特性 零偏 误差补偿
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基于线阵CCD的小型光谱仪光度特性研究 被引量：16
19
作者 黄振宇 孙利群 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第5期564-568,共5页
基于线阵电荷耦合器件(CCD)的小型光谱仪具有便于携带和快速探测的优点,故特别适于现场检测应用。介绍一种自行研制的小型光栅光谱仪,它采用Czerny-Turner式光学结构,并用线阵CCD作为探测器。该光谱仪光度特性的实验检测结果证明:实验... 基于线阵电荷耦合器件(CCD)的小型光谱仪具有便于携带和快速探测的优点,故特别适于现场检测应用。介绍一种自行研制的小型光栅光谱仪,它采用Czerny-Turner式光学结构,并用线阵CCD作为探测器。该光谱仪光度特性的实验检测结果证明:实验样机的光度精密度优于±0.04 Abs,光度准确度为±0.04 Abs(0 Abs^1 Abs)。实验分析了光谱仪的杂散光、光度噪声和基线平直度等指标对仪器光度准确度的影响。最后针对小型光谱仪的特点提出改善其光度特性的措施。 展开更多
关键词 小型光谱仪 光度精密度 光度准确度 杂散光 噪声
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时间序列中异常值检测的负向选择算法 被引量：15
20
作者 董永贵 孙照焱 贾惠波 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期30-34,共5页
针对转子振动时间序列中异常数据的检测问题,采用欧氏距离进行匹配计算,在实数域实现了负向选择算法。通过对抗体库中元素增加一个描述其覆盖半径的参数,可更有效地发挥每个抗体元素的检测作用,显著提高了抗体库对异常数据集合的覆盖范... 针对转子振动时间序列中异常数据的检测问题,采用欧氏距离进行匹配计算,在实数域实现了负向选择算法。通过对抗体库中元素增加一个描述其覆盖半径的参数,可更有效地发挥每个抗体元素的检测作用,显著提高了抗体库对异常数据集合的覆盖范围。计算结果表明,这种算法可有效地检测出时间序列中的异常值,且抗体库中元素数量少而可望用于信号的在线监测。 展开更多
关键词 人工免疫系统 负向选择算法 时间序列 异常检测 欧氏距离
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