孙慧慧 作品数:17 被引量:33 H指数:3 供职机构: 吉林大学仪器科学与电气工程学院 更多>> 发文基金: 吉林省科技发展计划基金 国家级大学生创新创业训练计划 吉林省重大科技攻关项目 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 文化科学 电子电信 天文地球 更多>>
基于K-means-CNN的复杂牌号混合合金样品分类研究 2025年 激光诱导击穿光谱(LIBS)技术通过超短脉冲激光聚焦样品表面形成等离子体,进而对等离子体发射光谱进行分析,从而确定样品的物质成分及含量,是一种具有制样简单,非接触测量,现场适应能力强,分析速度快的高效元素分析方法。使用LIBS技术进行元素分析,成分分类识别是研究的关键方向,目前LIBS技术主要应用于岩石矿产检测,环境监测,化学品识别相关领域,而对多种成分复杂牌号混合合金分类问题研究较少。常用高性能精确分类算法通常对计算资源要求高,难以搭载在要求便携性,小型化的LIBS系统中。MPL-T-1064激光器产生脉冲激光,通过前置镜组调制光路,激发Al,Fe,Cu多种牌号合金的混合样品采集数据。使用主成分分析方法(PCA)对数据进行预处理,输入K均值聚类算法(K-means),卷积神经网络(CNN)模型中进行分类。使用K-means无法对复杂牌号合金进行精细分类,但在大类区分工作中准确率达到99.97%。CNN可以对复杂牌号合金进行精细分类,准确率达99.15%,但对计算资源要求相对较高。针对上述问题,设计了一种融合算法,使用K-means算法处理混合合金光谱数据,对相同种类不同牌号的样品进行粗分类,将一次分类后的数据输入CNN模型进行精细分类,在Al,Fe,Cu十种牌号样品的混合合金光谱中分类准确率达到99.35%,在5折交叉验证中准确率达99.52%,验证了算法在分类准确的同时具有较好的泛化能力。融合算法分类准确率相比K-means算法提高了39.65%,运行速度相比CNN算法加快21.94%。为多种成分复杂牌号混合合金分类问题提供了高效,快速,准确的方法。为更加轻量化,便携化的LIBS系统发展方向提供了新的思路。 马耀安 黄裕婷 张健豪 曲东明 扈蓓蓓 刘碧野 杨光 孙慧慧关键词:K-MEANS 卷积神经网络 激光诱导击穿光谱 基于贝叶斯算法电梯运行效率的研究 被引量:3 2017年 为减少电梯能耗,提高电梯的运行效率,建立了基于贝叶斯算法的电梯运行模型。通过先验概率与条件概率进行分类,提出不同时段依据概率停靠轿厢的设想,并结合红外检测技术避免电梯空停现象发生。同时,在电梯模型上进行仿真测试。其结果表明,基于贝叶斯算法所得平均候梯时间为47.8 s,较传统算法运行效率提高约28%。该模型将电梯使用的高峰与低谷时段区别对待,从而提高了系统的实时效率。 李冶 张思雨 周炀 任桂莹 孙慧慧关键词:贝叶斯算法 概率统计 运行效率 后验概率 基于K-K神经网络的单道SVD地震噪声联合压制 被引量:1 2020年 针对奇异值分解(SVD)去噪中有效信号重构阶次难以确定的问题,论文提出基于K-K(Kohonen-K-means)神经网络的单道SVD地震噪声联合压制方法。搭建K-K神经网络,对单道数据重构矩阵分解所得奇异值进行无监督聚类,以确定有效信号重构阶次。经验证,该方法针对浅地层地震数据,无须反复试验对比,依据数据本身即可实现强周期性噪声和随机噪声的同时压制,减少多依靠操作者经验的情况,同时加强非水平同相轴去噪效果。 张莉 宮晓宇 孙慧慧关键词:噪声压制 半开放式电子测量实验教学平台 被引量:3 2021年 为解决现有电子测量实验教学中实验平台无法满足多层次人才培养的问题,结合测控技术与仪器专业电子测量实验教学目标与要求,引入电子测量前沿技术,研制开发一套与理论教学、工程实践紧密结合的实验教学平台。该平台采用模块化、开放式设计思路,包括基于DDS(Direct Digital Freqiaency Synthesizers)技术的信号源模块、带通滤波器模块、交流电压参数测量模块、数字频率计模块及供电、接口模块等,为学生验证理论知识提供实践操作平台。同时,为综合性、设计性实验提供开放式的硬件平台和资源。实践应用表明,该平台的应用不仅使学生更加深入了解掌握电子测量理论知识,同时也锻炼学生的创新思维和实践动手能力,实现了高水平、多层次人才培养的目标。 万云霞 马小梅 魏平 王瑾 孙慧慧关键词:电子测量 实验教学平台 创新思维 基于图像识别的大型平板滚球控制系统 被引量:1 2020年 本文搭建了一套大型滚球控制系统。系统利用两个舵机分别控制平板的两个自由度,使得滚球在平板上完成静止和指定运动。实验结果证明,滚球识别正确率高达99%,到达目标位置时的中心点坐标误差在±5 mm以内,满足在相对较低精度安装下的高精度控制,且系统整体的鲁棒性较强,为后续相关领域人员的研究提供了解决方案。 孙慧慧 胡鹤 张宇轩 马天录 邵晶雅关键词:图像处理 PID控制 支持向量机 基于OpenCV视觉库的手写数字识别系统 被引量:8 2021年 运行在电脑的手写数字识别系统在移动性和便捷性方面存在诸多缺陷,为此,将数字识别算法移植于灵活小巧的高性能嵌入式设备,设计了一种基于视觉库OpenCV(Open Source Computer Vision Library)的手写数字识别系统。通过舵机云台调整拍摄角度,利用图片拼接和数字分割技术,实现短距离、大面积的手写数字识别。比较了使用KNN(K-Nearest Neighbor)、支持向量机和人工神经网络3种分类算法训练的模型在识别速度、识别准确率、模型体积等方面的区别,经过测试,使用人工神经网络算法在树莓派上的识别时间可低至0.115 s,识别准确率可达72%,具有一定的应用价值。 周原锐 张逸群 曹远航 孙慧慧关键词:手写数字识别 人工神经网络 基于JLMRS的地学仪器认识实习的应用研究——以吉林大学为例 2021年 根据地学仪器专业的实践教学特点,将自制科研仪器核磁共振找水系统JLMRS应用于地学仪器认识实习。根据核磁共振找水系统的工作原理和使用方法设计野外实验,介绍了数据处理的基本流程和简单的反演成像算法。基于核磁共振找水系统的地学仪器认识实习使本科生能够了解到最前沿的科研仪器设备,开拓了本科生的视野,激发了本科生对地学仪器专业的学习热情,有利于研究型和创新型人才培养。 孙慧慧 胡鹤 张莉 朱金宝 宫晓宇关键词:地学仪器 基于PID算法的旋转倒立摆实验教学平台研究 被引量:8 2016年 开发了一套基于PID控制算法的实验教学平台,由电机、编码器的硬件架构及驱动电路、ARM内核片上系统、PID算法和上位机仿真软件等组成。平台能够仿真上位机算法并选择最佳运动状态的PID参数,片上系统产生控制信号驱动倒立摆的电机验证其结果,上位机实时显示相关参数及运动状态。经实践教学,学生在平台中通过独立完成对PID控制算法计算和查看倒立摆的运转。同时该平台能调动学生兴趣,提高实践动手能力,有助于深化理论教学,让实验不再是乏味无趣的一门课程。 千承辉 胡鹤 孙慧慧 刘鸿石 白杨关键词:PID控制 实验教学 旋转倒立摆 ARM控制器 基于改进AlexNet卷积神经网络人脸识别的研究 被引量:4 2024年 近期,人脸识别技术在社会上广受关注,其非接触式的识别特性相较于指纹等传统接触式识别方法展现出明显优势。在深度学习领域,由于传统卷积神经网络在人脸识别任务上的准确性和速度尚有提升空间,因此提出采用改进的AlexNet卷积神经网络进行人脸识别。通过实验验证,与传统卷积网络相比,改进后的AlexNet在人脸识别上不仅准确度更高,而且识别过程更为稳定。 蔡靖 谷承睿 刘光达 孙慧慧关键词:卷积神经网络 人脸识别 基于Matlab的倒立摆控制辅助教学实例设计 被引量:2 2018年 本文针对"连续与离散控制系统"课程的特点,利用Matlab的GUI工具设计了倒立摆控制教学辅助实例,能够对PID算法、线性二次调节器(Linear Quadratic Regulator)算法、H∞算法的参数进行设置,实现单级倒立摆的反馈控制仿真。该教学实例的应用加深了学生对倒立摆控制系统的认识,有助于理论知识的理解,提升学习兴趣,提高教学效果。 栾卉 孙德立 孙慧慧 随阳轶 刘长英关键词:MATLAB 倒立摆控制 辅助教学