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利用四阶样条小波快速计算信号的希尔伯特变换
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作者 康会刚 余波 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期124-136,共13页
在有限区间内计算给定信号的希尔伯特变换是数据分析中的一个重要问题。在现存的最好算法中,该问题的计算复杂度为O(nlog n),其中n为信号长度。为了进一步提高计算速度,本文建立一种基于四阶样条小波计算信号的希尔伯特变换的快速算法,... 在有限区间内计算给定信号的希尔伯特变换是数据分析中的一个重要问题。在现存的最好算法中,该问题的计算复杂度为O(nlog n),其中n为信号长度。为了进一步提高计算速度,本文建立一种基于四阶样条小波计算信号的希尔伯特变换的快速算法,将计算复杂度从O(nlog n)降到O(n)。数值实验表明该算法在具有更快计算速度的同时,具有与现存最好算法可比较的计算精度。 展开更多
关键词 希尔伯特变换 样条小波 基数B-样条 快速算法 计算复杂度
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阶跃伏安法信号的样条小波分析 被引量:8
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作者 邹小勇 莫金垣 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1996年第10期1522-1527,共6页
采用样条小波基处理低信噪比的阶跃伏安法离散数据。仿真实验和化学实验结果表明,样条小波分析含强白噪声的信号时,能保真地提取出有用信号,信噪比(S/N)降低至0.1~0.2.这种方法具有不需设置目标函数、窗口函数、初值估... 采用样条小波基处理低信噪比的阶跃伏安法离散数据。仿真实验和化学实验结果表明,样条小波分析含强白噪声的信号时,能保真地提取出有用信号,信噪比(S/N)降低至0.1~0.2.这种方法具有不需设置目标函数、窗口函数、初值估计等优点,同时运算简单、节省储存空间。因此,样条小波运用于信号分析较现行方法优越,并具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 阶跃伏安法 样条小波分析 样条小波 离散数据
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利用二进样条小波模极大方法消除毛细管电泳信号噪声的研究 被引量:9
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作者 仲红波 陈立仁 +2 位作者 李关宾 刘辉 郑建斌 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期796-800,共5页
根据毛细管电泳信号中噪声与真实信号的模极大值特性之间存在较大差异的特点,提出了一种利用二进样条小波变换模极大值算法去噪的方法.研究了信号的半峰宽、不同信噪比以及阈值的选取对去噪结果的影响,并对模拟含噪信号和含噪毛细管... 根据毛细管电泳信号中噪声与真实信号的模极大值特性之间存在较大差异的特点,提出了一种利用二进样条小波变换模极大值算法去噪的方法.研究了信号的半峰宽、不同信噪比以及阈值的选取对去噪结果的影响,并对模拟含噪信号和含噪毛细管电泳信号去噪前后的结果进行了比较.实验结果表明,该法能有效地消除谱带较宽的毛细管电泳等信号中存在的噪声. 展开更多
关键词 二进样条小波 模极大值 毛细管电泳 化学信号处理 去噪 噪声 分析化学
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三角样条小波(TSW)及其在电机故障检测中的应用 被引量:13
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作者 任震 胡国胜 +1 位作者 黄雯莹 黄群古 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第12期21-23,49,共4页
该文提出了一种新的小波函数———三角样条小波(TSWn ,n =1,2 ,… ) ,它与B样条小波一样是由单位特征函数迭代而成 ,具有良好的时、频域局部性质和对称性或反对称性 ,具有广义线性相位 ;由于三角样条小波由三角函数张成 ,基于它的小波... 该文提出了一种新的小波函数———三角样条小波(TSWn ,n =1,2 ,… ) ,它与B样条小波一样是由单位特征函数迭代而成 ,具有良好的时、频域局部性质和对称性或反对称性 ,具有广义线性相位 ;由于三角样条小波由三角函数张成 ,基于它的小波变换又具有Fourier变换的特点。文中将三角样条小波变换用于电机定子单相接地故障实时检测 ,并与电力系统中使用广泛的Meyer小波、Morlet小波、正交小波Db4以及双正交小波Bior4 .4小波变换进行了对比 ,从实验结果可看出三角样条小波在重构信号的误差分析、奇异点(突变点 )的识别和定位以及谐波检测等方面 ,相对于其它小波变换更敏感 。 展开更多
关键词 电机 故障检测 三角样条小波 电力系统
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基于区间B样条小波有限元的裂纹故障定量诊断 被引量:7
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作者 向家伟 陈雪峰 +2 位作者 李兵 何正嘉 何育民 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期163-167,共5页
研究基于模型的结构裂纹故障诊断中的正反问题,即求解含裂纹参数结构的固有频率以及利用实测固有频率,定量识别裂纹参数。构造用于求解正问题的一维区间B样条小波裂纹单元,通过求解裂纹结构有限元模型,绘制以裂纹等效刚度与裂纹位置为... 研究基于模型的结构裂纹故障诊断中的正反问题,即求解含裂纹参数结构的固有频率以及利用实测固有频率,定量识别裂纹参数。构造用于求解正问题的一维区间B样条小波裂纹单元,通过求解裂纹结构有限元模型,绘制以裂纹等效刚度与裂纹位置为变量的三阶频响函数解曲线,将实际测出的系统前三阶固有频率作为输入,根据曲线的交点定量预示出裂纹的位置和深度。实验研究表明,文中构造的区间B样条小波裂纹单元有效克服了传统有限元分析在求解裂纹奇异性问题时存在的效率低、精度差甚至难以收敛到正确解的缺陷,同时具有足够的辨识精度。 展开更多
关键词 区间B样条小波 有限元 梁单元 裂纹单元 定量诊断
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一维区间B样条小波单元的构造研究 被引量:9
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作者 向家伟 陈雪峰 +2 位作者 李兵 何育民 何正嘉 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期222-227,共6页
基于区间B样条小波及小波有限元理论,提出了一种区间B样条小波有限元方法。传统有限元多项式插值被一维区间B样条小波尺度函数取代,进而构造形状函数和单元。与小波Galer-kin方法不同,本文构造的区间B样条小波单元通过转换矩阵将无明确... 基于区间B样条小波及小波有限元理论,提出了一种区间B样条小波有限元方法。传统有限元多项式插值被一维区间B样条小波尺度函数取代,进而构造形状函数和单元。与小波Galer-kin方法不同,本文构造的区间B样条小波单元通过转换矩阵将无明确物理意义的小波插值系数转换到物理空间。转换矩阵在小波单元构造过程中起到关键作用,为了保证求解的稳定性,转换矩阵必须非奇异。构造了以区间B样条尺度函数为插值函数的一系列一维区间B样条小波单元。数值算例表明,本文构造的区间B样条小波单元与传统有限元方法相比,在求解变截面,变载荷等问题时具有收敛快和精度高等优势;有效地丰富了小波有限元法单元库。 展开更多
关键词 区间B样条小波 转换矩阵 小波单元
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基于二次样条小波细节信号峰值的有效奇异值确定 被引量:8
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作者 赵学智 向可 +1 位作者 叶邦彦 陈统坚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期6-12,共7页
研究了Hankel矩阵方式下交流分量、直流分量和噪声的奇异值分布特点,指出当矩阵阶数足够大时,代表这三个分量的奇异值在总奇异值向量中将被作为单独的坐标被分离开,而其衔接点处存在突变。提出利用二次样条小波对奇异值向量进行变换,并... 研究了Hankel矩阵方式下交流分量、直流分量和噪声的奇异值分布特点,指出当矩阵阶数足够大时,代表这三个分量的奇异值在总奇异值向量中将被作为单独的坐标被分离开,而其衔接点处存在突变。提出利用二次样条小波对奇异值向量进行变换,并根据其细节信号的峰值位置来确定有效奇异值。研究结果表明,当细节信号的最大峰值位于第二个坐标时,表明原始信号中存在较大直流分量,此时根据第二最大峰值可确定全部有效奇异值,否则就根据最大峰值位置确定有效奇异值。信号处理实例证实了此方法的准确性。利用此法有效地分离出了轴承振动信号中的调制特征,进而据此准确地判断了轴承滚道的损伤情况。 展开更多
关键词 奇异值分解 二次样条小波 峰值位置 有效奇异值 轴承振动
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薄板弯曲和振动分析的区间B样条小波有限法 被引量:8
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作者 向家伟 陈雪峰 +1 位作者 董洪波 何正嘉 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期56-61,共6页
基于二维张量积区间B样条小波及小波有限元理论,研究了用于薄板静动力学分析的区间B样条小波有限元法。在小波有限元用于薄板分析的列式过程中,采用区间B样条小波尺度函数对横向位移场逼近,从矩形和斜形薄板静动力学势能泛函出发,由变... 基于二维张量积区间B样条小波及小波有限元理论,研究了用于薄板静动力学分析的区间B样条小波有限元法。在小波有限元用于薄板分析的列式过程中,采用区间B样条小波尺度函数对横向位移场逼近,从矩形和斜形薄板静动力学势能泛函出发,由变分原理得到小波有限元求解方程。该方法具有B样条函数数值逼近精度高和多种用于结构分析的小波基函数的特点。数值算例表明:区间B样条小波有限元法能以很少的计算自由度获得与其它方法同样的计算精度。 展开更多
关键词 计算力学 有限元法 区间B样条小波 薄板弯曲 模态分析
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用二次B样条小波进行图像的自适应阈值边缘检测 被引量:11
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作者 张雪 肖旺新 +1 位作者 吴坚 吴斌 《红外技术》 CSCD 北大核心 2003年第1期19-24,共6页
根据边缘检测的评价标准 ,参照最佳边缘滤波器的设计要求 ,确定选择用于边缘检测的小波母函数的一般准则 ,并在此基础上构造出二次B样条小波 ,提出了基于小波变换的自适应阈值图像边缘检测的新方法。通过计算机仿真对该算法进行了验证 ... 根据边缘检测的评价标准 ,参照最佳边缘滤波器的设计要求 ,确定选择用于边缘检测的小波母函数的一般准则 ,并在此基础上构造出二次B样条小波 ,提出了基于小波变换的自适应阈值图像边缘检测的新方法。通过计算机仿真对该算法进行了验证 ,结果明显好于采用固定阈值的小波边缘检测。 展开更多
关键词 二次B样条小波 图像 计算机视觉 小波变换 边缘检测 自适应阈值
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基于B样条小波的自适应阈值多尺度边缘检测 被引量:9
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作者 连静 王珂 吕智莹 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期542-546,共5页
利用小波变换的特点,设计了3次B样条平滑滤波算子。对图像进行多尺度滤波,得到了不同尺度的小波变换。结合自适应阈值方法,在每种尺度下分别提取了图像边缘;而后利用边缘信息的多尺度特性,综合多尺度边缘得到单像素宽边缘。通过计算机... 利用小波变换的特点,设计了3次B样条平滑滤波算子。对图像进行多尺度滤波,得到了不同尺度的小波变换。结合自适应阈值方法,在每种尺度下分别提取了图像边缘;而后利用边缘信息的多尺度特性,综合多尺度边缘得到单像素宽边缘。通过计算机仿真对该方法进行验证表明:该方法不仅能准确检测出图像边缘,而且能有效地抑制噪声,明显优于已有的边缘检测方法。 展开更多
关键词 信息处理技术 边缘检测 小波变换 B样条小波 多尺度分析 自适应阈值
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样条小波有限元法 被引量:5
11
作者 徐建设 金坚明 《甘肃科学学报》 2001年第4期10-14,共5页
用样条小波、有限元法解扁壳问题 。
关键词 样条小波有限元法 扁壳问题 级数解 样条小波插值 虚功原理 壳体理论
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人血清血卟啉荧光光谱的双正交样条小波识别 被引量:5
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作者 朱殿明 金万祥 +4 位作者 骆晓森 刘莹 沈中华 陆建 倪晓武 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1879-1882,共4页
人血清中血卟啉含量很低,其荧光光谱强度很弱,往往呈肩峰形态,难以识别其位置和荧光强度。双正交样条小波可实现对其弱信号的分辨。在血清背景荧光光谱上叠加血卟啉荧光信号,并改变其荧光强度,得到一系列强度改变的血清血卟啉荧光光谱... 人血清中血卟啉含量很低,其荧光光谱强度很弱,往往呈肩峰形态,难以识别其位置和荧光强度。双正交样条小波可实现对其弱信号的分辨。在血清背景荧光光谱上叠加血卟啉荧光信号,并改变其荧光强度,得到一系列强度改变的血清血卟啉荧光光谱。用双正交样条小波bior5.5对获取的荧光光谱通过7次小波分解,将背景与卟啉荧光信号分离,得到了离散逼近信号(a1~a7)和离散细节信号(d1~d7)。结果表明,信号频率随着分解次数的增加逐步降低。当分解到第7次时,出现了血卟啉荧光特征峰。信号峰的位置随着信号强度的下降蓝移约2.5nm,而通过小波滤波器提取的信号峰的位置不变。随着信号的强度降低,信号峰的位置逐渐消失,因而其荧光强度与荧光峰的位置无法确定,而通过小波滤波器提取的信号则不受影响,且灵敏度高,从而实现了用双正交样条小波对人血清血卟啉荧光光谱的识别。由于小波变换是线性变换,离散细节信号保持信号原有的线性关系,可以用来对血清中所含血卟啉的准确成份和定量信息,从而进行定性和定量分析,为血清荧光光谱用于肿瘤的早期诊断提供了一种方法。 展开更多
关键词 双正交样条小波 血清 血卟啉 肿瘤早期诊断 弱荧光光谱识别
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区间B样条小波平面弹性及Mindlin板单元构造研究 被引量:9
13
作者 向家伟 陈雪峰 何正嘉 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期869-875,共7页
基于二维张量积区间B样条小波及小波有限元理论,构造了一类用于分析弹性力学平面问题和中厚板问题的C0型区间B样条小波板单元。在二维小波单元的构造过程中,传统多项式插值被二维区间B样条小波尺度函数取代,进而构造形状函数和单元。与... 基于二维张量积区间B样条小波及小波有限元理论,构造了一类用于分析弹性力学平面问题和中厚板问题的C0型区间B样条小波板单元。在二维小波单元的构造过程中,传统多项式插值被二维区间B样条小波尺度函数取代,进而构造形状函数和单元。与小波Galerkin方法不同,本文构造的区间B样条小波单元通过转换矩阵将无明确物理意义的小波插值系数转换到物理空间。区间B样条小波单元同时具有传统有限元和B样条函数数值逼近精度高及多种用于结构分析的基函数的优点。数值算例表明:与传统有限元和解析解相比,本文构造的二维小波单元具有求解精度高,单元数量和自由度少等优点。 展开更多
关键词 区间B样条小波 转换矩阵 平面弹性单元 Mindlin板单元
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用于电分析化学重叠信号分辨的样条小波自卷积法 被引量:5
14
作者 张永清 莫金垣 +1 位作者 谢天尧 蔡沛祥 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期6-9,共4页
以正弦函数为分辨因子与样条小波滤波器相作用 ,使其构成样条小波自卷积法的峰分辨器 ,利用样条小波峰分辨器可以直接分开计算机模拟的不同类型的重叠双峰 ,分峰前后峰面积和峰位置的相对误差均小于5.0 % ;将其应用于电分析化学重叠信... 以正弦函数为分辨因子与样条小波滤波器相作用 ,使其构成样条小波自卷积法的峰分辨器 ,利用样条小波峰分辨器可以直接分开计算机模拟的不同类型的重叠双峰 ,分峰前后峰面积和峰位置的相对误差均小于5.0 % ;将其应用于电分析化学重叠信号的实验数据处理 ,得到较满意的结果。同时 。 展开更多
关键词 样条小波自卷积法 电分析化学 峰分辨器 分辨因子 重叠峰 重叠信号 分析信号处理
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基于双正交样条小波的QRS波检测 被引量:7
15
作者 纪震 郑秀玉 +1 位作者 罗军 李蓁 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS 北大核心 2008年第2期167-172,共6页
把双正交样条小波应用于心电信号QRS波的检测.利用双正交样条小波等效滤波器,对心电信号按Mallat算法进行快速变换;从信号奇异点的李氏指数与模极大值关系的角度,分析心电信号奇异点(R峰值点)与其小波变换模极大值对的零交叉点的关系;在... 把双正交样条小波应用于心电信号QRS波的检测.利用双正交样条小波等效滤波器,对心电信号按Mallat算法进行快速变换;从信号奇异点的李氏指数与模极大值关系的角度,分析心电信号奇异点(R峰值点)与其小波变换模极大值对的零交叉点的关系;在QRS波检测中运用调整阈值、不应期和补偿3个措施增强算法的抗干扰能力.实验结果表明,该算法对心电信号中QRS波群的特征提取和几种常见的心电干扰具有较强的鲁棒性.经MIT-BIH标准心律失常数据库验证,QRS波的正确检测率达99.905%. 展开更多
关键词 双正交样条小波 心电信号 QSR MIT—BIH 医学影像
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基于双正交样条小波的管道漏磁信号的去噪和数据压缩技术 被引量:21
16
作者 杨理践 冯海英 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2001年第6期479-482,共4页
存储大量的管道漏磁检测信号迫切需要有效的数据压缩技术.小波变换具有良好的时频局部化特性,根据管道漏磁无损检测中噪声信号的特性,应用具有线性相位的双正交样条小波,对漏磁信号进行分解,有效地消除测量噪声,同时实现了数据压缩和特... 存储大量的管道漏磁检测信号迫切需要有效的数据压缩技术.小波变换具有良好的时频局部化特性,根据管道漏磁无损检测中噪声信号的特性,应用具有线性相位的双正交样条小波,对漏磁信号进行分解,有效地消除测量噪声,同时实现了数据压缩和特征提取.实验表明,该方法可得到适度的压缩比和较高的信噪比,并能满足后续处理的需要. 展开更多
关键词 双正交样条小波 多尺度分析 去噪 管道漏尺信号 信号处理 数据压缩
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基于B样条小波的离合器温度场有限元分析 被引量:4
17
作者 胡宏伟 周晓军 +1 位作者 庞茂 杨富春 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期143-147,共5页
针对传统有限元方法分析时存在的数值振荡问题,采用了基于B样条小波的有限元分析方法.以四阶B样条小波的张量积空间尺度函数作为插值函数,构造相应的小波单元,并根据离合器接合过程中摩擦副的轴对称热传导方程,结合Galerkin法建立了离... 针对传统有限元方法分析时存在的数值振荡问题,采用了基于B样条小波的有限元分析方法.以四阶B样条小波的张量积空间尺度函数作为插值函数,构造相应的小波单元,并根据离合器接合过程中摩擦副的轴对称热传导方程,结合Galerkin法建立了离合器温度场小波系数空间的有限元模型,实现了小波系数空间到物理空间的转换.通过对某装甲车换档离合器温度场数值计算分析,结果表明,在大梯度温度场问题分析上,B样条小波有限元法可有效地减少数值振荡、提高计算精度和效率,为改进离合器的摩擦副设计和接合过程控制提供了一种有效途径. 展开更多
关键词 离合器 温度场 小波有限元 B样条小波
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爆炸作用下围岩稳定性样条小波三维数值模拟 被引量:3
18
作者 孙惠香 胡平 +3 位作者 梁丽娜 刘远飞 康婷 于媛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第19期26-30,112,共6页
爆炸具有高压瞬时的特点,地下结构模拟属于半无限域,应用传统有限元模拟时单元划分较多,计算效率低。样条小波有限元具有良好的数值逼近性,一个单元具有多个节点。推导了三维小波转换矩阵,应用构造了三维区间B样条圆环、扇形小波单元。... 爆炸具有高压瞬时的特点,地下结构模拟属于半无限域,应用传统有限元模拟时单元划分较多,计算效率低。样条小波有限元具有良好的数值逼近性,一个单元具有多个节点。推导了三维小波转换矩阵,应用构造了三维区间B样条圆环、扇形小波单元。结合工程实例通过Matlab软件编程,对爆炸作用地下拱形结构围岩稳定性进行了三维数值模拟,模拟结果与现场采集数据基本一致,计算效率高于传统有限元。 展开更多
关键词 爆炸作用 地下拱形结构 围岩稳定性 区间B样条小波 单元构造
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样条小波自适应阈值多尺度边缘检测算法研究 被引量:9
19
作者 连静 王珂 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1473-1477,1482,共6页
在Marr的计算机视觉系统中,图像边缘检测占据着重要位置。但由于问题本身的复杂性和技术手段的限制,已有的边缘检测方法并不能得到较理想的边缘。充分利用小波变换的特点,设计三次B样条平滑滤波算子,对图像进行多尺度滤波,得到不同尺度... 在Marr的计算机视觉系统中,图像边缘检测占据着重要位置。但由于问题本身的复杂性和技术手段的限制,已有的边缘检测方法并不能得到较理想的边缘。充分利用小波变换的特点,设计三次B样条平滑滤波算子,对图像进行多尺度滤波,得到不同尺度的小波变换,再结合自适应阈值方法,在每种尺度下分别提取图像边缘;而后利用边缘信息的多尺度特性,融合多尺度边缘得到单像素宽边缘。通过计算机仿真对该方法进行验证,实验结果表明该方法不仅能准确检测出图像边缘,而且能有效地抑制噪声,该算法对图像边缘检测的效果优于目前已有的边缘检测算法。 展开更多
关键词 图像处理 边缘检测 小波变换 B样条小波 多尺度分析 自适应阈值
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基于B样条小波有限元陀螺转子悬浮磁场的分析 被引量:4
20
作者 刘建锋 袁赣南 +1 位作者 赵世军 汤继强 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第S8期547-550,共4页
[摘要]给出了一种陀螺仪转子悬浮结构.建立了悬浮磁场 B 样条小波有限元模型;研究了一类新的有限元空间.它以 B 样条小波函数作为正四面体有限等参元的形状函数。利用 B 样条小波函数的变尺度特性在不改变网格的剖分下提高分辨率。最后... [摘要]给出了一种陀螺仪转子悬浮结构.建立了悬浮磁场 B 样条小波有限元模型;研究了一类新的有限元空间.它以 B 样条小波函数作为正四面体有限等参元的形状函数。利用 B 样条小波函数的变尺度特性在不改变网格的剖分下提高分辨率。最后对悬浮系统模型进行了仿真,给出了磁力线的走向、分布及空间各点的磁场强度,并对结果进行了分析。 展开更多
关键词 悬浮磁场 B 样条小波 有限元 变分 插值函数 边界条件
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