基于双目相机和深度学习的鱼类摄食强度分析方法 被引量：1

1

作者 俞国燕 钱利文 +1 位作者 刘皞春 何子健 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期403-413,424,共12页

为精确判别深海网箱养殖中鱼类摄食强度,实现精量投喂,以金鲳鱼进食时造成的水花为研究对象,利用双目相机拍摄到的深度图像进行非侵入性的摄食强度分析,提出一种基于双目相机和深度学习的水花面积语义分割和计算方法。首先,为了使模型... 为精确判别深海网箱养殖中鱼类摄食强度,实现精量投喂,以金鲳鱼进食时造成的水花为研究对象,利用双目相机拍摄到的深度图像进行非侵入性的摄食强度分析,提出一种基于双目相机和深度学习的水花面积语义分割和计算方法。首先,为了使模型能够在低成本的边缘设备上部署,通过StarNet和BiFPN以及自主设计的SCD-Head共享卷积检测头对YOLO v8n-seg进行改进,提出轻量化的YOLO v8n-SBS模型。在精度提升3.2个百分点的同时,参数量与浮点运算量分别减少71%和36%。其次,为降低设备成本,采用双目相机,基于深度信息利用线性回归提出水花面积计算模型DI。最终,两个模型结合为YOLO v8n-SBS-DI,该模型能够对水花进行分割并计算面积,以便通过水花面积变化趋势评估摄食强度。海上试验计算结果显示,水花面积R^(2)为0.914,RMSE为0.973 m^(2),MAE为0.870 m^(2)。试验结果表明,该模型具有较强鲁棒性,满足复杂环境下水花面积计算需求,可为判别鱼类摄食强度提供技术支持。 展开更多

关键词 深海网箱养殖 鱼类摄食 YOLO v8n-seg 轻量化 双目相机 语义分割

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于SSAPSO-PID的白胡椒熟化温度控制系统设计与试验

2

作者 俞国燕 张嘉伟 +3 位作者 张园 韦丽娇 赵振华 沈德战 《农业机械学报》 北大核心 2025年第5期589-596,共8页

为解决白胡椒初加工生产线熟化环节长时间无法维持恒温控制、过度依赖人工辅助控温等问题,设计了基于PID的白胡椒初加工生产线熟化温度控制系统。利用STM32和触摸屏控制蒸汽发生器和电调节阀,PT100温度传感器实时监测温度并反馈至系统,... 为解决白胡椒初加工生产线熟化环节长时间无法维持恒温控制、过度依赖人工辅助控温等问题,设计了基于PID的白胡椒初加工生产线熟化温度控制系统。利用STM32和触摸屏控制蒸汽发生器和电调节阀,PT100温度传感器实时监测温度并反馈至系统,通过控制算法调节蒸汽流量以确保稳定控制。采用开环阶跃响应法建立并拟合了熟化机内温度与时间的数学模型,通过Simulink仿真试验对比了Ziegler-Nichols整定法、临界比例度法、衰减曲线法以及基于麻雀搜索算法的粒子群优化自整定法(SSAPSO)性能。最终确定PID最佳控制参数为比例系数K_(p)=0.8759,积分系数K_(i)=0.02,微分系数K_(d)=4.3255。系统试验结果表明,在8 min的熟化过程中,每隔1 min采集当前熟化温度,由于熟化机与空气直接对流换热,其温度稳定在(99±1.5)℃范围内,熟化温度平均相对误差小于1.2%、变异系数小于1.3%,基本实现了熟化过程中自动化精准高效控温的目的。 展开更多

关键词 白胡椒初加工生产线 熟化温度 粒子群优化算法 麻雀搜索算法 PID控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

船载投料系统饲料颗粒流落点预测 被引量：1

3

作者 俞国燕 王涛 +1 位作者 郭国全 刘皞春 《广东海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期142-152,共11页

【目的】为解决网箱养殖中使用船载投料系统的饲料颗粒流落点控制问题,提出一种用于实时分割饲料颗粒流轨迹并精确预测其落点的方法(MLBP)。【方法】考虑到输料管管内参数及饲料颗粒流出口参数获取难度较大,本研究采用高速相机获取饲料... 【目的】为解决网箱养殖中使用船载投料系统的饲料颗粒流落点控制问题,提出一种用于实时分割饲料颗粒流轨迹并精确预测其落点的方法(MLBP)。【方法】考虑到输料管管内参数及饲料颗粒流出口参数获取难度较大,本研究采用高速相机获取饲料颗粒流轨迹图像,并利用提出的混合网络模型分割饲料颗粒流轨迹,以获取轨迹关键信息;为准确预测饲料颗粒流落点,利用BP神经网络的优势,将轨迹信息及投料口高度作为其输入,实现饲料颗粒流落点的预测。【结果】与相关研究方法对比,结合混合网络模型与BP神经网络的MLBP方法的系统单次运行时间降低95%,同时落点预测准确度达到96%,落点的平均误差范围与平均误差百分比也分别降低32.0%和30.5%。【结论】本研究提出的MLBP方法预测精度及实时性均能满足网箱投饵作业需求,可为相关研究提供参考。 展开更多

关键词 网箱养殖 船载式投料系统 落点预测模型 混合网络模型 BP神经网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

机械类专业项目驱动式实践教学模式的探索与实践 被引量：37

4

作者 俞国燕 王贵 +2 位作者 刘焕牢 安芬菊 赵娟 《中国大学教学》 CSSCI 北大核心 2014年第12期79-80,78,共3页

本文对机械类专业基于项目驱动的实践教学模式进行了探索与实践,以"天然气压缩机智能监控与故障诊断系统"这一项目为主线,围绕团队组建方式、项目负责人选择、项目进展汇报模式三个重要环节,分析了如何结合专业学位研究生与... 本文对机械类专业基于项目驱动的实践教学模式进行了探索与实践,以"天然气压缩机智能监控与故障诊断系统"这一项目为主线,围绕团队组建方式、项目负责人选择、项目进展汇报模式三个重要环节,分析了如何结合专业学位研究生与本科生培养,对学生进行多层次、多元化的创新、实践能力培养。 展开更多

关键词 项目驱动 机械工程专业 实践教学

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种用于多目标约束优化的改进进化算法 被引量：18

5

作者 俞国燕 李鹏 +1 位作者 何真 孙延明 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期1172-1178,共7页

当前求解多目标优化的进化算法主要考虑如何处理相互冲突的多个目标间的优化,很少考虑对约束条件处理的问题。对此,给出了一种基于双群体搜索机制的改进差分进化算法,以求解多目标约束优化问题。采用两个不同种群,分别保存可行个体与不... 当前求解多目标优化的进化算法主要考虑如何处理相互冲突的多个目标间的优化,很少考虑对约束条件处理的问题。对此,给出了一种基于双群体搜索机制的改进差分进化算法,以求解多目标约束优化问题。采用两个不同种群,分别保存可行个体与不可行个体的双群体约束处理策略,利用基于Pareto的分类排序多目标优化技术,完成对进化个体解的评价。并通过群体混沌初始化、自适应交叉和变异操作来提高基本差分进化算法的性能。对三个经典测试函数的仿真结果表明,文中算法在均匀性、逼近性及收敛速度三方面均优于非支配排序遗传算法,而收敛速度也优于另两种改进进化算法。 展开更多

关键词 差分进化 约束优化 多目标优化 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于人机一体的混合智能创新设计 被引量：10

6

作者 俞国燕 何真 +1 位作者 郑时雄 孙延明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第7期43-45,共3页

如何应用智能技术进行创新设计是制造领域的研究热点。该文在分析和总结当前智能设计方法的基础上,将进化思想引入创新设计过程,以人类设计师为主导,将改进遗传算法与基于实例推理的产品设计方法结合起来,集成人机智能进行产品设计,实... 如何应用智能技术进行创新设计是制造领域的研究热点。该文在分析和总结当前智能设计方法的基础上,将进化思想引入创新设计过程,以人类设计师为主导,将改进遗传算法与基于实例推理的产品设计方法结合起来,集成人机智能进行产品设计,实现了基于人机一体的混合智能创新设计。 展开更多

关键词 遗传算法 人机一体 混合智能创新设计 计算机辅助设计 CBR 模具 结构设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

复杂工程问题全局优化算法研究 被引量：14

7

作者 俞国燕 郑时雄 +1 位作者 刘桂雄 黄平 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第8期104-110,共7页

分析了遗传算法、模拟退火算法与神经网络等近年来广泛应用于复杂工程问题优化的全局优化算法各自的特点与其全局优化能力 ,指出如何针对其特点进行改进以达到更佳效果 ,深入研究了复杂工程问题优化的关键技术———目标函数与约束条件... 分析了遗传算法、模拟退火算法与神经网络等近年来广泛应用于复杂工程问题优化的全局优化算法各自的特点与其全局优化能力 ,指出如何针对其特点进行改进以达到更佳效果 ,深入研究了复杂工程问题优化的关键技术———目标函数与约束条件建立方法 .最后 ,展望了全局优化算法与复杂工程问题优化技术的发展趋势 . 展开更多

关键词 全局优化 模拟退火算法 遗传算法 优化算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

双通道养殖池流态模拟及验证 被引量：11

8

作者 俞国燕 魏武 +2 位作者 王筱珍 何真 鄢奉林 《渔业现代化》 北大核心 2012年第6期10-14,共5页

养殖池是循环水养殖中的关键设施,养殖池内水体的流态则是研究养殖池两相流的基础,并直接决定了养殖池的性能优劣。借助计算流体动力学软件包Fluent,采用标准模型和RNG模型分别对Cornell-type双通道养殖池进行数值模拟,得到养殖池内水... 养殖池是循环水养殖中的关键设施,养殖池内水体的流态则是研究养殖池两相流的基础,并直接决定了养殖池的性能优劣。借助计算流体动力学软件包Fluent,采用标准模型和RNG模型分别对Cornell-type双通道养殖池进行数值模拟,得到养殖池内水体流场的速度分布。模拟结果表明,水体回转速度大小与养殖池中心的径向距离呈线性增长关系,池中心处速度最小,越远离池中心回转速度越大,靠近池壁处速度达到最大;同时通过实验数据对模拟结果进行了验证,对比结果分析表明,RNG模型比标准模型模拟效果相对较好,模拟结果也基本符合Cornell-type双通道养殖池的运行规律,这为养殖池的优化设计及结构改进提供了新的研究方法和手段。 展开更多

关键词 养殖池 数值模拟 CFD k-ε模型 RNGk-ε模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

复杂工程设计综合评价系统研究 被引量：12

9

作者 俞国燕 郑时雄 黄平 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2001年第1期4-6,9,共4页

在建立一个综合评价系统关键技术的基础上 ,指出模糊综合评价方法与神经网络结合的综合评价方法是对复杂工程设计行之有效的一种方法。最后 ,提出了一个针对复杂系统设计的智能综合评价决策支持系统(ICEDSS)的框架结构 。

关键词 多目标决策 模糊综合评价 评价指标 ICEDSS 工程设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向现代制造领域的决策支持系统研究 被引量：6

10

作者 俞国燕 赖朝安 +1 位作者 郑时雄 孙延明 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2001年第11期16-18,共3页

在当前DSS发展的基础上 ,本文根据现代制造模式的特点 ,研究了面向现代制造领域的DSS应具备的协调机制、功能、结构、系统层次与实现方式 。

关键词 DSS 智能化 知识获取 制造业 决策支持系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进YOLOv7的网箱网衣破损识别方法 被引量：5

11

作者 俞国燕 苏锦萍 +3 位作者 陈泽佳 陈帅兴 陈其菠 吴振陆 《渔业现代化》 CSCD 2023年第4期126-136,共11页

网箱网衣极易破损,一旦破损未及时修补,会给养殖户造成巨大的经济损失。为实现智能化网箱网衣破损检测,本研究提出一种基于改进YOLOv7的网箱网衣破损识别方法。该方法通过在Backbone网络使用gnConv结构、Neck网络引入SimAM模块来提升模... 网箱网衣极易破损,一旦破损未及时修补,会给养殖户造成巨大的经济损失。为实现智能化网箱网衣破损检测,本研究提出一种基于改进YOLOv7的网箱网衣破损识别方法。该方法通过在Backbone网络使用gnConv结构、Neck网络引入SimAM模块来提升模型表达能力更好聚焦网衣破损处的特征,提高模型的检测精度。Backbone网络使用深度可分离卷积,并减少激活函数和改变卷积步长,同时在Neck网络利用Bottleneck模块使用1×1卷积核的特点和使用性能更佳的Mish激活函数重构模型,以减少参数量和运算成本,实现模型检测速度的提升及尺寸的压缩。通过消融试验和对比试验结果显示,YOLOv7-C3NeHX比原YOLOv7算法的平均精度提高了3.1个百分点,精确率、召回率与F 1值分别提升了0.5、4.2与3个百分点,检测速度达到了232.56FPS,GFLOPs和模型尺寸分别占原YOLOv7的38.2%和94.3%。研究表明,改进模型能有效提高识别效率和部署的灵活性,为智能网衣修补机器人的研发提供技术支持。 展开更多

关键词 网衣破损 精准实时识别 目标检测 视觉系统 智能网衣修补机器人

在线阅读 下载PDF 职称材料

柔性装配系统规划设计研究 被引量：4

12

作者 俞国燕 郑时雄 黄平 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2000年第8期1-3,共3页

在系统研究柔性装配系统规划设计内容的基础上 ,从产品的整个生命周期出发 ,建立了柔性装配系统并行设计系统的整体约束网络模型。最后根据系统设计涉及因素多且相互制约的特点 ,提出结合领域知识和遗传算法的人机一体优化策略对柔性装... 在系统研究柔性装配系统规划设计内容的基础上 ,从产品的整个生命周期出发 ,建立了柔性装配系统并行设计系统的整体约束网络模型。最后根据系统设计涉及因素多且相互制约的特点 ,提出结合领域知识和遗传算法的人机一体优化策略对柔性装配系统进行规划设计。 展开更多

关键词 柔性装配系统 约束网络 遗传算法 规划设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ASP模式的产品设计支持系统开发 被引量：5

13

作者 俞国燕 郑时雄 孙延明 《机床与液压》 北大核心 2002年第5期34-36,共3页

分析了基于网络的现代产品设计支持系统开发的关键问题 ,利用ASP模式构建产品设计支持系统开发的结构框架。整个开发模式为不同层次的产品设计参与成员提供一集成人机智能与人人智能的设计支持系统 。

关键词 ASP 产品设计支持系统 DSS 智能集成 网络化制造

在线阅读 下载PDF 职称材料

人机一体交互优化搜索研究 被引量：3

14

作者 俞国燕 郑时雄 孙延明 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期918-920,共3页

分析了全盘机器自动化寻优方法在解决复杂工程优化问题时的不足 ,将面向对象技术与模型库技术相结合 ,形成一种自然的人机交互方式 ,实现人机一体优化 ,使设计师可参与、控制优化搜索的全过程。

关键词 搜索 人机一体交互优化 遗传算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多智能代理的机械产品创新设计支持系统研究 被引量：2

15

作者 俞国燕 赖朝安 +1 位作者 郑时雄 孙延明 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2002年第4期33-35,共3页

针对知识供应对现代机械产品创新设计的重要性 ,对创新设计所需的各种知识源及知识表示方式进行了研究 ,提出了基于异地协同设计的创新设计知识供应链 ,并探讨了一个可集成各类分布、异构知识的基于多智能代理的创新设计支持系统的功能... 针对知识供应对现代机械产品创新设计的重要性 ,对创新设计所需的各种知识源及知识表示方式进行了研究 ,提出了基于异地协同设计的创新设计知识供应链 ,并探讨了一个可集成各类分布、异构知识的基于多智能代理的创新设计支持系统的功能、结构及其实现方式。 展开更多

关键词 知识供应 多智能代理 机械产品 创新设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

带自适应动态变异和二次变异的差分进化算法 被引量：1

16

作者 俞国燕 李鹏 +1 位作者 何真 王筱珍 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期987-993,共7页

为解决差分进化算法在解决多目标优化问题时的多样性与收敛性之间的平衡维持难题,首先提出了一种基于自适应动态变异和非支配解二次变异的改进差分进化算法。该算法的核心是将前N代进化的群体多样性值作为多样性判别准则,根据群体多样... 为解决差分进化算法在解决多目标优化问题时的多样性与收敛性之间的平衡维持难题,首先提出了一种基于自适应动态变异和非支配解二次变异的改进差分进化算法。该算法的核心是将前N代进化的群体多样性值作为多样性判别准则,根据群体多样性变化情况自适应地选择对应的变异算子产生新个体;其次提出通过对所存档Pareto非支配解进行二次变异来增加新个体解群的优解质量和数量,以同时改进算法的多样性和收敛速度。仿真结果表明,与标准差分进化算法和改进的基于分类排序的Pareto遗传算法相比,所提算法在收敛性、分布性与分散度性能指标上都有较好的表现,多样性和收敛性之间的平衡维持能力则远优于另两种算法。 展开更多

关键词 差分进化算法 多目标优化 自适应动态变异 二次变异 种群多样性

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向工程广义优化的人机一体优化策略研究 被引量：2

17

作者 俞国燕 郑时雄 +1 位作者 黄平 孙延明 《机床与液压》 北大核心 2001年第1期9-10,40,共3页

本文在分析工程广义优化是解决现代复杂制造系统设计的基础上，指出人机一体优化策略是解决广义优化设计的有效途径；探讨了人机一体优化系统的体系结构及系统建立应解决的几个关键问题，最后给出了人机一体优化系统的工作过程示意图，... 本文在分析工程广义优化是解决现代复杂制造系统设计的基础上，指出人机一体优化策略是解决广义优化设计的有效途径；探讨了人机一体优化系统的体系结构及系统建立应解决的几个关键问题，最后给出了人机一体优化系统的工作过程示意图，为实现面向工程的广义优化提供了一种新思路。 展开更多

关键词 复杂工程 优化设计 广义优化 人机一体优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

人机协同的交互进化产品概念设计方法研究 被引量：6

18

作者 俞国燕 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期1873-1879,共7页

为解决当前进化算法尚难完全模拟人类智能进行产品概念设计这一问题,提出了一种结合人机智能的交互协同进化方法,进行产品概念设计。利用面向对象与数据库两种技术,实现了产品设计的柔性建模,并借助交互可视化技术,使设计师通过对变量... 为解决当前进化算法尚难完全模拟人类智能进行产品概念设计这一问题,提出了一种结合人机智能的交互协同进化方法,进行产品概念设计。利用面向对象与数据库两种技术,实现了产品设计的柔性建模,并借助交互可视化技术,使设计师通过对变量、约束、进化策略与目标权值的动态调整,在建模、搜索与评价的设计全过程实现人机协同的交互进化。最后,利用遗传算法与基于实例的推理技术,开发了人机协同的交互进化产品概念设计系统,并将其应用于注塑模结构优化设计,实例验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 进化算法 人机协同 交互进化 遗传算法 基于实例的推理

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于XGBoost-LightGBM-LSTM的风机齿轮箱轴承故障预警 被引量：11

19

作者 俞国燕 李少伟 董晔弘 《轴承》 北大核心 2023年第6期140-145,共6页

针对风电机组齿轮箱温度预测准确性较低,泛化能力差的问题,提出一种极端梯度提升树(XGBoost)、轻量梯度提升机(LightGBM)和长短时记忆网络(LSTM)加权融合的组合模型对齿轮箱轴承温度进行预测。采用灰色关联度(GRA)选取与齿轮箱轴承密切... 针对风电机组齿轮箱温度预测准确性较低,泛化能力差的问题,提出一种极端梯度提升树(XGBoost)、轻量梯度提升机(LightGBM)和长短时记忆网络(LSTM)加权融合的组合模型对齿轮箱轴承温度进行预测。采用灰色关联度(GRA)选取与齿轮箱轴承密切相关的特征参数作为组合预测模型的输入,利用训练好的组合模型预测齿轮箱轴承正常工作温度,计算与实际温度值之间的残差,并用滑动时间窗口设置预警阈值,从而进行齿轮箱轴承故障预警。通过江苏某海上风场5 MW风机实际数据验证表明,该组合模型对风电机组齿轮箱轴承温度预测精度较好,并能提前进行故障预警。 展开更多

关键词 滚动轴承 风电轴承 风力发电机组 滑动窗口 残差 故障 预警

在线阅读 下载PDF 职称材料

复杂工程柔性建模方法研究 被引量：1

20

作者 俞国燕 郑时雄 孙延明 《机床与液压》 北大核心 2002年第2期40-41,153,共3页

本文在系统分析约束网络这种柔性建模方法的基础上,重点研究了如何将约束网络转化为一种动态的、高柔性的计算机模型,提出结合面向对象与数据库技术来建立复杂工程的柔性计算机模型,其应用取得了较好的效果。

关键词 柔性建模 约束网络 面向对象 计算机模型 产品设计 并行工程

在线阅读 下载PDF 职称材料