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基于视觉-惯导信息融合的采场支架姿态感知方法
1
作者
邢轲轲
程敬义
+5 位作者
许忠鑫
万志军
薛民体
闫万梓
包阔
易俊杰
《工矿自动化》
北大核心
2025年第3期32-38,共7页
针对目前采场支架姿态感知中惯导方法存在漂移误差大、解算精度低,以及视觉方法存在相机易受粉尘与设备遮挡而位姿识别误差大等问题,提出了一种基于视觉-惯导信息融合的采场支架姿态感知方法。首先将四特征点红外标靶固定于支架底座凸台...
针对目前采场支架姿态感知中惯导方法存在漂移误差大、解算精度低,以及视觉方法存在相机易受粉尘与设备遮挡而位姿识别误差大等问题,提出了一种基于视觉-惯导信息融合的采场支架姿态感知方法。首先将四特征点红外标靶固定于支架底座凸台,将双目相机分别固定于支架顶梁与掩护梁,采用基于Canny-最小二乘法的靶标识别方法和基于四特征点的BA-PnP算法解算顶梁、掩护梁相对底座的俯仰角、横滚角。然后将惯性测量单元固定于液压支架顶梁、掩护梁、底座,通过惯性测量单元中MEMS陀螺仪和加速度计的互补滤波方法解算顶梁、掩护梁、底座在世界坐标系下的俯仰角、横滚角。最后将视觉系统解算的姿态角与惯导解算的姿态角进行扩展卡尔曼滤波多源信息融合,利用视觉信息的低频稳定性抑制惯性测量单元的累计误差,得到精确的采场支架姿态。采用基于视觉、惯导和视觉-惯导信息融合3种支架姿态感知方法进行对比实验,结果表明:①初始静止状态下,3种方法的精度均较高,但随着支架运行循环次数增加,基于视觉、惯导的感知结果逐渐偏离真值。②基于视觉、惯导和视觉-惯导信息融合方法的顶梁相对底座的俯仰角感知均方根误差分别为0.201,0.190,0.081°,掩护梁相对底座的俯仰角感知均方根误差分别为0.340,0.297,0.162°。③基于视觉-惯导信息融合方法解算的液压支架立柱伸缩长度的均方根误差为13.682 mm,满足现场需求。基于视觉-惯导信息融合的采场支架姿态感知方法可为液压支架智能化控制提供更准确的姿态参数。
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关键词
液压支架
姿态
感知
视觉惯导信息融合
惯性测量单元
扩展卡尔曼滤波
光束平差-透视点定位
姿态估计算法
IMU
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职称材料
人工智能辅助姿态识别和运动处方的研究
被引量:
2
2
作者
孔令凯
王森
《现代电子技术》
北大核心
2024年第4期139-142,共4页
推进体育核心素养有效转化和成功落实,提高体育在中考的分数占比,是当前我国学校体育现代化建设和革新的重点和抓手。为应对目标任务繁重而体育资源有限的问题,针对立定跳远、引体向上等中学生普遍开展的体测内容,采用人工智能技术研究...
推进体育核心素养有效转化和成功落实,提高体育在中考的分数占比,是当前我国学校体育现代化建设和革新的重点和抓手。为应对目标任务繁重而体育资源有限的问题,针对立定跳远、引体向上等中学生普遍开展的体测内容,采用人工智能技术研究能够有效评估和辅助提高学生基础动作训练水平的姿态评鉴和处方系统。研究内容包括标准动作模型的建立、现场动作采集及与标准动作的对比判定、生成学生动作改进建议三部分,最终形成一套智能的基础体育动作识别、标准程度评估和体质提升建议系统。
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关键词
体育教育
运动动作
人工智能
动作采集
运动处方
动作识别
姿态估计算法
标准程度评估
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职称材料
行人重识别模型的多任务损失设计
3
作者
白宗文
张哲
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2024年第2期400-408,共9页
行人重识别是一项利用计算机视觉技术判断图像中是否存在特定行人的任务。为研究Re-ID模型使用身份标签不能有效地学习不同行人之间的相似局部外观问题,提出了一种基于多任务损失的Re-ID方法。首先,通过主干网络提取全局特征以及局部特...
行人重识别是一项利用计算机视觉技术判断图像中是否存在特定行人的任务。为研究Re-ID模型使用身份标签不能有效地学习不同行人之间的相似局部外观问题,提出了一种基于多任务损失的Re-ID方法。首先,通过主干网络提取全局特征以及局部特征,借助姿态估计算法检测行人身体部位,将身体部位的特征与局部特征组进行融合形成人体姿态引导特征;其次,通过多任务损失方法指导模型对人体姿态引导特征以及全局特征进行优化,从而增强模型对遮挡以及不具有区分性局部外观的鲁棒性。结果表明:多任务损失方法在Occluded-Duke、Market 1501和DukeMTMC-reID数据集上的mAP/Rank-1的精度分别达到了59.7%/67.9%,88.4%/94.9%和80.6%/89.9%。为避免训练集与测试集数据之间分布的差异性导致预训练模型产生次优检索结果的问题,提出了一种基于图卷积网络的重排序方法,该方法利用图卷积算子在图上将行人的最近邻特征传播,从而优化了每个图像的表示,以获得更优的检索结果。
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关键词
行人重识别
姿态估计算法
多任务损失
图卷积算子
重排序
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职称材料
基于MEMS传感器的运动辅助训练系统
被引量:
1
4
作者
赵文楠
王明磊
《现代电子技术》
2022年第4期50-54,共5页
针对传统运动辅助训练系统存在的运动辅助训练方法匮乏、教练的指导效率低的问题,文中提出一种基于MEMS传感器的运动辅助训练系统。利用MEMS传感器的工作原理,通过运动辅助训练系统逻辑框架设计和运动辅助训练传感器设计完成系统的硬件...
针对传统运动辅助训练系统存在的运动辅助训练方法匮乏、教练的指导效率低的问题,文中提出一种基于MEMS传感器的运动辅助训练系统。利用MEMS传感器的工作原理,通过运动辅助训练系统逻辑框架设计和运动辅助训练传感器设计完成系统的硬件设计。同时,通过提取运动轨迹特征并结合卡尔曼滤波方法,对运动员手臂运动姿态角进行计算,对运动员姿态估计算法进行设计,最终完成系统的软件设计,从而实现运动辅助训练系统的设计。实验测试结果表明,基于MEMS传感器的运动辅助训练系统不仅可以增加运动辅助训练方法的数量,还可以提高教练的指导效率,从而大大提高运动辅助训练系统的性能。文中设计系统对运动捕捉技术的推广和其在辅助训练领域的应用具有重要意义。
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关键词
运动辅助训练
MEMS传感器
运动轨迹
姿态
角计算
姿态估计算法
特征提取
系统测试
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职称材料
题名
基于视觉-惯导信息融合的采场支架姿态感知方法
1
作者
邢轲轲
程敬义
许忠鑫
万志军
薛民体
闫万梓
包阔
易俊杰
机构
中国矿业大学矿业工程学院
中国矿业大学信息与控制工程学院
出处
《工矿自动化》
北大核心
2025年第3期32-38,共7页
基金
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51604267)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2022XSCX21)。
文摘
针对目前采场支架姿态感知中惯导方法存在漂移误差大、解算精度低,以及视觉方法存在相机易受粉尘与设备遮挡而位姿识别误差大等问题,提出了一种基于视觉-惯导信息融合的采场支架姿态感知方法。首先将四特征点红外标靶固定于支架底座凸台,将双目相机分别固定于支架顶梁与掩护梁,采用基于Canny-最小二乘法的靶标识别方法和基于四特征点的BA-PnP算法解算顶梁、掩护梁相对底座的俯仰角、横滚角。然后将惯性测量单元固定于液压支架顶梁、掩护梁、底座,通过惯性测量单元中MEMS陀螺仪和加速度计的互补滤波方法解算顶梁、掩护梁、底座在世界坐标系下的俯仰角、横滚角。最后将视觉系统解算的姿态角与惯导解算的姿态角进行扩展卡尔曼滤波多源信息融合,利用视觉信息的低频稳定性抑制惯性测量单元的累计误差,得到精确的采场支架姿态。采用基于视觉、惯导和视觉-惯导信息融合3种支架姿态感知方法进行对比实验,结果表明:①初始静止状态下,3种方法的精度均较高,但随着支架运行循环次数增加,基于视觉、惯导的感知结果逐渐偏离真值。②基于视觉、惯导和视觉-惯导信息融合方法的顶梁相对底座的俯仰角感知均方根误差分别为0.201,0.190,0.081°,掩护梁相对底座的俯仰角感知均方根误差分别为0.340,0.297,0.162°。③基于视觉-惯导信息融合方法解算的液压支架立柱伸缩长度的均方根误差为13.682 mm,满足现场需求。基于视觉-惯导信息融合的采场支架姿态感知方法可为液压支架智能化控制提供更准确的姿态参数。
关键词
液压支架
姿态
感知
视觉惯导信息融合
惯性测量单元
扩展卡尔曼滤波
光束平差-透视点定位
姿态估计算法
IMU
Keywords
hydraulic support posture perception
visual-inertial information fusion
inertial measurement unit
extended Kalman filter
bundle adjustment-perspective point posture estimation algorithm
IMU
分类号
TD355.4 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
人工智能辅助姿态识别和运动处方的研究
被引量:
2
2
作者
孔令凯
王森
机构
中移(成都)信息通信科技有限公司
出处
《现代电子技术》
北大核心
2024年第4期139-142,共4页
文摘
推进体育核心素养有效转化和成功落实,提高体育在中考的分数占比,是当前我国学校体育现代化建设和革新的重点和抓手。为应对目标任务繁重而体育资源有限的问题,针对立定跳远、引体向上等中学生普遍开展的体测内容,采用人工智能技术研究能够有效评估和辅助提高学生基础动作训练水平的姿态评鉴和处方系统。研究内容包括标准动作模型的建立、现场动作采集及与标准动作的对比判定、生成学生动作改进建议三部分,最终形成一套智能的基础体育动作识别、标准程度评估和体质提升建议系统。
关键词
体育教育
运动动作
人工智能
动作采集
运动处方
动作识别
姿态估计算法
标准程度评估
Keywords
school physical education
motor action
artificial intelligence
action acquisition
exercise prescription
action recognition
attitude estimation algorithm
evaluation of standard degree
分类号
TN915.5-34 [电子电信—通信与信息系统]
TP391.44 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
行人重识别模型的多任务损失设计
3
作者
白宗文
张哲
机构
延安大学物理与电子信息学院
出处
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2024年第2期400-408,共9页
基金
国家自然科学基金项目(62266045)。
文摘
行人重识别是一项利用计算机视觉技术判断图像中是否存在特定行人的任务。为研究Re-ID模型使用身份标签不能有效地学习不同行人之间的相似局部外观问题,提出了一种基于多任务损失的Re-ID方法。首先,通过主干网络提取全局特征以及局部特征,借助姿态估计算法检测行人身体部位,将身体部位的特征与局部特征组进行融合形成人体姿态引导特征;其次,通过多任务损失方法指导模型对人体姿态引导特征以及全局特征进行优化,从而增强模型对遮挡以及不具有区分性局部外观的鲁棒性。结果表明:多任务损失方法在Occluded-Duke、Market 1501和DukeMTMC-reID数据集上的mAP/Rank-1的精度分别达到了59.7%/67.9%,88.4%/94.9%和80.6%/89.9%。为避免训练集与测试集数据之间分布的差异性导致预训练模型产生次优检索结果的问题,提出了一种基于图卷积网络的重排序方法,该方法利用图卷积算子在图上将行人的最近邻特征传播,从而优化了每个图像的表示,以获得更优的检索结果。
关键词
行人重识别
姿态估计算法
多任务损失
图卷积算子
重排序
Keywords
person re-identification
pose estimation algorithm
multi-task loss
graph convolution operators
reranking
分类号
TP751 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于MEMS传感器的运动辅助训练系统
被引量:
1
4
作者
赵文楠
王明磊
机构
燕山大学
出处
《现代电子技术》
2022年第4期50-54,共5页
基金
河北省自然科学基金(F2019202337)
2020年度河北省社会科学发展研究项目(20200503137)。
文摘
针对传统运动辅助训练系统存在的运动辅助训练方法匮乏、教练的指导效率低的问题,文中提出一种基于MEMS传感器的运动辅助训练系统。利用MEMS传感器的工作原理,通过运动辅助训练系统逻辑框架设计和运动辅助训练传感器设计完成系统的硬件设计。同时,通过提取运动轨迹特征并结合卡尔曼滤波方法,对运动员手臂运动姿态角进行计算,对运动员姿态估计算法进行设计,最终完成系统的软件设计,从而实现运动辅助训练系统的设计。实验测试结果表明,基于MEMS传感器的运动辅助训练系统不仅可以增加运动辅助训练方法的数量,还可以提高教练的指导效率,从而大大提高运动辅助训练系统的性能。文中设计系统对运动捕捉技术的推广和其在辅助训练领域的应用具有重要意义。
关键词
运动辅助训练
MEMS传感器
运动轨迹
姿态
角计算
姿态估计算法
特征提取
系统测试
Keywords
sports assistant training
MEMS sensor
motion trajectory
attitude angle calculation
attitude estimation algorithm
feature extraction
system testing
分类号
TN876-34 [电子电信—信息与通信工程]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于视觉-惯导信息融合的采场支架姿态感知方法
邢轲轲
程敬义
许忠鑫
万志军
薛民体
闫万梓
包阔
易俊杰
《工矿自动化》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
人工智能辅助姿态识别和运动处方的研究
孔令凯
王森
《现代电子技术》
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
行人重识别模型的多任务损失设计
白宗文
张哲
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于MEMS传感器的运动辅助训练系统
赵文楠
王明磊
《现代电子技术》
2022
1
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职称材料
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