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基于改进轻量级深度卷积神经网络的果树叶片分类及病害识别模型设计 被引量：3
1
作者 买买提·沙吾提 李荣鹏 +2 位作者 蔡和兵 赵明 梁嘉曦 《森林工程》 北大核心 2025年第2期277-287,共11页
新疆是中国重要的林果产业基地,特色林果业是区域经济发展的重要组成部分。为预防果树病害制约林果业发展,设计一款归一化注意力(normalization-based attention module,NAM)轻量级深度卷积神经网络(MobileNet-V2)果树叶片分类及病害识... 新疆是中国重要的林果产业基地,特色林果业是区域经济发展的重要组成部分。为预防果树病害制约林果业发展,设计一款归一化注意力(normalization-based attention module,NAM)轻量级深度卷积神经网络(MobileNet-V2)果树叶片分类及病害识别模型。其中融入轻量型的归一化注意力机制,提高模型对特征信息的敏感度,使模型关注显著性特征。同时,将L1正则化(L1 regularization或losso)添加到损失函数中,对权重进行稀疏性惩罚,抑制非显著性权重。试验结果表明,在叶片分类中,模型对自构建植物叶片病害识别数据集(Plant Village)、混合数据集的分类结果均表现良好,准确率分别达到97.05%、98.73%、94.91%,具有较好的泛化能力。在病害识别中,MobileNet-V2 NAM模型实现94.55%的识别准确率,高于深度卷积神经网络(AlexNet)、视觉几何群网络(VGG16)经典卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)模型,且模型参数量只有3.56 M。MobileNet-V2 NAM在具有良好准确率同时保持了较低的模型参数量,为深度学习模型嵌入到移动设备提供技术支持。 展开更多
关键词 新疆 果树分类 病害识别 归一化注意力轻量级深度卷积神经网络(MobileNet-V2 NAM) 归一化注意力机制
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基于车载成像与深度卷积神经网络的地表残膜识别方法 被引量：1
2
作者 吕继东 翟志强 +3 位作者 孟庆建 苗璐鹏 陈悦 张若宇 《农业机械学报》 北大核心 2025年第5期26-37,70,共13页
针对残膜回收机实际作业过程中存在多种相似非目标场景干扰,目标场景图像背景复杂且地表残膜尺寸小、破碎度大、无固定轮廓导致残膜覆盖率难以准确评估的问题,提出基于车载成像和深度卷积神经网络的地表残膜识别方法。构建了一种基于多... 针对残膜回收机实际作业过程中存在多种相似非目标场景干扰,目标场景图像背景复杂且地表残膜尺寸小、破碎度大、无固定轮廓导致残膜覆盖率难以准确评估的问题,提出基于车载成像和深度卷积神经网络的地表残膜识别方法。构建了一种基于多重特征增强的SE-DenseNet-DC分类模型,在DenseNet121模型每个稠密块的非线性组合函数前后引入通道注意力机制增强有效特征信息通道的权重,然后引入多尺度串联空洞卷积替换原始模型第1层卷积提升感受野并保持细节敏感度,实现目标场景图像的有效提取;构建了一种基于细节信息增强和多尺度特征融合的CDC-TransUnet分割模型,在TransUnet模型的编码器部分引入CBAM模块提取更加细微和精确的全局特征,在跳跃连接部分引入DAB模块融合多尺度语义信息并弥补编码和解码阶段特征之间的语义差距,然后在解码器部分引入CCAF模块减少上采样丢失的细节信息,实现目标场景图像复杂背景中地表残膜的精准分割。试验结果表明,SE-DenseNet-DC分类模型对目标场景图像的分类准确率、查准率、查全率和F1值分别达到96.26%、91.54%、94.49%和92.83%,CDC-TransUnet分割模型对目标场景图像中地表残膜分割平均交并比(MIOU)达到77.17%,模型预测残膜覆盖率与人工标注残膜覆盖率决定系数(R^(2))为0.92,均方根误差(RMSE)为0.23%,平均相对误差为2.95%,单幅图像评估时间平均为0.54 s。本文方法在残膜回收机回收后地表残膜覆盖率监测评估中具有较高的准确率和较快的推理速度,为残膜回收机回收质量实时准确评估提供技术支撑。 展开更多
关键词 棉田 残膜回收 车载成像 深度卷积神经网络 识别
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基于深度卷积和多层尺度特征融合的冠脉造影图像血管分割
3
作者 许洋 翟楠楠 +2 位作者 倪维臻 谭强 王金甲 《中国生物医学工程学报》 北大核心 2025年第1期34-42,共9页
冠状动脉造影是诊疗冠心病等心血管疾病的一种重要手段,快速而准确的血管分割对诊疗心血管疾病具有十分重要的意义。针对现有冠状动脉造影血管分割算法对细微血管的分割能力不强、分割血管的连通性较差、抗噪声及伪影能力弱等问题,本研... 冠状动脉造影是诊疗冠心病等心血管疾病的一种重要手段,快速而准确的血管分割对诊疗心血管疾病具有十分重要的意义。针对现有冠状动脉造影血管分割算法对细微血管的分割能力不强、分割血管的连通性较差、抗噪声及伪影能力弱等问题,本研究吸取了Transformer结构长距离依赖与跨域跳转连接的优点,分别采用上下文分层聚合和多尺度特征融合的方法,对U型分割网络进行改进,称HAM-UNet。首先,采取必要的图像预处理方法,对原有的冠脉造影图像进行一些特征强化,并扩大了实验数据;然后,将预处理好的图片以HAM-UNet的方法进行分割。编码器同时结合深度卷积与残差结构,可以高效的捕获全局特征并有效增强网络细节感知力,提升分割精度的同时提高分割连通性。解码器进行了多尺度的特征融合,并且加入上采样跳转连接,网络的全局感知得到提高,有效降低了无关信息的影响。所使用数据集来自于天津市医科大学总医院的221张图像和秦皇岛市第一医院的494张图像,在两个数据集上,HAM-UNet算法的准确率分别为0.983和0.998,IOU分别为0.857和0.908,Dice分数分别为0.842和0.883;综合分割性能比U-Net和Att-UNet等算法有较大提升。 展开更多
关键词 图像分割 冠脉造影图像分割 U-Net 深度卷积 多层尺度融合
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基于深度卷积神经网络的雷达伺服转台消隙策略
4
作者 鲍子威 吴影生 房景仕 《雷达科学与技术》 北大核心 2025年第1期101-108,118,共9页
精密雷达伺服转台传动机构会随着装备不断运行使用逐渐磨损,表现为齿隙随着机构的磨损逐渐增大。传统双电机消隙控制策略能够消除齿隙,但该策略需要基于控制经验及装备初始传动机构齿隙一次性配置完成,这会导致随着机构磨损消隙效果逐... 精密雷达伺服转台传动机构会随着装备不断运行使用逐渐磨损,表现为齿隙随着机构的磨损逐渐增大。传统双电机消隙控制策略能够消除齿隙,但该策略需要基于控制经验及装备初始传动机构齿隙一次性配置完成,这会导致随着机构磨损消隙效果逐渐变差,影响雷达跟踪精度。针对此缺陷,本文提出一种基于深度卷积神经网络(DCNN)的精密雷达伺服转台消隙策略,通过采集位置闭环传动轴振动数据,利用连续小波变换(CWT)得到时频图,作为DCNN训练输入,训练后得到识别模型,最后根据模型识别出伺服转台传动机构磨损程度来调整双电机消隙控制的偏置电流和拐点电流,通过对比实验验证了调整后消隙效果优于传统消隙方式,极大提高装备运行的可靠性,降低雷达伺服转台的维护成本。 展开更多
关键词 深度卷积神经网络 精密雷达伺服转台 双电机消隙 可靠性
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深度卷积网络下船舶航行遥感影像信息提取方法
5
作者 白磊 张君君 冯乃勤 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第8期171-175,共5页
船舶航行遥感影像信息提取中,由于影像摄取面积大且背景复杂,在图像分割阶段,仅依赖于光谱信息而忽略了空间关系,会导致分割结果边缘不连续。为此,提出深度卷积网络下船舶航行遥感影像信息提取方法。通过图像配准对船舶航行遥感影像展... 船舶航行遥感影像信息提取中,由于影像摄取面积大且背景复杂,在图像分割阶段,仅依赖于光谱信息而忽略了空间关系,会导致分割结果边缘不连续。为此,提出深度卷积网络下船舶航行遥感影像信息提取方法。通过图像配准对船舶航行遥感影像展开预处理,考虑空间关系采用WGMM-MRF模型对船舶航行影像进行分割处理,确保分割结果边缘具备连续性。构建深度卷积神经网络,基于深度特征提取和变化区域判别策略,将WGMM-MRF分割后的船舶航行图像作为输入,实现船舶航行遥感影像信息提取。实验结果表明,所提方法的提取精度最高达到了0.93,损失程度最高仅为0.04,具备较高的实际应用价值。 展开更多
关键词 深度卷积神经网络 船舶航行 遥感影像 WGMM-MRF模型
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基于多种深度卷积神经网络模型的汉族青少年儿童肘关节X线骨龄推断 被引量：1
6
作者 李丹阳 周慧明 +4 位作者 万雷 刘太昂 李远喆 汪茂文 王亚辉 《法医学杂志》 北大核心 2025年第1期48-58,共11页
目的探讨适用于我国汉族青少年儿童肘关节X线图像的深度学习骨龄自动推断模型,并评估其性能。方法采集我国华东、华南、华中、西北地区6.00~<16.00周岁汉族青少年儿童肘关节正位X线图像943例(男性517例,女性426例),采用3种实验方案(... 目的探讨适用于我国汉族青少年儿童肘关节X线图像的深度学习骨龄自动推断模型,并评估其性能。方法采集我国华东、华南、华中、西北地区6.00~<16.00周岁汉族青少年儿童肘关节正位X线图像943例(男性517例,女性426例),采用3种实验方案(方案一:将预处理后的上述图像直接输入回归模型;方案二:以“肘关节重点骨骼标注”作为标签训练分割网络,将分割后的图像输入回归模型;方案三:以“肘关节全部骨骼标注”作为标签训练分割网络,将分割后的图像输入回归模型)进行肘关节X线骨龄预测。针对分割任务,从U-Net、UNet++和TransUNet中遴选出最优网络模型作为分割网络;针对回归任务,选择VGG16、VGG19、InceptionV2、InceptionV3、ResNet34、ResNet50、ResNet101和DenseNet121模型进行骨龄预测。采用随机抽样的方法抽取80%样本(754例)作为训练集和验证集,用于模型拟合和超参数的调整;20%(189例)作为内部测试集,用于测试训练后模型性能。另采集104例同源6.00~<16.00周岁汉族青少年儿童肘关节正位X线图像作为外部测试集。通过比较模型预测年龄与真实生活年龄之间的平均绝对误差(mean absolute error,MAE)、均方根误差(root mean square error,RMSE)、_(±0.7岁)的准确率(P_(±0.7岁))、_(±1.0岁)的准确率(P_(±1.0岁)),并绘制雷达图、散点图、热力图评估模型的性能。结果按照方案三的方法进行分割时,UNet++模型在学习率为0.0001时的分割损失为0.0004,准确率为93.8%,模型分割性能优异。在内部测试集中,DenseNet121模型采用该分割方法的模型预测结果最优,MAE、P_(±0.7岁)、P_(±1.0岁)分别为0.83岁、70.03%、84.30%。在外部测试集中,DenseNet121模型采用方案三的结果最优,平均MAE为0.89岁、平均RMSE为1.00岁。结论对青少年儿童肘关节X线图像进行骨龄自动推断时,分割网络推荐使用UNet++模型,DenseNet121模型在采用方案三时的性能最优。使用分割网络,特别是以包括肱骨远端、桡骨近端、尺骨近端全部肘关节作为标注区域的分割网络能提高肘关节X线骨龄推断的准确性。 展开更多
关键词 法医人类学 年龄推断 X线图像 肘关节 深度卷积神经网络 分割网络 青少年 儿童
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基于深度卷积收缩网络的汽辅泵故障诊断
7
作者 刘丙月 赵新文 +2 位作者 姜佳行 曾利民 万舒 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第3期94-98,共5页
辅助给水汽动泵(汽辅泵)作为核电站专设安全设施,在保障核电站安全可靠地停堆、减轻事故后果方面发挥着重要作用。因此,针对核电现场汽辅泵运行特点,提出了一种基于深度卷积收缩网络(deep convolutional shrinkage network,DCSN)模型的... 辅助给水汽动泵(汽辅泵)作为核电站专设安全设施,在保障核电站安全可靠地停堆、减轻事故后果方面发挥着重要作用。因此,针对核电现场汽辅泵运行特点,提出了一种基于深度卷积收缩网络(deep convolutional shrinkage network,DCSN)模型的汽辅泵故障诊断方法。该方法首先针对汽辅泵压力、转速等参数数据,按照一定尺寸将采集的时间序列状态信号矩阵化,构成了多故障类型的故障样本;然后,将软阈值模块嵌入卷积神经网络(convolutional neural network,CNN),构建了DCSN模型用于故障诊断;最后,利用核电厂全范围模拟机中的故障数据集合,对所提出方法进行验证。研究结果表明:与CNN模型相比,所提出的DCSN模型具有更优越的性能。 展开更多
关键词 汽辅泵 故障诊断 深度卷积收缩网络 卷积神经网络 软阈值化
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基于差分进化和深度卷积神经网络的遥感图像融合方法
8
作者 朱澳临 陈应霞 《现代电子技术》 北大核心 2025年第19期9-16,共8页
针对遥感图像融合中存在特征信息提取不足、重要参数需要手工设置的问题,文中提出一种基于差分进化和深度卷积神经网络(CNN)的遥感图像融合方法——DETNet。首先,DETNet设计了一种具有双分支、双层和双向的网络结构,以分层和双向的方式... 针对遥感图像融合中存在特征信息提取不足、重要参数需要手工设置的问题,文中提出一种基于差分进化和深度卷积神经网络(CNN)的遥感图像融合方法——DETNet。首先,DETNet设计了一种具有双分支、双层和双向的网络结构,以分层和双向的方式将全色(PAN)图像的潜在多尺度空间细节注入到多光谱(MS)图像中。在三双结构中,采用了基于层次域的多级损失函数对多层结果进行约束。然后,基于多分辨率分析(MRA)法设计了嵌入DETNet中的CNN模块(MRAB),同时在模块中引入空间注意力机制,使网络更关注输入图像中的空间特征。接着,考虑到需要在不同尺度上注入不同对象,采用了多尺度卷积特征提取块(MSCB)对网络进行深化和扩展,以提高网络的非线性拟合能力。最后,依据多级损失函数确立目标函数,通过组合差分进化(CoDE)算法优化目标函数,避免陷入局部最优,从而保证融合质量。实验结果表明,采用DETNet方法得到的融合图像在空间细节信息和光谱细节方面均优于其他方法。 展开更多
关键词 遥感图像融合 组合差分进化优化 深度卷积神经网络 全色图像 多光谱图像 多尺度卷积特征提取块 目标函数
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基于深度卷积神经网络的产品无损分级检测方法
9
作者 孙雯 张龙青 《激光杂志》 北大核心 2025年第2期251-256,共6页
为实现自动化生产、优化产品分级,提高生产效率和产品质量控制水平,研究基于深度卷积神经网络的产品无损分级检测方法。依据激光吸收光谱技术原理,设计一种近红外激光吸收光谱采集装置,利用该装置采集待测产品的近红外激光吸收光谱;采用... 为实现自动化生产、优化产品分级,提高生产效率和产品质量控制水平,研究基于深度卷积神经网络的产品无损分级检测方法。依据激光吸收光谱技术原理,设计一种近红外激光吸收光谱采集装置,利用该装置采集待测产品的近红外激光吸收光谱;采用Savitzky-Golay方法对采集到的吸收光谱实施预处理,降低光谱之间的干扰,增强光谱的纯净度与灵敏度;构建包含4层隐含层的深度卷积神经网络模型,将交叉熵作为代价函数,对该网络模型实施反向传播训练,将经过预处理的待测产品近红外激光吸收光谱输入至训练好的深度卷积神经网络模型中,其输出的结果即待测产品的无损分级检测结果。实验表明,该方法可以有效实现产品的无损分级检测,针对不同类型的产品分级识别率可达97%以上,检测耗时最高为1.11 s,其检测效率更高。 展开更多
关键词 近红外激光 吸收光谱 吸光度 图像预处理 深度卷积神经网络 无损分级检测
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基于深度卷积神经网络算法和先验知识构建冠心病患者大鱼际望诊模型的思路与方法 被引量：5
10
作者 刘大胜 李玉坤 +4 位作者 赵志伟 孙晨格 杨伟 王丽颖 韩学杰 《中华中医药学刊》 CAS 北大核心 2024年第5期17-19,共3页
基于全息理论的中医望诊可以辅助诊断西医疾病,但目前中医望诊主要依靠名老中医药专家的经验传承,存在望诊客观化、标准化程度不够,缺乏行业内认可度高的望诊转化技术的问题。而望诊融合人工智能信息化技术,可以提升中医望诊客观化、标... 基于全息理论的中医望诊可以辅助诊断西医疾病,但目前中医望诊主要依靠名老中医药专家的经验传承,存在望诊客观化、标准化程度不够,缺乏行业内认可度高的望诊转化技术的问题。而望诊融合人工智能信息化技术,可以提升中医望诊客观化、标准化的水平,可以有效地降低疾病的恶化率和病死率,促进中医望诊经验的转化。据此,结合前期开展的大鱼际特征与冠心病关系研究,得出大鱼际望诊可以用于冠心病早期预警筛查。以大鱼际望诊和冠心病之间的关系为例,将先验知识和深度卷积神经网络算法深度融合,将特征提取和分类合为一体,利用深度学习端对端的显著特点,输入观察到的原始大鱼际图像像素数据或信息,通过对大鱼际照片的大量深度学习,构建冠心病患者的关键特征要素,融合先验知识后,输出是否为冠心病的分类结果,中间为深层的网络结构。这一思路将提出一种中医望诊客观化、标准化的智能化算法,促进中医望诊经验的转化思路与方法,以提高基层群众的疾病预警筛查能力,服务“健康中国”战略。 展开更多
关键词 图像信息 深度卷积神经网络 先验知识 大鱼际望诊 冠心病
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基于深度卷积神经网络的频高图特征提取研究 被引量：3
11
作者 鲁转侠 华彩成 +6 位作者 冯健 蔚娜 王岳松 冯静 娄鹏 王严 李春晓 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3290-3300,共11页
本文提出了一种利用深度卷积神经网络的频高图特征提取方法,在频高图不同层回波信息标记的基础上,构建包含降采样部分和上采样部分的频高图回波识别网络模型,实现了频高图不同回波信息自动识别.利用试验获取的频高图数据,通过人工对频... 本文提出了一种利用深度卷积神经网络的频高图特征提取方法,在频高图不同层回波信息标记的基础上,构建包含降采样部分和上采样部分的频高图回波识别网络模型,实现了频高图不同回波信息自动识别.利用试验获取的频高图数据,通过人工对频高图中电离层不同层的回波信息分别标记,生成网络模型样本数据集.以随机方式,选取样本数据集80%的数据作为训练数据,其余数据作为测试数据.经网络模型训练和测试,结果显示网络模型能够自动有效地识别测试频高图中不同层的回波信息.在此基础上,结合数字图像处理中的腐蚀算法和连通域思想,针对性地设计滤波器,滤除已识别回波信息中的噪声、干扰、多跳回波,能够实现测试频高图特征参数的有效提取.并且通过与传统方法比较,该方法特征提取精度整体上优于传统方法,可为频高图特征的自动、精确提取提供一种新的技术方法. 展开更多
关键词 频高图 深度卷积神经网络 临界频率
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基于深度卷积神经网络的电力系统故障预测 被引量：1
12
作者 朱燕芳 闫磊 +3 位作者 常康 赵文娜 李远 徐利美 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第S01期179-185,共7页
通过对深度卷积神经网络的深入研究,提出基于深度卷积神经网络的电力系统故障预测方法,保障系统安全运行。采用广域测量系统测量每个支路与节点,将获得的功率与关键特征值分别作为深度卷积神经网络模型输入、输出,训练这2个数据,并使用... 通过对深度卷积神经网络的深入研究,提出基于深度卷积神经网络的电力系统故障预测方法,保障系统安全运行。采用广域测量系统测量每个支路与节点,将获得的功率与关键特征值分别作为深度卷积神经网络模型输入、输出,训练这2个数据,并使用深度卷积神经网络AlexNet分析输入数据与输出数据的映射关系,建立基于深度卷积神经网络的电力系统故障预测模型,通过特征值分组、振荡模式筛选、数据预处理、模型训练和模型评估,实现电力系统运行状态评估,完成电力系统故障预测。实验结果说明:该方法的关键特征值计算结果与实际结果基本一致,可靠性高;使用正则化可提升模型泛化效果,防止模型过拟合;与其余方法的准确率和误报率指标相比,所提方法的准确率高达99.52%,误报率为1.16%,综合评价指标较高,评估效果优势显著。 展开更多
关键词 深度卷积 神经网络 电力系统 故障预测 AlexNet
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基于轻量化深度卷积循环网络的MVS方法 被引量：1
13
作者 佘维 孔祥基 +2 位作者 郭淑明 田钊 李英豪 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期11-18,共8页
针对基于深度学习的MVS方法存在网络参数量大、显存占用较高的问题,提出一种基于轻量化深度卷积循环网络的MVS方法。首先,采用轻量化多尺度特征提取网络提取图像的高层语义特征图,构建稀疏代价体减小计算体积;其次,使用卷积循环网络对... 针对基于深度学习的MVS方法存在网络参数量大、显存占用较高的问题,提出一种基于轻量化深度卷积循环网络的MVS方法。首先,采用轻量化多尺度特征提取网络提取图像的高层语义特征图,构建稀疏代价体减小计算体积;其次,使用卷积循环网络对代价体进行正则化,一次平面扫描完成正则化过程,减少显存占用;最后,通过深度图扩展模块扩展稀疏深度图为稠密深度图,并结合优化算法保证重建精度。在DTU数据集上与最近的方法进行对比,包括传统MVS方法Camp、Furu、Tola、Gipuma,基于深度学习的MVS方法SurfaceNet、PU-Net、MVSNet、R-MVSNet、Point-MVSNet、Fast-MVSNet、GBI-Net、TransMVSNet。实验结果表明:所提方法在精度上与其他方法保持较小差距的前提下,能够将预测时显存开销降低至3.1 GB。 展开更多
关键词 轻量化 深度卷积循环网络 MVS方法 正则化 DTU数据集
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基于格拉姆角场与深度卷积生成对抗网络的行星齿轮箱故障诊断 被引量：9
14
作者 古莹奎 石昌武 陈家芳 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第1期111-118,共8页
针对行星齿轮箱故障诊断中样本分布不均衡所引起的模型泛化能力差及诊断精度低等问题,采用格拉姆角场图像编码技术和深度卷积生成对抗网络相结合进行数据增强,融合AlexNet卷积神经网络进行故障诊断。将采集到的一维振动信号转化为格拉... 针对行星齿轮箱故障诊断中样本分布不均衡所引起的模型泛化能力差及诊断精度低等问题,采用格拉姆角场图像编码技术和深度卷积生成对抗网络相结合进行数据增强,融合AlexNet卷积神经网络进行故障诊断。将采集到的一维振动信号转化为格拉姆角场图,按比例划分训练集与测试集,将训练集样本与随机向量输入到深度卷积生成对抗网络模型中,交替训练生成器与判别器,达到纳什平衡,生成与原始样本类似的生成样本,从而实现故障样本的增广。用原始样本与生成的增广样本训练卷积神经网络分类模型,完成行星齿轮箱的故障识别。实验结果表明,所提方法能够有效提升样本不均衡条件下的行星齿轮箱故障诊断精度,使之达到99.15%,且能使收敛速度更快。 展开更多
关键词 故障诊断 格拉姆角场 深度卷积生成对抗网络 卷积神经网络 行星齿轮箱
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基于深度卷积测量网络的滚动轴承压缩域故障特征提取方法 被引量：4
15
作者 林慧斌 王洪畅 习慈羊 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期485-496,共12页
压缩感知可有效降低机械状态监测信号的数据存储和传输压力,而现有压缩感知方法在故障诊断的应用中存在压缩效率低下、信号重构过程缓慢等问题。本文利用自编码网络与压缩感知的对应关系,提出了一种基于深度卷积测量网络的滚动轴承压缩... 压缩感知可有效降低机械状态监测信号的数据存储和传输压力,而现有压缩感知方法在故障诊断的应用中存在压缩效率低下、信号重构过程缓慢等问题。本文利用自编码网络与压缩感知的对应关系,提出了一种基于深度卷积测量网络的滚动轴承压缩域故障特征提取方法。针对无噪声的故障信号样本难以获取的问题,提出一种利用故障机理构建数据集的方法,利用该仿真数据集训练得到的模型适用于不同工况下的实测轴承信号。构造网络层数由所需要的信号压缩率确定、隐含层与原信号的频率呈对应关系的深度卷积去噪自编码网络。截取训练完备的编码子网络(即深度卷积测量网络)代替传统的观测矩阵对滚动轴承振动信号进行压缩测量,实现压缩域的故障特征提取。仿真分析验证了所提数据集构造方法及压缩域特征提取方法的有效性。滚动轴承实验信号分析进一步验证了采用所提方法训练得到的深度卷积测量网络具有很好的泛化性,且能够在压缩率远低于传统压缩感知方法的情况下有效地提取轴承故障特征成分并进行故障诊断。 展开更多
关键词 故障诊断 滚动轴承 故障特征提取 压缩感知 深度卷积测量网络
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深度卷积语义分割网络在农田遥感影像分类中的对比研究——以河套灌区为例 被引量：3
16
作者 苏腾飞 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2024年第4期210-217,共8页
在现代化农业生产管理中,不同类型作物的空间分布是重要的农情信息。从卫星遥感影像中识别农田种类,是获取该类信息的基本途径之一。虽然目前用户可选择的遥感影像地物识别算法较为丰富,但进行可靠的农田分类依旧具有一定的挑战性。该... 在现代化农业生产管理中,不同类型作物的空间分布是重要的农情信息。从卫星遥感影像中识别农田种类,是获取该类信息的基本途径之一。虽然目前用户可选择的遥感影像地物识别算法较为丰富,但进行可靠的农田分类依旧具有一定的挑战性。该文选取了3类具有代表性的深度卷积语义分割模型,包括UNet,ResUNet和SegNext,对比其在河套灌区高分二号遥感影像上的作物分类性能。在3类算法的框架内,共实现了9种具有不同复杂度的模型,以分析各个网络结构在农田遥感影像作物分类中的性能差异,从而为后续的相关模型研究提供一些优化思路与实验基础。实验结果说明,具有6层网络结构的UNet取得了最高的总精度(88.74%),而6层SegNext的精度最差(84.33%);具有最高模型复杂度的是ResUNet,但对于研究数据集,这类算法的过拟合现象最为严重;在计算效率方面,ResUNet也显著低于另外2类算法。 展开更多
关键词 深度卷积 语义分割 农田分类 河套灌区
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融合深度卷积神经网络和Swin Transformer的露天矿遥感图像超分辨率重建 被引量：1
17
作者 聂雅琳 王海军 +1 位作者 石念峰 刘保罗 《金属矿山》 北大核心 2024年第12期240-245,共6页
针对现有露天矿遥感图像超分辨率重建模型提取特征能力弱、特征利用不充分的问题,提出了一种融合深度卷积神经网络和Swin Transformer网络的露天矿遥感图像超分辨率重建方法。首先,利用卷积神经网络和Swin Transformer网络将露天矿遥感... 针对现有露天矿遥感图像超分辨率重建模型提取特征能力弱、特征利用不充分的问题,提出了一种融合深度卷积神经网络和Swin Transformer网络的露天矿遥感图像超分辨率重建方法。首先,利用卷积神经网络和Swin Transformer网络将露天矿遥感图像映射到全局和局部特征空间,充分提取遥感图像的深层特征;然后,构造了一种基于注意力机制的多尺度特征融合网络,实现遥感图像局部和全局特征的深度融合,强化有效特征表达的区分能力;最后,将深度融合特征作为超分辨率解码模块的输入,重建出高分辨率的露天矿遥感图像。通过在自建露天矿区图像数据集和开源数据集上进行测试,试验结果表明:与当前主流的图像超分辨率重建算法相比,所提方法重构出的超分辨率图像具有较好的视觉感知,在均方根误差方面也低于其他对比方法。 展开更多
关键词 露天矿 超分辨率重建 深度卷积神经网络 Swin Transformer
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基于深度卷积网络的二维波达方向估计方法 被引量：1
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作者 袁野 张伟科 许左宏 《电讯技术》 北大核心 2024年第4期497-503,共7页
为了提高信号波达方向估计技术的实时性和简便性,设计了一种适用于估计均匀圆阵多信号波达方向的深度卷积网络。由阵列观测数据得到的协方差矩阵被当作是包含实部和虚部两个通道的图像,将其当作是卷积神经网络的输入张量,便可以通过训... 为了提高信号波达方向估计技术的实时性和简便性,设计了一种适用于估计均匀圆阵多信号波达方向的深度卷积网络。由阵列观测数据得到的协方差矩阵被当作是包含实部和虚部两个通道的图像,将其当作是卷积神经网络的输入张量,便可以通过训练网络来提取包含在信号协方差矩阵中的波达方向细微特征,从而实现准确快速地同时对多个入射信号的方向进行估计的目的。仿真结果表明,设计的深度卷积网络能够很好地完成二维信号波达方向估计。相比于现有估计方法,卷积网络给出的结果更加精确,且算法相对稳定。因此,提出的深度卷积网络在多目标方位识别与跟踪领域具有潜在的工程应用价值。 展开更多
关键词 均匀圆阵(UCA) 波达方向(DOA)估计 深度卷积网络(DCN) 人工智能 图像分类
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轻量化深度卷积神经网络设计研究进展 被引量：6
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作者 周志飞 李华 +3 位作者 冯毅雄 陆见光 钱松荣 李少波 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第22期1-17,共17页
轻量化设计是解决深度卷积神经网络(deep convolutional neural network,DCNN)对设备性能和硬件资源依赖性的流行范式,轻量化的目的是在不牺牲网络性能的前提下,提高计算速度和减少内存占用。综述了DCNN的轻量化设计方法,着重回顾了近年... 轻量化设计是解决深度卷积神经网络(deep convolutional neural network,DCNN)对设备性能和硬件资源依赖性的流行范式,轻量化的目的是在不牺牲网络性能的前提下,提高计算速度和减少内存占用。综述了DCNN的轻量化设计方法,着重回顾了近年来DCNN的研究进展,包括体系设计和模型压缩两大轻量化策略,深入比较了这两类方法的创新性、优势与局限性,并探讨了支撑轻量化模型的底层框架。此外,对轻量化网络已经成功应用的场景进行了描述,并对DCNN轻量化的未来发展趋势进行了预测,旨在为深度卷积神经网络的轻量化研究提供有益的见解和参考。 展开更多
关键词 深度卷积神经网络 轻量化 体系设计 模型压缩
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基于深度卷积生成式对抗网络的船型特征认知与条件生成方法 被引量：1
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作者 杜林 李胜忠 +3 位作者 李广年 舒跃辉 刘子祥 赵峰 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1162-1174,共13页
船体型值与图片一样也是序列相关型数据,所以用于生成图片的神经网络模型也能生成船型数据。由于船舶种类繁多、需求复杂,本文研究重点从船舶水线上下、船艏、舯、艉等区域位置特征,和船舶设计中普遍存在球艏、尾轴、艏部外板升高等全... 船体型值与图片一样也是序列相关型数据,所以用于生成图片的神经网络模型也能生成船型数据。由于船舶种类繁多、需求复杂,本文研究重点从船舶水线上下、船艏、舯、艉等区域位置特征,和船舶设计中普遍存在球艏、尾轴、艏部外板升高等全局几何特征的条件生成需求出发,训练条件深度卷积生成式对抗网络模型(Con⁃ditional Deep Convolutional Generative Adversarial Networks)来实现两种特征的条件认知与生成。首先,将实现船型区域位置特征与全局几何特征的条件生成作为目标,分别建立条件深度卷积生成式对抗网络模型;然后,针对两类特征设置若干从易到难的不同分割方案和特征种类,使神经网络能够循序渐进地完成条件生成任务;最后,通过对训练过程和生成结果进行对比,初步证明所研究方法用于解决船型特征条件生成问题的可行性。本研究延续了作者之前的研究成果,属于基于计算机视觉技术的船型智能设计方法领域,旨在进一步探索引入人工智能实现船型智能设计的可行性方法。 展开更多
关键词 船型智能设计 深度卷积生成式对抗网络 计算机视觉
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