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基于旋转目标检测和双目视觉的大闸蟹质量估算方法
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作者 段青玲 张宇航 +2 位作者 孔铭瑞 许冠华 刘颖斐 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期575-584,672,共11页
准确估算大闸蟹质量对于大闸蟹生长状况监测、养殖密度控制、投饵量确定和产量预测等具有重要作用。现有大闸蟹质量估算方法通常使用单目相机,依赖参照物进行真实体尺校正,且图像中大闸蟹背甲角度不固定容易导致目标检测精度低等问题,... 准确估算大闸蟹质量对于大闸蟹生长状况监测、养殖密度控制、投饵量确定和产量预测等具有重要作用。现有大闸蟹质量估算方法通常使用单目相机,依赖参照物进行真实体尺校正,且图像中大闸蟹背甲角度不固定容易导致目标检测精度低等问题,限制了其在实际养殖环境中的应用。针对上述问题,提出了一种基于旋转目标检测和双目视觉的大闸蟹质量估算方法。通过双目相机采集大闸蟹图像;构建基于SSP-YOLO v7(SK-SimCSPSPPF-ProbIoU-YOLO v7)的大闸蟹背甲旋转目标检测模型,在主干部分引入SK(Selective kernel)注意力机制,使用SimCSPSPPF(Simplified cross stage partial spatial pyramid pooling fast)优化空间金字塔池化,使用ProbIoU损失函数(Probabilistic intersection over union)计算旋转框回归损失,增强特征提取能力的同时减少计算量,有效提高了旋转目标检测精度;对大闸蟹双目图像进行三维重建,通过欧氏距离公式计算大闸蟹背甲体尺;最后构建基于粒子群算法优化的PSO-XGBoost(Particle swarm optimization-eXtreme gradient boosting)模型,实现不同性别大闸蟹质量估算。在自建数据集上进行测试,本文提出的背甲旋转目标检测模型mAP0.5为99.46%,模型参数量为7.321×10~6,浮点运算量为1.6684×1011,帧率为39 f/s;基于PSO-XGBoost的质量估算模型对于公蟹均方根误差为8.549 g,平均绝对误差为6.172 g,决定系数为0.946,对于母蟹均方根误差为6.902 g,平均绝对误差为5.175 g,决定系数为0.955。结果表明本文方法能够实现大闸蟹质量估算,为大闸蟹生长状况监测和智能化养殖提供技术支持。 展开更多
关键词 大闸蟹 旋转目标检测 双目视觉 质量估算 极端梯度提升树
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双目视觉下基于NGBoost的鱼体质量估算方法 被引量:1
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作者 郑亚澎 张璐 刘尊续 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期294-302,共9页
鱼体质量对于评判鱼类生长状况、促进精准投喂和提高水产养殖效益至关重要。为实现精准无损的鱼体质量估算,本文提出一种基于双目相机的双维度特征提取和自然梯度提升(Natural gradient boosting,NGBoost)方法。首先通过双目相机获取鱼... 鱼体质量对于评判鱼类生长状况、促进精准投喂和提高水产养殖效益至关重要。为实现精准无损的鱼体质量估算,本文提出一种基于双目相机的双维度特征提取和自然梯度提升(Natural gradient boosting,NGBoost)方法。首先通过双目相机获取鱼体图像,并进行相机标定和图像校正操作;其次利用图像处理技术对校正后的图像分割获得鱼体目标,提取出鱼体目标的二维特征;在此基础上进行立体匹配获得鱼体视差图,提取鱼体左右图像的对应关键匹配点,并利用三角变换原理计算三维空间特征点坐标,实现鱼体目标三维特征的提取;最后采用基于NGBoost的方法预测出鱼体质量。本文不仅提取二维平面特征,还提取体长、体宽和鱼体深度比值三维空间特征,实现了鱼体多维特征的提取,丰富了模型的特征表示,解决了单平面维度特征导致的质量预测不准确问题。本文以鲫鱼为实验对象,在真实数据集上进行实验,结果表明,平均绝对误差为0.0063 kg,均方根误差为0.0087 kg,决定系数为0.9287。此外,与多种质量估算方法进行对比,本文方法的各评价指标均有较大幅度提升,能够较为准确地预测出鱼体质量。 展开更多
关键词 水产养殖 鱼体质量估算 双维度特征提取 深度比值 自然梯度提升
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南岭国家级自然保护区地上粗木质残体质量估算模型构建
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作者 段懿芳 李超荣 +5 位作者 李兆佳 林芳 林玉华 曾滢静 李广玮 李华盛 《林业与环境科学》 2024年第4期64-69,共6页
为了更好地支撑广东南岭国家级自然保护区以及附近森林生态系统碳储量和碳汇估算,研究采用广东南岭国家级自然保护区海拔400~1800 m之间阔叶林和针阔混交林中采集的300个粗木质残体(Coarse wood debris,CWD)样品,以分解等级和体积参数... 为了更好地支撑广东南岭国家级自然保护区以及附近森林生态系统碳储量和碳汇估算,研究采用广东南岭国家级自然保护区海拔400~1800 m之间阔叶林和针阔混交林中采集的300个粗木质残体(Coarse wood debris,CWD)样品,以分解等级和体积参数为自变量构建CWD质量估算模型。CWD样品平均直径3.332~5.919 cm,平均长度1.55~2.80 m,平均密度0.150~0.224 g·cm^(-3)。尽管直径、长度和密度在个体和样地之间的差异较大,但总体上不随海拔和森林类型而变化,代表性较好。CWD分解等级对样品特征有显著影响,样品密度随分解等级增加而下降。建立的模型拟合度高,分解等级和体积参数均能有效解释CWD质量变化。 展开更多
关键词 粗木质残体 质量估算 亚热带常绿阔叶林
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机翼载荷传递结构的质量估算 被引量:4
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作者 吴炎烜 范宁军 Komarov V.A. 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期19-23,共5页
为了在机翼设计的初始阶段,给出比较准确的结构质量估算,在承载因子的基础上,结合变满应力理论与有限元技术,提出了一种采用承载因子系数进行质量估算的方法,并给出了其在桁条蒙皮式机翼结构中的应用方案.以5种外形相同但内部载荷传递... 为了在机翼设计的初始阶段,给出比较准确的结构质量估算,在承载因子的基础上,结合变满应力理论与有限元技术,提出了一种采用承载因子系数进行质量估算的方法,并给出了其在桁条蒙皮式机翼结构中的应用方案.以5种外形相同但内部载荷传递结构不同的三角机翼为例,质量估算结果表明:在机翼设计的初始阶段,此方法不仅可以估算和比较不同承载结构方案的效率,同时也能预测出其相对更为准确的结构质量. 展开更多
关键词 结构质量估算 变满应力 有限元法 承载因子 承载因子系数
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基于多维度特征和LightGBM的大闸蟹质量估算方法 被引量:4
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作者 段青玲 陈鑫 +2 位作者 许冠华 樊宇星 张玉玲 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期353-360,共8页
大闸蟹是我国特有的名优水产养殖品种,其质量既是确定投喂量的重要依据,亦是评判其生长状况、品质等级的重要指标。为了准确估算蟹体质量,提出一种基于多维度特征和轻量梯度提升机(Light gradient boosting machine,LightGBM)的大闸蟹... 大闸蟹是我国特有的名优水产养殖品种,其质量既是确定投喂量的重要依据,亦是评判其生长状况、品质等级的重要指标。为了准确估算蟹体质量,提出一种基于多维度特征和轻量梯度提升机(Light gradient boosting machine,LightGBM)的大闸蟹质量估算方法。首先通过相机获取蟹体图像,其次采用图像处理技术对图像进行分割以获取背甲图像,然后提取背甲二值图像的几何特征构成形状特征(Shape features,SF);提取不同颜色空间背甲图像的各通道分量值构成颜色特征(Color features,CF),并采用标定法计算特征值;最后采用基于LightGBM的方法预测大闸蟹质量。本文根据色泽表征其发育状况,提取背甲颜色特征与形状特征构成多维度特征,解决单一形状特征导致预测精度不高的问题;提取背甲轮廓比值作为形状特征,有效降低随机调整相机高度对特征值稳定性的影响;在真实数据集上进行预测,结果表明平均绝对误差(MAE)为2.751 g,均方根误差(RMSE)为3.680 g,决定系数R~2为0.949。并与SF-LightGBM、SF3-LightGBM、area-OLS、MF-BPNN和MF-SVM质量估算方法进行对比,本文方法的各评价指标的性能均有较大幅度提升,能够较准确地估算出大闸蟹蟹体质量。 展开更多
关键词 大闸蟹 水产养殖 质量估算 多维度特征 LightGBM
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基于无人机图像的中华绒螯蟹质量估算研究 被引量:1
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作者 宦娟 李明宝 +3 位作者 徐宪根 曾一鸣 史兵 张勤兰 《海洋渔业》 CSCD 北大核心 2021年第6期740-750,共11页
为解决中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)质量依靠人工测量时工作量大、应激反应强及测量精度不高等问题,提出了一种基于无人机图像的中华绒螯蟹质量估算方法。利用无人机拍摄中华绒螯蟹图像,通过图像处理技术提取中华绒螯蟹甲壳特征,计... 为解决中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)质量依靠人工测量时工作量大、应激反应强及测量精度不高等问题,提出了一种基于无人机图像的中华绒螯蟹质量估算方法。利用无人机拍摄中华绒螯蟹图像,通过图像处理技术提取中华绒螯蟹甲壳特征,计算甲壳面积,将甲壳面积和中华绒螯蟹质量作为参数,利用数据拟合的方法建立质量估算模型。实验结果表明,幂函数回归模型更符合中华绒螯蟹质量估算的要求,模型决定系数R2为0.9678(P<0.01),在测试样本中的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、相关系数(R)分别为14.4722、17.6186、0.9465,精度符合估算要求。基于无人机图像的中华绒螯蟹质量估算方法,可以为中华绒螯蟹的投喂、分级捕获和养殖密度调控等提供良好的指导作用。 展开更多
关键词 中华绒螯蟹 水产养殖 无人机 图像处理 数据拟合 质量估算
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水平起降两级入轨系统的质量估算方法及应用 被引量:3
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作者 姜亚中 蒋崇文 +1 位作者 高振勋 李椿萱 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期473-478,共6页
针对近地轨道运输任务,考虑不同飞行阶段的推阻特性差异和不同发动机模态的比冲变化,提出了适用于水平起降两级入轨(TSTO,Two Stage To Orbit)天地往返运输系统的质量估算方法.以8 t有效载荷为任务需求,对比研究了涡轮基组合循环动力-... 针对近地轨道运输任务,考虑不同飞行阶段的推阻特性差异和不同发动机模态的比冲变化,提出了适用于水平起降两级入轨(TSTO,Two Stage To Orbit)天地往返运输系统的质量估算方法.以8 t有效载荷为任务需求,对比研究了涡轮基组合循环动力-可重复使用火箭(TBCC-RR,Turbine Based Combined Cycle-Reusable Rocket)、火箭基组合循环动力-可重复使用火箭(RBCC-RR,Rocket Based Combined Cycle-Reusable Rocket)和可重复使用火箭-可重复使用火箭(RR-RR,Reusable Rocket-Reusable Rocket)方案,分析了级间分离点、一级飞行器推阻比和一级飞行器结构质量分数等参数对设计结果的影响.研究结果表明,级间分离点设计对TSTO总体方案影响很大,若使用RBCC型飞行器作为第1级,建议在超燃冲压模态后即进行两级分离;TBCC-RR方案比RBCC-RR方案起飞总质量更小,但RBCC-RR方案一级飞行器结构质量更小;减小TSTO系统起飞总质量的最有效途径是减小飞行器的结构质量分数,其次是提高飞行器的推阻比. 展开更多
关键词 两级入轨 概念设计 质量估算 涡轮基组合动力 火箭基组合动力
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一种基于质量估算的空间数据流聚类算法研究 被引量:1
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作者 樊超 李宏伟 +1 位作者 朱燕 施方林 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第9期2700-2702,2713,共4页
针对传统的基于网格密度的数据流聚类方法丢失数据的空间位置特性的缺陷,提出了一种基于质量估算(mass estimation)的空间数据流聚类方法。通过h:d树进行空间划分,可将到达数据映射到不同的划分区域,在树得到质量(mass)的基础上,进行各... 针对传统的基于网格密度的数据流聚类方法丢失数据的空间位置特性的缺陷,提出了一种基于质量估算(mass estimation)的空间数据流聚类方法。通过h:d树进行空间划分,可将到达数据映射到不同的划分区域,在树得到质量(mass)的基础上,进行各子区域的密度推算的同时引入衰减因子,以及在线动态维护微簇,可精确反映空间数据流的演化信息。该方法在真实数据与模拟数据的综合实验中验证了算法的聚类效果与高效率性,并通过与传统数据流聚类算法的对比,进一步体现出其在聚类效果上的优势。该方法能够在保证较低的时间复杂度的基础上,更好地保留数据的空间位置特性,因而能够更好地适应空间数据流聚类的需求。 展开更多
关键词 空间数据挖掘 空间数据流 数据流聚类 质量估算 空间划分
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基于动态K&C试验台的独立悬架簧下质量估算方法 被引量:4
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作者 薛海龙 冯金芝 +2 位作者 林阳 杨晓俊 高琦 《农业装备与车辆工程》 2017年第5期21-25,共5页
簧下质量对于汽车的安全性和舒适性有着重要影响。基于单轴动态K&C(Kinematic and Compliance)试验台架,以白噪声信号作为激励,对某乘用车进行了垂向动态激励试验。通过建立四分之一悬架模型,以轮胎垂向位移和轮芯垂向位移分别作为... 簧下质量对于汽车的安全性和舒适性有着重要影响。基于单轴动态K&C(Kinematic and Compliance)试验台架,以白噪声信号作为激励,对某乘用车进行了垂向动态激励试验。通过建立四分之一悬架模型,以轮胎垂向位移和轮芯垂向位移分别作为悬架模型的输入量和输出量,提出了一种簧下质量估算的试验方法。 展开更多
关键词 独立悬架 簧下质量估算 动态K&C 白噪声激励
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羊绒针织品质量估算方法研究 被引量:2
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作者 王霞 《针织工业》 北大核心 2014年第4期27-29,共3页
针对羊绒针织品外贸中常见的羊绒产品质量估算不准确,打板一次成功率低的问题,结合长期生产经验,提出一种新的羊绒针织品质量估算方法。基于羊绒针织品单件质量、单位面积质量、整件衣服面积、附件质量、辅料质量的阐述,推导出用于羊绒... 针对羊绒针织品外贸中常见的羊绒产品质量估算不准确,打板一次成功率低的问题,结合长期生产经验,提出一种新的羊绒针织品质量估算方法。基于羊绒针织品单件质量、单位面积质量、整件衣服面积、附件质量、辅料质量的阐述,推导出用于羊绒针织品质量估算的Excel公式,利用此公式和日常积累的工艺参数,可以很方便地对给定款式及尺寸要求的羊绒针织品质量进行估算。并以一款圆领女套衫为例,说明如何利用该公式计算单件羊绒针织品质量,从而给出合理报价,为羊绒生产企业提供参考。 展开更多
关键词 羊绒针织品 质量估算 单件质量 EXCEL公式
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日光温室基质培生菜鲜质量无损估算方法 被引量:10
11
作者 刘林 苑进 +1 位作者 张岩 刘雪美 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期230-240,共11页
设施栽培中作物鲜质量动态变化作为生长发育的指示性特征,是蔬菜长势无损监测的重要指标之一。水培蔬菜通过离水直接称量实现长势无损监测,但是土培或基质培无法通过直接鲜质量称量实现生长过程的无损测量。本文提出了基于表型特征参数... 设施栽培中作物鲜质量动态变化作为生长发育的指示性特征,是蔬菜长势无损监测的重要指标之一。水培蔬菜通过离水直接称量实现长势无损监测,但是土培或基质培无法通过直接鲜质量称量实现生长过程的无损测量。本文提出了基于表型特征参数和生长过程环境参数融合的鲜质量估算方法,用于日光温室环境下基质培生菜个体和群体的鲜质量无损估算。首先,监测生菜全生命周期的环境参数,采集第1批次生菜生长过程中的多样本图像和部分样本鲜质量,提取样本图像中不同生长期生菜的形状、颜色、纹理等特征,计算环境信息中的累积辐热积等参数。然后,利用高斯过程回归方法建立表型参数和环境参数与生菜鲜质量的关系模型。最后,采集第2批次生菜群体的样本数据,基于上述模型预测生菜3个生长阶段的个体和群体鲜质量,以验证鲜质量估算模型的泛化能力和可靠性。结果表明,与支持向量机、线性回归、岭回归和神经网络相比,高斯过程模型的决定系数R 2为0.9493,相对误差的均值和标准差分别为11.50%和11.21%。模型泛化能力试验中,生菜群体鲜质量比个体鲜质量的预测相对误差的平均值小(3个生长阶段分别相差4.44、5.71、5.89个百分点),且随着群体数量增加,群体鲜质量预测的相对误差的均值和标准差逐渐减小。本鲜质量估算方法预测的群体鲜质量数据可为基质培绿叶菜类作物的栽培管理决策提供数据支撑。 展开更多
关键词 生菜 质量估算 高斯过程回归 作物表型 长势无损监测 日光温室
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一种在线估算卷筒纸质量大小的程序模块设计
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作者 王永江 张宏 巴东云 《中国造纸》 CAS 北大核心 2008年第4期76-76,共1页
利用Visual Basic开发一个模块,可以实现在线估算卷筒纸质量而不必把纸卷卸下来再称量。不但可以计算卷筒纸处于任意纸张厚度的质量,而且还可以打印出"纸张厚度与纸卷贡量对照表",直接查表获得纸卷质量。
关键词 VB 卷筒纸 在线 质量估算
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基于精细模式气溶胶与WRF模式估算PM_(2.5)质量浓度
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作者 韦耿 侯钰俏 +1 位作者 韩佳媚 查勇 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2021年第2期66-74,共9页
将气象要素加入到基于气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)的近地面大气颗粒物浓度估算是目前热门的技术手段之一。获取了江苏省南京市2014年3月—2019年2月期间的AOD,精细模式分数(fine-mode fraction,FMF)和PM_(2.5)质量浓度数... 将气象要素加入到基于气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)的近地面大气颗粒物浓度估算是目前热门的技术手段之一。获取了江苏省南京市2014年3月—2019年2月期间的AOD,精细模式分数(fine-mode fraction,FMF)和PM_(2.5)质量浓度数据,并结合天气研究和预报(weather research and forecast,WRF)模式得到的气象模拟数据,对南京市PM_(2.5)的质量浓度进行反演。结果表明,相比于AOD与PM_(2.5)进行相关性分析,通过FMF校正得到的精细气溶胶光学厚度AODf与PM_(2.5)的相关性分析能够取得更高的拟合系数,R2最高达到0.40。利用随机森林模型,引入含不同高度的气象因子对PM_(2.5)质量浓度建立反演模型,得到的拟合系数与各误差指标均优于仅含近地面气象因子的模型,表明PM_(2.5)质量浓度受到多因子共同作用的影响,能较好地为利用多源数据反演PM_(2.5)质量浓度提供依据和参考。 展开更多
关键词 MODIS FMF WRF模式 PM_(2.5) 质量浓度估算
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引入源-样品距离影响的主动中子多重性质量反演公式 被引量:1
14
作者 朱剑钰 黄孟 赵德山 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期137-142,共6页
主动中子多重性计数测量方法是常用的核材料质量无损测量方法,已广泛应用于核材料衡算、核安保测量与军控核查等领域。我们通过对JMCT中子-光子输运程序的二次开发,实现了对经典点模型铀样品质量估算实验的数值模拟,并提出了改进的铀样... 主动中子多重性计数测量方法是常用的核材料质量无损测量方法,已广泛应用于核材料衡算、核安保测量与军控核查等领域。我们通过对JMCT中子-光子输运程序的二次开发,实现了对经典点模型铀样品质量估算实验的数值模拟,并提出了改进的铀样品质量计算公式。该算法可以显著降低本实验中源-样品耦合与源中子反照等作用对铀样品质量估算精度的影响。建立了主动中子多重性计数测量探测系统模型和32个铀样品半球壳模型,模拟得到了与铀样品距离不同的DT源和AmLi源主动中子多重性计数,利用数值模拟手段检验了质量估算算法的有效性。数值模拟结果表明,改进的铀质量估算算法可以使质量估算的平均偏差率降低到10%以下。 展开更多
关键词 中子多重性计数 质量估算 铀金属部件 军控核查
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空间轨道转移飞行器推进系统静态仿真分析 被引量:2
15
作者 陈朝 黄敏超 《火箭推进》 CAS 2007年第6期22-27,共6页
采用模块化方法建立了空间轨道转移飞行器推进系统的静态数学模型,用C语言开发出对应静态模型的仿真计算软件,应用该软件分别对N2O4/MMH、N2O4/UDMH、LO2/LH2、LO2/RP-1等推进剂组合推进系统进行静态仿真计算,并把计算结果导入相关质量... 采用模块化方法建立了空间轨道转移飞行器推进系统的静态数学模型,用C语言开发出对应静态模型的仿真计算软件,应用该软件分别对N2O4/MMH、N2O4/UDMH、LO2/LH2、LO2/RP-1等推进剂组合推进系统进行静态仿真计算,并把计算结果导入相关质量模型,估算各系统在特定条件下的质量,再对上述几种推进系统进行单干扰因素分析,确定了敏感度较大的干扰因素。 展开更多
关键词 推进系统 静态数学模型 质量估算 干扰因素
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基于COQUALMO的缺陷预测与校准工具的设计与实现
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作者 库燕 杨叶 李奇 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第14期3185-3188,3325,共5页
软件缺陷预测对软件质量的保证和提高起着重要的作用,是软件项目管理中不可或缺的一部分。COQUALMO作为一种较成熟的缺陷预测模型技术,其应用目前都是基于电子表格,手工录入工作量较大,且没有自动校准功能,本地化应用有误差。针对该问题... 软件缺陷预测对软件质量的保证和提高起着重要的作用,是软件项目管理中不可或缺的一部分。COQUALMO作为一种较成熟的缺陷预测模型技术,其应用目前都是基于电子表格,手工录入工作量较大,且没有自动校准功能,本地化应用有误差。针对该问题,以最小二乘法与算术平均值法对两个子模型系数进行校准,设计并实现了COQUALMO本地校准自动化工具,方便组织用户使用。使用真实数据进行测试,测试结果表明了该模型在本地校准后缺陷预测的准确度与稳定性。 展开更多
关键词 建设性质量模型 缺陷预测 质量估算 软件度量 本地校准
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