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基于I_CBAM-DenseNet模型的小麦发育期识别研究
1
作者 付景枝 马悦 +4 位作者 宏观 刘云平 吴文宇 丁明明 尹泽凡 《南京信息工程大学学报》 北大核心 2025年第1期42-52,共11页
针对我国农作物发育期人工观测效率低、识别准确率不高等问题,提出一种基于I_CBAM-DenseNet模型的小麦发育期识别方法.该方法以密集连接卷积网络(DenseNet)为主干提取网络,融入卷积块注意模块CBAM.先将CBAM中的空间注意力模块(SAM)与通... 针对我国农作物发育期人工观测效率低、识别准确率不高等问题,提出一种基于I_CBAM-DenseNet模型的小麦发育期识别方法.该方法以密集连接卷积网络(DenseNet)为主干提取网络,融入卷积块注意模块CBAM.先将CBAM中的空间注意力模块(SAM)与通道注意力模块(CAM)由传统的串联连接改为并行连接,并将改进的CBAM(I_CBAM)插入到DenseNet最后一个密集网络中,构建一种I_CBAM-DenseNet模型,再选取小麦7个重要发育时期进行自动识别.为最大化提取小麦的特征信息,将超绿特征(ExG)因子和最大类间方差法(Otsu)相结合对采集到的小麦图像进行分割处理.对比分析了I_CBAM-DenseNet、AlexNet、ResNet、DenseNet、CBAM-DenseNet以及VGG等模型的准确率和损失值的变化.结果表明,采取基于I_CBAM-DenseNet的卷积神经网络建立的模型,准确率达到99.64%,高于对比模型. 展开更多
关键词 小麦 发育期 DenseNet 卷积块注意模块(CBAM)
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针对X线图像超分辨率重建的轻量残差注意力网络
2
作者 杨昆 齐晁仪 +4 位作者 刘天军 艾尚璞 闫森广 刘秀玲 薛林雁 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期419-430,共12页
针对当前医学图像超分辨率重建算法复杂、参数量大等问题,提出了轻量化的X线医学图像超分辨率网络LDRAN(lightweight deep residual attention network).该方法设计了轻量且高效的残差块LDRB(lightweight deep residual block),在保证... 针对当前医学图像超分辨率重建算法复杂、参数量大等问题,提出了轻量化的X线医学图像超分辨率网络LDRAN(lightweight deep residual attention network).该方法设计了轻量且高效的残差块LDRB(lightweight deep residual block),在保证参数量不增加的条件下,通过增设卷积层来提取更为丰富的图像特征.为进一步提高卷积层间的信息传递效率,设计了一种新颖的残差级联方案IRSC(improved residual skip concatenation).同时,为应对医学影像中信噪比低的问题,构建了多维混合注意力机制模块CSPMA(channel-spatial-pixel mixed attention),该模块分别从通道、空间和像素3个维度筛选信息,从而显著增强了网络对关键图像特征的捕捉能力.实验结果表明,LDRAN在X线医学图像数据集Chest X-ray上的PSNR为36.81 dB,SSIM为0.8966,均取得了最优.并且能够更好地重建X线图像的细节和纹理.此外,LDRAN在3个自然图像数据集上的重建效果比多数具有代表性的算法更好. 展开更多
关键词 超分辨重建 轻量化 深度残差块 混合多维度注意力模块 残差级联
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基于改进扩散模型结合条件控制的文本图像生成算法
3
作者 杜洪波 薛皓元 朱立军 《南京信息工程大学学报》 北大核心 2025年第5期611-623,共13页
针对现有的文本图像生成方法存在图像保真度低、图像生成操作难度大、仅适用于特定的任务场景等问题,提出一种新型的基于扩散模型的文本生成图像方法.该方法将扩散模型作为主要网络,设计一种新型结构的残差块,有效提升模型生成性能;通... 针对现有的文本图像生成方法存在图像保真度低、图像生成操作难度大、仅适用于特定的任务场景等问题,提出一种新型的基于扩散模型的文本生成图像方法.该方法将扩散模型作为主要网络,设计一种新型结构的残差块,有效提升模型生成性能;通过添加注意力模块CBAM来改进噪声估计网络,增强了模型对图像关键信息的提取能力,进一步提高了生成图像质量;结合条件控制网络,有效地实现了特定姿势的文本图像生成.与KNN-Diffusion、CogView2、text-StyleGAN、SimpleDiffusion等方法在数据集CelebA-HQ上做了定性、定量分析以及消融实验,根据评价指标以及生成结果显示,本文方法能够有效提高文本生成图像的质量,FID平均下降36.4%,Inception Score(IS)和结构相似性指数(SSIM)分别平均提高11.4%和3.9%,验证了本文算法的有效性.同时,本文模型结合了ControlNet网络,实现了定向动作的文本图像生成. 展开更多
关键词 扩散模型 文本图像生成 条件控制 残差块 CBAM
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基于多模态融合的抗噪声故障诊断方法
4
作者 宋庆军 孙世荣 +3 位作者 宋庆辉 陆丽娜 陈俊龙 姜海燕 《机电工程》 北大核心 2025年第11期2129-2140,共12页
随着工业设备运行环境日益复杂,在噪声环境下的故障诊断中,单一模态的数据往往无法提供全面且准确的故障信息,为此,提出了基于多模态融合的抗噪声故障诊断方法(MMFD),旨在提高噪声干扰环境下的故障诊断性能。首先,分别使用了改进型GAF角... 随着工业设备运行环境日益复杂,在噪声环境下的故障诊断中,单一模态的数据往往无法提供全面且准确的故障信息,为此,提出了基于多模态融合的抗噪声故障诊断方法(MMFD),旨在提高噪声干扰环境下的故障诊断性能。首先,分别使用了改进型GAF角场(GAGM)转换方法和变分模态分解(VMD)对振动信号进行了预处理;然后,时序信号通过双向门控循环单元(BIGRU)与多头注意力机制(MA)协同捕获动态时序特征;接着,将振动信号编码为二维图谱,并设计了多尺度卷积网络(MCNN)集成空洞空间金字塔池化(ASPP)和卷积注意力模块(CBAM),以提取空间深层特征;为强化跨模态特征融合,设计了特征交互网络(FIN)实现时频特征的深度交互,并构建了门控多模态单元(GMU)动态加权多源特征,挖掘了多模态数据间的互补信息;最后,采用了凯斯西储大学轴承故障数据集进行了多组鲁棒性实验。研究结果表明:在强噪声环境(信噪比为-6 dB)下,MMFD相比于其他故障诊断方法,诊断准确率提升超过10%;此外,MMFD在不同信噪比下均能保持80%以上的准确率。该研究为复杂噪声环境中的智能故障诊断提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 格拉姆角场 空洞空间金字塔池化模块 多头注意力机制 双向门控循环单元 卷积注意力模块 特征交互网络 门控多模态单元
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噪声背景下梅尔频率倒谱系数与多注意力网络在电机故障诊断中的应用
5
作者 宋恩哲 朱仁杰 +2 位作者 靖海国 姚崇 柯赟 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期475-485,共11页
针对电机实际工作过程中存在噪声干扰导致故障诊断精度下降的问题,本文提出了一种基于梅尔频率倒谱系数动态特征与多注意力融合卷积神经网络的故障诊断方法。通过梅尔频率倒谱系数动态特征提取噪声信号中的低频信息,并结合卷积注意力模... 针对电机实际工作过程中存在噪声干扰导致故障诊断精度下降的问题,本文提出了一种基于梅尔频率倒谱系数动态特征与多注意力融合卷积神经网络的故障诊断方法。通过梅尔频率倒谱系数动态特征提取噪声信号中的低频信息,并结合卷积注意力模块的自适应调节能力及多特征融合策略进一步减少噪声对故障诊断的干扰。通过电机台架数据验证了该方法在噪声条件下诊断的可行性,然而该方法受梅尔频率倒谱系数参数与网络结构的直接影响,因此具体分析了不同参数条件对抗噪性能的影响。实验结果表明:在信噪比-10 dB噪声背景下,梅尔频率倒谱系数动态特征与多注意力融合卷积神经网络相结合的故障诊断方法仍保持90%以上的诊断精度。 展开更多
关键词 电机 故障诊断 噪声环境 梅尔频率倒谱系数 卷积神经网络 多尺度 卷积注意力模块 特征融合
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基于CBAM-CNN的CPS负荷重分配攻击检测定位方法设计
6
作者 陆玲霞 马朝祥 +1 位作者 闫旻睿 于淼 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第6期78-89,共12页
负荷重分配攻击是一种特殊的虚假信息注入攻击。对于电力信息物理系统,基于模型的方法难以检测定位多类型负荷重分配攻击,且针对多类型负荷重分配攻击的数据驱动检测定位方法研究较少。为此,设计了一种以双层规划模型为基础的,基于带卷... 负荷重分配攻击是一种特殊的虚假信息注入攻击。对于电力信息物理系统,基于模型的方法难以检测定位多类型负荷重分配攻击,且针对多类型负荷重分配攻击的数据驱动检测定位方法研究较少。为此,设计了一种以双层规划模型为基础的,基于带卷积注意力模块神经网络的负荷重分配攻击定位检测方法。首先对电力信息物理系统中的信息系统进行建模,总结得到三种信息侧负荷重分配攻击行为。随后建立考虑攻击者和调度中心管理者博弈关系的双层规划模型,针对不同攻击场景生成负荷重分配攻击数据集。为了检测定位不同类型的攻击,将所研究问题转化为多标签分类问题,利用卷积神经网络的卷积结构特性挖掘并学习具有稀疏标签数据的邻域信息,引入卷积注意力模块,从通道信息和空间信息两个角度增强网络对于重点信息的学习能力,改善了网络漏判率较高的问题,提高了网络检测定位性能。在38节点电力信息物理系统算例上进行仿真实验,验证了所提方法的有效性。与对比方法相比,所提方法对于三种攻击类型都有较低的误判率和漏判率,检测定位性能更加出色。 展开更多
关键词 电力信息物理系统 负荷重分配攻击 双层规划模型 数据驱动 卷积注意力模块 卷积神经网络
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融合注意力机制与贝叶斯优化卷积网络的机场无人机检测
7
作者 张伟 常本强 +2 位作者 杨旭 杨雪 张添龙 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第7期2633-2642,共10页
声学探测技术可用于机场“黑飞”无人机监测,但易受复杂环境中的噪声影响。为解决这一问题,提出了一种融合卷积块注意力机制及贝叶斯优化卷积神经网络(Convolutional Block Attention Module-Bayesian Optimization-Convolutional Neura... 声学探测技术可用于机场“黑飞”无人机监测,但易受复杂环境中的噪声影响。为解决这一问题,提出了一种融合卷积块注意力机制及贝叶斯优化卷积神经网络(Convolutional Block Attention Module-Bayesian Optimization-Convolutional Neural Network, CBAM-BO-CNN)的机场无人机声学信号检测模型。该模型通过引入CBAM模块,对输入的数据从通道和空间两个独立的维度依次提取特征以增强网络对无人机梅尔频谱图的特征提取能力,并采用贝叶斯优化算法搜寻网络模型的最优超参数组合。经数据集验证,该模型实现了98.8%的识别准确率,且在低信噪比条件下仍能保持高于94%的准确率。后通过自主搭建简易的16阵元麦克风阵列,采集了60个不同方位的无人机音频数据用以验证模型的实用性。试验结果表明,应用CBAM-BO-CNN检测模型的声学监测设备在100 m范围内对无人机信号的识别准确率达94%。所提出的无人机声学信号检测模型可应对机场日益严重的无人机入侵问题,为机场安全运营提供强有力的技术支持。 展开更多
关键词 安全工程 无人机检测 声学探测 卷积块注意力机制 贝叶斯优化
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基于改进域对抗网络的齿轮箱跨工况故障诊断
8
作者 贾宝惠 苏家成 高源 《电子测量技术》 北大核心 2025年第3期83-91,共9页
针对不同工况下采集的齿轮箱振动数据特征分布不一致和噪声成分影响迁移效果的问题,本文提出了一种结合注意力机制的域对抗迁移网络的深度迁移学习故障诊断方法。首先,将带标签的振动信号和未带标签的振动信号通过固定长度的数据分割方... 针对不同工况下采集的齿轮箱振动数据特征分布不一致和噪声成分影响迁移效果的问题,本文提出了一种结合注意力机制的域对抗迁移网络的深度迁移学习故障诊断方法。首先,将带标签的振动信号和未带标签的振动信号通过固定长度的数据分割方法构建成数据集;其次,为减少噪声样本带来的负迁移影响,采用卷积注意力模块(CBAM)以及判别损失项辅助特征提取器提取具有区分度的特征,加强分类决策边界;最后,为解决数据特征分布不一致的问题,采用多核最大均值差异(MK-MMD)对齐源域和目标域的全局分布,并利用对抗机制对齐两域的子领域分布。在公开的变工况齿轮箱故障数据集上进行试验验证,结果表明,所提方法的平均识别准确率达到96.25%以上,并通过与其他诊断方法的对比分析,验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 判别损失项 卷积注意力模块 域对抗迁移网络 迁移学习 故障诊断
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基于电−振信号联合的电动机故障诊断研究
9
作者 惠阿丽 周睿香 +2 位作者 韦鹏 魏礼鹏 荣相 《工矿自动化》 北大核心 2025年第10期114-122,共9页
针对煤矿井下电动机复杂工况下单一信号(电流、振动)故障诊断精度有限、多故障并存导致识别困难的问题,基于机电耦合特性及多传感器信息互补性,提出基于电−振信号联合的电动机故障诊断方法。分别对电动机电流信号和振动信号在时域、频... 针对煤矿井下电动机复杂工况下单一信号(电流、振动)故障诊断精度有限、多故障并存导致识别困难的问题,基于机电耦合特性及多传感器信息互补性,提出基于电−振信号联合的电动机故障诊断方法。分别对电动机电流信号和振动信号在时域、频域和时频域内捕获故障信息,在通道维度上融合生成包含多域信息的特征彩色图像,丰富故障表征信息。构建了一种嵌入改进卷积块注意力模块(ICBAM)的双通道残差网络(DCResNet)模型ICBAM−DCResNet,通过多层残差块和ICBAM的注意力机制,挖掘图像样本的深层特征,最后进行融合并实现分类,实现电−振信号联合的故障诊断。对比实验结果表明,多域融合相比单一分析域诊断精度更高,ICBAM−DCResNet模型比深度残差网络(ResNet)模型性能更好,对信号样本的特征提取能力更强。在公开数据集上的实验结果表明,基于电−振信号联合的电动机故障诊断方法的准确率达99.8%,对转子故障和轴承故障均能取得不错的识别效果,泛化性较好。 展开更多
关键词 电动机故障诊断 电流信号 振动信号 多域特征提取 双通道残差网络 卷积块注意力模块
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多源信息融合的电机小样本故障诊断 被引量：1
10
作者 贾晗 尚前明 金华标 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第5期847-856,共10页
在实际的工程应用中,电机故障发生的频率极低,电机的故障数据通常较少,正常数据与故障数据存在严重的比例失衡,这对基于数据驱动的电机故障诊断方法提出了挑战。针对这一问题,该文提出一种多源信息融合的电机故障诊断方法。首先,采用快... 在实际的工程应用中,电机故障发生的频率极低,电机的故障数据通常较少,正常数据与故障数据存在严重的比例失衡,这对基于数据驱动的电机故障诊断方法提出了挑战。针对这一问题,该文提出一种多源信息融合的电机故障诊断方法。首先,采用快速谱峭度的特征提取方法将电机定子电流信号和振动加速度信号转化为谱峭度特征图像;其次,搭建一种双通道残差网络模型融合振动信号和电流信号的故障特征并完成故障分类;最后,利用实验台架所采集的5种故障电机数据对多源信息融合的故障诊断方法进行了验证。研究结果表明:在故障数据严重缺失的情况下,故障诊断准确度可以达到95%以上,远高于传统的基于数据驱动的故障诊断方法,同时该方法还可以同样应用于旋转机械设备的故障诊断,具备良好的泛化性。 展开更多
关键词 故障诊断 信息融合 快速谱峭度法 残差神经网络 卷积注意力模块
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考虑新能源的暂态功角与电压稳定一体化评估 被引量：3
11
作者 步雨洛 吴俊勇 +1 位作者 史法顺 季佳伸 《中国电力》 北大核心 2025年第6期122-136,共15页
暂态功角失稳与暂态电压失稳大多共同发生且相互影响,增加了稳定评估与紧急控制的难度。为实现稳定评估对紧急控制的全面指导性,提出了失稳模式识别方法。该方法以故障极限切除时间描述故障严重程度,通过功角失稳与电压失稳发生的先后... 暂态功角失稳与暂态电压失稳大多共同发生且相互影响,增加了稳定评估与紧急控制的难度。为实现稳定评估对紧急控制的全面指导性,提出了失稳模式识别方法。该方法以故障极限切除时间描述故障严重程度,通过功角失稳与电压失稳发生的先后标志主导性,以二者时间差描述耦合程度,构建了失稳模式识别四象限图。为实现在线的一体化评估,构建了基于融合卷积注意力机制模块(convolutional block attention module,CBAM)的改进卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)模型,提出了基于该模型的两阶段一体化稳定评估方案。最后,以新英格兰10机39节点系统为例进行仿真验证,结果表明该方法兼顾全面性、有效性及准确性;以含新能源的改进后10机39节点系统为例,说明所提方法在含新能源系统的适用性。 展开更多
关键词 暂态功角稳定 暂态电压稳定 卷积块注意力模块 失稳模式 卷积神经网络
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结合ResNet和CBAM的静态图像行为识别方法 被引量：1
12
作者 高晗 万方杰 马明旭 《郑州大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第3期65-71,共7页
针对静态图像行为识别缺乏大规模训练数据集和无法利用时空特征所导致的识别效果不佳问题,提出一种结合残差神经网络(residual neural network,ResNet)和卷积注意力模块(convolutional block attention module,CBAM)的静态图像行为识别... 针对静态图像行为识别缺乏大规模训练数据集和无法利用时空特征所导致的识别效果不佳问题,提出一种结合残差神经网络(residual neural network,ResNet)和卷积注意力模块(convolutional block attention module,CBAM)的静态图像行为识别方法。使用特定数据增强技术对数据集进行扩充,采用迁移学习方法对模型初始化,并进行微调训练提升对静态图像行为识别的特征表达能力。通过将CBAM嵌入ResNet的第1个卷积层后来调整模型注意力,利用Grad-CAM方法提取模型识别图像时关注区域并进行可视化,对精度提升进行了解释。在PPMI数据集上,所提方法在演奏乐器类、持有乐器类和总类的平均识别精度分别达到88.30%、81.94%和77.93%,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 残差网络 行为识别 卷积注意力模块 静态图像 迁移学习
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融合CBAM的违法犯罪类安卓恶意软件检测与分类模型研究 被引量：1
13
作者 刘红玉 高见 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第6期317-327,共11页
针对公安工作领域移动终端APP违法犯罪日益频发的情况,为解决Android恶意违法犯罪软件检测领域中相关数据集数量少、分类不清晰,识别Android恶违法软件可行性方法匮乏等情况,提出了一种基于安卓违法犯罪APP数据集,融合CBAM注意力机制的... 针对公安工作领域移动终端APP违法犯罪日益频发的情况,为解决Android恶意违法犯罪软件检测领域中相关数据集数量少、分类不清晰,识别Android恶违法软件可行性方法匮乏等情况,提出了一种基于安卓违法犯罪APP数据集,融合CBAM注意力机制的深度学习模型。收集6181个违法犯罪类APP并整理划分为4个家族;对违法APP软件进行灰度图、RGB以及RGBA三种图像可视化处理;利用融合CBAM注意力机制的深度模型进行家族检测分类。在违法犯罪APP数据集上的实验表明,融合CBAM机制的Resnet18模型在RGBA图像上与未引入该机制的灰度图图像相比,准确度提升了4.04%,达到93.52%。融合CBAM机制的模型在公开Drebin数据集上进行了验证,引入CBAM深度学习模型VGG16在RGBA图像上取得了96.35%的准确率。 展开更多
关键词 违法犯罪 安卓恶意软件 RGBA图像 可视化处理 卷积块注意力模块(CBAM) 深度学习
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基于CNN和CBAM的钢材表面缺陷检测研究
14
作者 徐吉高 陈江义 +1 位作者 秦东晨 沈鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期149-152,共4页
为了针对钢材表面缺陷尺度小、有用的特征信息少,提出了在卷积神经网络(CNN)的基础架构上添加卷积注意力模块(CBAM),改进后的网络模型对于数据集进行更层次的特征提取,更加关注特征信息的位置以及意义,使提取到的特征更加精炼,加强特征... 为了针对钢材表面缺陷尺度小、有用的特征信息少,提出了在卷积神经网络(CNN)的基础架构上添加卷积注意力模块(CBAM),改进后的网络模型对于数据集进行更层次的特征提取,更加关注特征信息的位置以及意义,使提取到的特征更加精炼,加强特征重复利用,提升模型的表现力。实验结果表明:在数据集特征信息少、分类对象较为单一的情况下,本文所提出方法相较于更深层次的网络模型对于分类任务取得更好的效果,缺陷检测分类准确率可达99%,平均检测速度8.21ms,满足实时检测需求。 展开更多
关键词 钢材表面缺陷检测 卷积神经网络 卷积注意力模块
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基于CBAM-STCN的齿轮箱故障智能诊断方法
15
作者 万志国 王治国 +1 位作者 赵伟 窦益华 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第9期3760-3768,共9页
针对齿轮箱在多种工况下故障特征存在差异,故障诊断易受噪声干扰,导致故障诊断模型泛化性差和识别准确率低的问题,提出一种端到端的具有混合注意力机制和软阈值化特点的时间卷积神经网络(convolutional block attention module-sparse t... 针对齿轮箱在多种工况下故障特征存在差异,故障诊断易受噪声干扰,导致故障诊断模型泛化性差和识别准确率低的问题,提出一种端到端的具有混合注意力机制和软阈值化特点的时间卷积神经网络(convolutional block attention module-sparse temporal convolutional network with soft thresholding,CBAM-STCN)齿轮箱故障诊断模型识别分类方法。首先,利用希尔伯特变换将齿轮故障振动信号转换为包络谱信号;然后,将其输入CBAM-STCN故障诊断模型中;该模型嵌入的混合注意力机制模块(convolutional block attention module,CBAM),能够自适应学习通道和空间注意力的权重,提取与故障特征相关的敏感信息;嵌入的软阈值函数能够最小化模型输出和原输入之间的差异;最后,利用所提出的方法对两种工况、不同类型的齿轮故障进行识别分类。结果表明:CBAM-STCN故障诊断模型对齿轮故障智能诊断的平均准确率为98.95%。该方法对于齿轮箱故障的智能诊断具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 齿轮箱 故障智能诊断 混合注意力机制 软阈值化 时间卷积神经网络
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基于逐次变分模态分解和CBAM-ResNet的滚动轴承故障诊断方法
16
作者 陈志刚 陶子纯 +1 位作者 王衍学 史梦瑶 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期298-304,312,共8页
针对噪声背景下滚动轴承信号故障特征提取与智能诊断问题,提出基于逐次变分模态分解(successive variational mode decomposition,SVMD)以及注意力机制-残差神经网络(convolutional block attention module-residual neural network,CBA... 针对噪声背景下滚动轴承信号故障特征提取与智能诊断问题,提出基于逐次变分模态分解(successive variational mode decomposition,SVMD)以及注意力机制-残差神经网络(convolutional block attention module-residual neural network,CBAM-ResNet)的轴承故障诊断方法。首先对轴承振动信号进行SVMD分解成一系列本征模态分量,根据包络熵和峭度融合评价指标选择含故障特征明显的模态分量并重构;将重构信号进行短时傅里叶变换得到时频图像。之后利用CBAM能够自适应捕捉图形特征的特点,把重构信号的时频图像输入CBAM-ResNet模型进行特征提取和故障模式识别。在CBAM-ResNet模型训练过程中,使用迁移学习的方法初始化ResNet模型的参数来提高模型的泛化性。与其他传统模型相比,该研究的分类准确率高达96.68%,具有更强的故障特征提取能力。试验结果表明,CBAM-ResNet模型在变工况环境下也具有较高的识别精度。 展开更多
关键词 故障诊断 滚动轴承 逐次变分模态分解 卷积注意力模块 残差神经网络
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基于改进YOLOv8s模型的隧道火灾检测 被引量：2
17
作者 王春源 刘权捷 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第3期69-76,共8页
为准确高效地检测复杂环境隧道火灾,提出一种基于改进YOLOv8s的隧道火灾检测算法。首先,引入跨阶段部分变换器模块(CSP-PTB)重构主干网络结构,在降低计算复杂度的同时保持特征提取能力;其次,融入卷积注意力(CBAM)增强模型对关键区域的... 为准确高效地检测复杂环境隧道火灾,提出一种基于改进YOLOv8s的隧道火灾检测算法。首先,引入跨阶段部分变换器模块(CSP-PTB)重构主干网络结构,在降低计算复杂度的同时保持特征提取能力;其次,融入卷积注意力(CBAM)增强模型对关键区域的感知能力,提升特征表征的判别性;最后,采用归一化高斯瓦瑟斯坦距离(NWD)损失函数优化训练过程,有效解决小目标检测精度不足的问题。检测试验结果表明:改进后的YOLOv8s模型平均精度均值(mAP)为0.848,比原版YOLOv8s模型提升2%;召回率为0.812,较原模型大幅提升9.3%;同时模型计算量(GFLOPS)减少6.7%,实现性能提升与效率优化的双重目标。与主流目标检测模型比,改进模型的mAP较快速区域卷积神经网络(Faster R-CNN)、单发多框检测(SSD)和YOLOv5s分别提升7.3%、10.1%和4.2%。 展开更多
关键词 YOLOv8模型 隧道火灾检测 卷积神经网络(CNN) 卷积注意力(CBAM) 损失函数
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DCD-YOLOv8n:一种高效的钢材表面缺陷检测算法 被引量：3
18
作者 梁礼明 陈康泉 +2 位作者 钟奕 龙鹏威 冯耀 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第7期117-127,共11页
针对现有钢材表面缺陷检测算法资源消耗较大、检测精度和效率较低等问题,提出一种基于YOLOv8n的高效钢材缺陷检测算法(DCD-YOLOv8n)。该方法一是设计轻量化的多分支特征聚合网络,有效精简模型体积并提升检测速度;二是利用跨维度聚合模块... 针对现有钢材表面缺陷检测算法资源消耗较大、检测精度和效率较低等问题,提出一种基于YOLOv8n的高效钢材缺陷检测算法(DCD-YOLOv8n)。该方法一是设计轻量化的多分支特征聚合网络,有效精简模型体积并提升检测速度;二是利用跨维度聚合模块,通过自适应机制建模多维度特征,以提升检测精度;三是采用可变形多头注意力机制,动态调整注意力的形状和范围,有效应对形态多样和结构复杂的缺陷特征,从而提升检测性能。在Severstal和NEU-DET钢材缺陷数据集上进行实验验证,相较于YOLOv8n算法,DCD-YOLOv8n算法的mAP分别提高2.4个百分点和1.9个百分点;参数量和复杂度分别降低0.5×10^(6)和1.9×10^(9);FPS分别提升22帧和7帧。实验结果表明,该算法在平衡计算开销、检测精度和效率方面表现优异,具有一定的实际部署应用价值。 展开更多
关键词 缺陷检测 YOLOv8n 多分支特征聚合网络 跨维度聚合模块 可变形多头注意力机制
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基于深度可分离卷积与注意力机制的单导联心房颤动轻量级分类网络
19
作者 洪永 张鑫 +2 位作者 林铭俊 吴秋岑 陈超敏 《南方医科大学学报》 北大核心 2025年第3期650-660,共11页
目的设计一个深度学习模型,实现模型复杂度和模型性能的平衡,以便于集成到可穿戴心电监护设备上,实现本地的房颤自动诊断。方法从公开数据集LTAFDB、AFDB和NSRDB上分别收集了84例、25例房颤患者和18例无明显心律失常受试者的数据进行实... 目的设计一个深度学习模型,实现模型复杂度和模型性能的平衡,以便于集成到可穿戴心电监护设备上,实现本地的房颤自动诊断。方法从公开数据集LTAFDB、AFDB和NSRDB上分别收集了84例、25例房颤患者和18例无明显心律失常受试者的数据进行实验和测试。提出了一个基于深度可分离卷积并融合通道空间信息的轻量级注意网络—DSC-AttNet,引入深度可分离卷积代替标准卷积,降低模型参数量和计算量,实现模型的高效和轻量化;并嵌入多层混合注意力机制以在不同尺度上计算通道信息和空间信息的注意权重,提高模型的特征表达能力。在LTAFDB上进行十折交叉验证,并在AFDB和NSRDB上进行外部独立测试。结果DSC-AttNet在测试集上的十折平均准确率达到97.33%,精确率达到97.30%,均优于其他4个对比模型以及3个经典模型。模型在外部测试集上的准确率分别达到92.78%和99.97%,优于3个经典模型。且DSC-AttNet的参数量为1.01M,计算量为27.19 G,小于3个经典模型。结论该房颤分类方法具有较小的复杂度,达到了更好的分类性能,并且泛化能力较好,具有良好的临床应用前景和推广能力。 展开更多
关键词 心电图 心房颤动 卷积块注意模块 MobileNet 轻量级卷积神经网络
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应用改进型YOLOv5算法对杉木幼苗的精准检测
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作者 魏嘉豪 李昀芊 +4 位作者 唐桉琦 李杨卓 侯晓龙 李勇 张厚喜 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第12期70-78,共9页
为准确快速获取杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.)幼苗植株信息,利用杉木幼苗顶芽向上生长特性,针对顶芽尺寸差异及背景复杂等问题,提出依据改进型YOLOv5算法的幼苗精准识别方法。采用MobileNetv3-Small轻量化主干网络替代原... 为准确快速获取杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.)幼苗植株信息,利用杉木幼苗顶芽向上生长特性,针对顶芽尺寸差异及背景复杂等问题,提出依据改进型YOLOv5算法的幼苗精准识别方法。采用MobileNetv3-Small轻量化主干网络替代原有网络,降低模型参数量及计算量,实现实时检测。在模型颈部引入卷积块注意力模块(CBAM)注意力机制,增加对较小顶芽的感知能力,提高模型泛化能力。结果表明:在自建的杉木幼苗顶芽数据集上,改进后的YOLOv5模型与标准版YOLOv5模型相比,有较大提升。改进后的YOLOv5模型在NVIDIA 2060上检测速度达到28.7帧·s^(-1),检测速度提升68.9%,模型大小减少63.8%,计算量减小77.2%;在精度评价指标上,精确度达到88.4%,查全率为87.2%。与其他目标检测模型(YOLOv3、Faster R-CNN)及标准版YOLOv5相比,改进后的YOLOv5模型平均精确率提升8.2%~28.8%。轻量化结合注意力机制的改进型YOLOv5模型能够准确及快速地识别杉木幼苗,为实现杉木苗大规模及自动化的精准培育提供技术支持。 展开更多
关键词 杉木 YOLOv5 深度学习 目标检测 卷积块注意力模块(CBAM)
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