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基于天空区域分割与边缘优化的图像去雾算法
1
作者
赵小强
周康毅
《兰州理工大学学报》
北大核心
2025年第1期92-99,共8页
针对暗通道先验算法对天空区域和景深突变区域处理能力不足,复原后的图像存在光晕以及颜色失真等降质问题,提出一种将区域分割与边缘优化相结合的去雾算法.首先,提出一种有效的自适应阈值分割算法,将有雾图像中的天空区域和非天空区域...
针对暗通道先验算法对天空区域和景深突变区域处理能力不足,复原后的图像存在光晕以及颜色失真等降质问题,提出一种将区域分割与边缘优化相结合的去雾算法.首先,提出一种有效的自适应阈值分割算法,将有雾图像中的天空区域和非天空区域分割开来,在天空区域内对全局大气光值进行求解.其次,对有雾图像天空区域的暗通道和透射率进行分析,求出天空区域透射率权重图,进而求出该区域透射率;对非天空区域提出一种边缘优化算法来改进暗通道,抑制光晕现象的产生.然后,通过引导滤波细化透射率,利用大气散射模型复原出图像.最后,对复原后的图像进行色调映射,使其更加符合人眼视觉特性.实验结果表明,本文算法去雾效果明显,天空区域恢复自然,边缘光晕现象得到有效抑制,复原后的图像在主观视觉和客观指标方面均表现出色.
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关键词
暗通道先验
天空区域分割
透射率权重
边缘优化
色调映射
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职称材料
基于空间特征交叉融合的轻量级图像超分辨率重建
被引量:
1
2
作者
赵小强
程伟
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1273-1284,共12页
近几年,深度学习技术显著提高了单幅图像超分辨率重建(Single Image Super-resolution Reconstruction,SISR)的性能,但基于深度学习技术的SISR算法存在模型参数量大、网络结构复杂、资源消耗多等问题。为解决这些问题,提出一种基于空间...
近几年,深度学习技术显著提高了单幅图像超分辨率重建(Single Image Super-resolution Reconstruction,SISR)的性能,但基于深度学习技术的SISR算法存在模型参数量大、网络结构复杂、资源消耗多等问题。为解决这些问题,提出一种基于空间特征交叉融合的轻量级图像超分辨率重建算法,该算法使用多个局部特征融合模块和特征交叉增强模块组成非线性映射单元,通过残差学习逐步聚合图像特征,提取更加精准的残差信息。同时采用对称结构将特征映射到两个分支,通过执行特征交叉,对应元素相乘提取高频成分,细化特征,增加网络非线性。在每个特征交叉增强模块中使用异构卷积代替标准卷积拆分和融合两条分支,有效地降低网络的参数量,使网络在参数量和性能之间达到相对平衡。通过一个多级集成模块增强不同阶段特征的相关性。在基准数据集上的实验结果表明,新的重建算法在降低模型参数量的同时,峰值信噪比和结构相似度均取得了较好的结果,而且重建图像的边缘结构完整,整体轮廓清晰,细节更加丰富。
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关键词
超分辨率
轻量化
异构卷积
特征交叉
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职称材料
基于BiLSTM和改进注意力机制的高铁车载设备故障诊断
被引量:
10
3
作者
魏伟
赵小强
+1 位作者
丁艳华
范亮亮
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期53-62,共10页
针对列控车载设备故障诊断多依赖于人工经验判断,智能化、自动化程度较低,影响列车运输安全和效率等问题,提出基于双向长短期记忆(BiLSTM)和改进注意力机制的车载设备故障诊断模型。首先根据应用程序事件日志文件的特点,通过BERT生成词...
针对列控车载设备故障诊断多依赖于人工经验判断,智能化、自动化程度较低,影响列车运输安全和效率等问题,提出基于双向长短期记忆(BiLSTM)和改进注意力机制的车载设备故障诊断模型。首先根据应用程序事件日志文件的特点,通过BERT生成词向量;然后以词频为权重将词向量求和得到句向量;再将句向量输入BiLSTM提取故障文本特征后作为改进注意力机制层的输入;最后将高维故障文本特征输入Softmax层完成故障文本分类,实现故障诊断。实验结果表明:本模型能够有效实现文本向量化表示,并结合设备故障时刻前后的列车运行状态对故障原因做出准确判断;与其他模型对比,本模型获得了最优的准确率、召回率和平均数F 1值,验证了该模型可对列控车载设备的日常维护与故障诊断提供决策支持。
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关键词
车载设备
故障诊断
词向量
长短期记忆网络
注意力机制
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职称材料
基于双路并行多尺度ResNet的滚动轴承故障诊断方法
被引量:
10
4
作者
赵小强
张毓春
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期199-208,共10页
针对传统方法在滚动轴承故障诊断中无法自适应提取有效特征信息,且滚动轴承在强环境噪声干扰、复杂变工况等因素影响下诊断效果不佳,有抗噪性和泛化性下降的问题,提出了一种双路并行多尺度的改进残差神经网络(residual neural network, ...
针对传统方法在滚动轴承故障诊断中无法自适应提取有效特征信息,且滚动轴承在强环境噪声干扰、复杂变工况等因素影响下诊断效果不佳,有抗噪性和泛化性下降的问题,提出了一种双路并行多尺度的改进残差神经网络(residual neural network, ResNet)的方法。该方法设计了多尺度的残差Inception模块,可以有效提取特征信息,同时加入注意力机制解决了数据的突变性和差异性,此外还使用多个空洞卷积的残差块扩大感受野,有助于提取更多特征信息,实现准确故障诊断。利用凯斯西储大学轴承数据集和东南大学变速箱数据集分别训练并测试了诊断效果,将该方法与其他卷积神经网络的方法在变噪声、变工况情况下作了对比,诊断准确率最高达到99.73%,平均准确率也在95%以上,均高于其他比较方法。结果表明,该方法在复杂多变的工况下具有较好的故障识别能力和泛化能力。
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关键词
故障诊断
滚动轴承
变工况
注意力机制
多尺度ResNet
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职称材料
基于SIR多级残差连接密集网络的轴承故障诊断
被引量:
5
5
作者
赵小强
罗维兰
梁浩鹏
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2022年第6期46-54,共9页
为了研究旋转机械的滚动轴承在复杂工况下从时变性强、微弱信号中提取特征信息的性能,提出了基于SIR多级残差连接密集网络的轴承故障诊断方法.首先,设计SIR模块,该模块将对输入的数据特征通道赋予不同的权重并拓宽网络的宽度,提取更加...
为了研究旋转机械的滚动轴承在复杂工况下从时变性强、微弱信号中提取特征信息的性能,提出了基于SIR多级残差连接密集网络的轴承故障诊断方法.首先,设计SIR模块,该模块将对输入的数据特征通道赋予不同的权重并拓宽网络的宽度,提取更加重要、更加丰富的特征信息;其次,设计多级残差连接密集网络自适应提取轴承振动信号中的有效特征;最后,构建softmax分类器实现故障分类.通过与多种方法进行对比,实验结果表明,该方法在变噪声、变负荷和变工况下都能够更加准确地检测出故障,对复杂的工况环境更具有鲁棒性和泛化能力.
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关键词
故障诊断
滚动轴承
残差密集网络
特征重标定
变工况
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职称材料
题名
基于天空区域分割与边缘优化的图像去雾算法
1
作者
赵小强
周康毅
机构
兰州理工大学
电气
工程
与信息
工程
学院
兰州理工大学
甘肃省工业过程先进
控制
重点
实验室
兰州理工大学国家级电气与控制工程实验室教学中心
出处
《兰州理工大学学报》
北大核心
2025年第1期92-99,共8页
基金
国家自然科学基金(62263021)
甘肃省高校产业支撑计划项目(2023CYZC-24)
甘肃省科技计划资助项目(21JR7RA206)。
文摘
针对暗通道先验算法对天空区域和景深突变区域处理能力不足,复原后的图像存在光晕以及颜色失真等降质问题,提出一种将区域分割与边缘优化相结合的去雾算法.首先,提出一种有效的自适应阈值分割算法,将有雾图像中的天空区域和非天空区域分割开来,在天空区域内对全局大气光值进行求解.其次,对有雾图像天空区域的暗通道和透射率进行分析,求出天空区域透射率权重图,进而求出该区域透射率;对非天空区域提出一种边缘优化算法来改进暗通道,抑制光晕现象的产生.然后,通过引导滤波细化透射率,利用大气散射模型复原出图像.最后,对复原后的图像进行色调映射,使其更加符合人眼视觉特性.实验结果表明,本文算法去雾效果明显,天空区域恢复自然,边缘光晕现象得到有效抑制,复原后的图像在主观视觉和客观指标方面均表现出色.
关键词
暗通道先验
天空区域分割
透射率权重
边缘优化
色调映射
Keywords
dark channel prior
division of sky
transmittance weight
edge optimization
tone mapping
分类号
TP391 [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
基于空间特征交叉融合的轻量级图像超分辨率重建
被引量:
1
2
作者
赵小强
程伟
机构
兰州理工大学
电气
工程
与信息
工程
学院
甘肃省工业过程先进
控制
重点
实验室
兰州理工大学国家级电气与控制工程实验室教学中心
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1273-1284,共12页
基金
国家自然科学基金项目(62263021)
甘肃省高校产业支撑计划项目(2023CYZC-24)
甘肃省科技计划项目(21YF5GA072、21JR7RA206)。
文摘
近几年,深度学习技术显著提高了单幅图像超分辨率重建(Single Image Super-resolution Reconstruction,SISR)的性能,但基于深度学习技术的SISR算法存在模型参数量大、网络结构复杂、资源消耗多等问题。为解决这些问题,提出一种基于空间特征交叉融合的轻量级图像超分辨率重建算法,该算法使用多个局部特征融合模块和特征交叉增强模块组成非线性映射单元,通过残差学习逐步聚合图像特征,提取更加精准的残差信息。同时采用对称结构将特征映射到两个分支,通过执行特征交叉,对应元素相乘提取高频成分,细化特征,增加网络非线性。在每个特征交叉增强模块中使用异构卷积代替标准卷积拆分和融合两条分支,有效地降低网络的参数量,使网络在参数量和性能之间达到相对平衡。通过一个多级集成模块增强不同阶段特征的相关性。在基准数据集上的实验结果表明,新的重建算法在降低模型参数量的同时,峰值信噪比和结构相似度均取得了较好的结果,而且重建图像的边缘结构完整,整体轮廓清晰,细节更加丰富。
关键词
超分辨率
轻量化
异构卷积
特征交叉
Keywords
super-resolution
lightweight
heterogeneous convolution
feature crossing
分类号
TP391 [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
基于BiLSTM和改进注意力机制的高铁车载设备故障诊断
被引量:
10
3
作者
魏伟
赵小强
丁艳华
范亮亮
机构
兰州理工大学
电气
工程
与信息
工程
学院
甘肃省工业过程先进
控制
重点
实验室
兰州理工大学国家级电气与控制工程实验室教学中心
中国铁路
兰州
局集团有限公司高铁基础设施维修段
中国铁路
兰州
局集团有限公司
兰州
电务段
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期53-62,共10页
基金
国家自然科学基金(62263021)
2021年度甘肃省优秀研究生“创新之星”项目(2021CXZX-500)。
文摘
针对列控车载设备故障诊断多依赖于人工经验判断,智能化、自动化程度较低,影响列车运输安全和效率等问题,提出基于双向长短期记忆(BiLSTM)和改进注意力机制的车载设备故障诊断模型。首先根据应用程序事件日志文件的特点,通过BERT生成词向量;然后以词频为权重将词向量求和得到句向量;再将句向量输入BiLSTM提取故障文本特征后作为改进注意力机制层的输入;最后将高维故障文本特征输入Softmax层完成故障文本分类,实现故障诊断。实验结果表明:本模型能够有效实现文本向量化表示,并结合设备故障时刻前后的列车运行状态对故障原因做出准确判断;与其他模型对比,本模型获得了最优的准确率、召回率和平均数F 1值,验证了该模型可对列控车载设备的日常维护与故障诊断提供决策支持。
关键词
车载设备
故障诊断
词向量
长短期记忆网络
注意力机制
Keywords
vehicle on-board equipment
fault diagnosis
word embedding
LSTM
attention mechanism
分类号
U284.4 [交通运输工程—交通信息工程及控制]
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职称材料
题名
基于双路并行多尺度ResNet的滚动轴承故障诊断方法
被引量:
10
4
作者
赵小强
张毓春
机构
兰州理工大学
电气
工程
与信息
工程
学院
甘肃省工业过程先进
控制
重点
实验室
兰州理工大学
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期199-208,共10页
基金
国家自然科学基金(61763029)
甘肃省科技计划资助(2021YF5GA072,21JR7RA206)
甘肃省教育厅产业支撑计划项目(2021CYZC-02)。
文摘
针对传统方法在滚动轴承故障诊断中无法自适应提取有效特征信息,且滚动轴承在强环境噪声干扰、复杂变工况等因素影响下诊断效果不佳,有抗噪性和泛化性下降的问题,提出了一种双路并行多尺度的改进残差神经网络(residual neural network, ResNet)的方法。该方法设计了多尺度的残差Inception模块,可以有效提取特征信息,同时加入注意力机制解决了数据的突变性和差异性,此外还使用多个空洞卷积的残差块扩大感受野,有助于提取更多特征信息,实现准确故障诊断。利用凯斯西储大学轴承数据集和东南大学变速箱数据集分别训练并测试了诊断效果,将该方法与其他卷积神经网络的方法在变噪声、变工况情况下作了对比,诊断准确率最高达到99.73%,平均准确率也在95%以上,均高于其他比较方法。结果表明,该方法在复杂多变的工况下具有较好的故障识别能力和泛化能力。
关键词
故障诊断
滚动轴承
变工况
注意力机制
多尺度ResNet
Keywords
fault diagnosis
rolling bearing
variable working condition
attention mechanism
multi-scale ResNet
分类号
TH133.3 [机械工程—机械制造及自动化]
TP206.3 [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SIR多级残差连接密集网络的轴承故障诊断
被引量:
5
5
作者
赵小强
罗维兰
梁浩鹏
机构
兰州理工大学
电气
工程
与信息
工程
学院
兰州理工大学
甘肃省工业过程先进
控制
重点
实验室
兰州理工大学国家级电气与控制工程实验室教学中心
出处
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2022年第6期46-54,共9页
基金
甘肃省科技计划资助(21YF5GA072,21JR7RA206)
甘肃省教育厅产业支撑计划项目(2021CYZC-02)。
文摘
为了研究旋转机械的滚动轴承在复杂工况下从时变性强、微弱信号中提取特征信息的性能,提出了基于SIR多级残差连接密集网络的轴承故障诊断方法.首先,设计SIR模块,该模块将对输入的数据特征通道赋予不同的权重并拓宽网络的宽度,提取更加重要、更加丰富的特征信息;其次,设计多级残差连接密集网络自适应提取轴承振动信号中的有效特征;最后,构建softmax分类器实现故障分类.通过与多种方法进行对比,实验结果表明,该方法在变噪声、变负荷和变工况下都能够更加准确地检测出故障,对复杂的工况环境更具有鲁棒性和泛化能力.
关键词
故障诊断
滚动轴承
残差密集网络
特征重标定
变工况
Keywords
fault diagnosis
rolling bearing
residual density network
feature recalibration
variable conditions
分类号
TH133.33 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于天空区域分割与边缘优化的图像去雾算法
赵小强
周康毅
《兰州理工大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于空间特征交叉融合的轻量级图像超分辨率重建
赵小强
程伟
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
3
基于BiLSTM和改进注意力机制的高铁车载设备故障诊断
魏伟
赵小强
丁艳华
范亮亮
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
10
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职称材料
4
基于双路并行多尺度ResNet的滚动轴承故障诊断方法
赵小强
张毓春
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于SIR多级残差连接密集网络的轴承故障诊断
赵小强
罗维兰
梁浩鹏
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2022
5
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职称材料
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