基于重构卷积与强化坐标注意力的面部微表情识别方法

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作者 欧阳亨威 陈伟 +3 位作者 冯闯 李圆智 苗凯尧 王靖颖 《计算机应用》 北大核心 2025年第S1期84-88,共5页

面部微表情特征具有局部性特点,在识别过程中易受背景区域与其他无关信息的影响,导致模型针对关键特征的提取能力较弱。针对此问题,提出一种基于重构卷积与强化坐标注意力(CA)的面部微表情识别方法。首先,在图像输入端引入细节感知模块(... 面部微表情特征具有局部性特点,在识别过程中易受背景区域与其他无关信息的影响,导致模型针对关键特征的提取能力较弱。针对此问题,提出一种基于重构卷积与强化坐标注意力(CA)的面部微表情识别方法。首先,在图像输入端引入细节感知模块(DAM)提取面部的边缘信息,丰富微表情的特征;其次,使用空间与通道重构卷积(SCConv)代替标准卷积构建主干网络,并在空间与通道层面去除背景与其他无关信息的干扰,强调关键微表情特征;最后,在分类器前嵌入强化坐标注意力模块(ECAM)捕获空间与通道特征之间的联系,进一步融合特征,过滤冗余信息。实验结果表明,所提方法在CASMEⅡ、SAMM数据集上分别达到了90.3%和88.7%的分类准确率,F1分数分别达到了88.9%和86.5%;在RAF-DB数据集上的分类准确率达到了90.5%,均优于CSTN(Continuous SpatioTemporal attention Network)、SWA-Net(Sliding Window Attention Network)等对比方法,验证了所提方法具有较好的鲁棒性与泛化能力。 展开更多

关键词 微表情识别 深度学习 卷积神经网络 重构卷积 注意力机制

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基于SLAM的高空作业机械臂末端定位与关节姿态估计方法

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作者 艾佳军 张翔鸿 +4 位作者 郑立 冯玉 唐旭明 郭祥 董二宝 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第2期122-126,共5页

高空作业机械臂由于关节间隙较大和臂展结构弯曲变形严重,难以通过关节位姿测量和正运动学计算实现机械臂末端的实时精确定位。针对这一难题,提出了一种基于激光SLAM的高空作业机械臂末端定位与关节姿态估计方法。首先,通过激光雷达扫... 高空作业机械臂由于关节间隙较大和臂展结构弯曲变形严重,难以通过关节位姿测量和正运动学计算实现机械臂末端的实时精确定位。针对这一难题,提出了一种基于激光SLAM的高空作业机械臂末端定位与关节姿态估计方法。首先,通过激光雷达扫描环境点云并构建地图;然后基于SLAM重定位获取机械臂末端实时位姿;同时结合机械臂运动学逆解,估计关节姿态,为机械臂控制提供实时角度反馈。实验结果表明,采用该方法实现的高空作业机械臂末端位置精度约为0.1 m,姿态精度约为0.9°,相对正运动学定位方法精度提升超300%,为高空作业机械臂等大型工程机械的末端定位与关节姿态估计提供了一种有效手段。 展开更多

关键词 高空作业机械臂 大型工程机械 激光SLAM 末端定位 姿态估计 运动学

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基于前景杆塔识别的电力巡检精准自动复拍方法 被引量：5

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作者 万能 周千昂 +2 位作者 郭可贵 唐旭明 熊军林 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第S01期298-303,共6页

针对巡检无人机(UAV)的位姿误差导致复拍目标零件不精准的问题,提出一种基于前景杆塔识别的精准复拍方法。首先,使用直线分割检测(LSD)方法在标准图像中提取直线,利用杆塔的线交叉结构对图像块内直线方向及长度进行统计,保证能够在低假... 针对巡检无人机(UAV)的位姿误差导致复拍目标零件不精准的问题,提出一种基于前景杆塔识别的精准复拍方法。首先,使用直线分割检测(LSD)方法在标准图像中提取直线,利用杆塔的线交叉结构对图像块内直线方向及长度进行统计,保证能够在低假阳率条件下,筛选出图像中的杆塔区域,并在其中提取加速鲁棒特征(SURF)作为该巡检点处的标准几何特征;然后提取当前图像中的几何特征与巡检点处标准特征进行匹配,使用聚类方法找到当前图像中的杆塔位置相对于标准图片中的二维偏移;最后通过几何分析计算并调整云台角度,使得杆塔位于图像中正确位置。实验结果表明,所提方法可以在无人机的位置和相机姿态出现较大偏差的情况下实现精准调整。 展开更多

关键词 无人机 电力巡检 精准复拍 杆塔识别 特征匹配

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地电位带电作业爬杆机器人结构设计 被引量：4

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作者 吕潜龙 吴少雷 +1 位作者 唐旭明 阮学云 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第6期272-276,共5页

为实现配电线路杆塔的检修以及线路检测设备的承送,提出一种兼具攀爬、越障、绕杆旋转及负载带电作业等功能的爬杆机器人—地电位带电作业爬杆机器人。根据机器人攀爬力学,对机器人不滑落条件进行分析,得到机器人在负载22kg时,只需138.... 为实现配电线路杆塔的检修以及线路检测设备的承送,提出一种兼具攀爬、越障、绕杆旋转及负载带电作业等功能的爬杆机器人—地电位带电作业爬杆机器人。根据机器人攀爬力学,对机器人不滑落条件进行分析,得到机器人在负载22kg时,只需138.65N以上的夹紧力就可稳定攀爬;运用ANSYS Workbench软件对机器人整体进行静力学分析,并对薄弱部件结构进行分析,结果表明,其结构强度满足设计要求。根据理论计算结果,搭建试验样机对机器人进行载重攀爬测试,实验表明,机器人22kg负载条件下,攀爬速度达到0.2m/s,绕杆旋转速度为2.5r/min,能承受70kg负载,末端可在两侧30°摆动范围内进行带电作业。该机器人可代替人工进行高空作业,将为电力行业自动化的发展提供可靠的参考依据。 展开更多

关键词 配电线路 攀爬机器人 地电位 带电作业 静力学仿真 现场测试

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基于高压直流输电线路分布参数模型的模态电流差动保护算法 被引量：17

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作者 邵庆祝 赵晓东 +1 位作者 赵创业 平夏 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第22期171-179,共9页

高压直流输电传输线分布电容电流会造成电流差动保护无法立即区分区内外故障,为避免保护误动作需要增加保护时间延迟和阈值,大大降低了电流差动保护的动作速度和灵敏性。为了使电流差动保护不受传输线分布电容电流影响,在基于传输线分... 高压直流输电传输线分布电容电流会造成电流差动保护无法立即区分区内外故障,为避免保护误动作需要增加保护时间延迟和阈值,大大降低了电流差动保护的动作速度和灵敏性。为了使电流差动保护不受传输线分布电容电流影响,在基于传输线分布参数模型上考虑了正负极线路耦合特性,提出了适用于高压直流输电线路的模态电流差动保护算法。该算法以共模补偿电流作为故障识别依据,以差模补偿电流作为故障选极依据。该模态电流差动保护算法在故障期间可以进行故障选区和故障判极,且灵敏度高、动作速度快。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了该保护方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 高压直流输电 差动保护 分布参数模型 模态电流 耦合特性

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面向配网带电作业机器人的导线识别定位方法 被引量：13

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作者 柏光瑞 郑育祥 +6 位作者 吴凯 吴少雷 郭锐 赵玉良 单晓峰 唐旭明 董二宝 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期2604-2611,共8页

由于配网带电作业机器人作业过程中相机受阳光干扰严重,导线等细长弱纹理作业目标图像特征点匹配困难,导线识别定位困难。该文提出了基于图像预匹配的点云生成方法,使用Improved-DCEnet无监督网络进行光照无关处理抵消阳光干扰。在图像... 由于配网带电作业机器人作业过程中相机受阳光干扰严重,导线等细长弱纹理作业目标图像特征点匹配困难,导线识别定位困难。该文提出了基于图像预匹配的点云生成方法,使用Improved-DCEnet无监督网络进行光照无关处理抵消阳光干扰。在图像匹配阶段,使用VGG16-Unet卷积神经网络来进行导线的图像分割避免复杂背景干扰,通过图像几何矩提取拟合导线中心线,使用导线中心线与双目光心分别确定双目的导线物像面,双目导线物像面交线即为导线的真实位置,将复杂背景下细长弱纹理物体识别定位转换为一个几何问题。通过实验室环境下大量实验标定后,该方法可以实现相机坐标系下xy方向上1mm、z方向上3mm综合5mm定位精度。最后该方法应用在真实场景中完成了导线的识别定位,实现了机械臂自主完成实际接火作业,提高了配网带电作业机器人的导线识别稳定性。 展开更多

关键词 配网带电作业机器人 目标识别 弱纹理 点云 定位

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基于属性数学的配电网运行状态评估 被引量：7

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作者 黄建勇 孟琦斌 +2 位作者 吴顺超 施会 马淑淑 《中国电力》 CSCD 北大核心 2019年第2期104-110,118,共8页

随着社会经济的发展,迫切需要实现配电网的自愈控制以满足电力用户对配电网供电日趋增高的要求,而实时准确地掌握配电网的运行状态是配电网实现自愈控制的前提。首先从安全、可靠、优质、经济和适应5个方面选取了运行状态评估指标,其次... 随着社会经济的发展,迫切需要实现配电网的自愈控制以满足电力用户对配电网供电日趋增高的要求,而实时准确地掌握配电网的运行状态是配电网实现自愈控制的前提。首先从安全、可靠、优质、经济和适应5个方面选取了运行状态评估指标,其次基于属性数学理论建立了配电网运行状态评估模型,将运行状态评估问题转化为配电网运行状态属性测度的计算问题,采用层次分析法确定评估指标权重,最后给出了求解配电网运行状态评估模型的过程。通过算例仿真校验,该模型能够准确客观地评估配电网的运行状态。 展开更多

关键词 配电网 运行状态 评估指标 属性数学

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基于相电流离散度分析的配电网接地故障选线方法 被引量：4

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作者 黄帅 宋雅楠 +3 位作者 赵明 赵新德 林俊超 庄建煌 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2021年第11期97-104,共8页

针对配电网在发生单相接地故障时电力调度员缺乏研判信息和故障处理效率不高的现状,提出了基于相电流离散度分析的故障选线方法。对故障前后线路的相电流特征进行理论分析,采用改进的离散度计算方法,并考虑实际操作过程中的容错性和统一... 针对配电网在发生单相接地故障时电力调度员缺乏研判信息和故障处理效率不高的现状,提出了基于相电流离散度分析的故障选线方法。对故障前后线路的相电流特征进行理论分析,采用改进的离散度计算方法,并考虑实际操作过程中的容错性和统一性,将不同中性点接地方式的选线流程进行融合,利用最大离散度差值法实现故障选线。使用SCADA系统中的故障实例数据验证和ATP-EMTP故障模型仿真,结果表明:该方法能够有效提升故障选线效率,提高配电网供电可靠性指标,具有实际的工程应用价值。 展开更多

关键词 配电网 单相接地 故障选线 相电流 离散度 SCADA

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基于改进基本尺度熵的轴承退化特征分析方法研究 被引量：2

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作者 孙占民 唐旭明 +3 位作者 万浩 周银银 班东坡 闫阁 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第5期517-521,共5页

针对滚动轴承性能退化趋势的准确跟踪问题,对基本尺度熵算法的问题和不足进行了研究。引入了统一的基本尺度,定量衡量幅值分布的信息量大小,进而提出了一种基于改进基本尺度熵的退化特征分析方法;采用IMS轴承实验中心的滚动轴承全寿命... 针对滚动轴承性能退化趋势的准确跟踪问题,对基本尺度熵算法的问题和不足进行了研究。引入了统一的基本尺度,定量衡量幅值分布的信息量大小,进而提出了一种基于改进基本尺度熵的退化特征分析方法;采用IMS轴承实验中心的滚动轴承全寿命试验数据进行了实例分析,并与基本尺度熵、模糊熵、近似熵、样本熵等算法进行了对比。研究结果表明:与基本尺度熵算法相比,改进的基本尺度熵方法能够定量表征信号幅值分布的信息量大小,且性能退化程度越深,该指标取值越大;在计算性能方面,改进的基本尺度熵方法计算速度快、算法稳定性强,能够更好地应用到设备的健康状态评估中。 展开更多

关键词 基本尺度熵 退化特征提取 滚动轴承 全寿命

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基于输电杆塔区域提取的图像匹配算法 被引量：2

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作者 郭可贵 曹瑞 +4 位作者 万能 汪晓 尹悦 唐旭明 熊军林 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2022年第5期1591-1597,共7页

针对无人机(UAV)视觉定位过程中传统特征提取与匹配算法匹配质量不佳的问题,提出了一种基于输电杆塔区域提取的图像匹配算法。首先,将图像划分为若干相互重叠的网格区域,并对每个区域采用双层金字塔结构提取特征点,从而保证特征点的均... 针对无人机(UAV)视觉定位过程中传统特征提取与匹配算法匹配质量不佳的问题,提出了一种基于输电杆塔区域提取的图像匹配算法。首先,将图像划分为若干相互重叠的网格区域,并对每个区域采用双层金字塔结构提取特征点,从而保证特征点的均匀分布;其次,使用直线分割检测(LSD)算法提取图像中的直线,从而利用输电杆塔的特殊结构得到输电杆塔的支撑区域;最后,在连续图像中对输电杆塔区域与背景区域内的特征点分别进行匹配,以进一步估计相机运动。在旋转和平移估计实验中,与传统的ORB特征提取与匹配算法相比,所提算法的特征匹配准确率提升了10.1个百分点,相对位姿误差的均值降低了0.049;在UAV巡检实验中,采用所提算法进行UAV轨迹估计的相对误差为2.89%,表明该算法可在实时绕塔飞行过程中实现对UAV位姿的鲁棒、精确估计。 展开更多

关键词 无人机巡检 输电杆塔提取 均匀化特征 图像匹配 运动估计

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基于双层反馈控制器的核电站稳压器优化控制 被引量：1

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作者 赵明 叶建华 +1 位作者 李晨晶 李金中 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第11期2075-2080,共6页

对具有复杂系统的核电站稳压器,为了获得令人满意的控制效果,将引入新型的控制器。以压水堆稳压器为研究对象,采用双层反馈的模糊自适应PID智能控制算法。一层反馈是常规反馈（长反馈）,二层反馈是短反馈。建立稳压器压力和水位控制的... 对具有复杂系统的核电站稳压器,为了获得令人满意的控制效果,将引入新型的控制器。以压水堆稳压器为研究对象,采用双层反馈的模糊自适应PID智能控制算法。一层反馈是常规反馈（长反馈）,二层反馈是短反馈。建立稳压器压力和水位控制的仿真模型,利用改进量子粒子群（IQPSO）算法去优化模糊自适应PID的比例因子和量化因子。仿真结果表明：经过算法的参数寻优,该双层反馈控制器较常规PID控制具有更加优良的控制指标和扰动抑制能力。 展开更多

关键词 核电站 稳压器 改进量子粒子群 模糊PID 双层反馈

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