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多卫星的星地混合协作网物理层安全性能分析 被引量:1
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作者 王小旗 侯争 +1 位作者 张捍卫 施闯 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期81-90,共10页
卫星通信因传输质量好、覆盖范围广、作用距离远等优点,在侦察、广播、预警、资源勘探、地形测绘等领域具有广阔的应用前景,目的针对其安全性问题,方法将多输入多输出(multiple-input-multiple-output,MIMO)技术应用于卫星中继系统中,... 卫星通信因传输质量好、覆盖范围广、作用距离远等优点,在侦察、广播、预警、资源勘探、地形测绘等领域具有广阔的应用前景,目的针对其安全性问题,方法将多输入多输出(multiple-input-multiple-output,MIMO)技术应用于卫星中继系统中,构建多卫星的星地混合协作网(hybrid satellite-terrestrial relay network,HSTRN),并对其物理层安全性能进行研究。中继采用放大转发(amplify-and-forward,AF)协议或译码转发(decode-and-forward,DF)协议,卫星链路服从阴影莱斯(shadowed-Rician)分布,地面链路和窃听链路服从瑞利(Rayleigh)分布,推导基于AF和DF中继的系统安全中断概率的理论表达式,以及高信噪比条件下安全中断概率的近似表达和系统吞吐量,并用计算机仿真实验验证理论分析的正确性。结果结果表明:增加卫星个数、减轻信道衰落有助于增强系统的安全性能;低信噪比情况下,基于DF中继的系统安全性能优于AF中继系统的,随着信噪比增加,两者逐渐趋于一致;信道衰落的改善和高信噪比将产生较大的系统吞吐量。结论卫星个数、安全速率阈值、信道衰落程度等参数对AF和DF中继HSTRN的安全性能具有重要影响,可为卫星通信物理层安全性能的后续研究提供参考。 展开更多
关键词 星地混合协作网 多卫星 物理层安全 阴影莱斯衰落 安全中断概率
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基于物理驱动的超深随钻方位电磁波测井深度学习反演
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作者 赵宁 申松宁 +3 位作者 李宁 胡海涛 齐超 秦策 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1069-1079,共11页
超深随钻方位电磁波测井反演是表征地层参数信息的重要技术。基于正则化(物理驱动)的电磁波测井反演方法广泛应用于现场解释,但迭代过程中需要多次调用正演,计算耗时长且不能获得实时反演结果,因此迫切需要一种高效的反演方法对随钻电... 超深随钻方位电磁波测井反演是表征地层参数信息的重要技术。基于正则化(物理驱动)的电磁波测井反演方法广泛应用于现场解释,但迭代过程中需要多次调用正演,计算耗时长且不能获得实时反演结果,因此迫切需要一种高效的反演方法对随钻电磁波测井资料进行实时反演。近些年,基于深度学习(数据驱动)的电磁波测井反演算法在油气勘探领域受到了广泛关注,但该算法过度依赖于数据本身,训练过程未考虑麦克斯韦理论,所以在数据集不完备的情况下,深度学习反演效果不佳。文中针对二维各向异性地层,提出了一种耦合物理驱动和数据驱动的混合反演流程:基于超深随钻方位电磁波测井数据,随机生成无断层和断层模型数据集进行网络训练;基于训练好的网络,实现模型预测。与传统深度学习方法相比,文中方法预测精度显著提高。对含有不同噪声水平的数据进行测试,结果表明:基于物理驱动的深度学习反演方法的电阻率模型反演效果良好,具有较强的鲁棒性,泛化能力更强。 展开更多
关键词 物理驱动 超深探测 随钻测井 电磁场 参数反演
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结合空间域与频率域处理的钢轨表面缺陷检测研究
3
作者 冀萌浩 王新 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第19期348-358,共11页
针对钢轨表面缺陷检测任务存在因相机抖动造成的图像模糊失真而影响检测效果的问题,提出了一种结合空间域与频率域处理的图像增强算法与改进后YOLOv8s模型的钢轨表面缺陷检测算法,旨在通过提高图像质量来提高检测网络的检测精度。通过... 针对钢轨表面缺陷检测任务存在因相机抖动造成的图像模糊失真而影响检测效果的问题,提出了一种结合空间域与频率域处理的图像增强算法与改进后YOLOv8s模型的钢轨表面缺陷检测算法,旨在通过提高图像质量来提高检测网络的检测精度。通过图像恢复网络对图像去模糊复原,使用深度学习缩减检测区域,提出了空间域的全局与局部信息融合的自适应伽马变换和基于拉普拉斯金字塔改进的频率域滤波算法来提升图像亮度、对比度和细节信息。借助YOLOv8s算法对增强后的图像进行训练,并通过改进特征融合网络、引入注意力模块和设计基于参数共享的检测头来降低网络参数,提升网络检测精度。实验结果表明,相比于未使用图像增强算法,该算法增强后数据集的检测精度有了更好的效果;采用增强后的数据集进行训练,相比于原网络,改进后的检测网络对所有目标、大目标和小目标的平均精度均值都有明显提升。 展开更多
关键词 钢轨表面缺陷 自适应伽马变换 频率域滤波 YOLOv8s 参数共享
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聚酰亚胺基复合薄膜的介电性能及正电子湮没研究
4
作者 李卫彬 张杨 +1 位作者 王晓雪 李涛 《功能材料》 北大核心 2025年第8期8096-8101,8121,共7页
通过在含氟聚酰胺酸(PAA)中加入少量笼状苯基-倍半硅氧烷(POSS)制备了超低介电常数的聚酰亚胺基微孔复合膜。利用正电子湮没技术探测了复合膜的自由体积特征,并研究了POSS掺杂对复合膜自由体积特征的变化及对材料介电性能的影响。在FPI... 通过在含氟聚酰胺酸(PAA)中加入少量笼状苯基-倍半硅氧烷(POSS)制备了超低介电常数的聚酰亚胺基微孔复合膜。利用正电子湮没技术探测了复合膜的自由体积特征,并研究了POSS掺杂对复合膜自由体积特征的变化及对材料介电性能的影响。在FPI中加入笼型POSS可以有效地提高复合膜的自由体积尺寸和相对体积分数,达到优化其低介电性能的目的,但降低了材料的电击穿强度。掺杂3%(质量分数)POSS的复合膜在104 Hz呈现超低的介电常数(k=1.77)。当掺杂量达到5%(质量分数)时,POSS粒子在复合膜中发生团聚,导致复合膜的介电常数出现反弹现象。实验结果可为今后聚酰亚胺基膜的低介电性能的研究提供有价值的信息。 展开更多
关键词 聚酰亚胺 低介电常数 正电子湮没 自由体积
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半导体器件多物理场计算中的热边界条件 被引量:2
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作者 王昊 石峰 +1 位作者 朱红伟 陈星 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期111-115,共5页
基于半导体器件的物理模型,联立并求解由电磁场、半导体物理及热力学方程构成的多物理场方程组,实现半导体器件及电路的电磁效应计算。为了更加准确地仿真半导体器件的温度变化,深入研究了多物理场计算中的热边界条件。以肖特基二极管HS... 基于半导体器件的物理模型,联立并求解由电磁场、半导体物理及热力学方程构成的多物理场方程组,实现半导体器件及电路的电磁效应计算。为了更加准确地仿真半导体器件的温度变化,深入研究了多物理场计算中的热边界条件。以肖特基二极管HSMS-282c为例,采用多物理场算法仿真并对比了器件在相同激励(幅值为2V的阶跃脉冲)、不同边界条件下的温度变化情况。实际测量了器件在正向偏置下的表面温度,并于多物理场计算结果进行对比。结果表明,采用热对流边界可以准确仿真半导体器件的热效应。 展开更多
关键词 半导体 电路 多物理场 热边界条件 仿真
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Fe、La掺杂LiNbO3电子结构和光学性质的第一性原理 被引量:4
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作者 林龙 陈瑞欣 +7 位作者 黄敬涛 余伟阳 祝令豪 王朋涛 徐永豪 李立新 郭艳 张战营 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2369-2378,共10页
采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,研究本征LiNbO3晶体以及Fe、La掺杂LiNbO3的电子结构及光学性质。计算LiNbO3晶体在不同掺杂体系下的折射率、反射率、吸收函数、能量损失谱以及光电导率等光学性质。结果表明:本征LiNbO... 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,研究本征LiNbO3晶体以及Fe、La掺杂LiNbO3的电子结构及光学性质。计算LiNbO3晶体在不同掺杂体系下的折射率、反射率、吸收函数、能量损失谱以及光电导率等光学性质。结果表明:本征LiNbO3晶体没有磁性,但可以通过Fe原子的诱导产生自旋极化。Fe掺杂LiNbO3体系产生的总磁矩为8.54μB,其主要是由Fe的3d轨道自旋极化引起的,而Fe原子提供的磁矩为3.40μB。掺杂原子可以有效调控LiNbO3晶体的电子结构和光学性质,为改善LiNbO3晶体的性能提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 电子结构 光学性质 磁性 第一性原理 LINBO3
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电子辐照处理Ⅱa型金刚石的颜色变化研究 被引量:2
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作者 臧传义 原亨馨 +3 位作者 刘博 陈孝洲 陈奎 李明 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2016年第6期63-65,共3页
利用高能电子加速器对经由温度梯度法获取的人工合成Ⅱa型金刚石大单晶进行辐照,使用光谱辐照度计、DiamondView以及红外吸收光谱仪对实验前后样品的颜色及显微形貌进行观察和分析。实验发现:经过高能电子辐照后,无色的Ⅱa型金刚石单晶... 利用高能电子加速器对经由温度梯度法获取的人工合成Ⅱa型金刚石大单晶进行辐照,使用光谱辐照度计、DiamondView以及红外吸收光谱仪对实验前后样品的颜色及显微形貌进行观察和分析。实验发现:经过高能电子辐照后,无色的Ⅱa型金刚石单晶可以处理成粉色,同时金刚石表面出现灼烧痕迹,而处理后晶体的DiamondView荧光则由淡蓝色变为金黄色。 展开更多
关键词 电子辐照 合成金刚石 颜色变化
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基于MF协议的协作NOMA系统物理层安全性能研究 被引量:2
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作者 张延良 田月华 +1 位作者 李兴旺 黄高见 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期1211-1218,共8页
针对协作非正交多址(NOMA)系统中信息安全传输问题,该文提出一种基于修改转发(MF)中继的物理层安全(PLS)传输方案。该方案利用MF中继将解码信息修改后再转发,避免了合法信息泄露到窃听节点。首先对NOMA-MF系统进行建模,然后推导了系统... 针对协作非正交多址(NOMA)系统中信息安全传输问题,该文提出一种基于修改转发(MF)中继的物理层安全(PLS)传输方案。该方案利用MF中继将解码信息修改后再转发,避免了合法信息泄露到窃听节点。首先对NOMA-MF系统进行建模,然后推导了系统安全中断概率(SOP)、严格正保密容量(SPSC)和窃听概率(IP)来衡量系统的保密性和安全性,以及中断概率(OP)以衡量其可靠性。此外,推导了系统的渐近性能,对比分析了解码转发(DF)协议下NOMA-DF系统与NOMA-MF系统的性能。推导及仿真结果表明:NOMA-MF系统的保密性能和安全性能比NOMA-DF系统更具有优势;NOMA-MF系统的OP和IP之间存在最优信噪比(SNR)以实现系统安全及可靠性的平衡;存在最佳功率分配参数以实现最低的SOP和OP。 展开更多
关键词 协作通信 物理层安全 非正交多址接入 修改转发
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基于非理想条件可重构智能超表面辅助无线携能通信-非正交多址接入系统通感性能研究 被引量:9
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作者 李兴旺 王新莹 +3 位作者 田心记 王心水 秦攀科 陈慧 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2434-2442,共9页
为满足日益增长的高效通信和可靠感知需求,该文提出可重构智能超表面(RIS)辅助无线携能通信(SWIPT)-非正交多址接入(NOMA)系统,该系统同时实现目标感知和信息传输。考虑非完美连续干扰消除(SIC)和信道估计误差(CEE)两种非理想因素,分析... 为满足日益增长的高效通信和可靠感知需求,该文提出可重构智能超表面(RIS)辅助无线携能通信(SWIPT)-非正交多址接入(NOMA)系统,该系统同时实现目标感知和信息传输。考虑非完美连续干扰消除(SIC)和信道估计误差(CEE)两种非理想因素,分析了所提系统的可靠性、有效性以及雷达感知性能,分别推导出系统中断概率(OP)、遍历速率(ER)、检测概率(PoD)以及雷达估计信息速率(REIR)的解析表达式。分析结果表明:非完美SIC和CEE对系统的性能有负面影响;中断概率随基站发射功率的增大而减小,在高信噪比区域趋于定值;遍历速率及雷达估计信息速率随基站发射功率增大而增加,在高信噪比区域稳定于一个上限值;在不同的检测阈值下,检测概率随基站发射功率的增大而增大;联合雷达检测和通信覆盖概率(JRDCCP)分别随中断阈值和检测阈值的升高而降低。 展开更多
关键词 通感一体化 可重构智能超表面 无线携能通信 非正交多址接入
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通信感知一体化硬件设计——现状与展望 被引量:3
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作者 林粤伟 张奇勋 +4 位作者 尉志青 李兴旺 刘凡 范绍帅 王溢 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第1期1-21,共21页
通信感知一体化(ISAC)需要通信和感知共用无线电频段和硬件资源。多频段、大带宽、通信感知对硬件的要求不同等特点对通信感知一体化硬件设计提出更高要求。该文对后5G,6G,WiFi等通信感知一体化的硬件设计、验证技术,以及硬件系统性验... 通信感知一体化(ISAC)需要通信和感知共用无线电频段和硬件资源。多频段、大带宽、通信感知对硬件的要求不同等特点对通信感知一体化硬件设计提出更高要求。该文对后5G,6G,WiFi等通信感知一体化的硬件设计、验证技术,以及硬件系统性验证平台进行归纳,对国内外近年相关硬件设计研究及其验证情况进行综述,关注通信感知两种系统对硬件的需求矛盾、带内全双工(IBFD)自干扰消除(SIC)、功放(PA)效率、电路性能对建模要求更高等硬件设计挑战。首先,总结、比较已有研究中通信感知一体化收发信机架构设计。然后,介绍、分析现有通信感知一体化带内全双工自干扰抑制方案、低峰均功率比(PAPR)波形与高性能PA设计、器件高精度建模方法以及硬件系统性验证平台。最后,总结全文并对未来通信感知一体化硬件设计所面临的开放性问题进行展望。 展开更多
关键词 第6代移动通信 通信感知一体化 带内全双工 软件无线电 雷达
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基于太赫兹智能反射面波束色散和分裂的快速感知方法
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作者 郝万明 杨兰 +1 位作者 朱政宇 李兴旺 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第3期678-686,共9页
针对太赫兹智能反射面(RIS)系统中基于波束扫描感知耗时较长问题,该文提出一种基于太赫兹RIS波束色散和分裂的快速感知方法。通过在每个RIS元件处部署实时延(TTD)以动态调整波束色散程度,设置大阵列RIS单元间距以形成波束分裂效应,进而... 针对太赫兹智能反射面(RIS)系统中基于波束扫描感知耗时较长问题,该文提出一种基于太赫兹RIS波束色散和分裂的快速感知方法。通过在每个RIS元件处部署实时延(TTD)以动态调整波束色散程度,设置大阵列RIS单元间距以形成波束分裂效应,进而联合波束色散和分裂实现目标区域快速感知。具体地,将感知区域分为多个子区域,并基于RIS波束色散优化TTD和RIS反射元件相移,以覆盖单一子区域。同时,利用波束分裂无缝覆盖多个子区域,相比使用单一波束扫描感知显著降低了时间开销。而后,为减少回波信号路径损耗,在RIS处配置主动感知元件,用于直接接收并分析回波信号。在此基础上,推导出感知目标角度估计值及其均方根误差(RMSE)。仿真结果表明了所提快速感知方案的有效性。 展开更多
关键词 太赫兹 智能反射面 波束色散 波束分裂 快速感知
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专题:6G与物联网技术
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作者 徐勇军 张建华 李兴旺 《无线电通信技术》 北大核心 2025年第5期888-890,共3页
内容导读随着5G网络的广泛部署与应用,全球通信产业正迈入以智能化、泛在化、绿色化为核心特征的6G发展新阶段。6G不仅聚焦于极致的通信性能提升,还承载着构建智慧社会、推动产业数字化转型的使命。在这一背景下,物联网(Internet of Thi... 内容导读随着5G网络的广泛部署与应用,全球通信产业正迈入以智能化、泛在化、绿色化为核心特征的6G发展新阶段。6G不仅聚焦于极致的通信性能提升,还承载着构建智慧社会、推动产业数字化转型的使命。在这一背景下,物联网(Internet of Things,IoT)作为“万物互联”的核心支撑技术,正朝着更大规模、更高智能、更强感知的方向演进,二者的深度融合成为引领未来通信技术发展的关键动力。 展开更多
关键词 物联网技术 绿色化 智能化 智慧社会 6G
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智能超表面辅助的非正交多址接入车联网通感一体传输与资源分配优化
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作者 李美玲 朱芸灿 +1 位作者 申陈宁 李兴旺 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第4期1043-1051,共9页
为应对6G密集城市环境下车联网(V2X)通信和传感路径受限问题,该文提出了一种基于可重构智能超表面(RIS)辅助的通感一体化(ISAC)V2X系统框架。针对非视距(NLOS)下的车辆移动性,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,结合ISAC回波信号中的实时信... 为应对6G密集城市环境下车联网(V2X)通信和传感路径受限问题,该文提出了一种基于可重构智能超表面(RIS)辅助的通感一体化(ISAC)V2X系统框架。针对非视距(NLOS)下的车辆移动性,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,结合ISAC回波信号中的实时信道状态信息(CSI),实现对移动车辆位置的跟踪与预测。该文提出基于非正交多址接入技术(NOMA)的多车辆间功率分配优化方案,在保证感知精度的同时提升下行链路通信总速率,并引入Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件作为反馈机制,避免陷入局部最优。仿真结果表明,所提系统在通信性能和感知性能方面优于传统的RIS辅助ISAC-V2X系统。 展开更多
关键词 车联网 通信感知一体化 可重构智能超表面 扩展卡尔曼滤波 非正交多址接入技术
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动态场景下移动机器人实时语义视觉SLAM研究 被引量:1
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作者 王红星 贺文龙 +1 位作者 王璟源 张勃阳 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第4期252-262,共11页
针对传统的视觉SLAM算法在动态场景中定位精度不佳、稳定性差的缺陷,以及ORB-SLAM2算法在构建地图时仅能稀疏点云地图等问题,在ORB-SLAM2算法的基础上,提出了一种新的视觉SLAM算法。利用YOLOX构建语义信息检测线程;将结合了语义信息、KL... 针对传统的视觉SLAM算法在动态场景中定位精度不佳、稳定性差的缺陷,以及ORB-SLAM2算法在构建地图时仅能稀疏点云地图等问题,在ORB-SLAM2算法的基础上,提出了一种新的视觉SLAM算法。利用YOLOX构建语义信息检测线程;将结合了语义信息、KLT算法、对极几何约束算法的动态特征点剔除策略添加到跟踪线程中,消除了动态物体的影响,仅利用静态特征点进行帧间匹配和位姿估计,提高了定位精度;在稠密点云建图线程,利用语义信息和关键帧,实时构建不受动态物体干扰的稠密点云地图,并在此基础上,构建了八叉树地图,减少了存储空间占用。使用公开数据集进行实验,实验结果表明:改进算法在高动态场景中的定位精度相较于ORB-SLAM2算法提高了95%以上,八叉树地图存储空间占用相比于稠密点云地图减少了约38倍,同时改进后的SLAM系统能够实时运行。 展开更多
关键词 同时定位与建图 动态场景 深度学习 几何约束 稠密建图
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基于退钻过程检测的矿井下钻杆计数方法研究
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作者 胡玮 王满利 +2 位作者 张长森 田子建 张善文 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期697-707,共11页
针对现有的矿井下钻杆计数方法存在误检率较高、效率较低的问题,设计一种特征编码式计数方法,其主要通过对钻机退钻过程检测结果的分析处理,统计实际打入的钻杆数量,可以有效提高计数的准确性及工作效率。由于矿井下的环境十分复杂,由... 针对现有的矿井下钻杆计数方法存在误检率较高、效率较低的问题,设计一种特征编码式计数方法,其主要通过对钻机退钻过程检测结果的分析处理,统计实际打入的钻杆数量,可以有效提高计数的准确性及工作效率。由于矿井下的环境十分复杂,由视频监控获取到的图像易受噪声、灯光等因素的影响,造成现有的目标检测算法存在特征提取困难和识别率低等问题。并且,这些算法模型复杂度高且计算量大,不利于在边缘端进行部署。针对这些问题,提出一种基于YOLOv8n改进的钻机退钻过程检测算法,称为YOLOv8n–SDM。首先,设计新的空间金字塔池化模块来增强模型的特征提取能力,同时降低矿井下复杂背景对退钻检测的干扰;然后,提出具有2种变换结构的特征聚合模块,替换原模型中的C2f模块,其在获取丰富的特征信息的同时有效降低模型的复杂度与计算量;最后,为进一步提升模型对不规则特征的辨识能力,设计了一种多尺度融合探测头来提高模型对钻机等目标的识别率。实验结果表明:改进后的YOLOv8n–SDM算法和原YOLOv8n算法相比,精度、召回率、mAP@0.5以及mAP@0.5–0.95值分别提升了2.7%、2.6%、2.2%以及1%,模型参数量、占用存储空间和GFLOPs值分别降低了32.2%、30.2%和31.7%。相较主流算法能够在复杂的矿井场景下实现更精准的钻机退钻过程检测,满足实际部署和应用的需求。 展开更多
关键词 钻杆计数 钻机退钻过程检测 YOLOv8n 特征聚合模块 多尺度融合探测头
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基于轻量化YOLOv7的带式输送机输送带撕裂检测算法 被引量:2
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作者 安龙辉 王满利 张长森 《电子测量技术》 北大核心 2025年第1期64-75,共12页
针对矿井下输送机特殊运行环境下输送带撕裂的检测难题,提出一种线激光辅助下的改进YOLOv7轻量化检测算法。首先,针对输送带撕裂以小目标为主,不需要最大的检测层,从而简化网络模型,达到减小模型体积和减少参数量的目的。此外,采用动态... 针对矿井下输送机特殊运行环境下输送带撕裂的检测难题,提出一种线激光辅助下的改进YOLOv7轻量化检测算法。首先,针对输送带撕裂以小目标为主,不需要最大的检测层,从而简化网络模型,达到减小模型体积和减少参数量的目的。此外,采用动态非单调FM的Wise-IoU损失函数,使模型更加关注普通质量的样本,提高模型检测性能。然后,使用LAMP剪枝方法,提高模型的计算速度并降低计算复杂度,实现检测网络的轻量化,采用通道知识蒸馏无损提高模型精度,最后使用TensorRT加速模型,达到更快的检测速度。实验结果表明,与基准模型相比,改进后模型的参数量和计算量分别减少了86.8%、49.2%,mAP@0.5:0.95达到了62.4%,并且检测速度提升151.0 fps,模型大小从71.3 MB减少到12.8 MB。经过改进后的模型,提高了对输送带撕裂故障检测的准确性和实时性。 展开更多
关键词 YOLOv7 目标检测 Wise-IoU LAMP剪枝 通道知识蒸馏 TensorRT
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基于改进RT-DETR的井下输送带跑偏故障检测算法 被引量:1
17
作者 安龙辉 王满利 张长森 《工矿自动化》 北大核心 2025年第3期54-62,共9页
目前输送带跑偏检测研究主要集中于提取输送带边缘的直线特征,该方式需设定特定阈值,易受环境因素的制约,导致检测速度慢、精度不高。针对该问题,提出了一种基于改进RT-DETR的井下输送带跑偏故障检测算法,使用改进RT-DETR直接对一组托... 目前输送带跑偏检测研究主要集中于提取输送带边缘的直线特征,该方式需设定特定阈值,易受环境因素的制约,导致检测速度慢、精度不高。针对该问题,提出了一种基于改进RT-DETR的井下输送带跑偏故障检测算法,使用改进RT-DETR直接对一组托辊检测,根据左右托辊的暴露程度识别是否跑偏。针对实时检测转换器(RT-DETR)主干网络进行3个方面的改进:①为了减少主干网络的参数量和浮点运算数量(FLOPs),使用FasterNet Block替换ResNet34中的BasicBlock;②为了提升模型的精度和效率,在FasterNet Block结构中,引入结构重参数化的思想;③为了提升FasterNet Block在特征提取方面的性能,引入了高效多尺度注意力机制(EMA),更加有效地捕捉全局和局部特征图。为了拓展感受野并捕获更有效、更广泛的上下文信息,以获得更为丰富的特征表达,采用改进高级筛选特征融合金字塔网络(HS-FPN)来优化多尺度特征融合。实验结果表明,与基准模型相比较,改进RT-DETR模型的参数量和FLOPs分别减少了8.4×10^(6)个和17.8 G,mAP@0.5达94.5%,严重跑偏检测精度达99.2%,检测速度达41.0帧/s,优于TOOD,ATSS等目标检测模型,满足煤矿生产对目标检测实时性和准确性的需求。 展开更多
关键词 输送带跑偏 目标检测 实时检测转换器 结构重参数化 高效多尺度注意力机制 多尺度特征融合
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基于多模态特征融合的场景文本识别 被引量:1
18
作者 蔡明哲 王满利 +1 位作者 窦泽亚 张长森 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第4期1274-1280,共7页
为了解决自然场景文本图像因为遮挡、扭曲等原因难以识别的问题,提出基于多模态特征融合的场景文本识别网络(multimodal scene text recognition,MMSTR)。首先,MMSTR使用共享权重内部自回归的排列语言模型实现多种解码策略;其次,MMSTR... 为了解决自然场景文本图像因为遮挡、扭曲等原因难以识别的问题,提出基于多模态特征融合的场景文本识别网络(multimodal scene text recognition,MMSTR)。首先,MMSTR使用共享权重内部自回归的排列语言模型实现多种解码策略;其次,MMSTR在图像编码阶段提出残差注意力编码器(residual attention encoder,REA-encoder)提高了对浅层特征捕获能力,使得浅层特征能够传到更深的网络层,有效缓解了vision Transformer提取图像浅层特征不充分引起的特征坍塌问题;最后,针对解码过程中存在语义特征与视觉特征融合不充分的问题,MMSTR构建了决策融合模块(decision fusion module,DFM),利用级联多头注意力机制提高语义与视觉的融合程度。经过实验证明,MMSTR在ⅢT5K、ICDAR13等六个公共数据集上平均词准确率达到96.6%。此外,MMSTR在识别遮挡、扭曲等难以识别的文本图像方面相较于其他的主流算法具有显著优势。 展开更多
关键词 场景文本 特征融合 语言模型 注意力机制 残差网络
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多感受野增强的爆破现场安全帽检测算法 被引量:1
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作者 王新良 王璐莹 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第7期315-324,共10页
针对安全帽检测任务中存在的目标面积小、目标被不同程度遮挡、复杂背景干扰目标等问题,提出了基于YOLOX的多感受野增强的安全帽检测算法(multiple receptive field enhancement-YOLOX,MRFE-YOLOX)。在特征融合网络中增加浅层特征融合分... 针对安全帽检测任务中存在的目标面积小、目标被不同程度遮挡、复杂背景干扰目标等问题,提出了基于YOLOX的多感受野增强的安全帽检测算法(multiple receptive field enhancement-YOLOX,MRFE-YOLOX)。在特征融合网络中增加浅层特征融合分支,提升小目标特征信息流通效率,提高了小目标的检测精度;设计基于空洞卷积组与卷积注意力机制的感受野增强模块(receptive field augmentation module,RFAM),捕获了更大范围的感受野和图像特征,改善了遮挡目标漏检率高的问题;根据三分支注意力机制构建特征增强网络(feature enhancement network,FENet),抑制背景噪音对目标区域的干扰,降低了复杂背景下的目标误检率;引入空间到深度卷积(space to depth-conv,SPD-Conv)得到无信息损失的二倍下采样特征图,保留了更多的特征信息,同时减少了模型的参数量。实验结果表明,所提算法的均值平均精度相较于基线算法提升了2.78个百分点,FPS达到了102.67,满足了爆破现场安全帽实时检测的需要。 展开更多
关键词 安全帽检测 YOLOX-s算法 感受野 空洞卷积 注意力机制
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特征增强的低照度爆破现场安全帽检测算法 被引量:1
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作者 王新良 王璐莹 《计算机工程》 北大核心 2025年第3期252-260,共9页
安全帽是保障爆破作业人员人身安全的重要工具。受低照度爆破现场安全帽检测任务中目标视觉信息模糊、图像亮度低及对比度低的影响,在目标检测过程中存在目标漏检、误检等问题。基于YOLOX提出了特征增强的安全帽检测算法FEM-YOLOX。首先... 安全帽是保障爆破作业人员人身安全的重要工具。受低照度爆破现场安全帽检测任务中目标视觉信息模糊、图像亮度低及对比度低的影响,在目标检测过程中存在目标漏检、误检等问题。基于YOLOX提出了特征增强的安全帽检测算法FEM-YOLOX。首先,在主干网络使用软池化构建软空间金字塔池化模块(SSPPM),减少了特征映射中的信息弥散,并在下采样映射中保留了更多上下文信息;其次,设计基于高效通道注意力(ECA)机制的高效特征融合模块(EFFM),加强了模型对目标区域特征的学习,提高了特征融合的效率,减少了模型误检情况的出现;再次,采用VariFocalLoss替代BCEWithlogitsLoss,动态调整正负样本的权重,使得模型关注数量较少的正样本,加速了模型的收敛过程,提升了两类目标的检测精度;最后,采用CIoU作为边框回归损失函数,提高了模型定位目标预测框的精度。实验结果表明,所提算法的均值平均精度(mAP)相较于基线算法提升了2.21百分点,每秒处理的图像数量提升了7.67,满足了低照度爆破现场安全帽实时检测的精度和速度需要。 展开更多
关键词 安全帽检测 YOLOX-s算法 注意力机制 边框回归损失函数 置信度损失函数
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