全息环纹噪声的空频协同智能抑制

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作者 陈本永 熊壮 +2 位作者 黄柳 张艳超 傅霞萍 《光学精密工程》 北大核心 2025年第15期2342-2353,共12页

数字全息成像中,由微观散射体衍射产生的环纹噪声在数值重建中被非线性放大为结构化相位误差,制约了定量相位成像与三维重建精度。针对环纹噪声理论模型及抑制方法,提出一种新型空域与频域协同的卷积神经网络模型FUResNet,建立多颗粒衍... 数字全息成像中,由微观散射体衍射产生的环纹噪声在数值重建中被非线性放大为结构化相位误差,制约了定量相位成像与三维重建精度。针对环纹噪声理论模型及抑制方法,提出一种新型空域与频域协同的卷积神经网络模型FUResNet,建立多颗粒衍射场叠加模型精确模拟环纹噪声,结合傅里叶神经算子、残差学习框架和注意力机制,以实现环纹噪声的高效抑制与全息图关键特征的精准保留。FUResNet在仿真及实测全息图中均优于现有方法,其中,背景噪声标准差降低73.9%,峰值信噪比提升13.46 dB,仿真中结构相似性提高13.9%,在噪声抑制、图像保真和结构保护三个关键维度上取得实质性改进,为高精度定量相位成像提供有效解决方案。 展开更多

关键词 数字全息 环纹噪声 相位成像 傅里叶神经算子 卷积神经网络

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MScU-Net全息相位解包裹与像差同步求解

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作者 严利平 苗小喆 黄柳 《光学精密工程》 北大核心 2025年第15期2441-2454,共14页

数字全息显微术中相位恢复面临噪声导致的解包裹误差与像差引入的相位畸变双重挑战,现有分步处理方法存在计算效率低与误差传递的固有局限,亟需发展同步求解新范式。为此,提出了一种基于多光谱通道U-Net(MScU-Net)的数字全息显微相位恢... 数字全息显微术中相位恢复面临噪声导致的解包裹误差与像差引入的相位畸变双重挑战,现有分步处理方法存在计算效率低与误差传递的固有局限,亟需发展同步求解新范式。为此,提出了一种基于多光谱通道U-Net(MScU-Net)的数字全息显微相位恢复方法。该网络在ResU-Net架构中引入Transformer增强的多光谱通道注意力机制,通过端到端非线性映射,直接从含噪、失真的包裹相位数据中实现相位解包裹与像差补偿的同步求解。实验结果表明,MScUNet在相位恢复中表现出显著优势,其中,峰值信噪比PSNR达29.82 dB,结构相似度SSIM保持0.96;背景区域噪声标准差(0.0004~0.0030 rad)较最优对比方法降低82.6%~95.8%;实测台阶高度系统偏差≤3.74%,测量局部波动达到亚纳米级(s=0.42 nm),该方法为微纳尺度的三维形貌测量提供了有效解决方案。 展开更多

关键词 数字全息显微 相位解包裹 像差补偿 多光谱通道注意力机制

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基于图像处理的轴承套圈黑块缺陷检测

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作者 张建新 黄伟嘉 钱淼 《传感技术学报》 北大核心 2025年第4期651-657,共7页

针对轴承套圈端面黑块缺陷检测中部分缺陷套圈轮廓提取困难、表面无关特征过多所导致的检测准确率较低的问题,基于图像处理提出了一种综合方法。首先对预处理后的图像进行改进高斯滤波图像增强以提高轴承套圈和背景的对比度,使用轮廓跟... 针对轴承套圈端面黑块缺陷检测中部分缺陷套圈轮廓提取困难、表面无关特征过多所导致的检测准确率较低的问题,基于图像处理提出了一种综合方法。首先对预处理后的图像进行改进高斯滤波图像增强以提高轴承套圈和背景的对比度,使用轮廓跟踪和最小二乘拟合确定套圈ROI位置信息,使用极坐标变换得到端面矩形图像,根据套圈成像特性消除矩形图像上的无关特征,采用双阈值对是否存在缺陷进行判定。实验表明,所提方法对缺陷轴承套圈检测准确率达到100.00%,综合检测准确率达到98.47%,同时具有较好的实时性。 展开更多

关键词 图像增强 高斯滤波 缺陷检测 轴承套圈

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水田行株间同步高效除草装置的设计与试验

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作者 吴康豪 徐豪聪 +3 位作者 陈东顺 纪科辉 孙良 俞高红 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期72-79,共8页

为减少化学除草产生的环境问题和提高机械除草装置的除草率,设计了一种可以同步高效去除行间与株间杂草的后置式机械除草装置。该装置利用平行四边形四点悬挂在插秧机底盘上,通过减速箱分别传递动力给行株间除草部件。除草装置的行间部... 为减少化学除草产生的环境问题和提高机械除草装置的除草率,设计了一种可以同步高效去除行间与株间杂草的后置式机械除草装置。该装置利用平行四边形四点悬挂在插秧机底盘上,通过减速箱分别传递动力给行株间除草部件。除草装置的行间部件通过主动旋转将杂草掩埋或将杂草茎根部切割并带出土壤;株间除草部件通过弹齿辐条向内自转将杂草挑出或打出土壤进入行间被行间刀具切割。利用土壤的力学特性和水田植物的根系差异特性,建立了行株间关键部件的模型,通过运动学软件分析其运动轨迹和对水田的作业覆盖率,同时利用有限元软件分析其入土所受阻力与对土壤的破坏情况,确定了行间除草部件的刀齿结构为曲面刀片,旋转半径为160 mm,刀铲总数为6,齿宽为40 mm;株间部件的工作旋转半径为95 mm,高度为190 mm,刀盘中心距为219 mm。田间试验结果表明,该除草装置可以充分搅动土壤,且平均除草率为85.26%,平均伤苗率为4.48%,试验结果达到预期效果,符合农艺要求。 展开更多

关键词 水田 行间除草部件 株间除草部件 运动学仿真 有限元仿真

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结合跨模态特征激励与双分支交叉注意力融合的左心房疤痕分割方法

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作者 阮东升 施哲彬 +2 位作者 王嘉辉 李杨 蒋明峰 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第5期1596-1608,共13页

左心房疤痕的分布情况与严重程度能够为房颤的生理病理学研究提供重要信息,因此,实现左心房疤痕的自动化分割对房颤的临床诊断与治疗有着重要意义。但由于左心房疤痕具有形状多样化、目标小、分布离散等特点,现有的左心房疤痕分割方法... 左心房疤痕的分布情况与严重程度能够为房颤的生理病理学研究提供重要信息,因此,实现左心房疤痕的自动化分割对房颤的临床诊断与治疗有着重要意义。但由于左心房疤痕具有形状多样化、目标小、分布离散等特点,现有的左心房疤痕分割方法往往难以取得好的分割效果。该文利用疤痕通常分布在左心房壁上的先验知识,提出一种基于左心房边界特征增强的左心房疤痕分割方法,通过提出的跨模态特征激励模块与双分支交叉注意力融合模块在U型网络的编码器与瓶颈层分别对核磁共振图像与左心房边界符号距离图进行特征增强引导与深层语义信息融合增强,实现从特征层面提高模型对左心房边界特性信息的关注度。该文所提分割模型在LAScarQS2022数据集上进行验证,分割结果评估明显优于当前主流的分割方法。Dice分数和准确率相比基线网络分别提升了4.14%和6.37%。 展开更多

关键词 跨模态特征 深度学习 特征增强 注意力机制 左心房疤痕分割

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烟草仓储害虫性诱智能监测系统设计与实现

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作者 罗浩伦 李国志 +4 位作者 尤彦辰 李彬 吕军 李文冬 姚青 《植物保护》 北大核心 2025年第1期123-131,共9页

为了实时智能监测烟草仓储害虫,设计并实现了烟草仓储害虫性诱智能监测系统。该系统由基于机器视觉的智能性诱捕器、性诱害虫识别模型、服务器和Web端系统平台组成。智能性诱捕器通过性诱剂将害虫诱集至粘虫板,机器视觉模块每天定时采... 为了实时智能监测烟草仓储害虫,设计并实现了烟草仓储害虫性诱智能监测系统。该系统由基于机器视觉的智能性诱捕器、性诱害虫识别模型、服务器和Web端系统平台组成。智能性诱捕器通过性诱剂将害虫诱集至粘虫板,机器视觉模块每天定时采集一幅粘虫板图像,并通过4G网络将图像上传至服务器。服务器接收到图像后调用性诱害虫识别模型进行害虫的检测与识别,并将检测结果返回到Web客户端。用户可通过系统平台Web端查看诱集的害虫图像和数量。针对粘虫板图像上的性诱害虫烟草甲Lasioderma serricorne和烟草粉螟Ephestia elutella,建立了YOLOX-TP识别模型,在YOLOX的基础上添加了SEnet注意力机制。与Faster-RCNN、YOLOv4、YOLOX检测模型相比,YOLOX-TP平均精确率和平均召回率最高,达到98.97%和97.12%。烟草仓储害虫性诱智能监测系统实现了烟草性诱害虫图像的定时采集、害虫准确检测与计数、结果可视化和可追溯,为烟草仓储害虫防治决策提供依据。 展开更多

关键词 烟草仓储害虫 智能性诱捕器 烟草甲 烟草粉螟 害虫图像 YOLOX-TP模型

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基于深度强化学习PPO的车辆智能控制方法

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作者 叶宝林 王欣 +1 位作者 李灵犀 吴维敏 《计算机工程》 北大核心 2025年第7期385-396,共12页

为提高高速公路上混合环境下车辆的行驶效率、减少交通事故的发生,提出一种基于近端策略优化(PPO)的车辆智能控制方法。首先构建一个融合深度强化学习和传统比例-积分-微分(PID)控制的分层控制框架,上层深度强化学习智能体负责确定控制... 为提高高速公路上混合环境下车辆的行驶效率、减少交通事故的发生,提出一种基于近端策略优化(PPO)的车辆智能控制方法。首先构建一个融合深度强化学习和传统比例-积分-微分(PID)控制的分层控制框架,上层深度强化学习智能体负责确定控制策略,下层PID控制器负责执行控制策略。其次为了提升车辆的行驶效率,通过定义优势距离对观测到的环境状态矩阵进行数据筛选,帮助自主车辆选择具有更长优势距离的车道进行变道。基于定义的优势距离提出一种新的状态采集方法以减少数据处理量,加快深度强化学习模型的收敛速度。另外,为了兼顾车辆的安全性、行驶效率和稳定性,设计一个多目标奖励函数。最后在基于Gym搭建的车辆强化学习任务仿真环境Highway_env中进行测试,对所提方法在不同目标速度下的表现进行分析和讨论。仿真测试结果表明,相比深度Q网络(DQN)方法,所提方法具有更快的收敛速度,且在两种不同目标速度下均能使车辆安全平稳地完成驾驶任务。 展开更多

关键词 近端策略优化 车辆控制 分层控制框架 多目标奖励函数 深度Q网络

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基于融合状态预测的深度强化学习A2C的交通信号控制

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作者 叶宝林 孙瑞涛 +1 位作者 李灵犀 吴维敏 《计算机工程》 北大核心 2025年第5期33-42,共10页

现有基于强化学习的交通信号控制方法主要使用历史交通状态和当前时间步的实时交通状态来确定下一个时间步的控制策略,造成控制策略始终滞后于交通状态一个时间步。为了解决该问题,提出一种基于融合交通状态预测的深度强化学习优势演员... 现有基于强化学习的交通信号控制方法主要使用历史交通状态和当前时间步的实时交通状态来确定下一个时间步的控制策略,造成控制策略始终滞后于交通状态一个时间步。为了解决该问题,提出一种基于融合交通状态预测的深度强化学习优势演员评论家(A2C)的交通信号控制方法。首先,为了获取未来时间步的交通状态,以确保制定的控制策略能够更精准地响应实时交通状态下的决策需求,设计一个长短时记忆(LSTM)网络预测路网未来时间步的交通状态。然后,为了提高输入深度强化学习模型中数据的准确性和鲁棒性,设计一个卡尔曼滤波器对采集的历史交通状态数据和LSTM网络预测的未来交通状态数据进行融合。其次,为了使深度强化学习模型能够更全面地理解交通流量中包含的时间依赖关系,并实现更高效和稳定的交通信号控制决策,提出一种融合双向LSTM网络的A2C算法。最后,基于微观交通仿真(SUMO)平台的仿真测试结果表明,与传统交通信号控制方法和基于深度强化学习A2C的交通信号控制方法相比,该方法在低峰、平峰和高峰两种不同交通流量状态下均能够取得更好的交通信号控制效益。 展开更多

关键词 交通信号控制 优势演员评论家 交通状态预测 双向长短时记忆网络

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VLC/RF异构网络融合小区缩放的功率控制与用户关联联合优化

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作者 刘春 徐伟强 《光通信技术》 北大核心 2025年第1期12-16,共5页

射频(RF)无线通信系统面临频谱短缺和接入拥塞问题,而可见光通信(VLC)与RF融合可互补实现高数据速率和广覆盖优势。针对室内混合VLC/RF异构网络场景,提出了融合小区缩放的功率控制与用户关联联合优化方案,旨在功率和用户服务质量(Qo S)... 射频(RF)无线通信系统面临频谱短缺和接入拥塞问题,而可见光通信(VLC)与RF融合可互补实现高数据速率和广覆盖优势。针对室内混合VLC/RF异构网络场景,提出了融合小区缩放的功率控制与用户关联联合优化方案,旨在功率和用户服务质量(Qo S)约束条件下最大化系统总传输速率。通过将该问题建模为一个多变量耦合的混合整数非线性规划(MINLP)优化问题,并采用了优化求解器BARON进行有效求解。仿真结果表明,融合小区缩放的VLC/RF异构网络能够实现更优的功率分配和用户关联,提高了系统总传输速率。 展开更多

关键词 可见光通信 异构网络 小区缩放 功率控制 用户关联

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圆盘转子永磁悬浮轴承支承刚度特性研究

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作者 王洪明 陈亮亮 蒋科坚 《振动工程学报》 北大核心 2025年第7期1496-1502,共7页

目前,对永磁悬浮轴承支承特性的研究大多基于单个轴承的力学角度,而转子由多个轴承支承,转子支承特性应该在轴承-转子系统整体中分析,脱离转子系统的磁悬浮轴承支承分析是不全面的。在某微型离心泵的磁悬浮圆盘转子(长径比<1)研究中... 目前,对永磁悬浮轴承支承特性的研究大多基于单个轴承的力学角度,而转子由多个轴承支承,转子支承特性应该在轴承-转子系统整体中分析,脱离转子系统的磁悬浮轴承支承分析是不全面的。在某微型离心泵的磁悬浮圆盘转子(长径比<1)研究中,采用了两个双环结构的永磁悬浮轴承组成的径向支承结构。实验发现,由于圆盘转子的两个永磁径向轴承距离很近,表现出的转子支承特性与细长轴转子(长径比?1)磁悬浮支承的已知经验大不相同,其径向平动刚度和径向扭转刚度差异很大。本文通过磁力有限元分析,揭示了圆盘转子永磁轴承的径向平动刚度和径向扭转刚度随轴承结构尺寸的变化规律;以此为依据,提出了能提高圆盘转子扭转刚度的磁悬浮径向支承结构,分析了能够获得最大平动刚度和最大扭转刚度的结构条件,并合理调配平动刚度和扭转刚度的比例关系;同时,该永磁径向悬浮结构的轴向耦合力具有更宽的线性范围,有利于轴向电磁悬浮仅采用简单的低阶线性控制器就能很好地提升悬浮稳定性。 展开更多

关键词 磁悬浮轴承 永磁轴承 长径比 平动刚度 扭转刚度

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基于TSO-HKELM的织物斜向弯曲刚度预测

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作者 田雅伦 姚岚 +1 位作者 王栋 刘成霞 《丝绸》 北大核心 2025年第10期66-74,共9页

弯曲刚度是评价织物弯曲性能的重要指标,直接反映出织物抵抗弯曲变形的能力。为实现织物斜向弯曲刚度的预测,本文提出一种通过金枪鱼算法(TSO)优化混合核极限学习机(HKELM)的算法。首先将高斯核函数和多项式核函数引入极限学习机(ELM),... 弯曲刚度是评价织物弯曲性能的重要指标,直接反映出织物抵抗弯曲变形的能力。为实现织物斜向弯曲刚度的预测,本文提出一种通过金枪鱼算法(TSO)优化混合核极限学习机(HKELM)的算法。首先将高斯核函数和多项式核函数引入极限学习机(ELM),使其同时具有较强的泛化能力和学习能力。其次通过TSO对HKELM的5个参数进行寻优,将最佳参数带入TSO-HKELM模型进行训练,以此预测织物各向弯曲刚度,并与Peirce模型、Shinohara模型、Matsuhashi模型、Cooper模型比较预测准确度。以24种常见机织物为研究对象,利用KES-FB2测试织物12个角度的弯曲刚度构建训练集和测试集,结果表明:TSO-HKELM模型的平均绝对误差百分比仅为4.55%,比其余四个理论模型预测精度更高。 展开更多

关键词 织物 弯曲刚度 各向异性 预测 混合核极限学习机 金枪鱼算法

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双叉车运动同步控制系统的建模与控制器设计

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作者 龚嘉豪 顾敏明 +3 位作者 李乐宝 陈凯宇 隋知航 陈志翔 《控制工程》 北大核心 2025年第2期362-371,共10页

电动托盘叉车是工业运载货物的重要工具,叉车的同步作业能实现小型叉车搬运重型负载,这可以显著降低运输成本。实现叉车同步搬运的主要挑战在于缺少精确的叉车动力学模型与高精度叉车同步算法。针对这些问题,基于牛顿力学建立叉车的动... 电动托盘叉车是工业运载货物的重要工具,叉车的同步作业能实现小型叉车搬运重型负载,这可以显著降低运输成本。实现叉车同步搬运的主要挑战在于缺少精确的叉车动力学模型与高精度叉车同步算法。针对这些问题,基于牛顿力学建立叉车的动力学模型,提出了一种新的本体输入输出滑模控制(SC-IOSMC)方法,实现叉车本体的运动轨迹控制;采用交叉耦合输入输出滑模控制(CC-IOSMC)方法,实现两车的运动同步控制。叉车直行与转向同步实验表明,CC-IOSMC方法具有响应快、同步精度高的特点。此外,它还能有效抑制外界扰动。与现有交叉耦合PID同步控制策略相比,该方法显著降低了位置的同步误差,提高了双叉车同步控制系统的控制精度。 展开更多

关键词 叉车 滑模控制 交叉耦合控制 高精度同步运动 叉车运动学建模

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交变配流泵控液压激振系统偏移调控方法研究

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作者 葛正 任宇 +1 位作者 李翔 王鲜艳 《农业机械学报》 北大核心 2025年第5期608-616,共9页

交变配流泵可通过内置旋转配流盘连续转动直接输出交变液流,驱动液压缸形成激振运动。由于交变配流泵及泵控液压缸内部泄漏、摩擦等非线性因素会导致泵输出的双向液流不完全对称,泵控液压缸位移中心值会随振动过程发生偏移,影响实用性... 交变配流泵可通过内置旋转配流盘连续转动直接输出交变液流,驱动液压缸形成激振运动。由于交变配流泵及泵控液压缸内部泄漏、摩擦等非线性因素会导致泵输出的双向液流不完全对称,泵控液压缸位移中心值会随振动过程发生偏移,影响实用性。为了消除非对称液流导致的激振偏移,本文在交变配流泵与液压缸之间串联伺服阀,形成泵-阀-缸串级偏移调控系统,以及基于配流盘相位的半周期分段纠偏控制策略。基于泵、阀动力特性建立AMESim-Simulink联合仿真模型,辨识系统参数,分析控制性能。搭建试验平台,验证泵-阀联合偏移控制方法的有效性。结果表明,该方法可控制交变配流泵控激振液压缸位移中心值,且伺服阀芯基本处于较大开口位置,节流损失小,在保证泵控激振系统高效性的同时,提高了系统实用性。 展开更多

关键词 交变配流泵 伺服阀 偏移调控 泄漏 模糊PID

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基于ArUco码的移动机器人精准对接控制系统

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作者 黄俊铭 陈刚 +2 位作者 高法钦 邹晶辉 俞为仁 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第6期82-85,90,共5页

针对移动机器人在仓储环境下末端货物转运精度低、自动化程度低的问题,本文设计并实现了一种基于ArUco码的机器人对接控制系统,该系统将转运过程分为粗对接和精对接两个阶段。粗对接阶段,机器人在环境中自主导航,直到满足切换条件从而... 针对移动机器人在仓储环境下末端货物转运精度低、自动化程度低的问题,本文设计并实现了一种基于ArUco码的机器人对接控制系统,该系统将转运过程分为粗对接和精对接两个阶段。粗对接阶段,机器人在环境中自主导航,直到满足切换条件从而触发精对接阶段。精对接阶段,通过设计对接标记并改进相应识别检测算法提高定位精度,再基于贝塞尔曲线设计了一种对接路线规划控制方案。最后搭建实验平台进行对接实验验证,实验结果表明:该系统末端对接平均位移精度能到达3 mm左右,精度较高、运行稳定,满足机器人在仓储环境下货物转运的精度要求。 展开更多

关键词 ArUco码 目标对接 贝塞尔曲线 运动控制

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去噪扩散模型驱动的纹理增强红外-可见光图像融合方法

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作者 王洪雁 彭俊 杨凯 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第6期1992-2004,共13页

针对现有融合算法在处理多源数据时未能充分结合纹理细节和色彩强度信息的问题,该文提出一种去噪扩散模型驱动的红外-可见光图像融合方法。所提方法通过去噪扩散网络提取多尺度空时特征,并结合高频特征增强红外图像边缘信息,利用双向多... 针对现有融合算法在处理多源数据时未能充分结合纹理细节和色彩强度信息的问题,该文提出一种去噪扩散模型驱动的红外-可见光图像融合方法。所提方法通过去噪扩散网络提取多尺度空时特征,并结合高频特征增强红外图像边缘信息,利用双向多尺度卷积模块和双向注意力融合模块确保全局信息的充分利用和局部细节的精确捕捉。同时,模型采用自适应结构相似性损失、多通道强度损失和多通道纹理损失对网络进行优化,增强结构一致性,平衡图像色彩和纹理信息的分布。实验结果表明,与现有方法相比,所提方法可有效地保留源图像的纹理、色彩和特征信息,融合效果更符合人类视觉感知。 展开更多

关键词 红外和可见光图像 图像融合 扩散模型 生成模型 结构相似性损失

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凉感锦纶纬平针织物的接触冷暖感有限元模拟

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作者 姚琳涵 郑晓萍 +2 位作者 姚岚 魏文达 刘成霞 《丝绸》 北大核心 2025年第3期57-64,共8页

为了快速、有效、低成本地指导凉感针织物的设计,预测织物的接触冷感系数和传热系数,文章利用有限元仿真模拟凉感锦纶针织物的热传递过程。以9块凉感锦纶纬平针织物为研究对象,在Pierce纬平针织物线圈理论的基础上进行改进,采取7个型值... 为了快速、有效、低成本地指导凉感针织物的设计,预测织物的接触冷感系数和传热系数,文章利用有限元仿真模拟凉感锦纶针织物的热传递过程。以9块凉感锦纶纬平针织物为研究对象,在Pierce纬平针织物线圈理论的基础上进行改进,采取7个型值点构建NURBS中心样条曲线描绘曲线路径,构建出贴近真实形态的织物线圈模型。首先将其导入Solid works软件中建立恒温发热板—织物—热检测板装配体,再依次对模型进行修正分割和空气层装配,最后在ANSYS workbench仿真软件中赋予材料属性、网格划分和提交求解。仿真结果显示,接触凉感系数和传热系数的平均模拟误差分别为2.4%、4.8%,表明该模型可有效模拟针织物热传递性,预测出针织物的接触凉感系数、传热系数,能用于指导凉感针织物设计。 展开更多

关键词 锦纶纬平针织物 线圈模型 接触凉感系数 传热系数 有限元仿真

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基于最大信息系数和深度残差图卷积的工业过程故障诊断方法 被引量：7

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作者 任佳 孙思宇 鲍克 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期111-119,共9页

针对工业数据非线性、时变性、时空特征耦合的特点,提出一种基于最大信息系数和残差图卷积网络的工业过程故障诊断算法(MIC-RGCN)。引入最大信息系数(MIC)挖掘变量之间的相关关系,将高维变量之间的相关信息转换为空间距离信息,构建相关... 针对工业数据非线性、时变性、时空特征耦合的特点,提出一种基于最大信息系数和残差图卷积网络的工业过程故障诊断算法(MIC-RGCN)。引入最大信息系数(MIC)挖掘变量之间的相关关系,将高维变量之间的相关信息转换为空间距离信息,构建相关性矩阵作为图卷积层的邻接矩阵输入;构建改进的深度残差图卷积网络(GCN)模型对数据的时空特征进行深度融合提取并精准分类。在田纳西-伊斯曼过程和三相流过程数据集上将该算法与4种典型机器学习和深度学习算法进行对比测试。实验结果表明,该算法有效地提升了故障诊断的准确率。 展开更多

关键词 故障诊断 最大信息系数 图卷积网络 田纳西-伊斯曼过程 三相流过程

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三维激光雷达点云级联匹配多目标跟踪方法

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作者 陈刚 张文标 +2 位作者 王洪雁 李恩 孙涛 《光电工程》 北大核心 2025年第6期50-61,共12页

3D多目标跟踪是指在三维空间中对多个目标进行实时的跟踪和预测,在无人系统和人工智能应用中具有极其重要的意义。提出一种基于激光雷达的3D多目标跟踪框架,目的是实现对点云场景中的三维目标进行准确高效的跟踪。具体来说,首先,为解决... 3D多目标跟踪是指在三维空间中对多个目标进行实时的跟踪和预测,在无人系统和人工智能应用中具有极其重要的意义。提出一种基于激光雷达的3D多目标跟踪框架,目的是实现对点云场景中的三维目标进行准确高效的跟踪。具体来说,首先,为解决传统IoU的不足,提出一种高效的自适应转换交并比(AC-IoU)方法,来优化预测和检测结果之间的匹配,解决因遮挡或速度过快导致的关联失败问题。其次,为提高匹配的成功次数,增强轨迹的准确性,提出一种结合空间相关性和几何特征的级联匹配方法,一阶段负责匹配高置信度的目标,二阶段则专注于处理由于遮挡、低置信度或其他复杂情况导致的难以关联的目标。在KITTI数据集上的实验结果表明,跟踪准确度提高0.79%,跟踪精度提升了3.67%,帧率达到115 f/s,证明所提方法在行人、车辆等目标跟踪任务中的高效性和可靠性。 展开更多

关键词 多目标跟踪 数据关联 激光雷达 无人系统

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人工智能时代下新工科课程思政实践路径探索——以“机器视觉原理与应用”课程为例

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作者 马淼 葛正 +1 位作者 赵新龙 潘海鹏 《现代农机》 2025年第5期89-92,共4页

“机器视觉原理与应用”课程是人工智能时代新工科的一门重要课程,机器视觉技术已广泛应用于社会各行各业。在课程思政建设背景下,改革课程教学模式,对教学大纲的课程教学目标、教学方法与手段、理论及实践教学内容进行思政改革,并对课... “机器视觉原理与应用”课程是人工智能时代新工科的一门重要课程,机器视觉技术已广泛应用于社会各行各业。在课程思政建设背景下,改革课程教学模式,对教学大纲的课程教学目标、教学方法与手段、理论及实践教学内容进行思政改革,并对课程思政元素进行深入挖掘与梳理,将课程思政元素融入各章内容中。以生动的教学案例加强学生对知识点的深入理解,提高学生社会责任感与专业自信心,将其培养为能力与思想道德全面发展的高素质社会主义创新人才。 展开更多

关键词 机器视觉 课程思政 教学改革 人工智能

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基于波长调控的变焦超分辨氧化石墨烯超透镜

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作者 丁永昌 李雪岩 +2 位作者 吴益剑 张烈山 常頔 《光子学报》 北大核心 2025年第3期160-171,共12页

提出了一种基于遗传算法的波长调控轴向变焦超分辨氧化石墨烯超透镜系统设计方法。利用氧化石墨烯和还原氧化石墨烯材料相位幅度依赖关系,对入射光相位、振幅进行同时调控,以实现基于入射光波长调控的超分辨光学变焦。采用遗传算法根据... 提出了一种基于遗传算法的波长调控轴向变焦超分辨氧化石墨烯超透镜系统设计方法。利用氧化石墨烯和还原氧化石墨烯材料相位幅度依赖关系,对入射光相位、振幅进行同时调控,以实现基于入射光波长调控的超分辨光学变焦。采用遗传算法根据预设目标和优化约束条件对氧化石墨烯超透镜的环结构参数进行逆向设计。仿真结果表明,在432~632 nm的工作波长范围内,氧化石墨烯超透镜径向分辨率均小于衍射极限,同时焦距随工作波长在201.6~318.8μm范围内可调,最大聚焦效率为82.07%,平均聚焦效率为57.53%。设计的氧化石墨烯超透镜通过对入射光相位和振幅的精确调控,实现了快速、连续、可重复变焦和超分辨聚焦的效果,可为微型化、集成化和非机械移动的光学变焦系统提供一种新的途径。 展开更多

关键词 光学设计 氧化石墨烯超透镜 遗传算法 相位振幅调控 波长调控光学变焦 超分辨聚焦

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