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基于时频注意力和软阈值化CNN的无人机声学检测与识别
1
作者
吴灿博
韩刚涛
《压电与声光》
北大核心
2025年第3期597-608,共12页
近年来,无人机在各领域的广泛应用带来了新的安全风险,监视和检测无人机活动变得至关重要。提出了基于梅尔频谱和时频注意力-软阈值化卷积神经网络的无人机声学检测和识别算法,用于嘈杂环境中对无人机声音进行检测和分类。该方法将无人...
近年来,无人机在各领域的广泛应用带来了新的安全风险,监视和检测无人机活动变得至关重要。提出了基于梅尔频谱和时频注意力-软阈值化卷积神经网络的无人机声学检测和识别算法,用于嘈杂环境中对无人机声音进行检测和分类。该方法将无人机音频数据转化为梅尔频谱图,并输入神经网络模型;模型通过时间和频率注意力机制,自动学习并识别对梅尔频谱图而言更重要的时间和频率区域,赋予其更高权重,从而提高识别准确性。结合软阈值化,抑制环境噪声和异常值对模型的影响,提高模型在各种环境噪声干扰下的分类识别效果。收集8型无人机声音数据,构建了无人机数据集并利用背景噪声对样本进行增强。在该数据集下评估了不同的识别方法。结果表明,所提方法在识别准确率、精确率、召回率、F1-score等指标方面优于现有方法。
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关键词
声学检测
无人机
梅尔频谱图
软阈值化
时频注意力
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职称材料
基于INGO算法的移动机器人自主避障方法
被引量:
3
2
作者
杨红森
周文涛
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2024年第11期139-142,共4页
针对移动机器人在避障过程中存在的避障效率差、寻优速度慢、易陷入局部极值等问题,提出一种基于改进北方苍鹰优化(INGO)算法的避障方法。首先,采用Tent混沌映射策略生成初始种群,从而提高初始解集的质量;其次,引入一种基于Levy飞行的...
针对移动机器人在避障过程中存在的避障效率差、寻优速度慢、易陷入局部极值等问题,提出一种基于改进北方苍鹰优化(INGO)算法的避障方法。首先,采用Tent混沌映射策略生成初始种群,从而提高初始解集的质量;其次,引入一种基于Levy飞行的搜索策略,以提升搜索效率;同时,为了平衡勘探和开发过程,设计了非线性收敛因子和心形搜索策略,从而降低算法陷入局部极值的概率,提高算法的寻优速度。通过仿真实例,验证算法性能。结果表明:相较对比算法,INGO算法在简单任务场景下路径长度减少3.19%~3.80%、运行时间缩短5.59%~17.68%;在复杂任务场景下,路径长度减少3.91%~4.84%、运行时间缩短14.71%~17.88%。实验验证了INGO算法的可行性,能够有效提升移动机器人的避障能力。
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关键词
北方苍鹰算法
移动机器人
避障
启发式算法
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职称材料
题名
基于时频注意力和软阈值化CNN的无人机声学检测与识别
1
作者
吴灿博
韩刚涛
机构
郑州工业安全职业学院信息工程系
郑州
大学电气与
信息
工程
学院
出处
《压电与声光》
北大核心
2025年第3期597-608,共12页
基金
国家自然科学基金项目(62101504)。
文摘
近年来,无人机在各领域的广泛应用带来了新的安全风险,监视和检测无人机活动变得至关重要。提出了基于梅尔频谱和时频注意力-软阈值化卷积神经网络的无人机声学检测和识别算法,用于嘈杂环境中对无人机声音进行检测和分类。该方法将无人机音频数据转化为梅尔频谱图,并输入神经网络模型;模型通过时间和频率注意力机制,自动学习并识别对梅尔频谱图而言更重要的时间和频率区域,赋予其更高权重,从而提高识别准确性。结合软阈值化,抑制环境噪声和异常值对模型的影响,提高模型在各种环境噪声干扰下的分类识别效果。收集8型无人机声音数据,构建了无人机数据集并利用背景噪声对样本进行增强。在该数据集下评估了不同的识别方法。结果表明,所提方法在识别准确率、精确率、召回率、F1-score等指标方面优于现有方法。
关键词
声学检测
无人机
梅尔频谱图
软阈值化
时频注意力
Keywords
acoustics detection
UAVs
mel spectrum
soft thresholding
attention mechanism
分类号
TN92 [电子电信—通信与信息系统]
TP3 [自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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职称材料
题名
基于INGO算法的移动机器人自主避障方法
被引量:
3
2
作者
杨红森
周文涛
机构
郑州工业安全职业学院信息工程系
华中科技大学人工智能与自动化
学院
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2024年第11期139-142,共4页
基金
河南省科技厅科技攻关项目(212102210565)。
文摘
针对移动机器人在避障过程中存在的避障效率差、寻优速度慢、易陷入局部极值等问题,提出一种基于改进北方苍鹰优化(INGO)算法的避障方法。首先,采用Tent混沌映射策略生成初始种群,从而提高初始解集的质量;其次,引入一种基于Levy飞行的搜索策略,以提升搜索效率;同时,为了平衡勘探和开发过程,设计了非线性收敛因子和心形搜索策略,从而降低算法陷入局部极值的概率,提高算法的寻优速度。通过仿真实例,验证算法性能。结果表明:相较对比算法,INGO算法在简单任务场景下路径长度减少3.19%~3.80%、运行时间缩短5.59%~17.68%;在复杂任务场景下,路径长度减少3.91%~4.84%、运行时间缩短14.71%~17.88%。实验验证了INGO算法的可行性,能够有效提升移动机器人的避障能力。
关键词
北方苍鹰算法
移动机器人
避障
启发式算法
Keywords
northern goshawk optimization algorithm
mobile robot
obstacle avoidance
heuristic algorithm
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于时频注意力和软阈值化CNN的无人机声学检测与识别
吴灿博
韩刚涛
《压电与声光》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于INGO算法的移动机器人自主避障方法
杨红森
周文涛
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2024
3
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职称材料
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