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基于SLIC和SVR的单幅图像去雾算法 被引量：3
1
作者 栾中 尚媛园 +2 位作者 舒华忠 周修庄 丁辉 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期25-29,共5页
为了提升图像去雾算法的效果和适应性,提出了一种基于简单线性迭代聚类(SLIC)超像素分割和支持向量回归(SVR)的单幅图像去雾算法.首先,将雾霾图像进行超像素分割,对于每个超像素块,取其最大通道内的最大值作为局部大气光的估计,并使用... 为了提升图像去雾算法的效果和适应性,提出了一种基于简单线性迭代聚类(SLIC)超像素分割和支持向量回归(SVR)的单幅图像去雾算法.首先,将雾霾图像进行超像素分割,对于每个超像素块,取其最大通道内的最大值作为局部大气光的估计,并使用引导滤波优化大气光图的边缘.然后,采集清晰户外图像并切割成块,利用大气散射模型为其加入不同程度的雾作为训练样本,提取对比度、饱和度、直方图均衡度和最小通道均值4种特征,利用支持向量回归算法训练传输参数估算模型.实验结果表明,所提算法有效地恢复了图像的对比度和颜色饱和度,同时无论是在主观视觉效果方面,还是在结构相似度和峰值信噪比等客观评价指标方面,所提算法均优于现有传统算法. 展开更多
关键词 图像恢复 图像去雾 动态大气光 支持向量机 超像素分割
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基于迁移学习的甜菜褐斑病识别方法 被引量：2
2
作者 尹晔 尚媛园 +1 位作者 邵珠宏 刘小明 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第9期2748-2752,2757,共6页
为减少农业专家评估甜菜实验植株病情需要的大量时间和精力,使评估更加客观,提出基于迁移学习的褐斑病自动识别方法。在甜菜田地中,使用架设在拖拉机上的摄像机拍摄甜菜植株的视频,随机提取视频截图交由农业专家进行评估并记录标签;对... 为减少农业专家评估甜菜实验植株病情需要的大量时间和精力,使评估更加客观,提出基于迁移学习的褐斑病自动识别方法。在甜菜田地中,使用架设在拖拉机上的摄像机拍摄甜菜植株的视频,随机提取视频截图交由农业专家进行评估并记录标签;对视频截图进行多次随机裁剪,和标签一起构成实验的数据集。将甜菜褐斑病病情评估建模为一个回归问题,以预训练的CaffeNet为原型,通过微调(fine-tuning)方法重新训练出新的模型解决该问题。实验结果表明,该模型对褐斑病病情的评估均方根误差达到了0.63,训练的深度卷积神经网络能够完成对甜菜褐斑病病情的评估。 展开更多
关键词 甜菜褐斑病 精准农业 迁移学习 卷积神经网络 神经网络微调
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基于机器视觉的鱼类行为特征提取与分析 被引量：10
3
作者 贾贝贝 邵振洲 +6 位作者 王瑞 渠瀛 张融 饶凯锋 姜安 刘勇 关永 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期193-203,共11页
近年来,水污染问题备受关注。生物式水质监测成为目前国家环境保护工作的重要任务之一。为准确监测水质污染情况,本文以青鳉鱼(Oryzias latipes)为研究对象,采用非接触式的机器视觉监测技术,提取青鳉鱼的生理特征(呼吸频率)和运动特征(... 近年来,水污染问题备受关注。生物式水质监测成为目前国家环境保护工作的重要任务之一。为准确监测水质污染情况,本文以青鳉鱼(Oryzias latipes)为研究对象,采用非接触式的机器视觉监测技术,提取青鳉鱼的生理特征(呼吸频率)和运动特征(胸鳍和尾鳍的摆动频率),并分析这些特征与水质之间的关系。本文采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)准确提取鱼鳃,并根据鱼鳃呼吸面积大小变化计算出鱼的呼吸频率。基于形态学细化算法提取青鳉鱼骨架,求出胸鳍和尾鳍的摆动频率。结果显示:不同浓度铜离子暴露实验测得的青鳉鱼生理特征和运动特征与实际情况一致;通过对不同铜离子浓度下的毒性实验数据对比,发现了青鳉鱼的生理特征和运动特征会随不同的铜离子浓度发生相应变化,可以作为水质监测的评价标准。 展开更多
关键词 生物式水质监测 青鳉鱼 机器视觉 生理特征 运动特征
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面向轨迹规划的深度强化学习奖励函数设计 被引量：13
4
作者 李跃 邵振洲 +2 位作者 赵振东 施智平 关永 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第2期226-232,共7页
现有基于深度强化学习的机械臂轨迹规划方法在未知环境中学习效率偏低,规划策略鲁棒性差。为了解决上述问题,提出了一种基于新型方位奖励函数的机械臂轨迹规划方法A-DPPO,基于相对方向和相对位置设计了一种新型方位奖励函数,通过降低无... 现有基于深度强化学习的机械臂轨迹规划方法在未知环境中学习效率偏低,规划策略鲁棒性差。为了解决上述问题,提出了一种基于新型方位奖励函数的机械臂轨迹规划方法A-DPPO,基于相对方向和相对位置设计了一种新型方位奖励函数,通过降低无效探索,提高学习效率。将分布式近似策略优化(DPPO)首次用于机械臂轨迹规划,提高了规划策略的鲁棒性。实验证明相比现有方法,A-DPPO有效地提升了学习效率和规划策略的鲁棒性。 展开更多
关键词 深度强化学习 机械臂 轨迹规划 方位奖励函数
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几何代数的高阶逻辑形式化 被引量：5
5
作者 马莎 施智平 +3 位作者 李黎明 关永 张杰 Xiaoyu SONG 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期497-516,共20页
几何代数是一种用于描述和计算几何问题的代数语言,由于它统一表达分析和不依赖于坐标的几何计算等优点,现已成为数学分析、理论物理、几何学、工程应用等领域重要的理论基础和计算工具.然而,利用几何代数进行计算和建模分析的传统方法... 几何代数是一种用于描述和计算几何问题的代数语言,由于它统一表达分析和不依赖于坐标的几何计算等优点,现已成为数学分析、理论物理、几何学、工程应用等领域重要的理论基础和计算工具.然而,利用几何代数进行计算和建模分析的传统方法,如数值计算方法和符号方法等,都存在计算不精确或者不完备等问题.高阶逻辑定理证明是验证系统正确的一种严密的形式化方法.在高阶逻辑证明工具HOL-Light中建立了几何代数系统的形式化模型,主要包括片积、多重矢量、外积、内积、几何积、几何逆、对偶、基矢量运算和变换算子等的形式化定义和相关性质定理的证明.最后,为了说明几何代数形式化的有效性和实用性,在共形几何代数空间中,给刚体运动问题提供了一种简单有效的形式化建模与验证方法. 展开更多
关键词 几何代数 形式化验证 定理证明 HOL-Light 几何积
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串联机器人雅可比矩阵的高阶逻辑形式化 被引量：4
6
作者 杨秀梅 施智平 +3 位作者 吴爱轩 关永 叶世伟 张杰 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2016年第4期726-731,共6页
机器人雅可比矩阵是描述机器人运动性能的重要参数,保证机器人雅可比矩阵的描述、求解及分析的正确性和可靠性非常重要.然而传统的数值计算与计算机代数符号方法不能给出100%精确和完备的分析与验证.基于高阶逻辑定理证明技术固有的高... 机器人雅可比矩阵是描述机器人运动性能的重要参数,保证机器人雅可比矩阵的描述、求解及分析的正确性和可靠性非常重要.然而传统的数值计算与计算机代数符号方法不能给出100%精确和完备的分析与验证.基于高阶逻辑定理证明技术固有的高可靠性和证明完备性,以运动旋量和串联机器人正向运动学指数积公式为数学基础,在高阶逻辑定理证明器HOL4中建立串联机器人正向运动学的形式化模型,对其旋量法描述的速度雅可比矩阵进行严格的形式化分析与验证.最后通过对Stanford机器人的雅可比矩阵的形式化分析,说明本文形式化工作的实用性和正确性. 展开更多
关键词 机器人雅可比矩阵 运动旋量 HOL4 形式化验证
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轻量级卷积神经网络的机器人抓取检测研究 被引量：13
7
作者 马倩倩 李晓娟 施智平 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第10期141-148,共8页
卷积神经网络在基于视觉的机器人抓取检测任务上取得了较好的检测效果,但是大多数方法都有太多的计算参数,不适合资源有限的系统。针对这个问题,基于SqueezeNet轻量级神经网络,结合DenseNet多旁路连接加强特征复用的思想,提出了轻量级... 卷积神经网络在基于视觉的机器人抓取检测任务上取得了较好的检测效果,但是大多数方法都有太多的计算参数,不适合资源有限的系统。针对这个问题,基于SqueezeNet轻量级神经网络,结合DenseNet多旁路连接加强特征复用的思想,提出了轻量级抓取检测回归模型SqueezeNet-RM(SqueezeNet Regression Model),并使用SqueezeNet-RM从RGB-D图像中提取多模态特征,预测二指机器人夹持器的最佳抓取位姿。在标准的康奈尔抓取数据集上,提出的轻量级抓取检测网络与经典的抓取检测方法相比,在保证检测准确率不降低的情况下,模型占用更少的存储空间,表现出更快的检测速度和更高的泛化性能,所提出的模型占用的存储空间比AlexNet模型减少86.97%,平均检测速度快3倍,适用于FPGA(Field Programmable Gate Array)或者资源受限的移动机器人抓取检测系统。 展开更多
关键词 深度学习 DenseNet SqueezeNet 机器人抓取检测 轻量级卷积神经网络
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基于天空分割的去雾算法在目标检测中的应用 被引量：3
8
作者 朱晓霞 施智平 +2 位作者 邵振洲 关永 任长娥 《计算机应用与软件》 北大核心 2020年第2期152-160,225,共10页
针对道路目标检测的准确率受雾霾环境影响的问题,提出一种基于雾检测与天空分割的自适应去雾算法。提取道路环境中的雾检测区域并对其进行通道相关性以及亮度和饱和度比值的计算,以判别场景类别;对图像进行天空非天空区域的分割并对不... 针对道路目标检测的准确率受雾霾环境影响的问题,提出一种基于雾检测与天空分割的自适应去雾算法。提取道路环境中的雾检测区域并对其进行通道相关性以及亮度和饱和度比值的计算,以判别场景类别;对图像进行天空非天空区域的分割并对不同区域建立去雾模型,用于自适应去雾;将恢复后的图像应用到道路目标检测算法中,进行去雾效果验证和道路目标检测。实验结果表明,该算法提高了雾霾环境下目标检测的准确率。 展开更多
关键词 消失点检测 天空分割 暗通道 自适应去雾 道路目标检测 Yolo
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面向机械臂轨迹规划的强化学习奖励函数设计 被引量：2
9
作者 靳栋银 李跃 +2 位作者 邵振洲 施智平 关永 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第19期302-308,共7页
针对基于深度强化学习的机械臂轨迹规划方法学习效率较低,规划策略鲁棒性差的问题,提出了一种基于语音奖励函数的机械臂轨迹规划方法,利用语音定义规划任务的不同状态,并采用马尔科夫链对状态进行建模,为轨迹规划提供全局指导,降低深度... 针对基于深度强化学习的机械臂轨迹规划方法学习效率较低,规划策略鲁棒性差的问题,提出了一种基于语音奖励函数的机械臂轨迹规划方法,利用语音定义规划任务的不同状态,并采用马尔科夫链对状态进行建模,为轨迹规划提供全局指导,降低深度强化学习优化的盲目性。提出的方法结合了基于语音的全局信息和基于相对距离的局部信息来设计奖励函数,在每个状态根据相对距离与语音指导的契合程度对机械臂进行奖励或惩罚。实验证明,设计的奖励函数能够有效地提升基于深度强化学习的机械臂轨迹规划的鲁棒性和收敛速度。 展开更多
关键词 深度强化学习 机械臂 轨迹规划 语音奖励函数
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穿刺机器人运动安全性的形式化分析与建模
10
作者 孙浩然 施智平 +1 位作者 关永 王瑞 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2018年第18期263-270,共8页
混成系统是实时嵌入式系统的重要子类,其行为中存在连续变化和离散跳转混杂的情况,使得混成系统行为复杂,安全性难以掌握。近年来,混成系统在医疗环境中得到越来越广泛的应用。其中,医疗机器人的穿刺运动控制系统呈现高度复杂的混成性,... 混成系统是实时嵌入式系统的重要子类,其行为中存在连续变化和离散跳转混杂的情况,使得混成系统行为复杂,安全性难以掌握。近年来,混成系统在医疗环境中得到越来越广泛的应用。其中,医疗机器人的穿刺运动控制系统呈现高度复杂的混成性,如果机器人在穿刺过程中失控将导致不可挽回的严重后果。因此穿刺机器人运动行为的安全性设计成为了亟需解决的问题。首先根据穿刺机器人的运动学设计,将机器人的复杂运动分解。然后基于微分动态逻辑理论从混成系统的角度出发对穿刺机器人的运动控制系统进行了形式化建模与分析,并使用证明工具KeYmaera归纳出微分不变式,获得了控制模型的参数约束。最后提出了针对机器人运动到某一靶目标区域这类运动学问题的一般性验证模型。 展开更多
关键词 混成系统 医疗机器人 微分动态逻辑 微分不变式 形式化验证
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