基于改进ShuffleNet v2的轻量化番茄叶片病害识别 被引量：1

1

作者 李大华 仲婷 +1 位作者 王笋 于晓 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第3期220-228,共9页

番茄大面积种植导致叶片部位被病虫害侵蚀面积不一、侵蚀种类多样化等问题,为了满足在资源有限的硬件设备上实现对番茄叶片病害准确识别,提出改进ShuffleNet v2模型。首先对基本单元进行改进,提出SA-stage模块,使模型密切关注叶片相关... 番茄大面积种植导致叶片部位被病虫害侵蚀面积不一、侵蚀种类多样化等问题,为了满足在资源有限的硬件设备上实现对番茄叶片病害准确识别,提出改进ShuffleNet v2模型。首先对基本单元进行改进,提出SA-stage模块,使模型密切关注叶片相关特征信息的同时减小了参数量和计算量;其次提出LFN轻量化特征融合模块,实现浅层和深层网络的上下文信息交互;接着引入RFB-s轻量化特征增强模块,增强小目标病害的特征提取;最后将SPD-Conv代替普通卷积和最大池化层,降低图像分辨率的同时保留了番茄叶片病害小目标的细粒度信息。试验结果表明,改进ShuffleNet v2模型在10种番茄叶片病害图像上进行测试,准确率和平均召回率分别达到了96.55%、96.40%,较原模型分别提高了4.44、3.70百分点;参数量和计算量分别为348154、38.75 MB,较原模型分别减少3888、3.88 MB。相比于其他分类模型AlexNet、ResNet50、MobileNet v3等,改进ShuffleNet v2模型不仅准确率最高、参数量和计算量最小,而且权重最小,仅为1.51 MB。该研究提出的改进ShuffleNet v2模型具备在资源有限的移动设备上部署的条件,满足实时、准确地识别番茄叶片病害。 展开更多

关键词 番茄 叶片病害 病害识别 轻量化 参数量

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考虑主从博弈的含碳捕集电厂的综合能源系统低碳经济调度 被引量：3

2

作者 赵辉 李盼盼 +1 位作者 岳有军 王红君 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2023年第5期253-264,共12页

为了合理分配综合能源系统各主体利益,促进系统低碳经济运行,提出了考虑主从博弈的含综合灵活运行方式碳捕集电厂的综合能源系统优化调度模型。首先,为了实现系统低碳经济运行,在博弈框架下构建了综合灵活运行方式碳捕集电厂-电转气-燃... 为了合理分配综合能源系统各主体利益,促进系统低碳经济运行,提出了考虑主从博弈的含综合灵活运行方式碳捕集电厂的综合能源系统优化调度模型。首先,为了实现系统低碳经济运行,在博弈框架下构建了综合灵活运行方式碳捕集电厂-电转气-燃气机组联合运行模型,并在用户侧加入了需求侧响应策略。其次,为了调动源-荷-储三方的主动性,建立了以运营商为领导者,储能商、生产商、用户为跟随者的多利益主体模型,并构造了各利益主体收益模型。最后,结合CPLEX求解器与双突变差分进化算法对模型进行求解。以北方某园区为算例进行验证,结果表明:所提模型和算法与传统模型相比,有效降低了综合能源系统的碳排放量和运行成本。 展开更多

关键词 主从博弈 碳捕集电厂 综合灵活运行方式 综合能源系统

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基于LabVIEW和Matlab的数字孪生供热系统平台的设计与仿真 被引量：1

3

作者 许亮 杨峪峰 陈占国 《计算机测量与控制》 2023年第12期173-179,230,共8页

数字孪生技术充分利用物理结构、传感器更新、设备运行历史等数据通过集成多领域、多物理量、多可能性的模拟过程,在虚拟空间中进行镜像,以此表达相对应的实物装置的整个生命周期过程;从智慧供热的发展历史来看,依托现代工业系统理念,... 数字孪生技术充分利用物理结构、传感器更新、设备运行历史等数据通过集成多领域、多物理量、多可能性的模拟过程,在虚拟空间中进行镜像,以此表达相对应的实物装置的整个生命周期过程;从智慧供热的发展历史来看,依托现代工业系统理念,提出了基于“数字孪生”的智能供热系统结构;首先介绍了数字孪生的基本结构,给出了数字孪生的构建方式基于虚拟仪器Labview的大数据采集、处理、归档、仿真;然后以采集的数据为基础,得到供热系统的孪生模型,叙述了数字孪生技术解决的关键问题;最后,通过Labview仿真平台调用Matlab中神经网络智能算法,得到基于大数据采集以及经过智能算法优化后的参数,同时系统将参数反馈给物理实体设备,从而完成孪生模型的仿真、优化、反馈过程;通过热网系统优化仿真案例验证了Labview和Matlab混合编程在建立的孪生供热平台上、应用的有效性。 展开更多

关键词 供热模型 LABVIEW MATLAB 数字孪生 智能算法

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不同高度对0°~15°攻角气动光学成像偏移的影响 被引量：1

4

作者 许亮 王鹿洋 +3 位作者 万自明 赵世伟 周立业 王涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期339-347,共9页

飞行器在高速飞行过程中,头部产生湍流流场,该流场使机载光学系统接收的目标图像发生偏移、模糊和抖动,这种气体流场对光学传播和光学成像的影响或作用称为气动光学效应。文中研究了典型钝头飞行器在不同高度对0°~15°攻角气... 飞行器在高速飞行过程中,头部产生湍流流场,该流场使机载光学系统接收的目标图像发生偏移、模糊和抖动,这种气体流场对光学传播和光学成像的影响或作用称为气动光学效应。文中研究了典型钝头飞行器在不同高度对0°~15°攻角气动光学成像偏移的影响。使用软件对一种典型的钝头飞行器进行了建模和网格划分,基于计算流体力学使用Fluent作了大量的模拟计算,获得了飞行器不同工况下的周围的流场密度。通过密度和折射率的对应关系,得到了飞行器周围相应的折射率分布。使用反向光线追迹和停止准则,获得了成像偏移数据。结果表明:随着高度的增加,飞行器周围的大气密度减小。尽管不同高度的光线传播路径折射率分布图有着相同的变化趋势,但却有着不一样的变化程度。高度越大,光线传播路径上的折射率分布越平坦,成像偏移越小。从成像偏移斜率来看,随着高度的增加,成像偏移斜率越接近于0;随着攻角的增加,成像偏移斜率在往0的负方向增大。从成像偏移斜率的角度分析,低高度和大攻角都会引起较大的成像偏移值的变化。 展开更多

关键词 气动光学 瞄视误差 攻角 成像偏移

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一种基于改进YOLOv5s-Ghost网络的交通标志识别方法 被引量：14

5

作者 徐正军 张强 许亮 《光电子．激光》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期52-61,共10页

针对目前自动驾驶过程中对交通标志的识别检测速度慢的问题,提出一种改进的YOLOv5s-Ghost网络模型对交通标志进行识别的方法,在3×3运算核Ghost Net模型框架下,通过两个连续的Ghost模块构建的Ghost Bottleneck模块,并代替C3模块中... 针对目前自动驾驶过程中对交通标志的识别检测速度慢的问题,提出一种改进的YOLOv5s-Ghost网络模型对交通标志进行识别的方法,在3×3运算核Ghost Net模型框架下,通过两个连续的Ghost模块构建的Ghost Bottleneck模块,并代替C3模块中全部的Bottleneck模块,与跨阶段局部网络(cross-stage position network, CSPNet)模块结合生成Ghost Bottleneck CSP模块。通过调整每个模块中加入Ghost Bottleneck模块的数量,对比实验数据得到最佳网络模型。分别用原网络和新网络对TT100K数据集进行训练,对比实验数据表明,YOLOv5s-Ghost模型的检测精度达95.1%,检测速度达到了52.6 FPS,模型大小压缩了69.3%,在保证原检测精度的情况下提高了网络的检测速度。 展开更多

关键词 YOLOv5 自动驾驶 交通标志 Ghost Net Ghost Bottleneck CSP

原文传递

基于改进欧式聚类算法的双目主动视觉点云目标检测研究 被引量：3

6

作者 朱均超 卞永鑫 +3 位作者 韩芳芳 曾琦 周惠 宋思源 《光电子．激光》 CSCD 北大核心 2023年第12期1288-1297,共10页

双目视觉立体匹配时,在同色调表面因为缺乏纹理信息,不仅计算量大且匹配度低,而且生成的场景中的点云又具有非结构化、近密远疏的性质,因此,提高双目视觉匹配的精度与速度,以及准确分割点云目标,一直是点云获取及目标检测中的难点问题... 双目视觉立体匹配时,在同色调表面因为缺乏纹理信息,不仅计算量大且匹配度低,而且生成的场景中的点云又具有非结构化、近密远疏的性质,因此,提高双目视觉匹配的精度与速度,以及准确分割点云目标,一直是点云获取及目标检测中的难点问题。针对以上问题,本文首先提出了一种融合主动激光的3D点云目标采集方法,快速准确地获得原始点云数据;其次提出了一种基于欧式聚类的改进算法,使用距离阈值和角度阈值作为阈值分割判断条件进行分段聚类,得到边界明确的3D点云目标检测框。实验结果表明:所设计的3D点云成像系统能够有效获取前方物体的3D点云信息,且具有比激光雷达成本低、易实现、信息丰富等优势;改进后的欧式聚类算法能有效改善传统算法对阈值较为敏感导致的物体易出现欠分割或过分割的问题,提高了目标检测的准确率,在室内场景下具有良好的检测效果。 展开更多

关键词 主动激光 立体视觉 3D点云 目标检测 欧式聚类

原文传递

基于无迹卡尔曼滤波的液体火箭发动机故障诊断

7

作者 许亮 芦弘炜 +1 位作者 王闻浩 薛薇 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第4期516-525,共10页

针对火箭发动机故障数据难以获取的问题,设计了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的液体火箭发动机故障诊断算法。采用MATLAB/Simulink平台搭建了液体火箭发动机故障仿真模型,实现发动机正常运行仿真和预燃室氧阀门故障、氧主泵汽蚀、氢主涡... 针对火箭发动机故障数据难以获取的问题,设计了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的液体火箭发动机故障诊断算法。采用MATLAB/Simulink平台搭建了液体火箭发动机故障仿真模型,实现发动机正常运行仿真和预燃室氧阀门故障、氧主泵汽蚀、氢主涡轮叶片脱落3种故障仿真。将正常运行仿真值与设计值、试车值进行了对比。结果表明:模型参数与设计值最大误差不超过5%,仿真精度较高;仿真参数变化趋势与试车值基本一致,且稳态值误差较小。使用UKF算法求取发动机正常运行阈值范围,并对故障序列进行滤波处理,若故障数据连续3次超出阈值区间,且在0.1 s内有至少2个涡轮泵发出报警,则判定故障发生,故障发生时间为第2个涡轮泵报警时间。使用设计算法对3种故障序列进行诊断,判定故障发生时间分别为20.08 s、20.05 s、20.18 s。相比于传统红线阈值算法,文中所设计算法响应更为及时,且误报率较低。 展开更多

关键词 故障诊断 液体火箭发动机 无迹卡尔曼滤波 故障仿真 红线阈值算法

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基于IG-CPSO-BP的水工钢闸门安全等级识别 被引量：2

8

作者 周伦钢 赵松波 +1 位作者 仝戈 许亮 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第7期130-133,162,共5页

为提高BP神经网络对水工钢闸门安全等级识别的速度和精度,构建基于信息增益(IG)和混沌粒子群优化(CPSO)算法优化BP神经网络的水工钢闸门安全等级评估模型。该模型利用IG算法精简水工钢闸门安全等级评估的特征指标,避免冗余变量干扰,提... 为提高BP神经网络对水工钢闸门安全等级识别的速度和精度,构建基于信息增益(IG)和混沌粒子群优化(CPSO)算法优化BP神经网络的水工钢闸门安全等级评估模型。该模型利用IG算法精简水工钢闸门安全等级评估的特征指标,避免冗余变量干扰,提升模型的训练速度;利用CPSO算法优化BP神经网络的初始权重,提高模型的收敛性及对水工钢闸门安全等级的分类能力。经过验证分析,基于IG-CPSO-BP的水工钢闸门安全等级评估模型的评估结果与实际的水工钢闸门安全等级基本吻合,识别精度明显优于IG-BP、IG-GA-BP、IG-PSO-BP模型。 展开更多

关键词 信息增益 混沌粒子群优化算法 BP神经网络 安全等级识别 水工钢闸门

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质子交换膜燃料电池剩余使用寿命预测研究进展 被引量：2

9

作者 任圆圆 许亮 蔡远利 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第8期984-988,共5页

随着碳排放带来的环境问题日益突出,绿色低碳的氢燃料电池成为人们共同关注和研究的热点。在应用中,为了促进燃料电池长时间的安全可靠运行,需要对燃料电池的使用寿命问题进行研究。首先分析和总结了质子交换膜燃料电池性能退化机制、... 随着碳排放带来的环境问题日益突出,绿色低碳的氢燃料电池成为人们共同关注和研究的热点。在应用中,为了促进燃料电池长时间的安全可靠运行,需要对燃料电池的使用寿命问题进行研究。首先分析和总结了质子交换膜燃料电池性能退化机制、以及性能缓解方法的研究现状,然后对现有的燃料电池寿命预测方法进行了综述。从基于模型、基于数据及混合的三类方法,探讨了各种主流方法的特点、适用性效果等问题,为氢燃料电池使用寿命的相关研究提供一定参考。 展开更多

关键词 氢燃料电池 老化机理 寿命预测

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松鼠搜索算法优化SVM的液体火箭动力系统故障诊断 被引量：1

10

作者 陈占国 薛薇 许亮 《航天控制》 CSCD 北大核心 2023年第1期82-88,共7页

为了对液体火箭动力系统的故障进行诊断,提出了一种基于松鼠搜索算法(SSA)优化支持向量机(SVM)的故障诊断方法。将支持向量机的两个重要参数惩罚因子和核函数参数作为松鼠位置矢量,由输出的最佳参数构成SSA-SVM预测模型。实验选取某液... 为了对液体火箭动力系统的故障进行诊断,提出了一种基于松鼠搜索算法(SSA)优化支持向量机(SVM)的故障诊断方法。将支持向量机的两个重要参数惩罚因子和核函数参数作为松鼠位置矢量,由输出的最佳参数构成SSA-SVM预测模型。实验选取某液体火箭动力系统的846组数据进行诊断。结果表明,对于168组测试样本集,诊断预测错误为4个,测试集分类错误率较低。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 支持向量机 松鼠搜索算法 故障诊断

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基于PIE和CGAN的无人农机红外与可见光图像融合 被引量：1

11

作者 王红君 杨一鸣 +1 位作者 赵辉 岳有军 《红外技术》 CSCD 北大核心 2023年第11期1223-1229,共7页

为了使无人农机在复杂环境的生产过程中及时感知环境信息,避免安全事故发生,本文提出了一种PIE(Poisson Image Editing)和CGAN(Conditional Generative Adversarial Networks)相结合的红外与可见光图像融合算法。首先,利用红外图像及其... 为了使无人农机在复杂环境的生产过程中及时感知环境信息,避免安全事故发生,本文提出了一种PIE(Poisson Image Editing)和CGAN(Conditional Generative Adversarial Networks)相结合的红外与可见光图像融合算法。首先,利用红外图像及其对应的红外图像显著区域对CGAN网络进行训练;然后,将红外图像输入训练好的网络,即可得到显著区域掩膜;在对其进行形态学优化后进行基于PIE的图像融合;最后,对融合结果进行增强对比度处理。该算法可以实现快速图像融合,满足无人农机实时感知环境的需求,并且该算法保留了可见光图像的细节信息,又能突出红外图像中行人和动物等重要信息,在标准差、信息熵等客观指标上表现良好。 展开更多

关键词 红外图像 图像融合 生成对抗网络

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IPOA-BP神经网络锂电池SOH估算

12

作者 赵辉 朱文彬 +1 位作者 岳有军 王红君 《重庆理工大学学报（自然科学）》 北大核心 2023年第10期255-262,共8页

为提高锂电池SOH的估算精度,搭建了一种基于改进鹈鹕优化算法(POA)结合反向传播(BP)神经网络的估算模型。通过NASA公开数据集,提取了多组与锂电池SOH相关的健康因子,并进行相关性分析,选取相关性较好的健康因子作为模型输入。通过改进后... 为提高锂电池SOH的估算精度,搭建了一种基于改进鹈鹕优化算法(POA)结合反向传播(BP)神经网络的估算模型。通过NASA公开数据集,提取了多组与锂电池SOH相关的健康因子,并进行相关性分析,选取相关性较好的健康因子作为模型输入。通过改进后的POA算法对BP神经网络的权值和阈值进行寻优。将所提算法与BP神经网络、粒子群优化算法(PSO)结合BP神经网络、POA算法结合BP神经网络方法进行比较,仿真结果表明:所提方法的均方根误差更小,决定系数更高,具有更好的实际应用价值。 展开更多

关键词 锂离子电池 健康状态 改进鹈鹕优化算法 BP神经网络

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复杂环境下的农机视觉导航技术研究 被引量：2

13

作者 王红君 张翔淼 +1 位作者 赵辉 岳有军 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2022年第11期193-201,共9页

针对传统的农机视觉导航基准线易受光照环境影响和路径提取效率低下的问题,提出了一种基于垂直投影法的农机视觉导航方法。基于YCrCb颜色空间对农作物进行亮度矫正;对处理后的图像采用OTSU方法分割出初步的农作物区域,考虑到农作物区域... 针对传统的农机视觉导航基准线易受光照环境影响和路径提取效率低下的问题,提出了一种基于垂直投影法的农机视觉导航方法。基于YCrCb颜色空间对农作物进行亮度矫正;对处理后的图像采用OTSU方法分割出初步的农作物区域,考虑到农作物区域可能出现空洞、毛刺等问题,采用形态学方法对农作物区域进行精细处理;在得到较为准确的农作物分割图像后,依据农作物按列种植特征,采用垂直投影提取农作物特征,并选用随机抽样的方式计算导航路径。将新算法与目前主流的农机视觉导航算法进行实验对比,结果表明新算法具有明显优势。 展开更多

关键词 视觉导航 图像分割 垂直投影 光照补偿 直线拟合

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基于脑电信号的聋人情绪识别研究

14

作者 毛泽民 康巧菊 +1 位作者 宋雨 袁龙灿 《天津理工大学学报》 2024年第2期92-99,共8页

针对聋人大学生容易出现情感表达障碍和情绪识别困难等问题,文中提出了基于脑电(electroencephalogram,EEG)信号的聋人情绪识别方法。首先对采集到的EEG信号用5阶巴特沃斯滤波器将其分割为5个频带,提取各频带的功率谱密度(power spectra... 针对聋人大学生容易出现情感表达障碍和情绪识别困难等问题,文中提出了基于脑电(electroencephalogram,EEG)信号的聋人情绪识别方法。首先对采集到的EEG信号用5阶巴特沃斯滤波器将其分割为5个频带,提取各频带的功率谱密度(power spectral density,PSD)和微分熵(differential entropy,DE)特征,利用支持向量机(support vector machine,SVM)进行分类实验。分析了聋人在不同情绪状态下的脑地形图,得出与情绪处理相关的关键脑区。最后根据关键脑区分布,提出了聋人情绪识别的关键通道选择模式并进行了分类实验。实验结果表明,与聋人情绪相关的主要频带为Beta和Gamma频带,且DE特征在聋人情绪识别中具有较大优势,在全频带62通道的平均识别准确率可达到97.57%;与聋人情绪处理相关的主要脑区为前额叶和枕叶;DE特征在10通道的识别准确率达到96.14%,可与62通道分类结果相媲美。研究结果可为开发应用于聋人情绪识别的可穿戴EEG设备提供参考。 展开更多

关键词 情绪识别 聋人 脑电 微分熵 通道选择

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用于高反表面测量的分块平滑自适应条纹投影方法

15

作者 何信欣 刘斌 +1 位作者 王春柳 吴冠豪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期316-329,共14页

条纹投影轮廓术用于测量高反表面时,相机成像会出现饱和区域,区域内相位信息难以提取,进而造成三维重建错误。为此,文中提出了一种分块平滑自适应条纹投影方法。首先,通过投影少量均匀灰度图,对饱和区域进行分块,根据各块的饱和程度,计... 条纹投影轮廓术用于测量高反表面时,相机成像会出现饱和区域,区域内相位信息难以提取,进而造成三维重建错误。为此,文中提出了一种分块平滑自适应条纹投影方法。首先,通过投影少量均匀灰度图,对饱和区域进行分块,根据各块的饱和程度,计算相应的初始投影强度。随后,在不饱和情况下,投射亮暗两种强度的条纹图,通过在饱和区域融合两者相位信息,实现相机到投影仪的坐标匹配,获取初始映射投影强度;然后,对初始映射投影强度进行多项式拟合,构建平滑的投影强度曲线,用于逐像素获取最佳投影强度值,同步填补了因相机与投影机分辨率差异引起的映射孔洞,最终生成自适应条纹。最后,将生成的自适应条纹投射至被测物体,进行了相位解算和三维重建。实验结果表明:所提方法只需投影少量灰度图就能生成高动态范围的自适应条纹,实现了饱和区域相位信息的完整提取。相比于现有改进方法,面形三维重建的标准偏差分别减少了40%和28.6%,有效地提高了高反表面形貌测量精度。 展开更多

关键词 自适应条纹投影 三维测量 最佳投影强度 多项式拟合 孔洞填补

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考虑特征提取和优化LSSVM的短期光伏功率预测

16

作者 岳有军 刘金林 +1 位作者 赵辉 王红君 《陕西科技大学学报》 北大核心 2023年第3期200-207,共8页

针对传统光伏功率预测因特征提取不足导致预测精度不高的问题,提出一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)和长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)进行特征提取以及改进麻雀算法(Improve Sparrow Search Alg... 针对传统光伏功率预测因特征提取不足导致预测精度不高的问题,提出一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)和长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)进行特征提取以及改进麻雀算法(Improve Sparrow Search Algorithm, ISSA)优化最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine, LSSVM)的短期光伏功率预测模型.该模型首先结合CNN、LSTM的优点构成CNN-LSTM特征提取模型,用于提取光伏发电功率数据中的隐藏特征和长期依赖性特征,然后将提取出的特征向量输入到经ISSA优化的LSSVM模型中进行预测,得到最终的预测结果.实验结果表明,所提出的CNN-LSTM-ISSA-LSSVM模型能取得很好的预测精度,且明显高于其它模型,验证了其有效性. 展开更多

关键词 光伏功率预测 卷积神经网络 长短期记忆网络 麻雀搜索算法 最小二乘支持向量机

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基于扩展状态观测器的新型超螺旋滑模控制策略 被引量：1

17

作者 贾超 金超杰 《化工自动化及仪表》 CAS 2022年第2期133-143,共11页

针对一类具有未知内部动态和外部干扰的二阶非线性系统,提出基于扩展状态观测器(ESO)的超螺旋滑模控制策略。首先,将二阶系统的未知内部动态和外部扰动视为集总扰动,由ESO进行估计和补偿;然后,提出一种组合控制器设计方案,在ESO的基础... 针对一类具有未知内部动态和外部干扰的二阶非线性系统,提出基于扩展状态观测器(ESO)的超螺旋滑模控制策略。首先,将二阶系统的未知内部动态和外部扰动视为集总扰动,由ESO进行估计和补偿;然后,提出一种组合控制器设计方案,在ESO的基础上由新型边界层超螺旋滑模控制器来获得预期的控制性能;之后,提出一种基于Lyapunov稳定性理论的综合控制器-观测器稳定性分析方法,保证它在未知内部动态和外部干扰下的渐近收敛性;最后,将提出的控制策略在多缸液压机上进行仿真,结果表明:该控制策略对多缸液压机的位置跟踪和输出调平控制效果良好。 展开更多

关键词 超螺旋滑模控制策略 多缸液压机 二阶非线性系统 扩展状态观测器 边界层 位置跟踪 输出调平

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