检索结果-内蒙古大学图书馆

舰船电子工程 2025年第2期45卷 113-118,177页

作者：姜冬瑞张锐浩武靖赵富成张会新中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

由于CMOS工艺的限制,图像传感器输出的原始数据往往带有噪声,需要进行滤波处理。双边滤波算法在图像降噪的同时也可以一定程度上保持边缘细节。效果优于均值滤波、高斯滤波等降噪算法。但是由于双边滤波的权重不仅考虑了窗口内像素的位... 详细信息

由于CMOS工艺的限制,图像传感器输出的原始数据往往带有噪声,需要进行滤波处理。双边滤波算法在图像降噪的同时也可以一定程度上保持边缘细节。效果优于均值滤波、高斯滤波等降噪算法。但是由于双边滤波的权重不仅考虑了窗口内像素的位置对中心像素的影响,还考虑了像素范围域中的辐射差异,导致算法的计算复杂度相对较高,对视频显示处理等高实时应用带来严峻挑战。针对此问题,该设计以Xilnx公司的Zynq系列ARM+FPGA异构SoC作为实现平台,充分发挥异构SoC的架构优势进行算法的加速设计,使用Vivado HLS进行接口为AXI4-Stream的双边滤波处理算法IP核的开发。在Zynq7020平台,时钟频率50 M,处理400^(*)400@30 fps的OV6946内窥镜摄像头输出的视频流,延时约为3.7 ms,实时性较高,并且在保留细节的同时较好地实现了去噪效果。

关键词： FPGA 图像降噪 Zynq Vivado HLS 视频图像处理

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基于改进YOLOv5的无人机航拍车辆检测算法

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计算机测量与控制 2025年第4期33卷 48-56,66页

作者：相雨涛李博万涛中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对目前无人机航拍车辆检测中存在背景环境复杂、目标较小和计算复杂会造成漏检误检等问题,提出了一种改进YOLOv5的无人机车辆检测算法YOLOv5-R;采用轻量化模块GhostNetV2对主干网络进行更改,作为模型的主干特征提取网络,在缓解网络冗... 详细信息

针对目前无人机航拍车辆检测中存在背景环境复杂、目标较小和计算复杂会造成漏检误检等问题,提出了一种改进YOLOv5的无人机车辆检测算法YOLOv5-R;采用轻量化模块GhostNetV2对主干网络进行更改,作为模型的主干特征提取网络,在缓解网络冗余的同时提高模型的检测速度;在主干网络中引入坐标注意力CA模块,增强模型对目标车辆检测的特征表达能力,从而提升模型在复杂背景下的检测精度;颈部引入加权双向特征金字塔网络BiFPN,增强模型的多尺度特征表达和融合能力,提升对小目标的检测精度;最后将原始的头部替换为动态检测头DyHead,通过大小、任务和空间感知的三者统一,进一步提高模型检测性能;实验结果表明,与原有的算法相比,改进YOLOv5算法的准确率和平均精确度分别提高了6.5%和5.1%,且算法检测速度达到99.7 FPS,满足检测实时性的要求,与其他主流模型相比,该模型在公开数据集上有更好的检测效果,验证了其可行性和有效性。

关键词：车辆检测 YOLOv5 轻量化坐标注意力检测头

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一种改进YOLOv5的轻量化垃圾检测算法

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计算机测量与控制 2025年第1期33卷 20-28页

作者：万涛李博相雨涛中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

生活垃圾及其危害已引起人们的关注,而机器人与目标检测技术的发展为生活垃圾的自动化处理带来了可能性;针对目前生活垃圾检测算法在背景复杂、目标尺寸多样的情况下检测精度低,模型参数量大,深度学习检测算法综合性能不平衡以及在嵌入... 详细信息

生活垃圾及其危害已引起人们的关注,而机器人与目标检测技术的发展为生活垃圾的自动化处理带来了可能性;针对目前生活垃圾检测算法在背景复杂、目标尺寸多样的情况下检测精度低,模型参数量大,深度学习检测算法综合性能不平衡以及在嵌入式设备难以部署等问题,提出了一种改进YOLOv5的轻量化垃圾检测算法;在YOLOv5模型中用GSConv模块代替传统卷积降低计算复杂度,引入了CBAM注意力机制,以提取和融合空间和通道信息,增强了网络对目标的表达能力,通过权重量化将模型进行压缩以减少模型大小加快推理速度;实验结果表明,相比于原始的YOLOv5算法,改进算法在模型的准确率和平均精确度分别提高了3%和2.3%,文件大小减小了26.6%,综合性能超越了传统的深度学习目标检测算法,对嵌入式平台更加友好。

关键词： GSConv 目标检测轻量化嵌入式设备权重量化

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基于直觉模糊C均值聚类的红外图像缺陷检测

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红外技术 2022年第11期44卷 1220-1227页

作者：王禄祥张志杰汪权陈昊泽中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原038507

红外热成像技术常被用来检测碳纤维增强复合材料的内部缺陷,但常用的光学热源加热效率低,需要近距离加热试件。激光具有能量集中、衰减小的优点,其作为加热源有助于实现远距离检测。本文介绍了线激光扫描红外热成像无损检测技术,并对加... 详细信息

红外热成像技术常被用来检测碳纤维增强复合材料的内部缺陷,但常用的光学热源加热效率低,需要近距离加热试件。激光具有能量集中、衰减小的优点,其作为加热源有助于实现远距离检测。本文介绍了线激光扫描红外热成像无损检测技术,并对加热过程中材料内部热传导进行了分析。其次,针对红外图像均匀性差、对比度弱,不利于缺陷特征提取的问题,本文引入基于直觉模糊C均值聚类算法的图像分割方法来提取缺陷边缘,与K-Means聚类方法相比,该方法可以提升缺陷模糊边缘的识别和检测能力,保留更多图像的细节信息,有助于准确提取缺陷边缘特征。

关键词：碳纤维增强复合材料红外热成像无损检测直觉模糊C均值聚类

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基于多注意力的微弱信号异常检测算法

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自动化与仪表 2025年第3期40卷 80-85页

作者：陈佳钰赵凯明张斌珍中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

随着磁场探测技术的发展,微弱磁场的应用领域逐渐广泛。由于传感器自身的失调电压以及外界干扰信号,使得后续的信号分析与异常检测面临着较大困难。为了解决这一问题,设计了一种基于深度学习模型来进行微弱磁场信号的异常检测。模型主... 详细信息

随着磁场探测技术的发展,微弱磁场的应用领域逐渐广泛。由于传感器自身的失调电压以及外界干扰信号,使得后续的信号分析与异常检测面临着较大困难。为了解决这一问题,设计了一种基于深度学习模型来进行微弱磁场信号的异常检测。模型主体框架采用三维卷积操作来同时关注通道间信号关联与时序上信号特征,同时集成了SE(squeeze-andexcitation)通道自注意力模块与目前最优(state-of-the-art,SOTA)的Transformer注意力编码器,对磁场信号整体空间特征和时序特征进行特征增强。实验使用三折交叉验证的方法进行训练与验证,实验结果表明,模型可以在包含大量边缘数据条件下检测出绝大多数信号异常情况。

关键词：磁场信号异常检测信号分类深度学习

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多通道热电偶温度采集系统设计与实现

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计算机测量与控制 2025年第4期33卷 270-276,321页

作者：张旭博姚雪美徐贺杨洪应平中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

随着温度测量技术迅速发展,近年来在多种工业测温环境中开始使用热电偶来测温,很大程度上提高了用户测量的便利性;针对国内热电偶采集系统多通道、高精度、快速测量的要求,实现了一种使用STM32控制的90通道高精度热电偶温度采集系统,系... 详细信息

随着温度测量技术迅速发展,近年来在多种工业测温环境中开始使用热电偶来测温,很大程度上提高了用户测量的便利性;针对国内热电偶采集系统多通道、高精度、快速测量的要求,实现了一种使用STM32控制的90通道高精度热电偶温度采集系统,系统采用STM32作为主控单元,使用分辨率为24位的A/D转换器AD7793,并使用K型热电偶传感器实时监测实验环境温度,并使用PT100温度传感器作为冷端补偿,进行热电偶信号的温度校准,最终实现在-20~280℃条件下的90通道热电偶温度监测;该系统支持RS485通信接口,并使用上位机软件实现温度的实时显示和记录;经验证,该系统能够实现90通道温度的精确采集,通过高低温箱进行温度测试该系统符合项目需求指标,且误差范围在±0.25,为工业领域温度测量和记录提供了便利、稳定的工程化解决方案。

关键词：温度采集热电偶冷端补偿 STM32 多通道

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基于Mask R-CNN的复合材料夹杂缺陷自动检测研究

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复合材料科学与工程 2024年第1期 83-88页

作者：李磊磊王明泉赵付宝朱焕宇丰晓钰谢绍鹏中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 山东非金属材料研究所济南250000

为提高复合材料夹杂缺陷的检测效率,本文提出利用深度学习网络设计一种夹杂缺陷自动检测系统。在图像预处理环节采用两级反锐化掩膜算法突出夹杂缺陷特征,构建复合材料夹杂缺陷图像数据库;采用Mask R-CNN网络模型,经过网络模型训练,得... 详细信息

为提高复合材料夹杂缺陷的检测效率,本文提出利用深度学习网络设计一种夹杂缺陷自动检测系统。在图像预处理环节采用两级反锐化掩膜算法突出夹杂缺陷特征,构建复合材料夹杂缺陷图像数据库;采用Mask R-CNN网络模型,经过网络模型训练,得到最优权重参数,最终设计实现缺陷检测软件系统。实验结果表明,Mask R-CNN算法网络准确率达94.6%,召回率达92.4%,AP值达87.3%。该系统应用方便快捷,将有效提高一线人员的缺陷检测效率和检测精度。

关键词：反锐化掩膜图像处理深度学习缺陷检测系统设计复合材料

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基于改进YOLOv5的舌面特征检测

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计算机测量与控制 2025年第4期33卷 89-94,146页

作者：张德龙金春阳张志东曹溪源薛晨阳中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对传统中医舌诊视觉诊断存在主观性强且耗费精力的问题,提出一种基于改进YOLOv5的舌面齿痕和裂纹特征自动检测模型:该模型在YOLOv5模型的骨干网络中引入SimAM-CSP模块以增强网络的特征提取能力;在瓶颈层和预测部分之间加入瓶颈注意力... 详细信息

针对传统中医舌诊视觉诊断存在主观性强且耗费精力的问题,提出一种基于改进YOLOv5的舌面齿痕和裂纹特征自动检测模型:该模型在YOLOv5模型的骨干网络中引入SimAM-CSP模块以增强网络的特征提取能力;在瓶颈层和预测部分之间加入瓶颈注意力模块,进一步聚焦关键信息;通过调整YOLOv5的特征融合结构,增加对图像细节的感知能力,提高网络性能;将定位损失函数GIoU替换为EIoU,提升模型的训练收敛速度和预测回归精度;利用K-Means聚类算法对YOLOv5的初始锚框进行调整,使算法更加契合舌面齿痕和裂纹特征检测;将改进后的YOLOv5模型在自制舌象数据集中进行训练,得到的平均检测精度(mAP)为79.5%,较原算法提升了6.3个百分点。实验结果表明改进YOLOv5模型能够有效提高舌面齿痕和裂纹特征检测精度,有助于辅助医生诊断。

关键词： YOLOv5 深度学习目标检测异常舌舌诊

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双目视觉采集处理系统设计

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火力与指挥控制 2023年第7期48卷 163-169页

作者：张宏宇焦新泉贾兴中中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

近年来基于视觉的无人平台广泛应用于军事战争中的侦察、打击、运输等方面。双目视觉系统可以为无人平台提供深度信息。针对现代战争需求,设计了一种双目视觉系统,该系统基于FPGA实现了图像的采集、滤波以及畸变矫正,并为多种代价计算... 详细信息

近年来基于视觉的无人平台广泛应用于军事战争中的侦察、打击、运输等方面。双目视觉系统可以为无人平台提供深度信息。针对现代战争需求,设计了一种双目视觉系统,该系统基于FPGA实现了图像的采集、滤波以及畸变矫正,并为多种代价计算、代价聚合方法留出冗余。结果证明,该系统以较低的功耗完成图像的采集矫正,后续可适配多种算法。

关键词：双目 FPGA 图像处理双目视觉标定

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悬臂梁式扫描微波探针设计

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传感器与微系统 2023年第6期42卷 74-77页

作者：薛一凡王采慧裴涛温焕飞中北大学仪器与电子学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030000

微波芯片的高度集成化对扫描微波成像技术提出了新的挑战,设计了一种结构简单、辐射效率高和耦合低特性的悬臂梁式扫描微波探针。通过建立探针三维有限元数值模型,在不同微波频率和不同探针结构下分别研究了探针针尖倏逝电场分布。有无... 详细信息

微波芯片的高度集成化对扫描微波成像技术提出了新的挑战,设计了一种结构简单、辐射效率高和耦合低特性的悬臂梁式扫描微波探针。通过建立探针三维有限元数值模型,在不同微波频率和不同探针结构下分别研究了探针针尖倏逝电场分布。有无屏蔽结构的探针针尖与样品间的电场分布表明,屏蔽层有效降低了悬臂梁下方非针尖部分微波信号的辐射,悬臂梁—样品的寄生电容显著减小,且在多个工作频率段具有高空间分辨与高辐射效率的特性。设计的探针满足微波芯片对高频、高空间分辨扫描微波成像的需求。

关键词：扫描微波探针电磁建模低耦合高频

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