检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2023年第10期54卷 246-254页

作者：赵辉黄镖王红君岳有军天津理工大学电气工程与自动化学院天津300384 天津市复杂系统控制理论与应用重点实验室天津300384

为使巡检机器人能够对体积小且密集、形态多变、数量多且分布不均的害虫进行高效精准识别,提出了一种基于改进YOLO v7的害虫识别方法。该方法将CSP Bottleneck与基于移位窗口Transformer(Swin Transformer)自注意力机制相结合,提高了模... 详细信息

为使巡检机器人能够对体积小且密集、形态多变、数量多且分布不均的害虫进行高效精准识别,提出了一种基于改进YOLO v7的害虫识别方法。该方法将CSP Bottleneck与基于移位窗口Transformer(Swin Transformer)自注意力机制相结合,提高了模型获取密集害虫目标位置信息的能力;在路径聚合部分增加第4检测支路,提高模型对小目标的检测性能;将卷积注意力模块(CBAM)集成到YOLO v7模型中,使模型更加关注害虫区域,抑制背景等一般特征信息,提高被遮挡害虫的识别精确率;使用Focal EIoU Loss损失函数减少正负样本不平衡对检测结果的影响,提高识别精度。采用基于实际农田环境建立的数据集的实验结果表明,改进后算法的精确率、召回率及平均精度均值分别为91.6%、82.9%和88.2%,较原模型提升2.5、1.2、3个百分点。与其它主流模型的对比实验结果表明,本文方法对害虫的实际检测效果更优,对解决农田复杂环境下害虫的精准识别问题具有参考价值。

关键词：农田复杂环境害虫识别目标检测深度学习 YOLO v7 Swin Transformer

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基于骨架提取算法的作物茎秆识别与定位方法

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农业机械学报 2022年第11期53卷 334-340页

作者：吴艳娟王健王云亮天津理工大学电气工程与自动化学院天津300384 天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384

针对农作物禾苗和杂草辨识和定位不精确,会造成除草机器人除草不净、伤害禾苗、影响产量等问题,提出了一种基于骨架提取算法的作物茎秆中心识别与定位的多级图像识别方法。该方法通过不同图像处理算法的多级式递进融合,实现对农作物茎... 详细信息

针对农作物禾苗和杂草辨识和定位不精确,会造成除草机器人除草不净、伤害禾苗、影响产量等问题,提出了一种基于骨架提取算法的作物茎秆中心识别与定位的多级图像识别方法。该方法通过不同图像处理算法的多级式递进融合,实现对农作物茎秆的精确识别与中心定位。首先将采集到的彩色图像转换到HSV颜色空间进行背景分割。然后采用腐蚀算法对图像进行腐蚀操作,腐蚀掉杂草图像信息得到仅含作物的图像信息,最后用Zhang-Suen细化算法对作物图像进行骨架提取操作,并对骨架交叉点进行计算分析,识别与定位作物茎秆中心,实现作物精准辨识和定位。对采集的100幅苗期图像进行实验测试,结果表明农作物禾苗茎秆中心识别和定位精度误差小于12 mm。本文方法能实时精准辨识禾苗和杂草,并对禾苗进行精准定位,为实现田间机械化除草提供了一种精准可靠的作物识别和定位方法。

关键词：作物茎秆骨架提取算法 HSV颜色空间图像识别 Zhang-Suen细化算法

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基于IPOA的太阳电池模型参数辨识

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太阳能学报 2024年第1期45卷 1-10页

作者：吴艳娟刘振朝王云亮天津理工大学电气工程与自动化学院天津300384 天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384

太阳电池模型参数的准确辨识对光伏组件功率预测和最大功率点追踪有较大影响,必须保证较高的辨识精度。传统的智能算法能做到一定程度上的参数辨识,但均存在精度不足、收敛速度慢、易陷入局部最优等问题。针对此类问题,提出基于改进鹈... 详细信息

太阳电池模型参数的准确辨识对光伏组件功率预测和最大功率点追踪有较大影响,必须保证较高的辨识精度。传统的智能算法能做到一定程度上的参数辨识,但均存在精度不足、收敛速度慢、易陷入局部最优等问题。针对此类问题,提出基于改进鹈鹕优化算法(IPOA)的太阳电池模型参数辨识方法。该算法中种群个体联系紧密,通过随机性的互相学习进行位置更新,在工程应用领域有着较传统算法更好的效果。同时,针对该算法特点,引入基于Jaya算法的位置更新策略,使种群的候选解更趋向最优解;改进了递减因子,使模型在迭代中后期寻优效果更好。增加了莱维飞行策略,有效提高了算法精度。在不同的太阳辐照度条件下,IPOA都有较好效果,辨识结果与实际曲线拟合度高,表明IPOA能在不同环境中对太阳电池模型参数进行准确有效辨识。

关键词：太阳电池参数辨识启发式算法最优化混沌初始化 IPOA

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基于自引导注意力的双模态校准融合目标检测算法

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模式识别与人工智能 2023年第9期36卷 793-805页

作者：张惊雷宫文浩贾鑫天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384 天津理工大学电气工程与自动化学院天津300384 天津理工大学工程训练中心天津300384

为了解决传统双模态目标检测方法难以在复杂场景(如大雾、眩光、黑夜)中克服低对比度噪声以及无法有效识别小尺寸目标的问题,文中提出基于自引导注意力的双模态校准融合目标检测算法.首先,设计双模态融合网络,利用通道特征和空间特征校... 详细信息

为了解决传统双模态目标检测方法难以在复杂场景(如大雾、眩光、黑夜)中克服低对比度噪声以及无法有效识别小尺寸目标的问题,文中提出基于自引导注意力的双模态校准融合目标检测算法.首先,设计双模态融合网络,利用通道特征和空间特征校准纠正输入图像(可见光图像与红外图像)中的低对比度噪声,从纠正后的特征中获取互补信息,并准确实现特征融合,提高算法在眩光、黑夜和大雾等场景下的检测精度.然后,构建自引导注意力机制,捕捉图像像素之间的依赖关系,增强不同尺度特征的融合能力,提高算法对于小尺寸目标的检测精度.最后,在行人、行人车辆、航拍车辆三类六种数据集上进行的大量实验表明,文中算法检测精度较高.

关键词：低对比度噪声目标检测双模态校准融合自引导注意力

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基于自抗扰控制的并网逆变器环流抑制策略

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电测与仪表 2024年第9期61卷 92-100,157页

作者：周雪松尹博文天津理工大学电气工程与自动化学院天津市复杂系统控制理论与应用重点实验室天津300384

谐波交互是影响微网正常运行的主要扰动之一,为此带来的谐波谐振和谐波环流等问题备受关注。环流抑制是确保微网系统可靠工作的关键技术,为应对双闭环PI控制受扰动情况下抑制环流效果不佳,提出了一种基于自抗扰控制的多逆变器并联环流... 详细信息

谐波交互是影响微网正常运行的主要扰动之一,为此带来的谐波谐振和谐波环流等问题备受关注。环流抑制是确保微网系统可靠工作的关键技术,为应对双闭环PI控制受扰动情况下抑制环流效果不佳,提出了一种基于自抗扰控制的多逆变器并联环流抑制策略,由线性扩张状态观测器对扰动进行估计并进行反馈补偿,配合独有的带宽法调参改善多逆变器并联均流控制效果。文章的主要内容是:建立了逆变器拓扑结构,进行环流的数学物理机理分析,通过两台逆变器并联在并网情况下的MATLAB仿真,证明了并联系统在扰动存在的条件下,自抗扰控制对环流有较好的抑制能力,使系统有很好的动态响应性能和均流效果,提高了并联系统的抗扰能力和可靠性。

关键词：微网并联并网环流抑制自抗扰控制

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拒绝服务攻击下互联多区域电网系统的弹性负载频率控制

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电力建设 2023年第4期44卷 54-62页

作者：高强杜子钰吉月辉刘俊杰天津理工大学电气工程与自动化学院天津市300384 天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津市300384

为实现互联多区域电网系统的频率稳定,负荷频率控制需要通过开放通信网络获取信号和发送命令。在开放的通信网络环境下,系统不免会受到天气、网络攻击等外界环境的干扰,引起电网频率波动。例如拒绝服务(denial-of-service, DoS)攻击,这... 详细信息

为实现互联多区域电网系统的频率稳定,负荷频率控制需要通过开放通信网络获取信号和发送命令。在开放的通信网络环境下,系统不免会受到天气、网络攻击等外界环境的干扰,引起电网频率波动。例如拒绝服务(denial-of-service, DoS)攻击,这些因素会阻止一定数量的信号传输,从而降低负载频率控制方案的性能,甚至导致电网系统不稳定。针对测量通道和控制通道拒绝服务攻击下互联多区域电网系统,完成弹性负载频率控制。首先给出DoS攻击频率和持续时间满足的假设条件,然后设计灵活的弹性控制器,保证闭环系统的输入状态稳定性,并确定合适的采样机制,实现系统性能和通信资源的有效折衷平衡。最后,以两区域互联电网系统为对象进行仿真,得到所提方法能够有效地克服DoS攻击和扰动带来的影响,保证了闭环系统的输入状态稳定性,验证了此方法的有效性。

关键词：互联多区域电网系统负载频率控制拒绝服务攻击弹性负载频率控制

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引入稀疏自注意力的目标跟踪算法

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计算机工程与应用 2023年第22期59卷 174-181页

作者：王金栋张惊雷文彪天津理工大学电气工程与自动化学院天津300384 天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384

针对基于Transformer架构的目标跟踪算法在特征增强过程中应用多头自注意力产生的计算复杂度高的问题,提出一种稀疏自注意力方法以实现线性计算复杂度的目标跟踪算法(E-TransT)。在特征提取网络中加入金字塔切分注意力模块并且调整网络... 详细信息

针对基于Transformer架构的目标跟踪算法在特征增强过程中应用多头自注意力产生的计算复杂度高的问题,提出一种稀疏自注意力方法以实现线性计算复杂度的目标跟踪算法(E-TransT)。在特征提取网络中加入金字塔切分注意力模块并且调整网络输出结构,使提取的特征具有不同尺度的上下文信息。设计了一个通过稀疏自注意力方法实现改进的自注意增强模块,有效减少了在注意力计算过程中的参数量,在降低计算复杂度的同时保持了捕捉像素级细节的能力。采用LaSOT、TrackingNet等5种测试集进行算法性能评测实验,结果表明所提算法的跟踪成功率、精度等主要评价指标较TransT、SiamR-CNN等11种经典算法均获得提升。

关键词：目标跟踪孪生网络稀疏自注意力多尺度上下文信息

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基于PIE和CGAN的无人农机红外与可见光图像融合

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红外技术 2023年第11期45卷 1223-1229页

作者：王红君杨一鸣赵辉岳有军天津理工大学电气工程与自动化学院天津市复杂系统控制理论与应用重点实验室天津300384

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... 详细信息

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。

关键词：红外图像图像融合生成对抗网络

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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

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光电子．激光 2023年第12期34卷 1288-1297页

作者：朱均超卞永鑫韩芳芳曾琦周惠宋思源天津理工大学电气工程与自动化学院、天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384

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... 详细信息

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。

关键词：主动激光立体视觉 3D点云目标检测欧式聚类

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不同高度对0°~15°攻角气动光学成像偏移的影响

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红外与激光工程 2023年第5期52卷 339-347页

作者：许亮王鹿洋万自明赵世伟周立业王涛天津理工大学电气工程与自动化学院、天津市复杂系统控制理论与应用重点实验室天津300384 北京电子工程总体研究所北京100039 中山大学智能工程学院广东深圳518107

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... 详细信息

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。

关键词：气动光学瞄视误差攻角成像偏移

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