检索结果-内蒙古大学图书馆

机床与液压 2022年第12期50卷 153-158页

作者：尹柏鑫袁小芳杨育辉谢黎湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室湖南长沙410082

针对基于浅层学习的轴承寿命预测模型非线性学习能力差、预测精度低的问题,提出一种基于堆叠门控循环神经网络(SGRU)的伺服电机滚动轴承剩余寿命预测方法。首先对轴承振动信号进行时域和时频域特征提取,将常用的时域特征参数和经过集合... 详细信息

针对基于浅层学习的轴承寿命预测模型非线性学习能力差、预测精度低的问题,提出一种基于堆叠门控循环神经网络(SGRU)的伺服电机滚动轴承剩余寿命预测方法。首先对轴承振动信号进行时域和时频域特征提取,将常用的时域特征参数和经过集合经验模态分解得到的时频域特征参数作为原始特征集,然后采用相似度度量方法选取最能反映轴承退化性能的特征。之后通过堆叠两层GRU隐层来构建一种深层的寿命预测网络,并以训练集的退化特征参数为输入对网络进行训练,不断优化网络参数。最后在FEMTO数据集上与单层长短期记忆网络(LSTM)方法进行对比。结果表明,该方法相比于单层LSTM方法具有更高的预测精度。

关键词：集合经验模态分解门控循环神经网络剩余寿命预测滚动轴承

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医药智能制造生产线关键技术研究进展

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第2期52卷 421-433页

作者：易俊飞张辉赵晨阳车爱博王耀南长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114 湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室湖南长沙410082

医药工业是维系国民健康、关系到国计民生的重要产业,先进的制药装备是提高医药产品生产效率和质量的重要保障。医药智能制造生产线是由无菌化柔性配药机器人、无菌化灌装—转运—封口机器人、医药质量视觉检测机器人、无菌化分拣包装... 详细信息

医药工业是维系国民健康、关系到国计民生的重要产业,先进的制药装备是提高医药产品生产效率和质量的重要保障。医药智能制造生产线是由无菌化柔性配药机器人、无菌化灌装—转运—封口机器人、医药质量视觉检测机器人、无菌化分拣包装机器人、智能搬运机器人等多智能机器人组成的智能制药系统。本文对医药智能制造生产线的进展进行分析,分别从无菌配药到分拣包装工艺流程中的无菌化智能生产、医药质量检测、柔性抓取与智能搬运以及智能协同优化控制等关键技术进行论述,最后对其发展方向进行展望。

关键词：医药智能制造生产线无菌化智能生产质量检测柔性抓取智能搬运智能协调优化控制

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融合视觉显著性再检测的孪生网络无人机目标跟踪算法

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智能系统学报 2021年第3期16卷 584-594页

作者：周士琪王耀南钟杭湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室湖南长沙410082

针对旋翼飞行器在跟踪过程中目标尺度变化、快速运动、视角变化等问题,本文提出了一种基于MobileNetV2的孪生网络目标跟踪算法,可在无人机机载处理器上实时运行。该算法主要包含目标得分估计模块与目标尺度估计模块两个部分。结合多特... 详细信息

针对旋翼飞行器在跟踪过程中目标尺度变化、快速运动、视角变化等问题,本文提出了一种基于MobileNetV2的孪生网络目标跟踪算法,可在无人机机载处理器上实时运行。该算法主要包含目标得分估计模块与目标尺度估计模块两个部分。结合多特征融合的策略,可准确预测出目标位置与目标框IoU,同时以目标框IoU为指导,利用梯度上升法对目标框进行迭代修正,进一步提升预测精度。针对完全遮挡而导致的目标跟丢问题,本文设计了一个基于视觉显著性的目标再检测算法,该算法可实时高效地预测出图像的显著性区域,以指导对目标的再检测,进而恢复跟踪。最后,通过标准无人机跟踪数据集测试与实际无人机跟踪实验,验证了算法的可行性。

关键词：无人机计算机视觉目标跟踪轻量化网络孪生网络显著性检测目标遮挡特征融合

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边缘计算架构下配电台区虚拟电站控制策略

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电工技术学报 2021年第13期36卷 2852-2860,2870页

作者：刘东奇曾祥君王耀南长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114 机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室长沙410082

该文提出一种边缘计算信息网架构下的配电网台区分布式虚拟电站运行模式和相应的控制方法。首先,将各380V变压器台区所辖的负荷、分布式能源及电动汽车定义为一个虚拟电站。在各台区变压器低压侧部署具有边缘计算能力的智能配电变压器... 详细信息

该文提出一种边缘计算信息网架构下的配电网台区分布式虚拟电站运行模式和相应的控制方法。首先,将各380V变压器台区所辖的负荷、分布式能源及电动汽车定义为一个虚拟电站。在各台区变压器低压侧部署具有边缘计算能力的智能配电变压器监测终端(简称配变终端)(TTU)。然后,利用配变终端的边缘计算能力,根据监测的配电变压器各物理量信息,感知各台区计及分布式电源(DG)和电动汽车的等效广义负荷(源),并在此基础上,边缘计算对各台区接入配电网的电动汽车并网工况进行就地控制。对于有功功率,基于混沌优化算法对电动汽车充电/空闲的工作状态进行调控,在尽量消纳本台区新能源发电的同时兼顾大电网的调峰需求;对于无功功率,将处于空闲态的电动汽车控制为虚拟的同步调相机,用以支撑本地电压,实现就地的无功无偿。该文提出的方法为分布式能源、电动汽车广泛接入的配电网运行与控制提供一种新的解决思路和控制方案,推动配电网的运行模式从“集中调控”向“分布自治”的延伸和发展。

关键词：主动配电网边缘计算智能配变终端分布式能源电动汽车虚拟电站

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改进YOLOv5s的轨道障碍物检测模型轻量化研究

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计算机工程与应用 2023年第4期59卷 197-207页

作者：李昂孙士杰张朝阳冯明涛吴成中李旺长安大学信息工程学院西安710064 西安电子科技大学计算机科学与技术学院西安710064 湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室长沙410000 中车株洲电力机车有限公司湖南株洲412000

针对传统列车轨道障碍物检测方法实时性差和对小目标检测精度低的不足,提出一种改进YOLOv5s检测网络的轻量化障碍物检测模型。引入更加轻量化的Mixup数据增强方式,替代算法中原有的Mosaic数据增强方式;引入GhostNet网络结构中的深度可... 详细信息

针对传统列车轨道障碍物检测方法实时性差和对小目标检测精度低的不足,提出一种改进YOLOv5s检测网络的轻量化障碍物检测模型。引入更加轻量化的Mixup数据增强方式,替代算法中原有的Mosaic数据增强方式;引入GhostNet网络结构中的深度可分离卷积GhostConv,替代原有YOLOv5s模型中特征提取网络与特征融合网络中的普通卷积层,减小了模型的计算开销;在模型特征提取网络末端加入CA空间注意力机制,让算法在训练过程中减少了重要位置信息的丢失,弥补了改进GhostNet对检测精度的损失;将改进后的模型进行稀疏训练和通道剪枝操作,剪掉对检测精度影响不大的通道,同时保留重要的特征信息,使模型更加轻量化。实验结果表明,改进后的模型在自制的多样化轨道交通数据集上,相较于原始YOLOv5s算法,在模型大小减小9.7 MB,检测速度提高14 FPS的前提下,检测精度提升了1.0个百分点。同时与目前主流的检测算法对比,在检测精度与检测速度上也具有一定的优越性,适用于复杂轨道交通环境下的障碍物目标检测。

关键词：目标检测 YOLOv5s GhostNet 注意力机制通道剪枝轻量化

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基于方向选择的移动机器人路径规划方法

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计算机集成制造系统 2021年第3期27卷 672-682页

作者：吴铮陈彦杰何炳蔚林立雄王耀南福州大学机械工程与自动化学院福建福州350108 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室湖南长沙410082

针对快速行进树算法(FMT^(*))在逐层递归扩展中产生的冗余探索问题,提出一种基于方向选择的快速行进树算法(DS-FMT^(*))。该算法首先对拟扩展样本的四周产生均匀分布的方向选择线,判断周围的障碍物情况并选择有利于扩展的方向作为候选... 详细信息

针对快速行进树算法(FMT^(*))在逐层递归扩展中产生的冗余探索问题,提出一种基于方向选择的快速行进树算法(DS-FMT^(*))。该算法首先对拟扩展样本的四周产生均匀分布的方向选择线,判断周围的障碍物情况并选择有利于扩展的方向作为候选探索方向。随后将拟扩展到下一样本的实际探索方向与候选探索方向做比对,若实际探索方向与候选探索方向夹角一致,则优先考虑扩展该方向的样本。同时,结合样本的成本对比,改进FMT^(*)递归扩展过程,降低了计算复杂度。最后,将所提出的DS-FMT算法与其他同类算法进行仿真比较,证明了DS-FMT^(*)在保证路径良好质量的同时,提高了规划效率。通过移动机器人路径规划的实际应用实验,验证了所提算法的有效性。

关键词：路径规划启发式策略方向选择移动机器人计算效率

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作业型飞行机器人动态滑翔抓取的鲁棒自适应控制

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控制理论与应用 2021年第6期38卷 775-783页

作者：张振国陈彦杰占巍巍何炳蔚林立雄王耀南福州大学机械工程与自动化学院福建福州350108 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室湖南长沙410082

作业型飞行机器人是指将多自由度机械臂固连在飞行机器人上的一类新型机器人系统,它能够对周围环境施加主动影响,同时也存在较为复杂的动力学性能.本文针对作业型飞行机器人滑翔抓取物体时所受到的摩擦力和接触力问题以及在飞行过程中... 详细信息

作业型飞行机器人是指将多自由度机械臂固连在飞行机器人上的一类新型机器人系统,它能够对周围环境施加主动影响,同时也存在较为复杂的动力学性能.本文针对作业型飞行机器人滑翔抓取物体时所受到的摩擦力和接触力问题以及在飞行过程中产生的转动惯量变化问题,设计了一种整体式鲁棒自适应控制策略.首先在作业型飞行机器人系统动力学建模中引入摩擦力和接触力模型,考虑飞行机器人转动惯量为有界变量,提高了建模和抓取的精度.然后,为减弱滑翔抓取产生的剧烈扰动对飞行控制性能的影响,设计了一种抗扰动的鲁棒自适应控制器,并使用区间矩阵法对转动变量变化进行补偿控制.接着,通过Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性.最后通过仿真对比实验,验证了所提出方法的有效性和优势.

关键词：作业型飞行机器人不确定性区间矩阵鲁棒自适应控制

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基于改进YOLOv5算法的PCB裸板缺陷检测

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包装工程 2022年第15期43卷 33-41页

作者：许思昂李艺杰梁桥康杨彬湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 电子制造业智能机器人技术湖南省重点实验室长沙410082 机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室长沙410082

目的将基于深度学习的YOLOv5算法应用于PCB裸板的缺陷检测上,以提高检测的准确率。方法通过增加特征融合通路,将C2、C3、C4层直接与P2、P3、P4层相连,从而减小信息的损耗;引入更浅层的C2、F2、P2特征图以增加图像的细节信息;并且使用注... 详细信息

目的将基于深度学习的YOLOv5算法应用于PCB裸板的缺陷检测上,以提高检测的准确率。方法通过增加特征融合通路,将C2、C3、C4层直接与P2、P3、P4层相连,从而减小信息的损耗;引入更浅层的C2、F2、P2特征图以增加图像的细节信息;并且使用注意力机制SE_block,大幅提高原算法的准确率。结果改进后的网络的平均精度由91.54%提高至97.36%,提高了5.82%,并且对于各类缺陷,算法的检测精度都能保持在90%以上,满足工业的需求。结论文中的算法提高了检测精度,体现了浅层信息在小目标检测上的作用,验证了多信息融合通路的优势,彰显了注意力机制的优越性,相比于原算法具有一定的优势。

关键词： PCB裸板 YOLOv5 缺陷检测深度学习目标检测

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基于改进RANSAC算法的全景图像拼接技术

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光电子．激光 2021年第12期32卷 1253-1261页

作者：万琴颜金娥李智肖岳平陈国泉湖南工程学院电气与信息工程学院湖南湘潭411104 湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室湖南长沙410082

现实场景中相机获取的图像视角范围往往是有限的,而实际需求又要求得到场景的全景图,针对日常生活和工业生产中对全景图像的需求以及传统的RANSAC(random sample consensus)算法在图像配准环节因为迭代次数没有上限导致出现误匹配点对... 详细信息

现实场景中相机获取的图像视角范围往往是有限的,而实际需求又要求得到场景的全景图,针对日常生活和工业生产中对全景图像的需求以及传统的RANSAC(random sample consensus)算法在图像配准环节因为迭代次数没有上限导致出现误匹配点对且配准速度不高的缺陷,提出了一种改进RANSAC算法来提高全景图像拼接的效率。改进RANSAC算法通过检测圆内的点来寻找一个最优数据检测模型,并通过粒子群算法不断更新迭代圆心的坐标,最终得到一个最佳的匹配模型,消除特征点匹配环节出现的异常值,在提高特征点配准的准确率的同时降低算法复杂度。在对多组图像进行拼接的实验表明,本文提出的改进RANSAC算法相较于其他几种算法平均正确匹配率提高了9.0575%,同时算法的平均配准速率提高了5.17375 s,实现了较鲁棒的全景图像拼接效果。

关键词：图像拼接特征点匹配改进RANSAC(random sample consensus)算法粒子群算法

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分层联合双边滤波的深度图修复算法研究

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计算机工程与应用 2021年第6期57卷 184-190页

作者：万琴朱晓林陈国泉肖岳平湖南工程学院电气与信息工程学院湖南湘潭411104 湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室长沙410082

三维场景建模及三维多目标检测识别等研究中需要获取高精度、高分辨率深度图,针对RGB-D传感器提供的深度信息存在分辨率低、深度值缺失和噪声干扰等问题,提出一种基于深度置信度的分层联合双边滤波深度图修复算法。基于深度信息获取存... 详细信息

三维场景建模及三维多目标检测识别等研究中需要获取高精度、高分辨率深度图,针对RGB-D传感器提供的深度信息存在分辨率低、深度值缺失和噪声干扰等问题,提出一种基于深度置信度的分层联合双边滤波深度图修复算法。基于深度信息获取存在的问题提出相应的深度退化模型,采用深度置信度测量对深度像素进行置信度分类,根据深度置信度确定滤波器窗口权重值,利用提出的分层联合双边滤波算法在待修复区域完成深度图修复。采用Middlebury标准数据库和自采数据库进行定性对比实验和定量结果分析表明,该算法对深度图修复后边缘更加清晰合理,消除了边缘模糊和纹理伪像,有效提高了三维深度图修复的精确度。

关键词： RGB-D 深度修复深度置信度分层联合双边滤波

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