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FCM-YOLO:一种基于特征增强和多尺度融合的PCB缺陷检测方法

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控制与决策 2024年第10期 3181-3189页

作者：严舒郭颖黄骏南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京信息工程大学自动化学院

针对PCB缺陷检测任务中存在的目标与背景相混淆、缺陷目标较小不易识别等问题,提出一种基于特征增强和多尺度融合的PCB缺陷检测方法FCM-YOLO.所提出方法以YOLOv5s为基础,首先在特征提取网络中引入由空间到深度层和非跨步卷积层的组合,... 详细信息

针对PCB缺陷检测任务中存在的目标与背景相混淆、缺陷目标较小不易识别等问题,提出一种基于特征增强和多尺度融合的PCB缺陷检测方法FCM-YOLO.所提出方法以YOLOv5s为基础,首先在特征提取网络中引入由空间到深度层和非跨步卷积层的组合,构建特征重提取模块,以减少信息丢失,保留小目标特征信息;然后,在特征提取网络的最深层引入上下文注意力模块,通过学习上下文信息,使用可变形卷积提取小目标特征,以此增强对目标与背景的区分能力,从而减少漏检情况;最后,在特征融合网络中引入多尺度感受野增强模块,通过多分支结构加强特征信息间的相关性,增强特征的语义表示.在PCB缺陷数据集和GC 10-DET数据集上对不同算法进行对比实验,实验结果表明, FCM-YOLO能够更加精确地识别缺陷目标,相比改进前的YOLOv5s算法,所提出算法在这两个数据集上的检测精度分别提高4.7%和3.7%.

关键词：机器视觉缺陷检测印刷电路板 YOLOv5 上下文信息特征增强

交通速度预测时空图卷积网络及其FPGA实现研究

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电子测量技术 2024年

作者：谭会生杨威严舒琪湖南工业大学轨道交通学院

时空图卷积网络通过图卷积和时间卷积捕获交通数据的空间依赖性和时间依赖性，可有效提升交通速度预测的精度。但是硬件实现交通速度预测STGCN具有计算量大难以满足实际应用的实时性要求、资源消耗大导致成本增高等问题，在优化交通速... 详细信息

时空图卷积网络通过图卷积和时间卷积捕获交通数据的空间依赖性和时间依赖性，可有效提升交通速度预测的精度。但是硬件实现交通速度预测STGCN具有计算量大难以满足实际应用的实时性要求、资源消耗大导致成本增高等问题，在优化交通速度预测STGCN模型基础上，提出了一种交通速度预测STGCN的FPGA实现结构组合优化的方法。首先，通过轻量化裁剪和预测数据位宽的精确选择，对交通速度预测STGCN进行了模型优化，以降低计算复杂度和资源消耗，并经过Python仿真验证其可行性。其次，通过采用流水线、并行计算和数据交替流水存取等组合优化策略，提出了一种交通速度预测STGCN的FPGA实现结构组合优化的方法，以提升系统计算速度。最后，使用Verilog编程对交通速度预测STGCN进行了FPGA的实现仿真和硬件测试。利用PeMSD7（M）数据集进行实验，结果显示FPGA实现单数据交通速度预测的时间为355.5 μs，相比CPU、GPU平台及FPGA设计方案1对比，其处理速度最大分别提高了25.9倍、6.7倍和3.5倍，证明了交通速度预测STGCN的FPGA实现结构组合优化方法，在保持预测准确性的前提下可较大幅度的提升系统处理速度。

关键词：交通速度预测时空图卷积网络 FPGA 硬件实现结构流水线并行结构

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时空图卷积网络的骨架识别硬件加速器设计

电子测量技术 2024年第11期47卷 36-43页

作者：谭会生严舒琪杨威湖南工业大学轨道交通学院株洲412000

随着人工智能技术的不断发展,神经网络的数据规模逐渐扩大,神经网络的计算量也迅速攀升。为了减少时空图卷积神经网络的计算量,降低硬件实现的资源消耗,提升人体骨架识别时空图卷积神经网络(ST-GCN)实际应用系统的处理速度,利用现场可... 详细信息

随着人工智能技术的不断发展,神经网络的数据规模逐渐扩大,神经网络的计算量也迅速攀升。为了减少时空图卷积神经网络的计算量,降低硬件实现的资源消耗,提升人体骨架识别时空图卷积神经网络(ST-GCN)实际应用系统的处理速度,利用现场可编程门阵列(FPGA),设计开发了一个基于时空图卷积神经网络的骨架识别硬件加速器。通过对原网络模型进行结构优化与数据量化,减少了FPGA实现约75%的计算量;利用邻接矩阵稀疏性的特点,提出了一种稀疏性矩阵乘加运算的优化方法,减少了约60%的乘法器资源消耗。经过对人体骨架识别实验验证,结果表明,在时钟频率100 MHz下,相较于CPU,FPGA加速ST-GCN单元,加速比达到30.53;FPGA加速人体骨架识别,加速比达到6.86。

关键词：人体骨架识别时空图卷积神经网络(ST-GCN) 硬件加速器现场可编程门阵列(FPGA) 稀疏矩阵乘加运算硬件优化

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突出品牌效应,让农产品“叫得响”

宁波通讯 2024年第18期 21-22页

作者：谢斌严舒玮

丁家山的葡萄、梅山的腐乳、春晓的茶叶……在去年底举行的首届宁波农业博览会上，北仑这些“叫得响”的农产品，有了一个共同的名字——“海濡农耕”。这意味着宁波又一个农产品区域公用品牌发布。在全面实施乡村振兴战略的当下，农业...

丁家山的葡萄、梅山的腐乳、春晓的茶叶……在去年底举行的首届宁波农业博览会上，北仑这些“叫得响”的农产品，有了一个共同的名字——“海濡农耕”。这意味着宁波又一个农产品区域公用品牌发布。在全面实施乡村振兴战略的当下，农业品牌建设已成为提升农业综合效益和竞争力的重要支撑点、深化农业供给侧结构性改革的重要突破口，以及推动乡村产业振兴的重要助推器。近年来，宁波以建设农业强市为目标，围绕乡村振兴战略和农业供给侧结构性改革，深入实施农业品牌振兴行动，不断调整发展思路，聚力品牌农业建设，提升品牌价值。

关键词：

负载钯纳米颗粒石墨烯复合材料的制备及吸氢强化机理

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石油学报(石油加工) 2024年

作者：洪建成孙彦丽刘喆严舒王瑞琪张慧白红存宁夏大学化学化工学院省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室中国人民解放军军事科学院系统工程研究院

基于氧化还原结合浸渍法，制备得到Pd负载的氧化石墨烯。进一步以NaBH4为还原剂，室温环境下一步还原制备获得不同Pd负载量的还原石墨烯（Pd-rGO）复合材料。利用XRD、FT-IR、Raman、TEM和N2吸附-脱附等分析手段对材料进行表征，明确不... 详细信息

基于氧化还原结合浸渍法，制备得到Pd负载的氧化石墨烯。进一步以NaBH4为还原剂，室温环境下一步还原制备获得不同Pd负载量的还原石墨烯（Pd-rGO）复合材料。利用XRD、FT-IR、Raman、TEM和N2吸附-脱附等分析手段对材料进行表征，明确不同Pd负载量的Pd-rGO复合材料的结构特征。结果表明：制备得到的Pd-rGO复合材料具有高的缺陷程度以及比表面积，孔径均匀分布于3.9～4.2 nm范围内。Pd纳米粒子粒径平均为5 nm，粒径小且分散均匀。通过对材料进行氢气吸附性能测试，获得了Pd-rGO复合材料的储氢性能。经过Pd负载的石墨烯基于氢溢出效应，使得石墨烯的储氢容量提高最大达到64.7%。此外，通过密度泛函理论计算对该复合体系强化储氢机理进行了计算和分析。

关键词：多孔复合材料储氢石墨烯钯金分子模拟

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促进农业高质量发展做好“土特产”大文章

宁波通讯 2024年第18期 14-17页

作者：谢斌严舒玮

樟村浙贝、江北盆景、太白滴翠茶、鄞州对虾、奉化雷笋、奉化曲毫、象山紫菜、岔路黑猪、瀑布仙茗、余姚葡萄、慈溪蜜梨——今年5月,浙江省农业农村厅公布了全省第三批名优“土特产”百品榜名单,宁波有11个产品入选。至此,宁波入选省名...

樟村浙贝、江北盆景、太白滴翠茶、鄞州对虾、奉化雷笋、奉化曲毫、象山紫菜、岔路黑猪、瀑布仙茗、余姚葡萄、慈溪蜜梨——今年5月,浙江省农业农村厅公布了全省第三批名优“土特产”百品榜名单,宁波有11个产品入选。至此,宁波入选省名优“土特产”百品榜的产品达到32个。产业振兴是乡村振兴的重中之重,也是实际工作的切入点。习近平总书记指出,各地推动产业振兴,要把“土特产”这3个字琢磨透。近年来,宁波深化新时代“千万工程”,牢固树立“大食物观”,聚焦农业高质高效发展,做好“土特产”文章,扎实推进农业强市建设,加快打造乡村振兴市域样板,走出了一条具有宁波特色的现代农业发展之路。

关键词：