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仪器仪表学报 2024年第2期45卷 272-279页

作者：季宇航宋爱国南京信息工程大学自动化学院南京210044 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

为解决在通风管道环境下场景构型单一、传统视觉特征点稀疏的问题,利用前后两个单目相机和左右两个线阵激光雷达作为主要传感设备,提出一种基于点线特征的管道建模与管内定位方法。首先,利用LaneNet网络和改进的随机抽样一致算法提取四... 详细信息

为解决在通风管道环境下场景构型单一、传统视觉特征点稀疏的问题,利用前后两个单目相机和左右两个线阵激光雷达作为主要传感设备,提出一种基于点线特征的管道建模与管内定位方法。首先,利用LaneNet网络和改进的随机抽样一致算法提取四条管壁边线特征,再利用图像中的几何和空间约束筛选局部直线分割算法的检测结果,得到管道连接处的两条竖直线特征。接着利用线阵激光雷达计算管道宽度和机器人偏航角,恢复了管道连接处线特征的深度信息并求解得到管道高度。最后建立管道地图坐标系并推算机器人的二维坐标位置和管道长度。实验结果表明,定位的相对误差在9.8 cm以内,管道建模的相对误差在2.9 cm以内,能够满足机器人在管道内巡检作业时的建模与定位需求。

关键词：点线特征相机投影 RANSAC 视觉定位尺寸估计

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狭窄管道环境下的履带机器人智能巡检关键技术研究

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作者：季宇航南京信息工程大学

学位级别：硕士

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基于字符连接的场景文本检测

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计算机与数字工程 2024年第7期52卷 2108-2114页

作者：王良君季宇航顾维杰江苏大学计算机科学与通信工程学院镇江212013

近年来,场景文本检测的研究方向越发广泛,得益于深度卷积网络与图像分割技术的发展,场景文本检测器能够针对图像中任意形状的弯曲文本,生成多样的文本框。另外,场景图像中的文本时而表现出文字过小,长宽比过于极端等特点,这些实例在深... 详细信息

近年来,场景文本检测的研究方向越发广泛,得益于深度卷积网络与图像分割技术的发展,场景文本检测器能够针对图像中任意形状的弯曲文本,生成多样的文本框。另外,场景图像中的文本时而表现出文字过小,长宽比过于极端等特点,这些实例在深度卷积和有限感受野的情况下,网络很容易丢失小文本的特征信息,获取不到长文本的完整特征。针对这两个难点,论文设计了基于字符连接的场景文本检测器,使用改进的AFF模块,将局部特征与全局特征融合起来,使网络对小文本目标更加敏感,避免小文本漏检的问题。网络输出字符区域与字符间隙得分,根据字符之间的连接属性连接文本行,使网络在有限感受野的情况下能够检测任意长文本。由于通用文本检测数据集缺少字符级的标注,论文使用弱监督学习策略来生成字符级伪标签,并制作了字符级的合成数据集来弥补弱监督学习的不足,使网络能够更好地学习场景文本的特征。实验结果表明,该方法在通用数据集ICDAR2015以及MSRA-TD500上均展现了优异的性能。

关键词：场景文本注意力特征融合弱监督学习字符连接

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基于字符连接的票据文本定位算法研究

基于字符连接的票据文本定位算法研究

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作者：季宇航江苏大学

学位级别：硕士

随着线上化,无纸化进程的推动,出现了多样的票据种类与应用场景,如医疗清单结算,法院文书记录,保险单核算,文档归档等等。这些票据不再像以往传统发票的统一格式,具有很多极端长宽比的长文本行和单一数字的小文本,它们以密集的形式分布... 详细信息

随着线上化,无纸化进程的推动,出现了多样的票据种类与应用场景,如医疗清单结算,法院文书记录,保险单核算,文档归档等等。这些票据不再像以往传统发票的统一格式,具有很多极端长宽比的长文本行和单一数字的小文本,它们以密集的形式分布排列。通用的文本检测方法,由于网络的感受野有限,无法充分利用所需的信息来准确预测长文本实例的空间范围;又因为特征提取网络多次卷积下,小文本的空间信息大部分丢失;并且基于分割的方法时常错误检测密集文本之间的非文本像素,造成文本行粘连。这三方面会造成长文本检测不全,小文本漏检,密集文本行难以分离的问题。针对这些问题,本文引入了一种特征融合机制,提出了一种基于字符连接的检测算法,改进了票据数据的训练模式,并设计了票据文本检测识别系统。具体内容包括:(1)针对票据文本中小文本漏检和密集文本难以分离问题,提出了一种基于注意力特征融合的票据文本检测方法。该方法使用改进的AFF(Attentional Feature Fusion)模块,融合特征层之间的通道和空间注意力特征,使网络更加关注票据中的小文本实例。使用区域平均池化代替全局平均池化,使模块更适应票据文本像素在图像中占比较小,分布较分散的情况,并设计交并算法根据缩小的文本核分离密集粘连的文本行。另外,制作了票据文本合成数据集,采用通用数据集辅助训练的方式,提高网络的泛化性。实验表明,该方法在票据文本和场景文本中均取得了较好的结果。(2)针对票据文本中长文本行检测不完整的问题,提出了一种基于字符连接的票据文本检测方法。该方法使用二维高斯核标注字符区域,采用弱监督学习的方式训练模型,网络预测字符区域得分与字符间隙得分,并设计字符连接算法,根据字符之间的连接属性连接文字区域。实验表明,二维高斯核能使网络更好地预测文本边缘像素,字符连接的方式也能完整检测票据图像中的中文长文本行。(3)根据本文提出的票据文本检测方法,结合CRNN(Convolutional Recurrent Neural Network)文本识别算法,设计并实现票据文本检测识别系统。系统采用模块化设计,主要实现了票据文本检测、识别与可视化展示的功能。实验表明,系统功能完善,界面简洁易用,能够满足市面上票据信息提取整理的使用需求。

关键词：票据文本检测注意力机制特征融合字符连接弱监督学习

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基于ARM v8架构的函数浮点协处理器设计

基于ARM v8架构的函数浮点协处理器设计

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作者：季宇航安徽大学

学位级别：硕士

在电机旋转和光伏逆变器等领域,需要大量计算复杂函数。在高实时性的应用场景中,微处理器的性能往往无法满足函数的计算需求。因此,业内普遍采用在微处理器中添加协处理器的方式提升微处理器的计算效率。目前,基于ARM v8架构的协处理器... 详细信息

在电机旋转和光伏逆变器等领域,需要大量计算复杂函数。在高实时性的应用场景中,微处理器的性能往往无法满足函数的计算需求。因此,业内普遍采用在微处理器中添加协处理器的方式提升微处理器的计算效率。目前,基于ARM v8架构的协处理器设计获得了领域内日益普遍的关注。因此,开发基于ARM v8架构的多函数运算浮点协处理器对于诸多应用领域的发展和延伸具有深刻的实用意义。本文的主要研究内容如下:（1）本文提出高实时性的基于Zero-Skipping技术优化CORDIC算法,实现Sin函数、Cosine函数、Arctan函数、Arctan2函数以及Square root函数的计算。输入数据采用单精度浮点数格式,迭代过程采用27位定点数,减少了迭代电路的面积。对正弦函数、余弦函数以及反正切函数的实现方案,首先对输入角度进行区间转换,扩大可计算角度范围以提高算法运算速度;然后通过优化特殊角的迭代次数,减少了迭代电路的计算延迟;根据所需精度,选择对应的伸缩因子进行补偿,解决了由于迭代次数不固定导致的补偿因子不确定的问题;对四象限反正切函数的实现方案是使用高实时优化的CORDIC算法取代了除法器,以提高运算精度。对平方根函数的实现方案是利用浮点数指数特性简化输入,再将剩余部分转化为定点数的方案。（2）本文使用ARM v8架构的Taishan 400作为主处理器,设计了Sin函数、Cosine函数、Arctan函数、Arctan2函数和Square root函数控制指令,再依据高实时优化方案完成了协处理器各子模块的电路设计。（3）本文依据所设计的指令,制定了验证方案,以验证协处理器是否具有Sin、Cosine、Arctan、Arctan2和Square root等函数的计算功能。本文最终完成了基于ARM v8架构的函数浮点协处理器的设计与实现。经过验证,处理器可以完成五种函数计算,其精度可达10-7,而且最长的路径计算时间为0.107μs。硬件部分采用UMC 28 nm工艺实现电路综合,工作频率达到150 MHz,其平均功耗约为0.43655 m W,而且面积小至5411.07μm2。所设计的协处理器与国内外先进技术相比具有高精度,高实时性,低功耗的特点。

关键词：三角函数反三角函数 ARM v8架构协处理器 CORDIC优化算法

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心为弦动

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初中生写作 2012年第7期 62-63页

作者：季宇航江苏省金坛市第二中学八年(17)班 213200

当手指滑过琴弦，弦动成曲，心底亦有一丝颤动。闭目凝思，原来是心为弦动。

关键词：初中生作文语文学习课外阅读

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香蕉CASP家族全基因组鉴定与分析

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亚热带农业研究 2021年第3期17卷 192-199页

作者：季宇航张春渝李丹赖钟雄福建农林大学园艺植物生物工程研究所福建福州350002

[目的]了解香蕉CASP家族成员的生物学功能。[方法]以拟南芥CASP基因作为参考序列,基于香蕉基因组数据,通过Blast鉴定香蕉A、B基因组中的CASP家族成员,并对CASP家族成员进行序列特征及低温下的表达分析。[结果]共鉴定得到61个香蕉CASP家... 详细信息

[目的]了解香蕉CASP家族成员的生物学功能。[方法]以拟南芥CASP基因作为参考序列,基于香蕉基因组数据,通过Blast鉴定香蕉A、B基因组中的CASP家族成员,并对CASP家族成员进行序列特征及低温下的表达分析。[结果]共鉴定得到61个香蕉CASP家族成员,其中A基因组44个(MaCASP)、B基因组17个(MbCASP);CASP基因编码的蛋白存在DUF588和MARVEL保守结构域;根据与拟南芥的亲缘关系将香蕉A、B基因组中的CASP家族成员分为5类;CASP家族成员启动子顺式作用元件中包含光响应元件、激素响应元件、压力响应元件以及多种生长发育响应元件;在低温胁迫下,6个成员(MaCASP21、MaCASP19、MaCASP32、MaCASP43、MaCASP11、MaCASP16)在4℃时呈现特异性表达。[结论]香蕉CASP家族具有功能的多样性,且CASP家族成员在A、B基因组中存在一定的差异,还可能参与低温响应过程。

关键词：香蕉全基因组鉴定 CASP家族凯氏带

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