检索结果-南通市图书馆

基于改进Faster R-CNN的电厂雨排口污染物泄漏检测

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电子测量与仪器学报 2022年第2期36卷 40-48页

作者：彭道刚王永坤周洋戚尔江高义民上海电力大学自动化工程学院上海200090 宝山钢铁股份有限公司电厂上海201900

针对监控图像中电厂雨排口出现的废弃油污泄漏问题,提出一种基于改进Faster区域卷积神经网络(Faster R-CNN)的电厂雨排口污染物泄漏检测算法。改进Faster R-CNN检测算法首先使用ResNet-50作为主干网络,在此基础上构建多尺度特征图金字... 详细信息

针对监控图像中电厂雨排口出现的废弃油污泄漏问题,提出一种基于改进Faster区域卷积神经网络(Faster R-CNN)的电厂雨排口污染物泄漏检测算法。改进Faster R-CNN检测算法首先使用ResNet-50作为主干网络,在此基础上构建多尺度特征图金字塔结构(FPN),实现高层语义和低层语义之间的信息融合,提高了检测精度;其次采用CIoU损失和DIoU-NMS方法,提高Faster R-CNN中边框回归的准确度;最后引入Focal Loss损失函数,解决了区域建议网络(RPN)生成的锚点冗余导致R-CNN阶段出现正负样本不均衡问题。实验结果表明,此改进算法在真实样本中表现良好,平均准确率达到90.2%,与原Faster R-CNN算法相比较,准确率提高,误报率和漏报率明显下降,可有效应用于实际生产环境中。

关键词：监控图像电厂雨排口废弃油污泄漏改进Faster R-CNN

基于双线以太网技术的Modbus/TCP网关系统研究

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仪表技术与传感器 2022年第10期 69-75页

作者：戚尔江彭道刚王丹豪王宜雪汪皓然上海电力学院自动化工程学院上海发电过程智能管控工程技术研究中心上海200090

针对双线以太网新环境下兼容性问题,研究基于双线以太网技术的工业以太网网关系统。采用典型的工业以太网通信协议Modbus/TCP作为网关系统接收数据协议,选取CAN、RS485/串口、MQTT等典型通信接口或协议作为网关系统转发对象的方案。实... 详细信息

针对双线以太网新环境下兼容性问题,研究基于双线以太网技术的工业以太网网关系统。采用典型的工业以太网通信协议Modbus/TCP作为网关系统接收数据协议,选取CAN、RS485/串口、MQTT等典型通信接口或协议作为网关系统转发对象的方案。实验采用实物搭建验证环境,验证双线以太网网关系统不同平台接口转发数据功能,实验结果表明双线以太网网关系统能通过双线以太网接口正常接收Modbus/TCP协议数据,并能将数据正常转发至多平台,具有较好的平台兼容性和实用性。

关键词：网关系统双线以太网工业以太网 Modbus/TCP SPE

基于YOLOv4的火电厂指针仪表识别方法研究

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计算机应用与软件 2023年第6期40卷 166-172,222页

作者：彭道刚黄孟俊戚尔江胡捷杨晓伟上海电力大学自动化工程学院上海200090 宝山钢铁股份有限公司能源环保部电厂上海201900 上海宝信软件股份有限公司上海201203

在火力发电厂中,各类仪表常常在高温、高压等复杂环境下运行,安全系数低,检测成本高。为了解决火电厂关键区域仪表智能化读数问题,提出基于YOLOv4和改进Hough变换相结合的指针仪表检测算法。使用YOLOv4目标检测算法完成指针式仪表识别... 详细信息

在火力发电厂中,各类仪表常常在高温、高压等复杂环境下运行,安全系数低,检测成本高。为了解决火电厂关键区域仪表智能化读数问题,提出基于YOLOv4和改进Hough变换相结合的指针仪表检测算法。使用YOLOv4目标检测算法完成指针式仪表识别和定位,并提取出待检测仪表区域;利用图像处理算法对仪表区域进行预处理后,使用改进Hough变换的指针检测算法完成指针式仪表读数。实验表明,该方法在火电厂复杂环境下对关键区域多种类指针式仪表的智能识别与读数具有较高的准确率和较强的适用性,可满足火电厂中指针式仪表的实际检测需求。

关键词：火电厂指针式仪表 YOLO v4 Hough变换仪表读数

基于平行四边形检测框的电厂雨排口环境检测技术研究

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电气传动 2023年第5期53卷 89-96页

作者：彭道刚高义民戚尔江周洋王永坤上海电力大学自动化工程学院上海200090 宝山钢铁股份有限公司电厂上海201900

火电厂生产过程中存在油污泄漏污染雨排口的情况,不及时处理会污染河流环境。雨排口监控图像为俯角图像,用矩形检测框难以正确识别,基于某电厂雨排口俯角图像,提出了一种平行四边形检测框算法。分析了平行四边形检测框的特性和角度检测... 详细信息

火电厂生产过程中存在油污泄漏污染雨排口的情况,不及时处理会污染河流环境。雨排口监控图像为俯角图像,用矩形检测框难以正确识别,基于某电厂雨排口俯角图像,提出了一种平行四边形检测框算法。分析了平行四边形检测框的特性和角度检测误差对交并比(IoU)的影响,讨论了分类和回归两种角度检测方法的特点;对于角度分类问题,设计了基于指数函数的类平滑标签;针对类别间隔角度的检测,设计了分类-回归器,学习角度类别间隔的偏移量。最后使用改进后的分类交叉熵损失函数和IoU-Smooth L1损失进行训练。在电厂雨排口数据集中测试表明,所提方法检测效果最好。

关键词：平行四边形检测框电厂雨排口指数标签平滑角度分类-回归检测器环境保护

基于准模型校准卡尔曼滤波的巡检机器人运动系统辨识研究

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电气传动 2020年第4期50卷 74-80页

作者：彭道刚赵晨洋戚尔江上海电力学院自动化工程学院上海200090

巡检机器人在未来将运用到工业和生活的各个领域,机器人运动系统辨识对控制系统特性研究具有重要意义。针对传统卡尔曼滤波的拟合度和线性化等方面的不足,采用卡尔曼滤波和最小二乘法相结合的系统辨识方案。由最小二乘法得到系统准模型... 详细信息

巡检机器人在未来将运用到工业和生活的各个领域,机器人运动系统辨识对控制系统特性研究具有重要意义。针对传统卡尔曼滤波的拟合度和线性化等方面的不足,采用卡尔曼滤波和最小二乘法相结合的系统辨识方案。由最小二乘法得到系统准模型,并转换为状态方程,作为卡尔曼滤波器预测估计器,对机器人运动系统进行辨识。实验采用巡检机器人输出的多组轮速样本数据进行验证,实验结果表明,提出的辨识方案与无准模型的卡尔曼滤波系统辨识方案相比,参数易选取、拟合度好、鲁棒性强。

关键词：系统辨识卡尔曼滤波机器人准模型最小二乘法

基于CBAM-Res_UNet电厂高压蒸汽泄漏检测研究

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电子测量与仪器学报 2021年第12期35卷 206-214页

作者：彭道刚刘薇薇戚尔江胡捷上海电力大学自动化工程学院上海200433 宝山钢铁股份有限公司能源环保部电厂上海201900

发电厂高压蒸汽泄漏检测关乎电厂设备长期稳定运行。为了提高电厂高压蒸汽泄漏检测的准确性,解决泄漏区域的错分割和漏分割问题,提出基于CBAM-Res_UNet图像分割网络的电厂高压蒸汽泄漏检测算法,在UNet结构中加入ResNet的残差块residual_... 详细信息

发电厂高压蒸汽泄漏检测关乎电厂设备长期稳定运行。为了提高电厂高压蒸汽泄漏检测的准确性,解决泄漏区域的错分割和漏分割问题,提出基于CBAM-Res_UNet图像分割网络的电厂高压蒸汽泄漏检测算法,在UNet结构中加入ResNet的残差块residual_block来获取泄漏图像更多的语义信息,并且融入CBAM,加强高压蒸汽泄漏图像区域特征的学习,网络再根据不同损失函数和评价标准对图像分割结果的影响,选择损失函数Focal Loss+Dice Loss和性能指标F1_score。通过在电厂高压蒸汽泄漏图像数据集上进行实验,CBAM-Res_UNet网络得到的F1_score值为0.985,实验结果表明,该网络可以更加完整的分割出蒸汽泄漏区域,对高压蒸汽泄漏图像多样性有较强的泛化能力。

关键词：电厂高压蒸汽泄漏检测 CBAM-Res_UNet图像分割网络损失函数Focal Loss+Dice Loss 性能指标F1_score

基于地平面的单目视觉辅助激光雷达SLAM研究

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光学学报 2020年第24期40卷 167-177页

作者：晏小彬彭道刚戚尔江上海电力大学自动化工程学院上海200090

融合视觉传感器和激光雷达可以实现优于单一传感器的同时定位与建图(SLAM)系统,现有的视觉和激光雷达融合算法仍然存在计算复杂度高、系统精度及稳定性受错误的深度匹配影响等问题。为了更加高效、鲁棒地融合视觉和激光雷达的信息,充分... 详细信息

融合视觉传感器和激光雷达可以实现优于单一传感器的同时定位与建图(SLAM)系统,现有的视觉和激光雷达融合算法仍然存在计算复杂度高、系统精度及稳定性受错误的深度匹配影响等问题。为了更加高效、鲁棒地融合视觉和激光雷达的信息,充分利用图像和激光点云中的地平面信息,提出了高效的视觉辅助激光雷达SLAM算法。首先,从激光点云中分割出地面点云用于提取图像中的地面ORB特征点,并通过单应性变换中的交比不变性校验特征匹配,从而高效鲁棒地利用单应性矩阵分解实现绝对尺度相机运动估计。然后,将得到的相机运动估计以李群SE(3)形式进行插值,用于校正激光雷达在自身运动过程中产生的点云畸变。最后,单目相机的运动估计作为初值用于激光里程计的位姿优化。公共数据集KITTI和实际环境的测试结果表明,本文算法可以有效利用相机运动估计对激光点云畸变进行校正,实时准确地实现里程计和建图。

关键词：遥感同时定位与建图激光雷达单目相机单应性变换交比不变性

基于OTSU和区域生长的电厂管道缺陷检测与分割

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红外技术 2021年第5期43卷 502-509页

作者：彭道刚尹磊戚尔江胡捷杨晓伟上海电力大学自动化工程学院上海200090 宝山钢铁股份有限公司电厂上海201900 上海宝信软件股份有限公司上海201203

针对电厂高温管道红外图像背景复杂、干扰较多的特点,结合电厂巡检机器人系统对图像处理算法的需求,提出了基于改进二维最大类间方差法(OTSU)和区域生长法的电厂高温管道缺陷定位与分割方法。将红外图像灰度化后,通过改进二维OTSU进行... 详细信息

针对电厂高温管道红外图像背景复杂、干扰较多的特点,结合电厂巡检机器人系统对图像处理算法的需求,提出了基于改进二维最大类间方差法(OTSU)和区域生长法的电厂高温管道缺陷定位与分割方法。将红外图像灰度化后,通过改进二维OTSU进行预分割,提取出管道区域;基于管道区域灰度直方图,结合邻域灰度均值,实现多种子点的自动检测与定位;采用基于生长区域灰度均值和标准差的自适应阈值以及基于Prewitt算子的梯度幅值改进的生长准则完成缺陷区域的分割。实验证明,所提算法不仅能实现电厂高温管道多缺陷自动检测与定位,而且能精确地提取出缺陷区域,准确性高且具有良好的实时性。

关键词：电厂巡检机器人红外图像高温管道缺陷分割改进二维OTSU 改进区域生长法

基于嵌入式ARM和组合滤波的巡检机器人轮速控制

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电测与仪表 2018年第10期55卷 76-83页

作者：戚尔江彭道刚邱正关欣蕾上海电力学院自动化工程学院上海发电过程智能管控工程技术研究中心上海200090

巡检机器人在未来将应用到工业和生活各个领域,轮速控制系统是实现机器人自主巡检的关键环节。针对工程研发过程中遇到的问题和传统控制系统滤波方式的优缺点,设计了三种滤波相融合的机器人轮速控制系统滤波方案,并在STM32F103嵌入式AR... 详细信息

巡检机器人在未来将应用到工业和生活各个领域,轮速控制系统是实现机器人自主巡检的关键环节。针对工程研发过程中遇到的问题和传统控制系统滤波方式的优缺点,设计了三种滤波相融合的机器人轮速控制系统滤波方案,并在STM32F103嵌入式ARM控制器中采用增量式PID控制算法对其进行轮速控制。实验对复合滤波器使用前后进行实物数据采样和图表对比,验证了三种滤波器的组合方案可以使巡检机器人轮速控制精度较滤波前有较大提高,轮速偏差均值提升至0.6 r/min。

关键词：巡检机器人滤波增量式PID 嵌入式轮速控制系统