检索结果-南通市图书馆

因果推理引导的复杂花纹织物缺陷视觉检测深度学习方法

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中国科学：技术科学 2023年第7期53卷 1138-1149页

作者：梁天飚刘天元汪俊亮张洁东华大学人工智能研究院上海201620 东华大学机械工程学院上海201620 香港理工大学工业与系统工程系中国香港999077

AI视觉质量检测是两化融合的先导场景,是复杂产品质量管控的重要手段.本文以复杂花纹织物为对象,提出因果推理引导的产品缺陷视觉检测深度学习方法,从而解决复杂背景干扰下的视觉检测难题.首先,构建复杂背景干扰下的缺陷检测结构因果模... 详细信息

AI视觉质量检测是两化融合的先导场景,是复杂产品质量管控的重要手段.本文以复杂花纹织物为对象,提出因果推理引导的产品缺陷视觉检测深度学习方法,从而解决复杂背景干扰下的视觉检测难题.首先,构建复杂背景干扰下的缺陷检测结构因果模型,并提出阻断背景特征干扰的因果干预策略.其次,在因果干预策略的基础上建立缺陷特征敏感性神经网络(defect feature-sensitive neural network,DFSNN),包括两个特征提取模块(分别以同视角的无缺陷、有缺陷面料图像作为输入).然后,提出了因果关系敏感性学习模块,其差分两个特征提取模块的输出,并通过最大化输出差分来构建因果敏感损失函数,从而实现训练过程中对背景特征的阻断和对缺陷特征的敏感性学习.实验结果表明,DFSNN可有效减弱背景图案的混淆干扰,保持95%的缺陷识别准确率.

关键词：织物缺陷检测深度学习因果推理复杂背景卷积神经网络

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纺织工业智能发展现状与展望

纺织学报 2023年第8期44卷 205-216页

作者：郑小虎刘正好陈峰张洁汪俊亮东华大学人工智能研究院上海201620 上海工业大数据与智能系统工程技术研究中心上海201620 东华大学机械工程学院上海201620 经纬纺织机械股份有限公司北京100176

为全面了解人工智能技术在纺织工业的发展及应用情况,探究未来智能化发展的任务与目标,基于国内外纺织工业在数字化、网络化、智能化领域的最新发展现状,结合纺织行业的相关需求,分析了当前面临的技术挑战,总结了工业大数据、数字孪生... 详细信息

为全面了解人工智能技术在纺织工业的发展及应用情况,探究未来智能化发展的任务与目标,基于国内外纺织工业在数字化、网络化、智能化领域的最新发展现状,结合纺织行业的相关需求,分析了当前面临的技术挑战,总结了工业大数据、数字孪生、工业机器人、机器视觉和智能排产调度等当前纺织行业亟需的关键技术;介绍了全流程智能纺织生产线、纺织装备智能运维、纺织品智能检测等典型应用案例和生产模式。最后,总结了我国纺织工业智能化发展进程中仍待突破的核心技术及产业生态的发展方向,提出了发展新一代纺织智能制造系统,打造全产业链协同的纺织智能生态的两点思考与展望,为我国纺织工业智能化发展提供案例参考与技术指引。

关键词：纺织工业纺织智能化纺织智能工厂智能制造工业互联网

基于长短期记忆近端策略优化强化学习的等效并行机在线调度方法

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中国机械工程 2022年第3期33卷 329-338页

作者：贺俊杰张洁张朋汪俊亮郑鹏王明东华大学机械工程学院上海201620 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对等效并行机在线调度问题,以加权完工时间和为目标,提出了一种基于长短期记忆近端策略优化(LSTM-PPO)强化学习的在线调度方法。通过设计融合LSTM的智能体记录车间的历史状态变化和调度策略,进而根据状态信息进行在线调度。设计了车... 详细信息

针对等效并行机在线调度问题,以加权完工时间和为目标,提出了一种基于长短期记忆近端策略优化(LSTM-PPO)强化学习的在线调度方法。通过设计融合LSTM的智能体记录车间的历史状态变化和调度策略,进而根据状态信息进行在线调度。设计了车间状态矩阵对问题约束和优化目标进行描述,在调度决策中引入额外的设备等待指令来扩大解空间,并设计奖励函数将优化目标分解为分步奖励值实现调度决策评价。最后基于PPO算法进行模型更新和参数全局优化。实验结果表明所提方法优于现有的几种启发式规则,并将所提算法应用于实际车间的生产调度,有效减小了加权完工时间和。

关键词：等效并行机在线调度强化学习长短期记忆近端策略优化

面向激光焊接缺陷识别的可解释性深度学习方法

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航空学报 2022年第4期43卷 444-453页

作者：刘天元郑杭彬杨长祺鲍劲松汪俊亮顾俊东华大学机械工程学院智能制造研究所上海201600 上海航天精密机械研究所上海201600 上海市激光技术研究所上海200235

激光焊接在航空领域具有广泛的应用场景,基于视觉的激光焊接缺陷识别对于产品质量的提高至关重要。针对当前基于深度学习的激光焊接缺陷识别方法存在可解释性差的问题,提出了一种融合多尺度特征的类激活映射(MSF-CAM)方法。在训练阶段,... 详细信息

激光焊接在航空领域具有广泛的应用场景,基于视觉的激光焊接缺陷识别对于产品质量的提高至关重要。针对当前基于深度学习的激光焊接缺陷识别方法存在可解释性差的问题,提出了一种融合多尺度特征的类激活映射(MSF-CAM)方法。在训练阶段,以VGG16为骨架模型并将监督信息施加于多个尺度以促进模型对多尺度特征的学习。在测试阶段,对输出类别在多个尺度上的激活图进行叠加,并以此作为模型的判断依据。多尺度特征的融入不但增强了模型的可解释性,而且还提高了激光焊接缺陷识别的准确性。试验结果表明:MSF-CAM在测试集上的准确率为98.12%,识别单幅图像耗时8.28ms。此外,MSF-CAM可以从边缘、轮廓这种初级特征的角度对模型的决策依据提供人类更容易理解的解释。

关键词：激光焊接缺陷识别深度学习可解释性多尺度

基于视觉特征强化的环锭纺细纱断头在线检测方法

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纺织学报 2023年第8期44卷 63-72页

作者：陈泰芳周亚勤汪俊亮徐楚桥李冬武东华大学机械工程学院上海201620 东华大学人工智能研究院上海201620 上海交通大学机械与动力工程学院上海200030

针对动态生产环境下纱线特征弱、纱线目标小而导致的断头检测正确率低问题,提出了一种基于视觉特征强化提取的细纱断头在线检测方法。为验证算法有效性,搭建了巡游检测装置及图像采集系统,提出了针对纱线弱特征问题的强化算子,实现对拖... 详细信息

针对动态生产环境下纱线特征弱、纱线目标小而导致的断头检测正确率低问题,提出了一种基于视觉特征强化提取的细纱断头在线检测方法。为验证算法有效性,搭建了巡游检测装置及图像采集系统,提出了针对纱线弱特征问题的强化算子,实现对拖影纱线特征的强化;设计了针对纱线小目标问题的启发于谷底的小目标分割算法,可自适应地从强化特征后的纱线图像中准确提取纱线特征;最后利用欧拉距离判别法进行纱线断头的检测。通过采集某纺纱厂1000张细纱图片进行实例验证,结果表明本方法检测准确率能够达到97.3%,每张图的处理时间为59.76 ms,能够实时有效地进行断头检测。

关键词：环锭纺纱断头检测机器视觉形态学运算阈值分割细沙

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大数据驱动的晶圆工期预测关键参数识别方法

机械工程学报 2018年第23期54卷 185-191页

作者：汪俊亮张洁东华大学机械工程学院上海201620 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

工期是晶圆制造中的重要性能指标,对其进行精准预测可促进系统运行优化,保证订单的准时交付率。针对晶圆工期影响参数多、数据体量大且作用机理复杂的特点,提出数据驱动的晶圆工期关键参数过滤方法,识别影响晶圆工期波动的关键参数。分... 详细信息

工期是晶圆制造中的重要性能指标,对其进行精准预测可促进系统运行优化,保证订单的准时交付率。针对晶圆工期影响参数多、数据体量大且作用机理复杂的特点,提出数据驱动的晶圆工期关键参数过滤方法,识别影响晶圆工期波动的关键参数。分析晶圆工期潜在影响参数,构建候选参数集;基于信息熵方法设计关键参数的入选测度,综合度量参数间的相关性、冗余性与互补性;提出过滤式的关键参数识别算法,滤取影响工期波动的关键参数子集。采用实例数据,从1 202个候选参数中过滤得到78个关键参数,并采用神经网络模型进行工期预测,结果表明,该方法在预测精度和稳定性上都优于采用全局参数的多元线性回归与神经网络方法。

关键词：晶圆制造工期预测大数据参数筛选

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环锭纺纱全流程机器人自动化生产关键技术

纺织学报 2022年第9期43卷 11-20页

作者：郑小虎刘正好陈峰刘志峰汪俊亮侯曦丁司懿东华大学人工智能研究院上海201620 上海工业大数据与智能系统工程技术研究中心上海201620 东华大学机械工程学院上海201620 经纬纺织机械股份有限公司北京100176 中国纺织机械协会北京100028

针对环锭纺纱全流程自动化生产工艺与工业机器人的深度集成问题,提出了环锭纺纱生产线布局仿真优化方法,构建了生产线协同调度模型,详细阐述了配棉排包、精梳机自动喂棉卷和筒纱外观检测等关键工艺机器人应用场景,提出了以信息互联互通... 详细信息

针对环锭纺纱全流程自动化生产工艺与工业机器人的深度集成问题,提出了环锭纺纱生产线布局仿真优化方法,构建了生产线协同调度模型,详细阐述了配棉排包、精梳机自动喂棉卷和筒纱外观检测等关键工艺机器人应用场景,提出了以信息互联互通技术为核心的信息集成管控策略,建立了工艺、生产计划、质量、设备及物流一体化智能管控系统,形成了环锭纺纱生产线全流程智能管理模式,实现了基于纱管的纺纱质量追溯。结果表明:所使用的任务调度方法有效提升了相关工序的生产效率,设计的纺纱工艺机器人打通了配棉排包等工艺流程断点,相关技术应用后企业综合生产效率提升22.65%,运营成本降低40%,形成纺纱行业智能化转型典型案例并已向行业推广。

关键词：环锭纺纱机器人自动化生产线智能管控系统工业自动化生产效率

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基于FBG柔性传感器的人体姿势识别

光子学报 2023年第12期52卷 24-33页

作者：王彦汪俊亮朱伟徐浩雨蒋超安徽工业大学电气信息与工程学院马鞍山243032

为了进一步提高人体姿势在生物医学和运动学中的识别精度,设计了一种基于光纤布拉格光栅柔性传感器人体姿势识别的智慧鞋垫,并结合K折交叉验证支持向量回归算法提升识别精度。采用COMSOL仿真软件分析足底受力分布,确定4个关键受力点布... 详细信息

为了进一步提高人体姿势在生物医学和运动学中的识别精度,设计了一种基于光纤布拉格光栅柔性传感器人体姿势识别的智慧鞋垫,并结合K折交叉验证支持向量回归算法提升识别精度。采用COMSOL仿真软件分析足底受力分布,确定4个关键受力点布设光纤布拉格光栅传感器,采用波分复用方式进行连接。征集25名参与者分别完成8种不同人体姿势,记录该串光纤布拉格光栅传感器200组中心波长变化量并构建数据集。引入K折交叉验证支持向量回归模型进行数据处理,经K折交叉验证自动搜索支持向量回归惩罚因子和径向基函数参数的最优值分别为0.5和8。实验结果表明K折交叉验证支持向量回归模型的相关系数为0.9996,均方根误差和平均绝对误差分别为0.0502、0.0446,较SVR回归模型的均方根误差和平均绝对误差分别降低0.4604、0.0877,有效提高人体姿势的识别精度。

关键词：光纤布拉格光栅鞋垫人体姿势 K折交叉验证支持向量回归

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大数据驱动的智能制造

中国机械工程 2019年第2期30卷 127-133,158页

作者：张洁汪俊亮吕佑龙鲍劲松东华大学机械工程学院上海201620

数据是未来制造业的核心要素,工业大数据分析是赋予制造"智能"的关键。系统分析了大数据驱动的智能制造的科学范式、理论方法与使能技术,阐述了应用方向与工业实践;根据"第四范式:数据密集型科学发现",提出了"关联-预测-调控"的大数据... 详细信息

数据是未来制造业的核心要素,工业大数据分析是赋予制造"智能"的关键。系统分析了大数据驱动的智能制造的科学范式、理论方法与使能技术,阐述了应用方向与工业实践;根据"第四范式:数据密集型科学发现",提出了"关联-预测-调控"的大数据驱动智能制造科学范式;根据数据处理流程,总结了融合处理、关联分析、性能预测与优化决策四位一体的方法体系。围绕边缘层、平台层和应用层设计大数据平台,介绍了大数据驱动智能制造的使能技术;从智能设计、计划调度、质量优化、设备运维四个角度,综述工业大数据驱动的智能制造应用现状。

关键词：大数据智能制造关联分析大数据平台第四范式