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改进YOLOv8的安检违禁物品检测

控制工程 2024年

作者：王银王晨晨赵志诚胡啸太原科技大学电子信息工程学院

为降低一线安检人员因注意力不集中而引发的公共安全风险，提出一种改进YOLOv8的安检违禁物品检测算法。该算法平衡了模型检测精度和尺寸。首先，采用Ghost Bottleneck模块替换主干网络中部分卷积层，用于降低模型参数量，提升对违禁物... 详细信息

为降低一线安检人员因注意力不集中而引发的公共安全风险，提出一种改进YOLOv8的安检违禁物品检测算法。该算法平衡了模型检测精度和尺寸。首先，采用Ghost Bottleneck模块替换主干网络中部分卷积层，用于降低模型参数量，提升对违禁物品特征信息的提取能力，并且使模型对待测物品的定位更加精准。其次，设计了坐标注意力（Coordinate attention，CA）与卷积（Conv）相结合的新模块CAConv来补偿深层网络对待检测物品定位能力的不足。最后，将原回归损失CIOU更换为Focal-EIOU，有效提升算法的回归性能。实验表明，改进后模型在PIDray数据集hidden验证集上mAP50达到79.0%，同时减少了模型尺寸。所设计模型性能明显优于目前其他主流检测算法，并能够有效检测出乘客故意在行李中隐藏的各类违禁物品。

关键词： YOLOv8 注意力机制 Focal-EIOU 违禁品检测

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互补滑模PD控制在桥式起重机中的应用

控制工程 2024年

作者：邵雪卷吕恩智陈志梅赵志诚太原科技大学电子信息工程学院

针对欠驱动桥式起重机系统的定位防摆问题，提出了互补滑模（Complementary sliding mode control， CSMC）PD控制策略。在小车位移、负载摆角及各自一阶微分的状态误差作为变量所组成线性滑模面的基础上，引入位移与摆角的误差积分形... 详细信息

针对欠驱动桥式起重机系统的定位防摆问题，提出了互补滑模（Complementary sliding mode control， CSMC）PD控制策略。在小车位移、负载摆角及各自一阶微分的状态误差作为变量所组成线性滑模面的基础上，引入位移与摆角的误差积分形成积分滑模面，并对应设计一个补充滑模面形成互补滑模控制，使得系统变量运行空间限制在滑模面相交处，缩短变量到滑模面的距离，进而提升系统的快速性。同时，引入对负载摆角的PD补偿控制，增强对负载摆角的抑制能力，使小车的运行更加平稳，并构造Lyapunov 函数证明了系统的稳定性。仿真和实验结果验证了该控制策略对定位和防摆的有效性。

关键词：桥式吊车互补滑模 PD补偿定位防摆 Lyapunov函数

基于跨通道融合与注意力机制的轻量化目标检测模型

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火力与指挥控制 2024年第3期49卷 142-150页

作者：曹瑞颖赵志诚谢新林刘宁太原科技大学电子信息工程学院太原030024 山西省信息产业技术研究院有限公司太原030012

针对当前目标检测算法模型复杂度高、实时检测图片速度较慢的难题,提出一种基于跨通道融合与注意力机制的轻量化目标检测模型,便于移动场景搭载。利用MV1模块构建主干特征提取网络,CDC模块改造多层基础卷积,提出一种基于深度可分离卷积(... 详细信息

针对当前目标检测算法模型复杂度高、实时检测图片速度较慢的难题,提出一种基于跨通道融合与注意力机制的轻量化目标检测模型,便于移动场景搭载。利用MV1模块构建主干特征提取网络,CDC模块改造多层基础卷积,提出一种基于深度可分离卷积(depthwise separable convolution,DW)的轻量化模型。在网络的颈部,三通道扩展为四通道;同时设计一种跨通道路径,融合深浅层信息,进一步加强特征提取。最后融合一种高效通道注意力机制(efficient channel attention,ECA),使算法聚焦图像中的目标位置。仿真实验结果表明:该算法在Pascal VOC 07+12数据集上所有类别的平均识别准确率达到91.64%,与最新的YOLOv7相比,模型参数量降低了60%,检测速度达到55.54 FPS,证明了该算法的有效性。

关键词：轻量化 YOLOv4 MobileNet 多尺度融合深度可分离卷积

沥青砂铺设在洞库储油罐换底施工中的质量管理研究

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广州化工 2024年第9期52卷 164-166页

作者：战希臣赵志诚海军航空大学航空基础学院山东烟台264000

洞库储油罐罐底铺设沥青砂垫层对罐体使用寿命起到很大的延长保护作用,但沥青砂垫层铺设施工对质量要求十分严格,稍有缺陷就会导致罐底使用周期内加速腐蚀进而引起穿孔、渗漏,造成较大损失,因此加强沥青砂垫层铺设的质量管理十分必要。... 详细信息

洞库储油罐罐底铺设沥青砂垫层对罐体使用寿命起到很大的延长保护作用,但沥青砂垫层铺设施工对质量要求十分严格,稍有缺陷就会导致罐底使用周期内加速腐蚀进而引起穿孔、渗漏,造成较大损失,因此加强沥青砂垫层铺设的质量管理十分必要。结合洞库储油罐换底项目中沥青砂垫层铺设施工,对施工的组织程序细化、施工质量管控、成品检查验收3个方面进行分析研究,针对性制定质量管理措施,进而提升铺设质效,延长油罐使用寿命。

关键词：洞库储油罐换底沥青砂铺设质量管理

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基于改进SRC的局部遮挡人脸识别方法

太原科技大学学报 2024年第1期45卷 7-12页

作者：胡思佳赵志诚太原科技大学电子与信息工程学院太原030024

针对现实场景中人脸存在较为随机的局部遮挡的情形,创建了多种遮挡类型并存的过完备字典,并提出改进的稀疏表示分类方法。此算法在稀疏表示分类(Sparse Representation Based Classification,SRC)的基础上引入噪声补偿,通过对测试图像... 详细信息

针对现实场景中人脸存在较为随机的局部遮挡的情形,创建了多种遮挡类型并存的过完备字典,并提出改进的稀疏表示分类方法。此算法在稀疏表示分类(Sparse Representation Based Classification,SRC)的基础上引入噪声补偿,通过对测试图像与去噪图像间噪声差的调节来控制重构图像的生成,进而实现对重构图像与测试图像间残差的控制,以达到准确分类识别的效果。实验结果表明,改进后的算法稳定性好、识别率高,对于局部遮挡图像的识别有较好的鲁棒性。

关键词：局部遮挡稀疏表示噪声补偿人脸识别

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基于可分离残差网络的车辆图像语义分割算法

太原科技大学学报 2024年第1期45卷 26-31页

作者：谭睿俊赵志诚谢新林张大珩太原科技大学电子信息工程学院太原030024 先进控制与装备智能化山西省重点实验室太原030024

提出了一种基于可分离卷积残差网络的车辆场景图像语义分割算法。首先利用一系列的可分离残差网络块对图像进行更全面的小目标边缘特征提取;然后采用跳跃连接以及2倍反卷积对五个Layer模块的特征图进行上采样,得到分割结果;在训练的过程... 详细信息

提出了一种基于可分离卷积残差网络的车辆场景图像语义分割算法。首先利用一系列的可分离残差网络块对图像进行更全面的小目标边缘特征提取;然后采用跳跃连接以及2倍反卷积对五个Layer模块的特征图进行上采样,得到分割结果;在训练的过程中,先训练图像各目标的轮廓,再训练目标的细节特征,整体提高图像分割的精度。实验所用的数据集为Camvid,实验结果表明:该算法的平均交并比较原全卷积网络相比,由76.85%提升至83.30%,对小目标的分割边界更加完整,有效地提高了分割精度。

关键词：可分离残差网络跳跃连接车辆语义分割 Camvid

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深海起重机升沉补偿滑模预测控制

太原科技大学学报 2024年第1期45卷 13-18页

作者：陈志梅卢莹斌邵雪卷赵志诚太原科技大学电子信息工程学院太原030024

受海浪、风力等因素的干扰,深海起重机升沉补偿系统的响应速度缓慢,系统对于负载位移的控制精度较差。为了提高升沉补偿系统响应速度与系统对负载位移的控制精度,保证起重机在各种海况下正常作业,提出了基于CNN-LSTM深度学习网络的滑模... 详细信息

受海浪、风力等因素的干扰,深海起重机升沉补偿系统的响应速度缓慢,系统对于负载位移的控制精度较差。为了提高升沉补偿系统响应速度与系统对负载位移的控制精度,保证起重机在各种海况下正常作业,提出了基于CNN-LSTM深度学习网络的滑模预测控制方法。首先,将CNN网络与LSTM网络结合,建立CNN-LSTM深度学习网络控制系统预测模型。其次,通过参考位移与实际位移的误差建立滑模面,并根据幂次函数设计滑模面参考轨迹;采用粒子群算法(PSO)对性能指标进行寻优,得出控制律,根据控制律控制负载实际位移跟随参考位移。最后,进行了仿真研究。结果表明与传统模型预测控制相比,在该方法的控制作用下,系统的响应速度更快,系统对负载位移的控制精度更高,系统的鲁棒性能更强。

关键词：升沉补偿 CNN-LSTM 滑模预测控制粒子群算法

事件触发策略下多移动机器人抗干扰固定时间编队控制

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电子学报 2023年第5期51卷 1256-1265页

作者：王健安闫慧娴赵志诚太原科技大学电子信息工程学院山西太原030024 先进控制与装备智能化山西省重点实验室山西太原030024

为节约有限通信资源,针对不确定多移动机器人系统的编队控制问题,提出一种基于抗干扰观测器的事件触发固定时间编队控制方法.首先,设计了一类自适应固定时间滑模干扰观测器(Adaptive Fixed-time Sliding Mode Disturbance Observer,AFSM... 详细信息

为节约有限通信资源,针对不确定多移动机器人系统的编队控制问题,提出一种基于抗干扰观测器的事件触发固定时间编队控制方法.首先,设计了一类自适应固定时间滑模干扰观测器(Adaptive Fixed-time Sliding Mode Disturbance Observer,AFSMDO),用来估计系统模型参数不确定和未知扰动.其次,在干扰观测器的基础上,结合反步法和固定时间理论,引入事件触发机制,设计固定时间分布式编队控制器,实现多机器人系统固定时间编队且收敛时间不依赖于系统初始状态,并经理论推导无Zeno行为.最后,通过对三个移动机器人进行编队仿真研究,验证了方法的有效性.

关键词：移动机器人干扰观测器编队控制有限通信资源固定时间事件触发

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扬声器锥体的振动和声辐射