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基于CNN-Transformer双模态特征融合的目标检测算法

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光子学报 2024年第3期53卷 273-286页

作者：杨晨侯志强李新月马素刚杨小宝西安邮电大学计算机学院西安710121 陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室西安710121

针对单模态目标检测的不足,提出了一种基于CNN-Transformer双模态特征融合的目标检测算法。在YOLOv5的基础上,构建了一个可以同时输入红外和可见光图像的双流特征提取网络;然后,分别提出了基于卷积神经网络结构的红外特征提取主干网络... 详细信息

针对单模态目标检测的不足,提出了一种基于CNN-Transformer双模态特征融合的目标检测算法。在YOLOv5的基础上,构建了一个可以同时输入红外和可见光图像的双流特征提取网络;然后,分别提出了基于卷积神经网络结构的红外特征提取主干网络和基于Transformer结构的可见光特征提取主干网络,以提升对红外和可见光图像的特征提取能力;最后,按照中期融合的思想,设计了双模态特征融合模块,对两个分支对应尺度的双模态特征信息进行有效融合,实现跨模态信息互补。在数据集上对所提算法进行验证,实验结果表明,该算法在KAIST数据集上对双模态图像进行检测的结果,较基准算法单独检测红外图像和可见光图像,精度分别提升了5.7%和17.4%;在FLIR数据集上较基准算法,检测精度分别提升了11.6%和17.1%;在自建GIR数据集上,所提算法的检测精度也有明显提升。此外,该算法还可以单独处理红外或可见光图像,且检测精度较基准算法均有明显提升。

关键词：目标检测卷积神经网络 Transformer 双模态特征融合红外可见光

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基于跨层次聚合网络的实时城市街景语义分割

光学精密工程 2024年第8期32卷 1212-1226页

作者：侯志强程敏婕马素刚屈敏杰杨小宝西安邮电大学计算机学院陕西西安710121 西安邮电大学陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室陕西西安710121

随着自动驾驶技术的迅速发展,精确高效的场景理解显得尤为重要。城市街景语义分割旨在准确识别并分割出行人、障碍物、道路和标志物等要素,为自动驾驶技术提供必要的道路信息。然而,当前的语义分割算法在城市街景分割中仍然面临一些挑战... 详细信息

随着自动驾驶技术的迅速发展,精确高效的场景理解显得尤为重要。城市街景语义分割旨在准确识别并分割出行人、障碍物、道路和标志物等要素,为自动驾驶技术提供必要的道路信息。然而,当前的语义分割算法在城市街景分割中仍然面临一些挑战,主要表现为不同类别的像素区分不够清晰、对于复杂场景结构的理解不够精准以及对小尺度对象或大尺度结构的分割不准确等问题。为此,本文提出一种基于跨层次聚合网络的实时城市街景语义分割算法。首先,在编码器末端设计了结合跨层次聚合的金字塔池化模块,用于高效提取多尺度上下文信息;其次,在编码器和解码器之间设计了跨层次聚合模块,通过引入通道注意力机制增强信息的表征能力,逐级聚合编码器阶段的特征以充分实现特征复用;最后,在解码器阶段设计了多尺度融合模块,在通道维度聚合全局信息与局部信息,促进深层特征与浅层特征的融合。将所提算法在两个通用的城市街景数据集上进行了验证。在一张RTX3090显卡上(TensorRT测速环境),本文算法在Cityscapes测试集以294 FPS的实时性达到73.0%mIoU的准确性,在更高分辨率的图像上以164 FPS的实时性达到75.8%mIoU的准确性;在CamVid数据集以239 FPS的实时性达到74.8%mIoU的准确性。实验结果表明,本文算法在准确性与实时性之间取得了有效平衡,对比其他算法的语义分割性能具有显著提升,为实时城市街景语义分割领域带来了新的突破。

关键词：语义分割卷积神经网络城市街景编码器-解码器结构金字塔池化模块

自适应特征融合与cosIoU-NMS的目标检测算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第1期36卷 112-121页

作者：马素刚李宁博彭冠升杨小宝侯志强西安邮电大学计算机学院西安710121 西安邮电大学陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室西安710121 西安电子科技大学计算机科学与技术学院西安710126 西安邮电大学西安市大数据与智能计算重点实验室西安710121

针对经典的有锚框检测算法RetinaNet、无锚框检测算法FCOS等目标检测算法中存在漏检以及重复检测的问题,提出一种自适应特征融合与cosIoU-NMS的目标检测算法.首先采用自适应特征融合模块对多尺度特征中相邻3层特征加权融合,获取丰富的... 详细信息

针对经典的有锚框检测算法RetinaNet、无锚框检测算法FCOS等目标检测算法中存在漏检以及重复检测的问题,提出一种自适应特征融合与cosIoU-NMS的目标检测算法.首先采用自适应特征融合模块对多尺度特征中相邻3层特征加权融合,获取丰富的上下文信息和空间信息;然后采用cosIoU计算检测框之间的余弦相似度与重叠面积,使目标定位更准确;最后使用cosIoU-NMS代替Greedy-NMS抑制置信度分数较高的冗余框,保留更准确的检测结果.以RetinaNet和FCOS为基准,在PASCAL VOC数据集上的实验结果表明,所提算法的检测精度达到81.3%和82.3%,分别提升2.8个百分点和1.2个百分点;在MSCOCO数据集上检测精度达到36.8%和38.0%,分别提升1.0个百分点和0.7个百分点;该算法能够增强特征表征能力,筛除多余的检测框,有效地提高检测性能.

关键词：深度学习目标检测多尺度特征融合交并比非极大值抑制余弦相似度

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基于预测误差补偿的PMSM预测电流控制

组合机床与自动化加工技术 2024年第2期 99-102,109页

作者：罗波周羽李明贤杨小宝曾成碧四川大学电气工程学院成都610065 淄博京科电气有限公司淄博255086

为解决永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)模型预测电流控制(model predictive control,MPC)参数鲁棒性差的问题,提出一种电流预测误差的补偿策略。首先,引入PMSM局部模型,并采用滑模观测器得到局部模型变量;其次,... 详细信息

为解决永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)模型预测电流控制(model predictive control,MPC)参数鲁棒性差的问题,提出一种电流预测误差的补偿策略。首先,引入PMSM局部模型,并采用滑模观测器得到局部模型变量;其次,利用局部模型在一个控制周期内计算出所有电压矢量对应的电流预测误差;最后,采用估计的电流预测误差在线修正预测模型,保证在参数扰动时的预测电流精度。仿真结果证明,相比于传统的MPC,所提出的方法几乎不再受模型参数的影响,在确保控制性能的前提下有效地提高参数鲁棒性。

关键词：永磁同步电机模型预测控制电流预测误差滑模观测器参数鲁棒性

建筑环境对电动汽车出行需求影响的空间异质性

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综合运输 2024年第1期46卷 64-70页

作者：冀字超杨小宝崔鹏飞霍正琦北京交通大学系统科学学院北京100044

汽车出行需求模式分析受到越来越多的关注,然而对私人电动汽车的出行需求模式的了解有限。本文基于北京市2022年2月份私人电动汽车海量出行数据和POI数据,构建普通最小二乘回归(OLS)模型和地理加权回归(GWR)模型研究建筑环境与电动汽车... 详细信息

汽车出行需求模式分析受到越来越多的关注,然而对私人电动汽车的出行需求模式的了解有限。本文基于北京市2022年2月份私人电动汽车海量出行数据和POI数据,构建普通最小二乘回归(OLS)模型和地理加权回归(GWR)模型研究建筑环境与电动汽车出行需求之间的关联关系。结果表明,与OLS模型相比,工作日和非工作日GWR模型的Adjusted R^(2)值分别提升了18.8%与22.6%;建筑环境变量对电动汽车出行需求的影响具有显著的空间异质性,高密度的工作场所及城市核心区的住宅会促进电动汽车出行需求的产生,而位于郊区的住宅类因素对电动汽车出行则起到了抑制作用。研究结果可以为城市交通需求管理和充电基础设施规划提供基础支撑。

关键词：电动汽车建筑环境出行需求空间异质性地理加权回归

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伊朗荒漠区常见植物及其分布类型

防护林科技 2024年第3期 81-82页

作者：万翔刘海洲杨晓宝魏从乐甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站甘肃兰州730070 甘肃省森林防火预警监测信息中心甘肃兰州730000 甘肃民勤连古城国家级自然保护区管护中心甘肃武威733399 甘肃省迭部生态建设管护中心甘肃甘南730010

为了解伊朗沙漠植物的分布,通过对文献及调查资料的分析,介绍了24科51种伊朗沙区植物,主要植物包括:含羞草科12种(24%)、藜科7种(14%)、蓼科5种(10%);高位芽植物占80%,其次是地上芽植物和地面芽植物。根据植物地理分布类型划分为:撒哈... 详细信息

为了解伊朗沙漠植物的分布,通过对文献及调查资料的分析,介绍了24科51种伊朗沙区植物,主要植物包括:含羞草科12种(24%)、藜科7种(14%)、蓼科5种(10%);高位芽植物占80%,其次是地上芽植物和地面芽植物。根据植物地理分布类型划分为:撒哈拉辛姜(SS)植物种,占62%(31种);伊朗图兰(IT)植物种,占14%(7种);IT—SS植物种,占12%(6种)。在伊朗沙区以相思树属和梭梭属植物为优选植物,梭梭属和沙拐枣属植物可作为我国沙漠地区潜在引种植物。

关键词：伊朗荒漠区常见植物引种植物

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URBAN TRANSIT ASSIGNMENT MODEL BASED ON AUGMENTED NETWORK WITH IN-VEHICLE CONGESTION AND TRANSFER CONGESTION

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Journal of Systems Science and Systems Engineering 2011年第2期20卷 155-172页

作者： Bingfeng SI Ming ZHONG xiaobao yang Ziyou GAO MOE Key Laboratory for Urban Transportation Complex Systems Theory and Technology Beijing Jiaotong University Beijing 100044 China Department of Civil Engineering University of New Brunswick Fredericton New Brunswick E3B 5A3 Canada

This paper presents an augmented network model to represent urban transit *** such network model,the urban transit assignment problem can be easily modeled like a generalized traffic ***,the feasible route in such augmented transit network is then defined in accordance with the passengers＇ *** passengers＇ travel costs including walking time,waiting time,in-vehicle time and transfer time are formulated while the congestions at stations and the congestions in transit vehicles are all taken into *** the base of these,an equilibrium model for urban transit assignment problem is presented and an improved shortest path method based algorithm is also proposed to solve ***,a numerical example is provided to illustrate our approach.

关键词： Transit assignment augmented network congestion transfer algorithm

MODELING THE CONGESTION COST AND VEHICLE EMISSION WITHIN MULTIMODAL TRAFFIC NETWORK UNDER THE CONDITION OF EQUILIBRIUM

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Journal of Systems Science and Systems Engineering 2012年第4期21卷 385-402页

作者： Bingfeng SI Ming ZHONG xiaobao yang Ziyou GAO MOE Key Laboratory for Urban Transportation Complex Systems Theory and Technology Beijing Jiaotong University Department of Civil Engineering University of New BrunswickFrederictonN.B.Canada

Traditional system optimization models for traffic network focus on the treatment of congestion, which usually have an objective of minimizing the total travel time. However, the negative externality of congestion, such as environment pollution, is neglected in most cases. Such models fall short in taking Greenhouse Gas （GHG） emissions and its impact on climate change into consideration. In this paper, a social-cost based system optimization （SO） model is proposed for the multimodal traffic network considering both traffic congestion and corresponding vehicle emission. Firstly, a variation inequality model is developed to formulate the equilibrium problem for such network based on the analysis of travelers＇ combined choices. Secondly, the computational models of traffic congestion and vehicle emission of whole multimodal network are proposed based on the equilibrium link-flows and the corresponding travel times. A bi-level programming model, in which the social-cost based SO model is treated as the upper-level problem and the combined equilibrium model is processed as the lower-level problem, is then presented with its solution algorithm. Finally, the proposed models are illustrated through a simple numerical example. The study results confirm and support the idea of giving the priority to the development of urban public transport, which is an effective way to achieve a sustainable urban transportation.

关键词： Multimodal network vehicle emission system optimization bi-level programming

The nucleation and growth of borophene on the Ag(111)surface

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Nano Research 2016年第9期9卷 2616-2622页

作者： Shaogang Xu Yujun Zhao Jihai Liao xiaobao yang Hu Xu Department of Physics South China University of TechnologyGuangzhou 510640China Department of Physics South University of Science and Technology of ChinaShenzhen 518055China

B sheets have been intently studied, and various candidates with vacancies have been reported in theoretical investigations, including their possible growth on metal surfaces. However, a recent experiment reported that the borophene formed on a Ag (111) surface consisted of a buckled triangular lattice without vacancies. Our calculations propose a novel nucleation mechanism of B clusters and emphasize the B–Ag interaction in the growth process of borophene, demonstrating the structural evolution of triangular fragments with various profiles and vacancy distributions. Compared with the triangular lattice without vacancies, we have confirmed that the sheet energetically favored during the nucleation and growth is that containing 1/6 vacancies in a stripe pattern, whose scanning tunneling microscopy image is in better agreement with the experimental observation. [Figure not available: see fulltext.] © 2015, Tsinghua University Press and Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

关键词： borophene hexagonal vacancy nucleation mechanism first-principles calculations