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基于改进YOLOv7的热轧板材表面缺陷检测研究

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组合机床与自动化加工技术 2024年第6期 146-150页

作者：孙铁强麻文建宋超肖鹏程华北理工大学人工智能学院唐山063210 华北理工大学河北省工业智能感知重点实验室唐山063210 华北理工大学冶金与能源学院唐山063210

为提高热轧板材表面检测的速度以及检测的精度,提出一种改进的YOLOv7-BRS目标检测算法。首先,对YOLOv7中ELAN结构进行改进,提出一种新型计算模块BRConv,使用深度可分离卷积并添加多分支的跳跃连接方式来减小模型复杂度,实现模型轻量化... 详细信息

为提高热轧板材表面检测的速度以及检测的精度,提出一种改进的YOLOv7-BRS目标检测算法。首先,对YOLOv7中ELAN结构进行改进,提出一种新型计算模块BRConv,使用深度可分离卷积并添加多分支的跳跃连接方式来减小模型复杂度,实现模型轻量化并提高检测速度;其次,设计了一种新型多尺度识别的注意力机制,拥有不同的感受野,进一步提高模型对不同尺度重要特征的提取能力;最后,对损失函数进行改进,引入角度损失概念,重新定义了惩罚指标,提升模型训练时的收敛速度以及准确性。实验表明,改进后的模型体积减小了36%,在NEU-DET数据集上mAP提高了7.3%,FPS提高了14.4。相比于目前主流算法,检测精度和速度都有显著提高,并且体积更小,能够有效完成板材表面缺陷检测任务。

关键词：缺陷检测 YOLOv7 模型轻量化注意力机制损失函数

基于改进YOLO v5的轻量化苹果检测方法

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江苏农业科学 2024年第12期52卷 217-223页

作者：温彬彬张华孟祥龙河北工业职业技术大学河北石家庄054000 河北农业大学河北保定071000

为了实现苹果采摘过程中准确快速的识别,本研究提出一种融合FasterNet模型的YOLO v5改进苹果检测算法。首先在基准图像特征提取模块中使用FasterNet架构替代YOLO v5模型中的卷积块和CSPLayer,降低算法复杂度并增强小目标的特征提取能力... 详细信息

为了实现苹果采摘过程中准确快速的识别,本研究提出一种融合FasterNet模型的YOLO v5改进苹果检测算法。首先在基准图像特征提取模块中使用FasterNet架构替代YOLO v5模型中的卷积块和CSPLayer,降低算法复杂度并增强小目标的特征提取能力;然后提出了利用ECIoU损失函数来预测目标位置偏差,通过增加边框角点损失来描述预测框与真实目标框之间的位置偏差信息,进一步提高了苹果检测的准确性,解决了YOLO v5算法对有遮挡的密集目标检测效果不佳的问题;最后在检测后处理阶段提出ECIoU-NMS方法以优化重叠目标框的选择。在通用数据集MS COCO和自建数据集上对本研究所提方法与YOLO v5算法进行了对比试验。本研究所提算法模型参数量下降了12%,计算量下降了25%,帧率提升了23%。在通用数据集MS COCO上mAP_(0.5)和mAP_(0.5∶0.95)指标分别提升了2.9、1.9百分点,在自建苹果数据集上mAP_(0.5)和mAP_(0.5∶0.95)指标分别提升了2.5、1.9百分点。本研究方法性能优于YOLO v5,且模型的轻量化使其更容易在苹果采摘机器人上部署。

关键词：目标检测 YOLO v5 FasterNet网络边框角点 ECIoU

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基于高斯支持向量机的可见光通信解调方法

光通信研究 2024年

作者：徐子震李建锋刘晓爽河北经贸大学管理科学与信息工程学院天津理工大学集成电路科学与工程学院

【目的】针对基于正交频分复用(OFDM)的可见光通信(VLC)系统中的非线性效应，文章提出了一种基于高斯支持向量机(Gaussian SVM)的分类解调方法。【方法】文章采用机器学习(ML)中的支持向量机并结合高斯核函数对解调前的信号进行非线性... 详细信息

【目的】针对基于正交频分复用(OFDM)的可见光通信(VLC)系统中的非线性效应，文章提出了一种基于高斯支持向量机(Gaussian SVM)的分类解调方法。【方法】文章采用机器学习(ML)中的支持向量机并结合高斯核函数对解调前的信号进行非线性映射，为解调过程增添非线性处理能力，增强系统对复杂信道环境的适应性。把接收到的信号视为输入向量，通过Gaussian SVM的映射机制，将这些信号转换到高维特征空间。在高维特征空间内构造一个最优分类超平面，以最大化样本间的间隔，即最大化向量到超平面的总距离，来实现信号的高效分类解调。在LED非线性信道下，通过不同调制阶数(16QAM、32QAM、64QAM)进行蒙特卡罗仿真和性能分析实验，文章验证了该方法的显著优势。【结果】仿真表明，与传统硬解调的方法相比，Gaussian SVM的分类解调方法在应对非线性信道时，展现出更强的鲁棒性和更高的解调精度。特别在高阶调制下，如64QAM，该方法有效地缓解非线性效应对信号质量的负面影响，能够得到7 dB的信噪比增益。【结论】文章证明了随着非线性效应的加剧，该方法展现出的信噪比增益也随之增加，充分证明了其在高阶调制阶数下，对系统性能提升的巨大潜力。通过动态适应信道变化，该方法不仅提高系统的整体性能，还显著增强系统可靠性。

关键词：可见光通信非线性效应正交频分复用支持向量机核函数

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马克思政治经济学批判的美学意蕴及当代启示

北京社会科学 2024年第3期 4-12页

作者：孙琳琼河北工业大学马克思主义学院党委

通过对资本主义生产方式的批判,马克思剖析了资本主义社会人的整体生存结构,从而把对人类自由解放的研究推进到对作为自由活动之典范的审美活动的考察,由此丰富发展了其哲学思想。具体而言,马克思通过分析资本主义生产方式对审美主体能... 详细信息

通过对资本主义生产方式的批判,马克思剖析了资本主义社会人的整体生存结构,从而把对人类自由解放的研究推进到对作为自由活动之典范的审美活动的考察,由此丰富发展了其哲学思想。具体而言,马克思通过分析资本主义生产方式对审美主体能力和客体条件的破坏,揭示出资本主义社会的不合理性;通过追问审美活动的社会现实基础即自由时间的充分运用,揭示出资本主义社会与自由活动的对抗性,寻找到现实政治经济活动与审美自由活动的可通达性和无产阶级自由解放的现实路径。马克思政治经济学批判,有助于我们更好地把握马克思思想的整体性,更好地理解美的理想追求在现实生活中的定位,更好地立足现实创造美好生活。

关键词：马克思主义政治经济学政治经济学批判资本主义生产方式审美人的自由

基于改进YOLOv7算法的连铸坯表面缺陷检测

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组合机床与自动化加工技术 2024年第7期 177-181页

作者：孙铁强付方龄宋超肖鹏程华北理工大学人工智能学院唐山063210 华北理工大学冶金与能源学院唐山063210

针对连铸坯表面缺陷检测存在的参数量大、小目标检测效果较差、人工标注数据集质量的不稳定性等问题,提出了一种基于改进YOLOv7算法的连铸坯表面缺陷检测模型。首先,引入MobileNetv3 block模块轻量化主干网络,降低计算量,减少参数与复杂... 详细信息

针对连铸坯表面缺陷检测存在的参数量大、小目标检测效果较差、人工标注数据集质量的不稳定性等问题,提出了一种基于改进YOLOv7算法的连铸坯表面缺陷检测模型。首先,引入MobileNetv3 block模块轻量化主干网络,降低计算量,减少参数与复杂度;其次,融合双层路由注意力机制,实现更灵活的计算分配和内容感知;最后,使用WIoU损失函数替换原损失函数,使模型获得更好的泛化能力。改进后的模型检测精度达到了89.3%,角部横裂的检测精度提升了6.6%;权重文件大小减少为原来的56.5%,检测速度达到了98 fp/s。结果表明,所提出的算法参数量小、检测速度快、精度高,能够满足连铸坯表面缺陷在线检测工作需求。

关键词：表面缺陷检测 YOLOv7 连铸坯注意力机制损失函数

“双一流”和“部省合建”双重战略下的西部高水平大学建设——以民族八省区9所高校为例

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教育学术月刊 2024年第1期 16-25页

作者：李明忠朱如楠李倩河北大学教育学院河北保定071002

“世界一流、中国特色、西部风格”高水平大学是“双一流”和“部省合建”双重战略对民族八省区9所高校提出的建设目标与时代使命。在双重战略导向下,9所高校进一步明确办学目标及特色、构建学科生态系统、优化师资队伍结构、完善内部... 详细信息

“世界一流、中国特色、西部风格”高水平大学是“双一流”和“部省合建”双重战略对民族八省区9所高校提出的建设目标与时代使命。在双重战略导向下,9所高校进一步明确办学目标及特色、构建学科生态系统、优化师资队伍结构、完善内部治理体系,探索出一条特色鲜明的西部高水平大学建设之路,同时也存在政策落实不到位、办学实力较弱、陷入路径依赖困境等问题。因此,西部高水平大学建设要想取得高质量发展,需要内外联动形成合力,一是进一步加大各级政府政策支持和资源倾斜,二是加强高校自身建设的内生动力和特色发展。

关键词：西部高水平大学 “双一流” “部省合建” 民族八省区

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区域金融风险预警研究:一个文献综述

财会月刊 2024年第15期45卷 122-128页

作者：苏兴李琪杨笑样河北经贸大学统计与数学学院石家庄050061

区域金融风险预警研究是金融风险预警领域的重要课题,积极对区域金融风险影响因素进行理论分析,有助于各区域有效识别和防范潜在的金融风险,维护区域经济的平稳运行。本文从区域金融风险的影响因素、预警指标体系构建和预警模型建立三... 详细信息

区域金融风险预警研究是金融风险预警领域的重要课题,积极对区域金融风险影响因素进行理论分析,有助于各区域有效识别和防范潜在的金融风险,维护区域经济的平稳运行。本文从区域金融风险的影响因素、预警指标体系构建和预警模型建立三个方面,对现有关于区域金融风险预警的研究进行文献综述,指出其存在的问题,并针对未来研究提出相关建议,旨在为进一步完善和加强区域金融风险预警研究提供理论支持和实践指导。

关键词：区域金融风险预警影响因素指标体系预警模型文献综述

基于强化学习的机器人眼科手术适应性虚拟夹具设计

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燕山大学学报 2024年第3期48卷 215-222页

作者：宿耀光李旭昊刘卫朋河北工业大学人工智能与数据科学学院天津300401 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300401

虚拟夹具在提高人机协作手术的操作性能和安全性方面发挥着重要作用。然而,虚拟夹具一般是预先人工设计的,无法适应操作者指定的技能。基于对手术数据的学习,本文提出了一种基于强化学习策略训练方法的机器人辅助眼科手术虚拟夹具控制... 详细信息

虚拟夹具在提高人机协作手术的操作性能和安全性方面发挥着重要作用。然而,虚拟夹具一般是预先人工设计的,无法适应操作者指定的技能。基于对手术数据的学习,本文提出了一种基于强化学习策略训练方法的机器人辅助眼科手术虚拟夹具控制的通用框架,来辅助医生完成手术任务。虚拟夹具的执行模块经过了重新设计,用来增强顺应性阻抗而不是固定阻抗,并且在从端生成了动态笛卡尔力反馈。技能学习模块基于强化学习方法进行虚拟夹具的调整以及配置优化。本文提出的强化学习策略训练方法的有效性通过模拟白内障撕囊实验进行评估。在所提出方法的帮助下,经验丰富医生的操作精度提高了50.3%,新手医生的操作精度提高了45.5%。在不花费更多执行时间的情况下提高了性能,这表明了所提出的方法使虚拟夹具的冗余减少,并且提高了虚拟夹具对于经验丰富医生和新手医生的适应性。

关键词：强化学习虚拟夹具适应性机器人辅助眼科手术

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多丝电弧增材制造研究进展

热加工工艺 2024年第17期53卷 1-7,19页

作者：谭振汪殿龙梁志敏王立伟河北科技大学材料科学与工程学院河北石家庄050018 河北省材料近净成形技术重点实验室河北石家庄050018

航空航天事业的快速发展对高强度且轻量化的铝合金材料提出了更高需求,但是由于这些合金的自身物理特性,存在焊丝制备困难的问题,因此采用多丝电弧增材制造方法合成目标合金材料引起了越来越多学者的关注。同时为了得到组织均匀、性能... 详细信息

航空航天事业的快速发展对高强度且轻量化的铝合金材料提出了更高需求,但是由于这些合金的自身物理特性,存在焊丝制备困难的问题,因此采用多丝电弧增材制造方法合成目标合金材料引起了越来越多学者的关注。同时为了得到组织均匀、性能稳定的产品,通过在线监测实现增材过程的调控也是一大难点。本文介绍了近年来众多学者在过程检测及控制、熔滴过渡调控和微观组织等方面做出的努力,总结了多丝电弧增材制造所存在的问题及面临的挑战,并对未来的研究目标及发展前景进行了分析。

关键词：电弧增材制造多丝铝合金熔滴过渡