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聚乙烯管道夹杂缺陷的微波检测实验研究

石油化工设备 2024年第6期53卷 15-19页

作者：邵泽龙左延田上海市特种设备监督检验技术研究院上海200062 上海压力管道智能检测工程技术研究中心上海200062

受制造工艺、材料性能以及工作环境等因素的影响,聚乙烯管道容易产生夹杂等缺陷。常用的射线检测、超声检测等无损检测方法在聚乙烯管道检测中均存在明显缺点。对新兴的微波检测原理进行了理论推导和分析,介绍了微波在聚乙烯管道缺陷检... 详细信息

受制造工艺、材料性能以及工作环境等因素的影响,聚乙烯管道容易产生夹杂等缺陷。常用的射线检测、超声检测等无损检测方法在聚乙烯管道检测中均存在明显缺点。对新兴的微波检测原理进行了理论推导和分析,介绍了微波在聚乙烯管道缺陷检测中的传输模式和管道缺陷的几何信息幅相反演原理。采用矢量网络分析仪作为微波信号收发机,对聚乙烯管道夹杂缺陷试件进行实验。实验结果证明了幅相信息反演的微波反射检测法在聚乙烯管道夹杂缺陷检测中的有效性。

关键词：管道聚乙烯微波检测幅相反演缺陷

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微波数据压缩及定标测试方法的研究

现代电子技术 2024年第9期47卷 11-15页

作者：邵泽龙上海市特种设备监督检验技术研究院上海200062 上海压力管道智能检测工程技术研究中心上海200062

针对星载合成孔径雷达系统回波数据容量大、难以满足星地链路间传输速率要求的问题,根据max⁃lloyd量化方法获得了回波数据量化压缩的门限,提出星载SAR数据自适应量化编码压缩和解压缩的具体实现方法。同时,以理想调频连续波信号为发射... 详细信息

针对星载合成孔径雷达系统回波数据容量大、难以满足星地链路间传输速率要求的问题,根据max⁃lloyd量化方法获得了回波数据量化压缩的门限,提出星载SAR数据自适应量化编码压缩和解压缩的具体实现方法。同时,以理想调频连续波信号为发射定标信号,对星载合成孔径雷达系统数据压缩及解压缩过程中的误差进行了详细的分析,并且根据雷达系统压缩后的回波数据在数据高速传输过程中的帧格式,对雷达回波数据进行了二进制的解码及解压缩操作,获得了数据的真实大小。最后,通过Matlab/GUI编程设计了能够对雷达回波数据进行定标分析、解码及解压缩的软件演示系统。通过人机交互的设计,将数据处理过程中的实验结果以dat数据、图片数据和word文档数据等形式进行了存储和显示。

关键词：星载数据合成孔径雷达分块自适应量化数据压缩定标分析软件设计

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负载天然色素的生物基智能包装指示器研究进展

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食品科学技术学报 2024年第1期42卷 20-31页

作者：雷桥张文惠上海海洋大学食品学院上海201306 上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心上海201306

智能包装指示器能够基于其检测、感知和记录产品环境变化的能力为消费者提供被包装食品新鲜度、安全性或食品环境条件(温度、pH值、气体氛围)等的有效信息,是传统包装传播信息能力的延伸,并且有助于改善危害分析与关键控制点(HACCP)和... 详细信息

智能包装指示器能够基于其检测、感知和记录产品环境变化的能力为消费者提供被包装食品新鲜度、安全性或食品环境条件(温度、pH值、气体氛围)等的有效信息,是传统包装传播信息能力的延伸,并且有助于改善危害分析与关键控制点(HACCP)和质量分析与关键控制点(QACCP)系统,有助于现场检测不安全食品,识别潜在的健康危害,并制定策略以减少或消除食品安全问题发生。生物基智能包装系统因采用可降解、可再生材料向消费者直观显示包装食品在供应链中的品质相关信息,契合循环经济和可持续发展的需求而备受关注。介绍了以天然色素(花青素、叶绿素、姜黄素和甜菜素等)为敏感元件,以生物基聚合物(多糖、蛋白质、脂质和改性纤维素等)为载体的环境友好型智能包装指示器(pH值感应、时间-温度感应、气体感应等)的类型、功能适应性及其在监控食品品质、储运环境等方面的新趋势、新进展。

关键词：智能包装生物基聚合物天然色素指示器食品保鲜

基于混合空洞卷积和注意力多尺度网络的残饵密度估计

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农业工程学报 2024年第14期40卷 137-145页

作者：张丽珍李延天李志坚孟雄栋张永琪吴迪上海海洋大学工程学院上海201306 上海海洋可再生能源工程技术研究中心上海201306

及时、准确地估算饵料盘中残留饲料量是提高养殖效益的重要措施。针对虾类养殖场景下残饵检测模型复杂度高、计数精度低的问题,提出了一种基于混合空洞卷积和注意力多尺度网络(hybrid dilated convolution and attention multi-scale ne... 详细信息

及时、准确地估算饵料盘中残留饲料量是提高养殖效益的重要措施。针对虾类养殖场景下残饵检测模型复杂度高、计数精度低的问题,提出了一种基于混合空洞卷积和注意力多尺度网络(hybrid dilated convolution and attention multi-scale network,HAMNet)的残饵密度估计方法。首先,借鉴MCNN(multi-column convolutional neural network)多列架构的思想设计并行卷积块(parallel convolution block,PCB),使网络在单列架构中提取多种尺度的残饵特征,简化了网络结构并减轻了计算量;同时为了弥补网络结构简化造成残饵特征表示能力略有不足的问题,引入混合空洞卷积块(hybrid dilated convolution block,HDCB)避免信息丢失并增大感受野,增强模型深入挖掘多尺度残饵信息的能力。其次,在网络中嵌入通道注意力机制(channel attention mechanism,CAM),利用通道之间的相互依赖性重新校准有用特征信息的权重,凸显目标与背景的差异性。最后,针对下采样导致密度图质量差的问题,应用可学习的转置卷积恢复特征图细节信息,进而提升模型计数性能。利用饵料盘条件下采集的残饵图像进行了验证,试验结果表明,与基准模型MCNN相比,HAMNet模型的平均绝对误差、均方根误差和计算量分别降低了44.4%、40.8%和13.7%,参数量仅为0.52 MB。与经典密度估计模型CMTL(cascaded multi-task learning)、SANet(scale aggregation network)、CSRNet(congested scene recognition network)相比,该模型在各项性能指标上保持了最佳平衡,明显处于优势。该研究可为人工智能在水产养殖中快速量化残饵提供参考。

关键词：水产养殖模型残饵密度估计并行卷积块混合空洞卷积通道注意力机制转置卷积

基于Voronoi图与条件随机场的自然场景文本检测方法

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计算机应用与软件 2024年第1期41卷 119-125页

作者：方炳坤楚瀛上海电力大学电气工程学院上海200090 上海电力人工智能工程技术研究中心上海200090

在自然场景中准确有效地检测文本是一项艰巨的任务,故提出一种基于条件随机场(CRF)框架的场景文本检测方法。通过利用贝叶斯推断估计文本极大值区域的置信度作为一元成本项,通过使用维诺图(Voronoi图)来构建CRF空间邻域信息,从而构建图... 详细信息

在自然场景中准确有效地检测文本是一项艰巨的任务,故提出一种基于条件随机场(CRF)框架的场景文本检测方法。通过利用贝叶斯推断估计文本极大值区域的置信度作为一元成本项,通过使用维诺图(Voronoi图)来构建CRF空间邻域信息,从而构建图模型,通过最大流算法最小化成本函数区分文本与非文本标记;利用字符的几何特性通过聚类方法聚合成行。实验结果表明,该算法比传统基于最大稳定极值区域(MSER)算法性能有所提高,自然场景文本检测正确率能达到87%。

关键词：贝叶斯模型条件随机场 Voronoi图计算机视觉文本检测

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基于机器视觉的缝纫线迹缺陷检测方法

纺织学报 2024年第7期45卷 173-180页

作者：陈育帆郑小虎徐修亮刘冰东华大学信息科学与技术学院上海201620 东华大学人工智能研究院上海201620 纺织工业人工智能技术教育部工程研究中心上海201620 上海工业大数据与智能系统工程技术研究中心上海201620 上海富山精密机械科技有限公司上海201599 杭州中服科创研究院有限公司浙江杭州311199

缝纫线迹缺陷检测过程易受缝纫机抖动和面料移动过快等影响,针对缺陷检测过程中的扰动影响,以高精度和快速检测缺陷特征为目标,提出一种基于机器视觉的缝纫线迹缺陷检测方法。首先将主干网络的标准卷积改用蓝图卷积的DeblurGAN-v2算法... 详细信息

缝纫线迹缺陷检测过程易受缝纫机抖动和面料移动过快等影响,针对缺陷检测过程中的扰动影响,以高精度和快速检测缺陷特征为目标,提出一种基于机器视觉的缝纫线迹缺陷检测方法。首先将主干网络的标准卷积改用蓝图卷积的DeblurGAN-v2算法和拉普拉斯算法联用,分辨模糊与清晰图像,并对运动模糊图像去模糊。然后将师生特征金字塔匹配算法应用到缝纫线迹缺陷检测上,将困难样本挖掘技术应用到师生特征金字塔匹配算法中提高了算法的检测精度与速度。结果表明:图像去模糊算法有效地去除了由外部干扰引起的图像模糊问题,缺陷检测算法检测正确率保持在95%以上,单张图片检测速度在0.04 s以下。本文方法能有效检测线迹缺陷特征,保障生产的高效性和连续性。

关键词：机器视觉缝纫线迹缺陷检测 DeblurGAN-v2算法服装质量

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超表面光学计算实现与应用研究

应用激光 2024年第5期44卷 216-224页

作者：吴雪尘吴鸯诸仲夏上海市激光技术研究所有限公司上海200233 上海激光医学设备工程技术研究中心上海200233

大数据时代的海量数据处理任务和人工智能技术的发展产生了对算力的爆炸式需求。传统电子计算系统由于受到集成电路技术和本身的架构的制约,难以在算力和计算速度上有质的提高。算力不足已经成为人工智能技术发展的瓶颈,发展新的计算范... 详细信息

大数据时代的海量数据处理任务和人工智能技术的发展产生了对算力的爆炸式需求。传统电子计算系统由于受到集成电路技术和本身的架构的制约,难以在算力和计算速度上有质的提高。算力不足已经成为人工智能技术发展的瓶颈,发展新的计算范式从基础研究转变为一种紧迫的现实需求。光学计算系统高速、高并行和低功耗等特性契合了对理想计算范式的要求。本文通过基于超表面的光学计算系统设计,利用其自由度高、功能强大的特点,实现诸如卷积、微分、积分等数学运算,并在边缘检测、模式识别、图像处理等人工智能和深度学习领域开展应用比较研究,从而论证得到超表面的光学计算系统替代电子计算系统的可行方案。

关键词：超表面人工智能算力超表面光学模拟计算超表面光学逻辑计算

数字射线在燃气聚乙烯管道电熔接头泄漏分析中的应用

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化工装备技术 2024年第4期45卷 14-19页

作者：赵番上海市特种设备监督检验技术研究院上海压力管道智能检测工程技术研究中心

埋地聚乙烯管道电熔焊接采用电阻丝加热,使电熔管件与2根管道融合成为一个整体。早期的电熔焊接以半自动焊机为主,需要焊工根据经验手动设定焊接时间、焊接电压和冷却时间等参数,易设置不当且缺乏有效的无损检测手段,焊接质量难以保证... 详细信息

埋地聚乙烯管道电熔焊接采用电阻丝加热,使电熔管件与2根管道融合成为一个整体。早期的电熔焊接以半自动焊机为主,需要焊工根据经验手动设定焊接时间、焊接电压和冷却时间等参数,易设置不当且缺乏有效的无损检测手段,焊接质量难以保证。针对聚乙烯管道电熔接头泄漏事故,从电熔接头部位宏观检验角度出发进行分析后可知,管道加工时端面垂直度不够,管件与管道承插时同轴度不足,导致熔合区失效。通过数字射线检测可知,管件过焊使得电阻丝发生错位,聚乙烯材料黏结力不足,导致电阻丝区失效。借助于轴向切割试验和拉伸剥离试验,进一步明确了缺陷类型与电熔接头强度性能的关系。最后对管道现场施工和检验给出了建议。

关键词：泄漏宏观检验数字射线错位

基于裁剪近端策略优化算法的软机械臂不规则物体抓取

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计算机应用 2024年

作者：余家宸杨晔上海师范大学信息与机电工程学院上海智能教育大数据工程技术研究中心(上海师范大学)

为应对传统深度强化学习算法在处理复杂场景，特别是在不规则物体抓取和软体机械臂应用中算法稳定性和学习率较差的问题，提出一种基于裁剪近端策略优化(CPPO)算法的软体机械臂控制策略。通过引入裁剪函数，该算法优化了近端策略优化(P... 详细信息

为应对传统深度强化学习算法在处理复杂场景，特别是在不规则物体抓取和软体机械臂应用中算法稳定性和学习率较差的问题，提出一种基于裁剪近端策略优化(CPPO)算法的软体机械臂控制策略。通过引入裁剪函数，该算法优化了近端策略优化(PPO)算法的性能，提升了它在高维状态空间的稳定性和学习效率。首先定义了软体机械臂的状态空间和动作空间，并设计了模仿八爪鱼触手的软体机械臂模型；其次利用Matlab的SoRoSim工具箱进行建模，同时定义了结合连续和稀疏函数的环境奖励函数；最后构建了基于Matlab的仿真平台，通过Python脚本和滤波器对不规则物体图像进行预处理，利用Redis缓存高效传输处理后的轮廓数据至仿真平台。与TRPO(Trust Region Policy Optimization)算法和SAC(Soft Actor-Critic)算法的对比实验表明，CPPO算法在软体机械臂抓取不规则物体任务中达到了86.3%的成功率，相比TRPO算法高出了约3.6%，具有更优的性能。这说明CPPO算法可以应用于软体机械臂控制，可在非结构化环境为软体机械臂在复杂抓取任务中的应用提供重要参考。

关键词：深度强化学习(DRL) 近端策略优化算法(PPO) 不规则物体检测软体机械臂机械臂抓取