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基于多度量多模型图像投票的织物表面瑕疵检测方法

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纺织学报 2024年第6期45卷 89-97页

作者：朱凌云王晨宇赵悦莹重庆理工大学计算机科学与工程学院重庆400054 重庆理工大学两江国际学院重庆401135

为解决自动化生产线上织物表面瑕疵检测准确率低和计算速度慢的问题,利用织物表面具有周期纹理的特性提出了一种改进的RANSac检测方法,即多度量多模型图像投票。首先将输入图像裁剪为尺寸一致的子图,计算出子图多维度量的输出值矩阵;然... 详细信息

为解决自动化生产线上织物表面瑕疵检测准确率低和计算速度慢的问题,利用织物表面具有周期纹理的特性提出了一种改进的RANSac检测方法,即多度量多模型图像投票。首先将输入图像裁剪为尺寸一致的子图,计算出子图多维度量的输出值矩阵;然后与改进RANSac计算出的无瑕疵背景的多维度量标准值分别对应作差,采用投票得出每张子图的基础分;再将其在4个记数模型下得到的综合评分排序,根据顺序和偏移量在输出端得到外点所代表的瑕疵子图。实验结果表明:在自采样的织物瑕疵数据集上,选择单度量和单模型的预测精度平均可达到90.9%,平均预测时间达到0.139 s,综合多度量多模型投票的平均预测精度可达到92.7%。该算法不需要大量前期数据进行训练,适用于纯色和条纹状织物的实时表面缺陷检测。

关键词：目标检测周期纹理织物表面瑕疵检测零斜率RANSac 多度量多模型图像投票

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基于动态联邦蒸馏的医疗对话文本生成

东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 1030-1036页

作者：刘宇鹏林明豪哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院哈尔滨150006

为了解决传统联邦蒸馏中由数据异质造成的知识误导现象,针对医疗对话文本生成这种复杂任务,提出了一种通过动态知识融合和客户端选择进行蒸馏的模型FedKS,对知识的积累和传递进行更加精细的建模.首先,在联邦学习中设计了一种有效的知识... 详细信息

为了解决传统联邦蒸馏中由数据异质造成的知识误导现象,针对医疗对话文本生成这种复杂任务,提出了一种通过动态知识融合和客户端选择进行蒸馏的模型FedKS,对知识的积累和传递进行更加精细的建模.首先,在联邦学习中设计了一种有效的知识聚合机制.其次,针对存在误导知识这一问题,提出了一种基于阈值的方法来优化每个客户端的本地模型更新选择.通过计算各客户端对全局模型性能的增益,决定是否采用知识蒸馏后的本地模型.FedKS模型可以有效解决由于误导知识导致的局部模型性能下降问题,从而实现高效的知识聚合和传递.基于多个数据集的实验表明,FedKS模型比现有基线模型训练收敛速度更快,性能更优异,并能够支持异质模型.

关键词：联邦蒸馏知识聚合客户端选择知识误导

基于比特重组快速模约简的高面积效率椭圆曲线标量乘法器设计

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电子与信息学报 2024年第1期46卷 344-352页

作者：刘志伟张琦黄海杨晓秋陈冠百赵石磊于斌哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院哈尔滨150080

针对现有椭圆曲线密码标量乘法器难以兼顾灵活性和面积效率的问题,该文设计了一种基于比特重组快速模约简的高面积效率标量乘法器。首先,根据椭圆曲线标量乘的运算特点,设计了一种可实现乘法和模逆两种运算的硬件复用运算单元以提高硬... 详细信息

针对现有椭圆曲线密码标量乘法器难以兼顾灵活性和面积效率的问题,该文设计了一种基于比特重组快速模约简的高面积效率标量乘法器。首先,根据椭圆曲线标量乘的运算特点,设计了一种可实现乘法和模逆两种运算的硬件复用运算单元以提高硬件资源使用率,并采用Karatsuba-Ofman算法提高计算性能。其次,设计了基于比特重组的快速模约简算法,并实现了支持secp256k1, secp256r1和SCA-256(SM2标准推荐曲线)快速模约简计算的硬件架构。最后,对点加和倍点的模运算操作调度进行了优化,提高乘法与快速模约简的利用率,降低了标量乘计算所需的周期数量。所设计的标量乘法器在55 nm CMOS工艺下需要275 k个等效门,标量乘运算速度为48 309次/s,面积时间积达到5.7。

关键词：椭圆曲线密码硬件实现 Secp256k1 标量乘快速模约简

铈在ThMn_(12)型低稀土永磁合金中的研究进展

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中国稀土学报 2024年第2期42卷 195-203,I0001页

作者：程星宇弭弘尧冯运莉华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210

相较于价格昂贵的Nd,Sm等稀土元素,Ce在稀土永磁合金的制备中,由于其储量极其丰富、价格低廉,因此被称为“自由稀土”,已显示出更大的应用潜力。ThMn_(12)型低稀土永磁合金具有较高的居里温度、较大的饱和磁化强度和磁晶各向异性场,符... 详细信息

相较于价格昂贵的Nd,Sm等稀土元素,Ce在稀土永磁合金的制备中,由于其储量极其丰富、价格低廉,因此被称为“自由稀土”,已显示出更大的应用潜力。ThMn_(12)型低稀土永磁合金具有较高的居里温度、较大的饱和磁化强度和磁晶各向异性场,符合风力发电、电动汽车等领域对高性能永磁体的要求。从降低成本,保留性能的角度,整理了Ce部分掺杂的RFe_(12)化合物(R以Nd,Sm,Zr为主)的研究进展,包括掺杂含量及磁性能等。其次对近年来纯铈基Ce(Fe,M)_(12)化合物的研究进展做了总结与讨论,包括常用模拟计算方法、一元Ce的γ→α相变、Ce的价态、有潜力的Ce(Fe,M)_(12)化合物以及其中的间隙原子效应等,最后对发展新型高性能永磁体做了问题总结与展望。

关键词： Ce 降低成本元素取代 Ce(Fe,M)_(12)化合物模拟计算

基于香农熵代表性特征和投票机制的三维模型分类

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1438-1447页

作者：高雪瑶闫少康张春祥哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院哈尔滨150080

目前基于视图的3维模型分类方法存在单视图视觉信息不充分、多视图信息冗余的问题,且同等对待所有视图会忽略不同投影视角之间的差异性。针对上述问题,该文提出一种基于香农熵代表性特征和投票机制的3维模型分类方法。首先,通过在3维模... 详细信息

目前基于视图的3维模型分类方法存在单视图视觉信息不充分、多视图信息冗余的问题,且同等对待所有视图会忽略不同投影视角之间的差异性。针对上述问题,该文提出一种基于香农熵代表性特征和投票机制的3维模型分类方法。首先,通过在3维模型周围均匀设置多个视角组来获取表征模型的多组视图集。为了有效提取视图深层特征,在特征提取网络中引入通道注意力机制;然后,针对Softmax函数输出的视图判别性特征,使用香农熵来选择代表性特征,从而避免多视图特征冗余;最后,基于多个视角组的代表性特征利用投票机制来完成3维模型分类。实验表明:该方法在3维模型数据集ModelNet10上的分类准确率达到96.48%,分类性能突出。

关键词： 3维模型分类注意力机制香农熵代表性特征投票机制

考虑同层后道工序的柔性设备网络综合调度算法

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电子与信息学报 2024年第7期46卷 2961-2969页

作者：谢志强刘冬梅哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院哈尔滨150000

针对柔性设备网络综合调度算法,难以合理选择加工设备加工相关工序进而影响产品完工时间的问题,该文提出考虑同层后道工序的柔性设备网络综合调度算法(SP-FENIS)。首先,采用逆序层优先策略,将各工序分配至逆序层待调度工序集;然后,提出... 详细信息

针对柔性设备网络综合调度算法,难以合理选择加工设备加工相关工序进而影响产品完工时间的问题,该文提出考虑同层后道工序的柔性设备网络综合调度算法(SP-FENIS)。首先,采用逆序层优先策略,将各工序分配至逆序层待调度工序集;然后,提出均值逆序紧后路径策略,确定了各逆序层待调度工序集中工序的调度顺序;最后,提出最早完工时间策略和设备空闲插入策略,当工序在柔性设备上最早完工时间相同时,考虑了在柔性设备上的加工时间和同层后道工序的加工设备,确定了目标工序的加工设备以及加工时间。实例表明,和已有算法相比,该算法能够缩短产品完工时间。

关键词：综合调度同层后道工序柔性设备网络均值逆序紧后路径最早完工时间

融合多尺度Transformer的皮肤病变分割算法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1086-1098页

作者：梁礼明周珑颂尹江盛校棋江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000 华南理工大学计算机科学与工程学院广东广州510006

针对现有皮肤病变图像分割时缺乏多尺度特征提取,从而导致细节信息缺失和病变区域误分割的问题,本文提出一种融合多尺度Transformer的编解码网络皮肤病变分割算法。首先运用Transformer模块构建分层编码器,分层编码器从全局特征变化角... 详细信息

针对现有皮肤病变图像分割时缺乏多尺度特征提取,从而导致细节信息缺失和病变区域误分割的问题,本文提出一种融合多尺度Transformer的编解码网络皮肤病变分割算法。首先运用Transformer模块构建分层编码器,分层编码器从全局特征变化角度出发,多尺度分析皮肤病变区域;然后利用多尺度融合模块、通道注意力模块和联合层构建融合解码器,多尺度融合模块互补分层编码器中浅层网络信息与深层网络信息,增强空间信息和语义信息间的依赖关系,通道注意力模块能够有效识别特征丰富的通道,提高算法分割精度;最后引入扩展模块恢复图像大小以匹配实际需求。将该算法在ISBI2016、ISBI2017和ISIC2018三个公共数据集上进行实验测试,其像素精度分别为96.70%、94.50%和95.39%,平均交并比分别为91.69%、85.74%和89.29%,算法测试整体性能优于现有算法。仿真实验证明,多尺度Transformer编解码网络能够有效地分割皮肤病变图像。

关键词：计算机应用技术皮肤病变图像分割 Transformer 多尺度融合模块通道注意力模块

基于非理想条件可重构智能超表面辅助无线携能通信-非正交多址接入系统通感性能研究

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2434-2442页

作者：李兴旺王新莹田心记王心水秦攀科陈慧河南理工大学物理与电子信息学院焦作454003 曲阜师范大学计算机学院日照276826 河南理工大学计算机科学与技术学院焦作454003

为满足日益增长的高效通信和可靠感知需求,该文提出可重构智能超表面(RIS)辅助无线携能通信(SWIPT)-非正交多址接入(NOMA)系统,该系统同时实现目标感知和信息传输。考虑非完美连续干扰消除(SIC)和信道估计误差(CEE)两种非理想因素,分析... 详细信息

为满足日益增长的高效通信和可靠感知需求,该文提出可重构智能超表面(RIS)辅助无线携能通信(SWIPT)-非正交多址接入(NOMA)系统,该系统同时实现目标感知和信息传输。考虑非完美连续干扰消除(SIC)和信道估计误差(CEE)两种非理想因素,分析了所提系统的可靠性、有效性以及雷达感知性能,分别推导出系统中断概率(OP)、遍历速率(ER)、检测概率(PoD)以及雷达估计信息速率(REIR)的解析表达式。分析结果表明:非完美SIC和CEE对系统的性能有负面影响;中断概率随基站发射功率的增大而减小,在高信噪比区域趋于定值;遍历速率及雷达估计信息速率随基站发射功率增大而增加,在高信噪比区域稳定于一个上限值;在不同的检测阈值下,检测概率随基站发射功率的增大而增大;联合雷达检测和通信覆盖概率(JRDCCP)分别随中断阈值和检测阈值的升高而降低。

关键词：通感一体化可重构智能超表面无线携能通信非正交多址接入

混合光谱曲线的Fast ICA盲源解混及影响因子研究

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1312-1320页

作者：戴佳乐汪金花李孟倩韩秀丽缪若梵华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210

混合物高光谱分析是矿物无损检测的关键技术。文中将混合物350~2500 nm区间光谱反射率变化看作时域变化的一维序列信号,将混合物光谱分离转变为时域信号的盲源分离问题。为了分析混合光谱解混速度和准确度的影响因子,采用Fast ICA数学... 详细信息

混合物高光谱分析是矿物无损检测的关键技术。文中将混合物350~2500 nm区间光谱反射率变化看作时域变化的一维序列信号,将混合物光谱分离转变为时域信号的盲源分离问题。为了分析混合光谱解混速度和准确度的影响因子,采用Fast ICA数学模型对混合物实测高光谱反射曲线进行了盲源解混试验,从解混过程的白化方式、初始权阵,源光谱高斯性3个方面分析了光谱解混的结果,为混合物光谱检测的后期分析提供了研究基础。选取化学纯氧化铜和氧化亚铜混合物、碱式碳酸铜和氢氧化铜混合物为试验对象,采用解混性能指数PI、光谱均方根误差和光谱角距离作为评价指标,开展了源光谱高斯性与g函数、ZCA和PCA白化方式、及单位权、随机权、指定权3种初始权对解混光谱结果影响的对比实验。实验结果表明:Fast ICA算法在未知混合矿物高光谱先验信息的基础上,能够有效分离出混合物组分源光谱,样本分离精度PI值均小于0.18,光谱盲源解混的效果显著。解混后光谱曲线与源光谱曲线在特征趋势上保持一致,具有相同的吸收位置和特征峰,但是存在一定尺度的差异。另外,源光谱的高斯性与解混g函数的选取会直接影响解混结果,亚高斯区间曲线分离精度优于超高斯部分。依据高斯性进行分段解混结果的吸收特征会更加突出,与源光谱反射率数值差异也随之增大;光谱预处理的白化方式会对解混结果精度产生微小影响,经过ZCA白化后解混结果的分离精度、光谱的准确度均略高于PCA白化;在Fast ICA模型3种初始权解混结果对比发现,以初次迭代结果计算的指定权进行迭代解混时,其分离精度、解混准确度及解混时间均为最佳,解混过程更易收敛。结果表明,根据全波段高斯性来选取g函数解混效果最优,分离指数PI小于0.14,光谱角距离在0.1左右,ZCA白化比PCA白化对解混光谱的影响更小,ZCA白化后的两组混合物解混的分离指数在0.1左右,而PCA白化的分离指数PI均高于0.13,当指定权作初始权时有助于提高牛顿迭代中收敛速度,使解混光谱更接近组分已知光谱,指定权的解混时间低于0.2 s,其他两种定权方式均在0.3 s以上。

关键词：混合光谱解混 Fast ICA盲源解混高斯性白化初始权