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融合多尺度交叉注意力和边缘感知的伪装目标检测

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计算机工程与应用 2024年

作者：郝子强张庆宝赵世豪王焯豪詹伟达长春理工大学电子信息工程学院

针对当前伪装目标检测算法无法准确、完整地检测出目标对象和其边缘的问题，为此，提出了一种融合多尺度交叉注意力和边缘感知的伪装目标检测网络（MAEP-Net）。利用Res2Net-50提取图像的原始特征，并采用融合了多尺度交叉注意力的特征... 详细信息

针对当前伪装目标检测算法无法准确、完整地检测出目标对象和其边缘的问题，为此，提出了一种融合多尺度交叉注意力和边缘感知的伪装目标检测网络（MAEP-Net）。利用Res2Net-50提取图像的原始特征，并采用融合了多尺度交叉注意力的特征金字塔结构从通道、空间两个维度挖掘目标位置信息和突显伪装目标区域特征；再使用定位模块对目标的大致位置进行准确定位；边缘感知模块抑制低级特征中背景的噪声，融合边缘特征以获取更多的边缘细节信息；最后细化模块通过注意力机制分别从前景和背景两个方向关注目标线索，利用边缘先验、语义先验、领域先验、区域先验知识进一步细化目标结构和边缘轮廓。在3个公开数据集上的实验表明，所提算法相较于12种主流算法在4个客观评价指标上均取得了最优表现，尤其是在COD10K数据集上所提算法的加权平均值F-measure和平均绝对误差（MAE）分别达到0.797和0.031。由此可见，所提算法在COD任务上具有较好的检测效果。

关键词：多尺度交叉注意力边缘感知伪装目标检测特征金字塔结构

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集成学习框架下的车辆跟驰行为建模

哈尔滨工业大学学报 2024年第3期56卷 46-55页

作者：李立李仕琪徐志刚李光泽汪贵平长安大学电子与控制工程学院西安710064 长安大学信息工程学院西安710064

为了提高复杂行驶环境下车辆跟驰行为预测精度,提出了一种集成学习框架下融合理论驱动模型和数据驱动模型的车辆跟驰行为建模方法。基于stacking集成学习框架,选择理论驱动的智能驾驶模型(IDM)、考虑车辆队列和周围行驶条件因素的数据... 详细信息

为了提高复杂行驶环境下车辆跟驰行为预测精度,提出了一种集成学习框架下融合理论驱动模型和数据驱动模型的车辆跟驰行为建模方法。基于stacking集成学习框架,选择理论驱动的智能驾驶模型(IDM)、考虑车辆队列和周围行驶条件因素的数据驱动的长短时记忆(LSTM)网络和门控循环单元(GRU)网络作为跟驰行为特征的一级学习算法,选择3种线性和8种非线性回归方法作为备选二级学习算法来融合一级学习器的输出特征。通过对比使用实际车辆轨迹数据计算的模型预测精度,确定了最优模型。研究结果表明:包含车辆队列和周围行驶条件变量的数据驱动跟驰模型比IDM模型的预测精度更高;多数情况下采用非线性二级学习算法的融合跟驰模型的预测精度高于IDM模型、数据驱动跟驰模型以及采用线性二级学习算法的融合跟驰模型;分别采用GBRT回归和随机森林回归作为二级学习算法的IDM-LSTM-stacking模型和IDM-GRU-stacking模型具有最高的预测精度;外界干扰下的融合跟驰模型稳定性优于单一的理论和数据驱动跟驰模型。集成学习为驾驶行为建模提供了新方法。

关键词：交通工程跟驰模型集成学习理论驱动模型数据驱动模型

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一种基于微环腔辅助干涉的Fano谐振器

光学学报 2024年第11期44卷 104-114页

作者：李柯陈佳豪魏潇陈露程培红王卓远周裕鸿喻平金婧练斌宁波工程学院电子与信息工程学院浙江宁波315211 浙大宁波理工学院信息科学与工程学院浙江宁波315100

本文提出并研究了一种基于微环腔辅助干涉的Fano谐振器。在该谐振干涉结构中,输入信号光经环形谐振腔后分成的下路光和直通路光以一定相位差合束,该合束光干涉形成了有别于传统对称Lorentz线型的非对称陡峭Fano光谱。在理论上使用传输... 详细信息

本文提出并研究了一种基于微环腔辅助干涉的Fano谐振器。在该谐振干涉结构中,输入信号光经环形谐振腔后分成的下路光和直通路光以一定相位差合束,该合束光干涉形成了有别于传统对称Lorentz线型的非对称陡峭Fano光谱。在理论上使用传输矩阵方法分析了非对称线型产生的相位条件,讨论了不同耦合系数、微环损耗对非对称谱线的消光比和斜率的影响,给出了理想条件下谷点波长漂移的计算公式和完全消光条件。分析表明,当两路光信号相位差为94°时,对于耦合系数为0.242、损耗系数为0.995的Fano谐振谱消光比可高达41.54 dB,斜率可高达2372 dB/nm。基于时域有限差分(FDTD)仿真和设计,采用电子束光刻(EBL)直写器件在绝缘层上硅(SOI)平台上进行了验证。实验中两路光的合束采用了多模干涉(MMI)结构,并设计了不同相位差以验证其对Fano谐振非对称线型的影响。实验表明,在本文工艺条件下,可以获得近-25 dB的消光比和1997 dB/nm的光谱斜率。本文提出的Fano谐振结构将为高分辨率光传感、低功耗光开关和高对比度光探测等领域高性能器件的设计开辟新途径。

关键词：谐振腔 Fano共振微环传感

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基于DGS的紧凑型低通滤波器

现代电子技术 2024年第4期47卷 1-5页

作者：李青青董梦影王刚吴先良安徽大学电子信息工程学院安徽合肥230601

文中提出一种基于缺陷地结构的新型低通滤波器。其由位于微带结构顶部的加宽微带线、位于接地层中的经典哑铃型缺陷地结构(DGS)和蛇形缝隙缺陷地结构(DGS)组成,结构设计紧凑,容易调整。文中选用0.01 dB等波纹的切比雪夫型低通滤波器,分... 详细信息

文中提出一种基于缺陷地结构的新型低通滤波器。其由位于微带结构顶部的加宽微带线、位于接地层中的经典哑铃型缺陷地结构(DGS)和蛇形缝隙缺陷地结构(DGS)组成,结构设计紧凑,容易调整。文中选用0.01 dB等波纹的切比雪夫型低通滤波器,分别采用哑铃型DGS、蛇形缝隙DGS替换LPF原型电路中的电感,加宽微带线替换并联电容,同时将加宽微带线产生的寄生电感考虑进去。哑铃型DGS产生的高频衰减点加宽阻带,蛇形缝隙DGS提供的低频衰减点使得通带到阻带陡峭过渡。实验结果表明,所设计的截止频率为2.54 GHz的低通滤波器具有明显的截止频率响应,通带内插损均在0.9dB以下,阻带抑制均在21dB以下。经实物加工测试验证,所设计的低通滤波器实际结果与仿真结果基本一致,具有可行性。

关键词：低通滤波器哑铃型DGS 蛇形缝隙DGS 加宽微带线频率衰减点滤波特性

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基于改进的RBF神经网络倾角传感器温度补偿方法研究

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传感器与微系统 2024年第11期 6-9页

作者：宋启秦刚闫少雄李佳泽汪林峰王静静西安工业大学电子信息工程学院

针对MEMS倾角传感器零位温度漂移问题，提出了粒子群优化(PSO)算法和遗传算法(GA)相结合优化径向基函数(RBF)神经网络的补偿方法，克服了RBF神经网络收敛慢、泛用性低的缺陷。结果表明：该方法能够有效地消除温度对MEMS倾角传感器输出... 详细信息

针对MEMS倾角传感器零位温度漂移问题，提出了粒子群优化(PSO)算法和遗传算法(GA)相结合优化径向基函数(RBF)神经网络的补偿方法，克服了RBF神经网络收敛慢、泛用性低的缺陷。结果表明：该方法能够有效地消除温度对MEMS倾角传感器输出的影响。相较于RBF神经网络模型，最大相对误差(MRE)减小了21.03%,均方根误差(RMSE)减小了23.54%,温度漂移得到明显改善，提高了倾角传感器的稳定性与准确性。

关键词：倾角传感器温度补偿径向基函数神经网络粒子群优化算法遗传算法

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透镜汇聚方式下天幕靶灵敏度建模方法

探测与控制学报 2024年

作者：全思懿李翰山西安工业大学电子信息工程学院

为了提高天幕靶的探测能力，本论文以透镜汇聚原理作为天幕靶接收弹丸信息的探测结构系统，研究双柱面透镜接收天幕靶狭缝光阑处的光能信息的方法，建立该设计结构方法条件下的探测灵敏度模型。该模型引入天空照度、弹丸尺寸、光幕厚度... 详细信息

为了提高天幕靶的探测能力，本论文以透镜汇聚原理作为天幕靶接收弹丸信息的探测结构系统，研究双柱面透镜接收天幕靶狭缝光阑处的光能信息的方法，建立该设计结构方法条件下的探测灵敏度模型。该模型引入天空照度、弹丸尺寸、光幕厚度、透镜光能损失率等参量，按照这些参量形成弹丸信号引起的光通量变化计算函数，基于计算函数分析了探测灵敏度分布对探测系统输出信号幅值的影响。通过定量计算与实验相结合的方式对提出的设计模型进行了试验验证。

关键词：透镜汇聚灵敏度模型天幕靶探测距离

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基于光子自旋霍尔效应的甲烷检测理论研究

激光技术 2024年第3期48卷 345-351页

作者：侯自如王哲飞武永南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 南京航空航天大学电子信息工程学院南京211106

为了实现对甲烷体积分数的高精度检测,采用多层结构激发了具有高品质因素的光子自旋霍尔效应现象。利用非对称的排列方式,将甲烷敏感膜引入结构中,通过敏感膜的折射率变化,实现对甲烷体积分数的检测;研究了气体孔隙率、周期数、金属厚... 详细信息

为了实现对甲烷体积分数的高精度检测,采用多层结构激发了具有高品质因素的光子自旋霍尔效应现象。利用非对称的排列方式,将甲烷敏感膜引入结构中,通过敏感膜的折射率变化,实现对甲烷体积分数的检测;研究了气体孔隙率、周期数、金属厚度和敏感膜厚度对光子自旋霍尔效应的影响,并采用传输矩阵法进行了数值分析。结果表明,该传感器可对体积分数为0~3%、折射率变化为1.4364~1.4478的甲烷气体进行检测,灵敏度为29.6°,最高质量因素和最低检测下限分别为395和0.00012。该传感器结构简单、检测能力强,为光学传感器的研究提供了新思路。

关键词：传感器技术甲烷体积分数甲烷敏感膜非互易光子自旋霍尔效应

不确定环境下多机器人协同区域搜索与覆盖方法

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：曹凯陈阳泉魏云博高嵩阎坤丁羽菲西安工业大学电子信息工程学院加州大学默塞德分校工程学院

针对未知环境下的多机器人协同搜索和源定位问题，提出一种基于Voronoi图的分布式协同搜索和覆盖方法。该方法首先考虑机器人的实际尺寸和定位误差引起的碰撞问题，根据每个机器人的定位不确定性半径构造维诺缓冲区域以保障安全性。利... 详细信息

针对未知环境下的多机器人协同搜索和源定位问题，提出一种基于Voronoi图的分布式协同搜索和覆盖方法。该方法首先考虑机器人的实际尺寸和定位误差引起的碰撞问题，根据每个机器人的定位不确定性半径构造维诺缓冲区域以保障安全性。利用稀疏高斯过程回归和引入不确定正则项的质心维诺划分（Centroidal Voronoi Tessellation，CVT）算法重建未知浓度场的分布并进行协同覆盖；提出一种自适应环境探索策略，实现无先验信息下的环境探索。通过仿真实验表明，该方法能够快速完成对未知环境的探索，并准确定位到污染源的位置。

关键词：多机器人 Voronoi划分源定位稀疏高斯过程回归

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基于自适应移频滤波的电力系统谐波分析方法

电工技术学报 2024年第13期39卷 4015-4024页

作者：李建闽曹远远姚文轩梁成斌于佳琪湖南师范大学工程与设计学院长沙410081 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 贵州大学电气工程学院贵阳550025 长沙学院电子信息与电气工程学院长沙410022

随着非线性负荷和冲击性负荷的不断增加以及新能源的大规模并网,电网环境日趋复杂,各类电能质量问题日益凸显。其中,谐波问题尤为突出,准确估计谐波参数不仅是谐波治理的关键,也是电力企业和用户评价电能质量的重要依据。为此,该文提出... 详细信息

随着非线性负荷和冲击性负荷的不断增加以及新能源的大规模并网,电网环境日趋复杂,各类电能质量问题日益凸显。其中,谐波问题尤为突出,准确估计谐波参数不仅是谐波治理的关键,也是电力企业和用户评价电能质量的重要依据。为此,该文提出一种基于自适应移频滤波的电力系统谐波分析方法。首先,对电网谐波信号进行初次移频滤波操作,以获得信号实际基波频率;然后,根据信号实测基波频率,对信号进行二次移频滤波处理,进而准确获取各次谐波的幅值和相角;最后,仿真实验表明,该文所提算法能够有效地克服非同步采样和噪声的影响,并且具有测量精度高、实时性好和适应性强等特点。此外,通过实际构建的硬件测试平台,进一步验证了所提算法的准确性和可靠性。

关键词：电力系统分析电能质量电网谐波移频滤波