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基于图像低维特征融合的航拍小目标检测模型

模式识别与人工智能 2024年第2期37卷 162-171页

作者：蔡逢煌张家翔黄捷福州大学电气工程与自动化学院福州350108

针对无人机航拍图像目标检测中视野变化大、时空信息复杂等问题,文中基于YOLOv5(You Only Look Once Version5)架构,提出基于图像低维特征融合的航拍小目标检测模型.引入CA(Coordinate Attention),改进MobileNetV3的反转残差块,增加图... 详细信息

针对无人机航拍图像目标检测中视野变化大、时空信息复杂等问题,文中基于YOLOv5(You Only Look Once Version5)架构,提出基于图像低维特征融合的航拍小目标检测模型.引入CA(Coordinate Attention),改进MobileNetV3的反转残差块,增加图像空间维度信息的同时降低模型参数量.改进YOLOv5特征金字塔网络结构,融合浅层网络中的特征图,增加模型对图像低维有效信息的表达能力,进而提升小目标检测精度.同时为了降低航拍图像中复杂背景带来的干扰,引入无参平均注意力模块,同时关注图像的空间注意力与通道注意力;引入VariFocal Loss,降低负样本在训练过程中的权重占比.在VisDrone数据集上的实验验证文中模型的有效性,该模型在有效提升检测精度的同时明显降低复杂度.

关键词： You Only Look Once Version5(YOLOv5) 小目标检测注意力机制损失函数

自破乳温敏性高分子表面活性剂的合成及其在乳液聚合中的应用

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高分子学报 2024年第2期55卷 182-191页

作者：唐铖涛侯琳熙肖龙强福州大学石油化工学院福州350100

提出了以温敏性表面活性剂作为乳化剂解决乳液聚合反应结束后破乳分离过程繁杂的问题.通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成了聚乙二醇-聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PEG-b-PNIPAM)嵌段共聚物.该共聚物在室温下表现为亲水性,而在35~80℃呈现两亲性... 详细信息

提出了以温敏性表面活性剂作为乳化剂解决乳液聚合反应结束后破乳分离过程繁杂的问题.通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成了聚乙二醇-聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PEG-b-PNIPAM)嵌段共聚物.该共聚物在室温下表现为亲水性,而在35~80℃呈现两亲性.表面张力和乳化性能等测试证实了其在上述温度区间可作为乳化剂应用于乳液聚合.在乳液聚合反应完成后无需其他添加剂和方法,只需通过将反应体系降至室温即可实现破乳.通过使用(PEG-b-PNIPAM)嵌段共聚物作为表面活性剂,可以利用温度控制乳化破乳的功能,极大简化了乳液聚合反应工艺,降低成本,实现绿色化生产.

关键词：温敏性表面活性剂乳液聚合嵌段共聚物自破乳

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纤维布加固墩接木柱轴压试验

哈尔滨工业大学学报 2024年第2期56卷 77-85页

作者：徐杰姜绍飞福州大学土木工程学院福州350108

为探究外包纤维增强复合材料(FRP)加固墩接木柱的加固效果和工作机制,考虑不同纤维布和不同墩接方式等因素影响,开展10根墩接木柱的轴压加载试验。对比分析3种FRP布(AFRP,BFRP,CFRP)、4种不同墩接方式(巴掌榫、刻半榫、抄手榫和直榫)下... 详细信息

为探究外包纤维增强复合材料(FRP)加固墩接木柱的加固效果和工作机制,考虑不同纤维布和不同墩接方式等因素影响,开展10根墩接木柱的轴压加载试验。对比分析3种FRP布(AFRP,BFRP,CFRP)、4种不同墩接方式(巴掌榫、刻半榫、抄手榫和直榫)下加固柱的破坏模式和力学性能。结果表明:未采用FRP布加固的传统墩接柱表现为拼接缝木材开裂和开裂后的墩接区木材压屈折断,而FRP布加固后,墩接区整体性良好,破坏主要发生在墩接口,表现为木材压溃和纤维布褶皱;传统墩接柱承载力仅恢复至42%~69%,刚度恢复至43%~65%;FRP布加固后,轴压承载力可恢复至完好木柱的75%~100%,刚度可恢复至66%~107%,延性提升24%~96%,加固柱轴压性能和变形能力得到有效的恢复或提高,且刚度退化不明显;此外,有限元仿真得到的荷载位移曲线及力学指标与试验结果吻合良好。FRP加固墩接木柱的轴压力学性能良好,可为传统木结构建筑的修缮和木柱的墩接加固提供借鉴和参考。

关键词：墩接刚度延性纤维布抄手榫巴掌榫直榫

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不同离子对混凝土碱硅酸反应影响的研究进展

材料导报 2024年第2期38卷 85-99页

作者：龚青南王德辉福州大学土木工程学院福州350108

混凝土的碱硅酸反应(Alkali-silica reaction,ASR)本质上是孔溶液中的离子、水分子与骨料中活性二氧化硅的反应。根据不同离子对ASR的影响效果,可将离子分为碱离子(Na^(+)、K^(+)和OH-)、锂离子和铝离子、钙离子。碱离子(Na^(+)、K^(+)... 详细信息

混凝土的碱硅酸反应(Alkali-silica reaction,ASR)本质上是孔溶液中的离子、水分子与骨料中活性二氧化硅的反应。根据不同离子对ASR的影响效果,可将离子分为碱离子(Na^(+)、K^(+)和OH-)、锂离子和铝离子、钙离子。碱离子(Na^(+)、K^(+)和OH^(-))促进混凝土的碱硅酸反应,导致混凝土发生更严重的膨胀性破坏。Al^(3+)和Li^(+)减缓混凝土碱硅酸反应造成的膨胀性破坏;Ca^(2+)起到的作用与n(Ca)/n(Si)(物质的量比)密切相关,当n(Ca)/n(Si)<0.2时,Ca^(2+)对ASR起促进作用;当n(Ca)/n(Si)≥0.2时,Ca^(2+)对ASR起抑制作用。本文首先介绍了ASR反应产物的最新研究进展,包括ASR产物的种类、微观形貌、原子结构及水稳定性,综述了这些离子对ASR反应过程、ASR产物组成、ASR产物结晶性能及膨胀性的影响,展望了不同离子对混凝土ASR影响的未来研究方向。

关键词：碱硅酸反应碱离子锂离子铝离子钙离子 ASR产物

基于网格指纹匹配的光伏阵列电弧故障定位方法

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高电压技术 2024年第2期50卷 805-815,I0030页

作者：金辉高伟林亮世杨耿杰福州大学电气工程与自动化学院福州350108

考虑到传统的基于电磁辐射(electromagneticradiation,EMR)信号的光伏阵列电弧故障定位方法存在采样条件严苛、定位精度低等问题,提出一种基于网格指纹匹配的电弧故障定位新方法。首先,使用低采样率获取电弧EMR信号,并提取其均方根值作... 详细信息

考虑到传统的基于电磁辐射(electromagneticradiation,EMR)信号的光伏阵列电弧故障定位方法存在采样条件严苛、定位精度低等问题,提出一种基于网格指纹匹配的电弧故障定位新方法。首先,使用低采样率获取电弧EMR信号,并提取其均方根值作为代表EMR强度的特征指标。然后,利用BP神经网络(backpropagationneural network,BPNN)挖掘辐照度、信号接收距离与电弧EMR信号强度的内在联系,建立预测模型。接着,根据BPNN输出的双天线阵列与电弧间的预测距离,利用三角定位法初步求得电弧所在区域。最后,网格化划分电弧所在区域的光伏组件,生成网格指纹信息,并将预测距离与指纹信息最匹配的网格的中心坐标作为电弧发生位置的最终预测坐标。实验结果表明,所提算法具备良好的定位能力与适应性,对电弧故障定位的平均绝对误差为0.306m,在定位精度与经济性上均优于EMR衰减模型定位法。

关键词：光伏阵列电弧故障定位电磁辐射 BP神经网络网格指纹匹配

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基于采样点优化RRT算法的机械臂路径规划

控制与决策 2024年第8期39卷 2597-2604页

作者：陈丹谭钦徐哲壮福州大学电气工程与自动化学院福州350108

针对基于随机采样的RRT机械臂路径规划算法在全局工作空间下采样效率低、随机性强等问题,提出一种基于采样点优化RRT算法的机械臂路径规划算法.相对于全局工作空间采样,优化算法首先基于非障碍物空间生成随机采样点,以降低算法碰撞检测... 详细信息

针对基于随机采样的RRT机械臂路径规划算法在全局工作空间下采样效率低、随机性强等问题,提出一种基于采样点优化RRT算法的机械臂路径规划算法.相对于全局工作空间采样,优化算法首先基于非障碍物空间生成随机采样点,以降低算法碰撞检测概率与冗余节点的生成,再结合一定概率的人工势场法产生启发式采样点,使得机械臂臂体于路径规划采样过程中既能保证随机采样的概率完备,又能使采样点更具目标导向性.其次,为使得路径更加简洁平滑,使用冗余节点删除策略剔除路径中的冗余节点来优化最终路径.最后在二维、三维的仿真环境中对优化算法进行对比实验分析,以验证算法在随机采样路径规划算法中的良好性能,并在IRB 1200-7/0.7机械臂上进行避障规划算法实验.仿真和实验结果都表明,所提出的算法在机械臂路径规划中可以获得更高的规划效率和更优的路径.

关键词：快速随机搜索树非障碍物空间采样人工势场法启发式采样采样点优化机械臂运动规划

基于“车-路-站-网”信息耦合的电动汽车有序充电策略

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高电压技术 2024年第2期50卷 693-703,I0017,I0018页

作者：刘丽军陈昌胡鑫林钰芳福州大学电气工程与自动化学院福州350108

为了消解规模化电动汽车(electrical vehicle,EV)无序充电对交通路网、充电站和配电网运行稳定性带来的负面影响,提出一种基于“车-路-站-网”信息耦合的电动汽车有序充电策略。首先,构建“车-路-站-网”信息耦合模型和动态Floyd最短时... 详细信息

为了消解规模化电动汽车(electrical vehicle,EV)无序充电对交通路网、充电站和配电网运行稳定性带来的负面影响,提出一种基于“车-路-站-网”信息耦合的电动汽车有序充电策略。首先,构建“车-路-站-网”信息耦合模型和动态Floyd最短时间路径搜索模型,为EV用户搜寻最短耗时路径。其次,基于“车-路-站-网”实时状态预测EV用户选择不同路径前往各充电站快充产生的充电决策因素,通过层次分析法和改进CRITIC法综合EV用户充电决策因素的主客观权重,利用Topsis方法决策EV用户的最优充电路径。最后,提出EV用户慢充优化策略,对返程EV用户的慢充负荷进行优化,结合EV慢充和快充负荷,进一步实现配电网负荷的削峰填谷。仿真结果表明,所提出的EV有序充电策略能够同时提升“车-路-站-网”多方运行水平。

关键词：电动汽车交通路网动态Floyd搜索有序充电策略 Topsis决策

基于行为的多差速机器人强化学习任务监管器设计

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机器人 2024年第4期46卷 397-413,424页

作者：张祯毅黄捷福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 福州大学5G+工业互联网研究院福建福州350108

针对多差速机器人系统提出了一种基于试错学习的多智能体强化学习任务监管器。此方法解决了基于行为的多智能体系统总是依赖人的智能设计切换规则以决策行为优先级的问题。首先,在零空间行为控制框架下引入了差速模型代替质点模型,首次... 详细信息

针对多差速机器人系统提出了一种基于试错学习的多智能体强化学习任务监管器。此方法解决了基于行为的多智能体系统总是依赖人的智能设计切换规则以决策行为优先级的问题。首先,在零空间行为控制框架下引入了差速模型代替质点模型,首次推导了具有非完整约束的零空间行为控制范式,从而提升了系统对最小极值状态的鲁棒性。然后,首次将行为优先级切换问题建模为协作式马尔可夫博弈问题,学习了一个最优的联合策略以动态且智能地决策行为优先级,不仅避免了人工设计切换规则,而且降低了在线计算和存储负担。仿真结果显示,所提出多智能体强化学习任务监管器具有优越的行为优先级切换性能。在AgileX Limo系列多差速机器人系统上的成功应用,验证了该任务监管器的实用性。

关键词：差速机器人行为控制强化学习任务监管器智能决策

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HEVC自适应去方块滤波器的VLSI设计与实现

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第4期36卷 636-644页

作者：陈焯淼陈志峰陈建汪家华福州大学物理与信息工程学院福州350116

去方块滤波是高效视频编码(HEVC)的重要组成部分,能够有效地改善编码图像的主观质量,是提升视频整体编码性能的重要手段之一.针对HEVC硬件编码器中去方块滤波技术复杂度较高的问题,为了在节省资源消耗的同时减少处理周期,改善滤波效率,... 详细信息

去方块滤波是高效视频编码(HEVC)的重要组成部分,能够有效地改善编码图像的主观质量,是提升视频整体编码性能的重要手段之一.针对HEVC硬件编码器中去方块滤波技术复杂度较高的问题,为了在节省资源消耗的同时减少处理周期,改善滤波效率,提出HEVC自适应去方块滤波的硬件算法和VLSI架构.首先基于HEVC编码结构的边界规则,提出一种无需递归循环计算的快速边界判断算法,降低硬件实现的复杂度;然后基于上述边界判断结果,提出一种可自主选择滤波边界进行去方块滤波的4级流水结构,减少滤波处理周期;最后将亮度和色度并行滤波,设计一种高度并行且兼容共享的存储架构,改善滤波效率且节约存储资源消耗.实验结果表明,在TSMC90 nm工艺下,所设计的去方块滤波结构的硬件面积比已有结构减少60%左右,并且最高能达到250 MHz的工作频率,可满足8K@60帧/s的超高清视频的实时编码.

关键词：高效视频编码去方块滤波边界判断硬件设计

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