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基于骨骼关键点的室外群体情绪识别

传感器与微系统 2024年第4期43卷 119-123,127页

作者：顾春睿刘银华赵祥涛青岛大学自动化学院山东青岛266071 青岛大学未来研究院山东青岛266071

本文提出了一种基于骨骼关键点的室外群体情绪识别方法。首先,通过YOLOPose算法对群体中每个人进行跟踪检测和姿态估计;其次,通过姿态估计得到骨架信息,并通过骨架信息计算每个人的情绪特征;最后,将骨架信息和情绪特征输入到建立的双分... 详细信息

本文提出了一种基于骨骼关键点的室外群体情绪识别方法。首先,通过YOLOPose算法对群体中每个人进行跟踪检测和姿态估计;其次,通过姿态估计得到骨架信息,并通过骨架信息计算每个人的情绪特征;最后,将骨架信息和情绪特征输入到建立的双分支姿态情绪识别模型(D-ConvLSTM)中,提取并融合2个分支的多层次时空特征,从而根据融合后的双分支特征进行情绪分类,得到群体中每个人的情绪识别结果。实验结果表明,所提方法具有较高的室外群体情绪识别精度。

关键词：室外群体情绪识别骨骼关键点特征融合 D-ConvLSTM模型

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增材制造柔性压电材料的现状与展望

无机材料学报 2024年第9期39卷 965-978页

作者：魏相霞张晓飞徐凯龙陈张伟青岛大学自动化学院未来研究院山东省工业控制技术重点实验室青岛266071 青岛大学材料科学与工程学院青岛266071 深圳大学增材制造研究所深圳518060

柔性压电材料作为一类重要的功能材料,具有韧性好、可塑性强、轻量化等优点,可以实现机械能和电能的相互转换,并贴附在人体上实时获取人体或环境信息,在运动检测、健康监测、人机交互等领域具有广阔的应用前景。为满足人们对柔性压电材... 详细信息

柔性压电材料作为一类重要的功能材料,具有韧性好、可塑性强、轻量化等优点,可以实现机械能和电能的相互转换,并贴附在人体上实时获取人体或环境信息,在运动检测、健康监测、人机交互等领域具有广阔的应用前景。为满足人们对柔性压电材料结构不断提高的要求,增材制造技术被广泛用于制造压电材料。该技术有望突破传统压电材料加工和生产的技术瓶颈,极大提升柔性压电产品的结构自由度和性能,从而推动柔性压电材料应用的变革。本文在介绍压电材料分类和性能的基础上,系统阐述了增材制造柔性压电材料的主要工艺种类,包括熔融沉积、墨水直写、选择性激光烧结、电辅助直写、光固化和墨水喷射等;总结了增材制造柔性压电材料的结构,主要有多层结构、多孔结构和叉指结构;介绍了增材制造柔性压电材料在能量收集、压电传感器、人机交互和生物工程中的应用进展;最后总结和展望了增材制造柔性压电材料面临的挑战以及未来发展趋势。

关键词：柔性压电材料增材制造陶瓷结构功能应用综述

一种基于语音、文本和表情的多模态情感识别算法

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西北大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 177-187页

作者：吴晓牟璇刘银华刘晓瑞青岛大学自动化学院山东青岛266071 青岛大学未来研究院山东青岛266071 山东省工业控制技术重点实验室山东青岛266071

针对当前多模态情感识别算法在模态特征提取、模态间信息融合等方面存在识别准确率偏低、泛化能力较差的问题,提出了一种基于语音、文本和表情的多模态情感识别算法。首先,设计了一种浅层特征提取网络(Sfen)和并行卷积模块(Pconv)提取... 详细信息

针对当前多模态情感识别算法在模态特征提取、模态间信息融合等方面存在识别准确率偏低、泛化能力较差的问题,提出了一种基于语音、文本和表情的多模态情感识别算法。首先,设计了一种浅层特征提取网络(Sfen)和并行卷积模块(Pconv)提取语音和文本中的情感特征,通过改进的Inception-ResnetV2模型提取视频序列中的表情情感特征;其次,为强化模态间的关联性,设计了一种用于优化语音和文本特征融合的交叉注意力模块;最后,利用基于注意力的双向长短期记忆(BiLSTM based on attention mechanism,BiLSTM-Attention)模块关注重点信息,保持模态信息之间的时序相关性。实验通过对比3种模态不同的组合方式,发现预先对语音和文本进行特征融合可以显著提高识别精度。在公开情感数据集CH-SIMS和CMU-MOSI上的实验结果表明,所提出的模型取得了比基线模型更高的识别准确率,三分类和二分类准确率分别达到97.82%和98.18%,证明了该模型的有效性。

关键词：多模态情感识别并行卷积交叉注意力

接种行为影响下传染病暴发的早期预警信号研究

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复杂系统与复杂性科学 2024年

作者：王雪晴周芮赵继军青岛大学自动化学院

目的本研究通过对接种行为影响下的传染病动态系统进行研究，探究早期预警信号（EWS）在预测疾病重新暴发时的表现。方法建立考虑接种行为的传染病模型，并使用模型仿真数据计算不同统计指标作为EWS，包括自相关系数、方差、均值、增... 详细信息

目的本研究通过对接种行为影响下的传染病动态系统进行研究，探究早期预警信号（EWS）在预测疾病重新暴发时的表现。方法建立考虑接种行为的传染病模型，并使用模型仿真数据计算不同统计指标作为EWS，包括自相关系数、方差、均值、增量方差、偏度和残差，再通过ROC曲线评估这些指标的性能。结果自相关系数、方差、均值和增量方差具有较好的性能表现。结论研究结果证明了EWS在检测传染病系统转变时的有效性，并对传染病暴发的早期预警信号研究具有一定的意义。

关键词：早期预警信号传染病重新暴发人群接种行为

多智能体系统的分布式快速有限时间二分跟踪一致性

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控制与决策 2024年第10期39卷 3289-3296页

作者：王志超刘开恩纪志坚赵美林青岛大学数学与统计学院山东青岛266071 青岛大学自动化学院山东青岛266071

研究带有不确定扰动的一阶非线性多智能体系统的分布式快速有限时间二分跟踪一致性问题,其中领导者具有所有跟随者都未知的外部输入.基于全局有限时间稳定性理论、代数图论和变量变换,提出并分析一种静态分布式非光滑协议,证明在含扰动... 详细信息

研究带有不确定扰动的一阶非线性多智能体系统的分布式快速有限时间二分跟踪一致性问题,其中领导者具有所有跟随者都未知的外部输入.基于全局有限时间稳定性理论、代数图论和变量变换,提出并分析一种静态分布式非光滑协议,证明在含扰动的非线性多智能体系统中,所有跟随者能在有限时间内快速地跟踪上时变的期望状态.该协议的局限性是控制增益会依赖于某些全局信息,如Laplacian矩阵的谱.为了消除这一限制,进一步设计一种自适应分布式协议.理论分析表明,所考虑的多智能体系统在控制增益不依赖于全局信息的前提下同样能实现快速有限时间二分跟踪一致性.最后通过两个仿真实例验证所提算法的可行性和有效性.

关键词：二分一致性非线性多智能体系统自适应控制动态领导者有限时间控制不确定扰动

漂浮式光伏平台组合系泊系统建模与稳定性研究

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太阳能学报 2024年

作者：霍玉前董旭付铭程飞滕刘银华青岛大学机电工程学院青岛大学未来研究院青岛大学智能制造研究中心

基于浮体水动力计算直接时域法和系泊缆静力分析法建立组合系泊系统在外载荷输入下的时域运动方程，采用添加锚链配重块的方式提高主系泊缆的系泊能力，并将主系泊缆作为系统主要位姿控制模块进行深入研究。研究结果表明：采用组合系泊... 详细信息

基于浮体水动力计算直接时域法和系泊缆静力分析法建立组合系泊系统在外载荷输入下的时域运动方程，采用添加锚链配重块的方式提高主系泊缆的系泊能力，并将主系泊缆作为系统主要位姿控制模块进行深入研究。研究结果表明：采用组合系泊的方式使平台边缘受水平牵引力平均降低36.7%；组合系泊系统提供的水平恢复力相比于四点系泊系统平均增加27%，系泊张力平均降低34%，组合系泊在满足浮动平台系泊条件的同时大幅降低了对平台随浪波动特征的影响。

关键词：漂浮式光伏平台系泊结构动力响应耦合数值模型姿态控制工程应用

饱和受限多智能体系统的无模型自适应包容控制

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控制工程 2024年

作者：朱俞霖侯忠生青岛大学自动化学院

针对一类未知异构非仿射非线性多智能体系统，研究了一种无模型自适应包容控制方案。首先，利用紧格式动态线性化技术将跟随者的动力学转化为一个等价的数据模型。其次，在固定拓扑结构下，针对多智能体系统中存在饱和受限的情况，提出... 详细信息

针对一类未知异构非仿射非线性多智能体系统，研究了一种无模型自适应包容控制方案。首先，利用紧格式动态线性化技术将跟随者的动力学转化为一个等价的数据模型。其次，在固定拓扑结构下，针对多智能体系统中存在饱和受限的情况，提出了新的分布式包容控制方案。进一步，该控制方案拓展至切换拓扑结构。并严谨证明了包容误差的有界性。理论结果表明，所提包容控制方案可以保证跟随者的输出收敛到由领导者组成的凸包内。最后，通过数值仿真验证了所提方案的有效性。

关键词：包容控制无模型自适应控制多智能体系统饱和受限

基于YOLOv5目标检测的机械臂精准授粉系统设计与试验

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山东农业大学学报（自然科学版） 2024年第3期55卷 347-355页

作者：丁昊李小光王术波青岛大学自动化学院山东青岛266000 青岛大学智能无人系统研究院山东青岛266000

针对梨花人工授粉劳动强度大、效率低,机械授粉花粉用量大、成本高的问题,本文提出了一种结合YOLO深度目标检测算法和机械臂执行系统实现梨花精准授粉的方案。首先将整个系统拆分为深度相机感知模块、靶标授粉决策模块、机械臂执行模块... 详细信息

针对梨花人工授粉劳动强度大、效率低,机械授粉花粉用量大、成本高的问题,本文提出了一种结合YOLO深度目标检测算法和机械臂执行系统实现梨花精准授粉的方案。首先将整个系统拆分为深度相机感知模块、靶标授粉决策模块、机械臂执行模块,提出机械臂授粉的各模块融合技术路线。然后通过对深度相机和YOLOv5目标检测算法的融合,检测系统输出靶标梨花的三维坐标位置。进一步通过坐标转换将不同坐标系下的坐标统一到机械臂基坐标下,实现将梨花的像素坐标值和深度值转化为梨花在基坐标系下的三维坐标。最后试验部分完成机械臂授粉执行并探究了机械臂授粉系统的准确性。结果表明,在试验环境下授粉的绝对误差平均值为3.83 mm。

关键词：梨花授粉靶标梨花识别机械臂控制深度相机

基于原型修正的小样本半监督语义图像翻译算法

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计算机科学 2024年第8期51卷 224-231页

作者：何知霖顾天昊徐冠华青岛大学自动化学院山东青岛260000 青岛大学智能无人系统研究院山东青岛260000

图像翻译任务是计算机视觉领域一个重要的研究方向,在图像风格化、超分辨率图像生成等视觉领域都有着广泛的应用。针对图像翻译任务中语义信息标注成本高、数据集通常标注困难的问题,提出了一种基于原型修正的小样本语义图像翻译算法,... 详细信息

图像翻译任务是计算机视觉领域一个重要的研究方向,在图像风格化、超分辨率图像生成等视觉领域都有着广泛的应用。针对图像翻译任务中语义信息标注成本高、数据集通常标注困难的问题,提出了一种基于原型修正的小样本语义图像翻译算法,该算法主要包含StyleGAN、语义相似度回归器、pSp编码器模块。首先,为了降低模型对标签图像的依赖,该算法使用StyleGAN预训练模型充当生成器,增加小样本场景下的训练样本数和提升模型生成的多样性。其次,考虑到样本语义类内差异,该算法设计语义相似度回归器对原型进行修正,提升伪标签的准确率,增强模型优化效果。然后,结合标签图像和合成图像的特征图以及原型向量,实现语义信息的循环合成,构建出自监督损失函数以避免语义相似度回归器训练的标签信息需求,并利用伪标签图像对pSp编码器继续进行训练,实现语义图像翻译任务。最后,实验结果验证了所提算法在泛化性能和合成图像的多样性方面均优于经典算法。

关键词：图像翻译原型修正小样本学习对抗生成网络