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多机器人协调调度的贪婪双染色体遗传算法

机械设计与制造 2024年第6期400卷 15-20页

作者：董愫铭佘春华山西工程科技职业大学计算机工程系山西太原030006 铜仁学院贵州铜仁554300

为了减少多分拣机器人系统执行任务的路径长度、实现多机器人系统的协调工作,建立了多分拣机器人系统任务调度的着色旅行商模型,提出了基于贪婪双染色体编码遗传算法的协调调度策略。建立了电商仓库环境的栅格模型,使用三维坐标定义了... 详细信息

为了减少多分拣机器人系统执行任务的路径长度、实现多机器人系统的协调工作,建立了多分拣机器人系统任务调度的着色旅行商模型,提出了基于贪婪双染色体编码遗传算法的协调调度策略。建立了电商仓库环境的栅格模型,使用三维坐标定义了栅格位置和状态。在传统A*算法基础上,将转弯代价引入到代价函数中,减少机器人执行任务过程中的转弯次数,实现了栅格环境下点到点的路径规划。构造了多机器人系统在执行任务过程中的路径冲突判断方法,基于等待策略和局部路径重规划策略给出路径协调方法。设计了10组不同机器人规模和任务规模的仿真实验,经验证在不同任务规模下,贪婪遗传算法获得的路径长度均短于传统遗传算法,且路径长度的差值随着任务规模的增大也越来越大;另外,在不同任务量下贪婪遗传算法规划路径的机器人等待次数和重新规划次数也小于传统遗传算法,验证了贪婪双染色体遗传算法在多机器人系统任务调度与协调中的有效性。

关键词：多机器人系统任务调度与协调贪婪双染色体遗传算法着色旅行商模型

全人教育理念下“三位一体”的课程思政建设路径研究

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科教文汇 2024年第6期 49-53页

作者：孙玉霞付荣华暨南大学计算机系广东广州510632 广州番禺职业技术学院广东广州511483

为了落实立德树人根本任务,针对当前高校课程思政建设中存在的问题,融入全人教育理念,探索研—赛—训“三位一体”的课程思政建设路径,并以工科专业“软件测试与质量保证”课程为例开展思政教学改革与实践,凸显价值引领,优化课程设计,... 详细信息

为了落实立德树人根本任务,针对当前高校课程思政建设中存在的问题,融入全人教育理念,探索研—赛—训“三位一体”的课程思政建设路径,并以工科专业“软件测试与质量保证”课程为例开展思政教学改革与实践,凸显价值引领,优化课程设计,实现科研促学、竞赛促学、实训促学,促使学生德技双修、全面发展。

关键词：课程思政全人教育思政教学

基于电子鼻和电子舌与1D-CNN-LSTM模型的花椒产地快速溯源检测

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传感技术学报 2024年第5期37卷 904-912页

作者：张擎杨晓婧金鑫宁陈立同高文王志强姜春磊山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255000 淄博市工业数字经济发展中心山东淄博255000 烟台黄金职业学院信息工程系山东烟台265401

针对不同产地花椒产品的溯源问题,提出一种基于电子鼻和电子舌结合一维卷积神经网络(One Dimension-Convolutional Neural Networks,1D-CNN)-长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)混合模型的花椒产地快速检测方法。以5个不同产... 详细信息

针对不同产地花椒产品的溯源问题,提出一种基于电子鼻和电子舌结合一维卷积神经网络(One Dimension-Convolutional Neural Networks,1D-CNN)-长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)混合模型的花椒产地快速检测方法。以5个不同产地的花椒为试验对象,采用电子舌和电子鼻分别采集花椒样本的味觉和嗅觉指纹图谱信息,根据信号特点分别设计1D-CNN提取味觉和嗅觉信号中的局部空间特征,然后采用LSTM捕捉信号的时间序列特征,最后采用多层感知机融合两种特征并进行分类识别。实验结果表明,电子鼻与电子舌信息融合对不同产地花椒的分辨准确率优于单一设备,与其他深度模型相比,所提的模型分类准确性更高,其准确率、精确率、召回率、F1分数分别达到99.0%、99.1%、99.0%、0.989。以上研究将为不同产地花椒的快速鉴定提供新的方法,并为其他农产品的产地溯源检测提供新的研究思路。

关键词：传感器信号处理花椒产地溯源电子鼻电子舌特征融合卷积神经网络长短期记忆网络

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图像特征点匹配算法下车辆行驶主动防撞预警

安全与环境学报 2024年

作者：张海民刘训星安徽信息工程学院计算机与软件工程学院宣城职业技术学院信息与财经学院

对于车辆行驶过程中的防撞预警，如果无法识别前车的具体行驶状态，可能使系统反应速度较慢，而不能动态变化调整本车行驶策略，导致无法有效规避潜在碰撞的危险。为了提高车辆在行驶过程中对周围环境的感知能力，防止车辆碰撞事故的发... 详细信息

对于车辆行驶过程中的防撞预警，如果无法识别前车的具体行驶状态，可能使系统反应速度较慢，而不能动态变化调整本车行驶策略，导致无法有效规避潜在碰撞的危险。为了提高车辆在行驶过程中对周围环境的感知能力，防止车辆碰撞事故的发生，提出了图像特征点匹配算法下车辆行驶主动防撞预警方法。通过尺度不变特征转换（Scale-Invariant Feature Transform，SIFT）对采集到的前车图像中的特征点展开提取；利用近似最近邻搜索算法完成特征点的匹配，并将匹配点对从像素坐标系转换到图像坐标系中，以完成对前车的定位；基于单帧静态图像测距方法获得车距，并将前车的行驶状态分为静止、减速、匀速或加速三种状态，计算不同状态下的提醒报警距离和危险报警距离，动态调整本车行驶策略。当车距达到提醒报警距离或危险报警距离时，发出报警，以此实现车辆行驶过程中的主动防撞预警。试验结果表明：利用图像特征点匹配算法下车辆行驶主动防撞预警方法对前车车距展开测量，测量结果与实际车距基本一致，准确度误差在5 cm以内，相较于差异化预警方法和车联网数据预警方法而言可以更精准地测量车距；此外，所提方法的风险系数最大值为0.12，远小于差异化预警方法和车联网数据预警方法的风险系数，证实了该方法的车辆定位准确度高、防撞预警性能强。

关键词：安全工程车辆防撞预警图像特征点匹配尺度不变特征变换(SIFT)算法近似最近邻搜索算法特征点提取

基于多重特征提取和点对应关系的三维点云非刚配准

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图学学报 2024年

作者：吴亦奇何嘉乐张甜甜张德军李艳丽陈壹林中国地质大学(武汉)计算机学院鄂尔多斯职业学院信息工程系智能机器人湖北省重点实验室(武汉工程大学)

提出了一种基于多重特征提取和点对应关系的无监督三维点云非刚配准网络，精确地实现非刚点云间形状相似且点对应关系一致的配准。该网络由多重特征提取、匹配精细化和形状感知注意力模块构成。首先，提取输入的源点云与目标点云的多重... 详细信息

提出了一种基于多重特征提取和点对应关系的无监督三维点云非刚配准网络，精确地实现非刚点云间形状相似且点对应关系一致的配准。该网络由多重特征提取、匹配精细化和形状感知注意力模块构成。首先，提取输入的源点云与目标点云的多重特征，并计算特征之间的相似度获得特征相似度矩阵。随后，将特征相似矩阵输入到网络中的匹配精细化模块中使用软硬匹配结合的方法生成点对应关系矩阵。最后，将目标点云的特征、源点云和点对应关系矩阵输入形状感知注意力模块，得到最终配准结果。通过此方法，配准结果可以同时具有与目标点云的点对应关系和形状相似性。在公共数据集及合成数据集上进行实验，可视化效果及定量结果比较表明该方法可准确获得源点云与目标点云间的点对应关系和形状相似性，有效实现无监督三维点云非刚配准。

关键词：点云非刚配准点对应关系形状感知注意力

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基于视觉的列车轨道缺陷检测综述

智能科学与技术学报 2024年第3期6卷 367-380页

作者：陈天炎韩泽明黄允浒石金进陈德旺福建理工大学交通运输学院福建福州350118 福建船政交通职业学院轨道交通学院福建福州350007 闽江学院计算机与大数据学院福建福州350108

列车轨道缺陷检测对轨道交通安全具有重要意义,但当前人工检测已不能满足复杂繁重的轨道巡检要求。深度学习方法极大地扩展了缺陷检测的手段,为了提高表面缺陷检测的效率与质量,结合轨道缺陷的类型与相关属性,系统分析了当前视觉检测方... 详细信息

列车轨道缺陷检测对轨道交通安全具有重要意义,但当前人工检测已不能满足复杂繁重的轨道巡检要求。深度学习方法极大地扩展了缺陷检测的手段,为了提高表面缺陷检测的效率与质量,结合轨道缺陷的类型与相关属性,系统分析了当前视觉检测方法的变化趋势。详细阐述了轨面及扣件缺陷视觉检测方法,以及与之相关的深度学习方法的基本原理、技术、方法与应用现状,讨论了轨面及扣件缺陷检测方法的理念、应用和意义。最后,对当前研究的轨道缺陷检测领域发展趋势进行分析和总结,首次提出了全自动轨道检修系统的概念,致力于为未来相关研究提供有益的支撑和借鉴。

关键词：轨道交通安全轨道缺陷图像识别深度学习

近红外光谱结合模糊非相关QR分析的生菜储藏时间辨别

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2268-2272页

作者：胡彩平傅兆民许鸿嘉武斌孙俊金陵科技学院计算机工程学院江苏南京211169 江苏大学京江学院江苏镇江212028 滁州职业技术学院信息工程系安徽滁州239000 江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

生菜是人们经常食用的蔬菜之一,生菜的储藏时间是影响生菜新鲜程度的重要因素。所以研究一种简单、快速、非破坏性的生菜储藏时间的鉴别方法是非常必要的。近红外光谱(NIR)分析能快速和准确的获取生菜的近红外光谱,从而实现无损鉴别生... 详细信息

生菜是人们经常食用的蔬菜之一,生菜的储藏时间是影响生菜新鲜程度的重要因素。所以研究一种简单、快速、非破坏性的生菜储藏时间的鉴别方法是非常必要的。近红外光谱(NIR)分析能快速和准确的获取生菜的近红外光谱,从而实现无损鉴别生菜储藏时间。但是生菜的NIR数据中存在噪声信号和冗余信号,为了消除光谱的噪声信号并提取特征信息,提出了一种基于模糊非相关QR分析(FUQRA)的近红外光谱生菜储藏时间鉴别新方法。首先,需要降低原始NIR数据的维数,通过使用主成分分析(PCA)将包含1557个维度的光谱数据降至包含22个维度。然后通过模糊非相关判别转换(FUDT)计算出特征向量,利用特征向量建立鉴别向量矩阵,并进行QR分解,得到最终的鉴别向量矩阵。最后以60个新鲜生菜样本为研究样本,使用K近邻(KNN)方法进行分类,用AntarisⅡ型NIR光谱仪对生菜样品进行近红外光谱检测和数据收集。实验过程中每隔12小时对每个样本进行3次重复检测,将这些数据取平均值作为实验数据。随后利用多元散射校正(MSC)减少近红外光谱中的噪声信号。为了验证所提出方法的有效性,分别将主成分分析(PCA)结合KNN、主成分分析和模糊线性判别分析(FLDA)结合KNN、主成分分析和模糊非相关判别转换(FUDT)结合KNN以及主成分分析和模糊非相关QR分析(FUQRA)结合KNN四种算法分析结果进行比较。将权重指数m的不同取值产生的分类准确率进行比较,选出最合适的权重指数和KNN的参数K:m=2,K=3。最终得到的分类准确率分别为43.33%、96.67%、96.67%和98.33%。可以看出,相比其他三个算法,模糊非相关QR分析可以更好地实现对生菜储藏时间的鉴别。

关键词：近红外光谱模糊线性判别分析模糊非相关判别转换模糊非相关QR分析生菜

高职网页制作课程融入思政元素教学设计与实践——以宿州职业技术学院为例

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宿州教育学院学报 2024年第4期27卷 66-71页

作者：彭耀峰郭锋锋宿州职业技术学院计算机信息系安徽宿州234101

课程思政建设是“三全育人”整体格局下的一项系统工程。文章依据宿州职业技术学院计算机应用技术专业人才培养方案,结合高职学生特点挖掘思政元素,分析网页制作课程思政教学内涵,基于“党史”主题网页的设计案例,自然融入思政元素,运... 详细信息

课程思政建设是“三全育人”整体格局下的一项系统工程。文章依据宿州职业技术学院计算机应用技术专业人才培养方案,结合高职学生特点挖掘思政元素,分析网页制作课程思政教学内涵,基于“党史”主题网页的设计案例,自然融入思政元素,运用列表标签结合丰富的视频、音频、超链接等形式展现党史内容,起到“课程+思政”的协同效应。

关键词：网页制作课程思政教学实践

基于点对特征算法和SVD分解的三维激光点云识别

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：邱云飞于鸿淼王祥辽宁工程技术大学软件学院大连理工大学计算机科学与技术学院

在三维激光点云处理中，由于数据量庞大且点云数据在空间中分布不均，特征提取和匹配的难度显著增大。同时，空间坐标系的不一致性进一步加剧了识别问题的复杂性，使得传统的识别方法面临特征提取不准确、匹配效率低以及识别率低下等问... 详细信息

在三维激光点云处理中，由于数据量庞大且点云数据在空间中分布不均，特征提取和匹配的难度显著增大。同时，空间坐标系的不一致性进一步加剧了识别问题的复杂性，使得传统的识别方法面临特征提取不准确、匹配效率低以及识别率低下等问题。因此，提出基于点对特征算法和SVD分解的三维激光点云识别方法。首先对点云数据实施ISS关键特征点提取，通过SVD分解算法，将待识别ISS关键特征点云与数据库参考点云调整至统一空间坐标系中。结合FPFH描述子与SPFH图，实现关键点云特征点的空间几何特性描述，并将该点云与参考点云中，满足空间最邻近以及FPFH描述子最相似条件的点云数据，划分为一对特征点对。引入球谐函数，通过点对特征的相似度计算，实现三维点云的识别。实验表明，所提方法能够在简化复杂点云数据的同时，保留点云局部ISS关键特征点，通过特征点对相似度分析，实现三维点云数据的有效识别。

关键词： ISS关键特征点提取 SVD分解算法 FPFH描述子 SPFH图球谐函数