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基于多特征融合和改进SIFT的目标跟踪算法

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郑州大学学报（理学版） 2024年第1期56卷 40-46页

作者：李文举王子杰崔柳上海应用技术大学计算机科学与信息工程学院上海201418

在进行跟踪任务时,当运动目标发生形变或旋转以及受到光照变化或背景干扰时,会发生偏移现象或丢失跟踪目标,从而导致跟踪精度降低。据此,提出基于多特征融合和改进SIFT的目标跟踪算法。在图像的高熵部分进行特征点的提取,并使用哈希算... 详细信息

在进行跟踪任务时,当运动目标发生形变或旋转以及受到光照变化或背景干扰时,会发生偏移现象或丢失跟踪目标,从而导致跟踪精度降低。据此,提出基于多特征融合和改进SIFT的目标跟踪算法。在图像的高熵部分进行特征点的提取,并使用哈希算法将错误匹配的特征点剔除。同时对感知哈希和差异哈希进行改进,将改进后的图像哈希特征、颜色特征和SIFT特征进行融合并应用于跟踪算法。将算法在OTB-100数据集上进行实验,成功率达到了94.3%。

关键词：目标跟踪图像哈希信息熵颜色矩 SIFT

gEdge：基于容器技术的云边协同的异构计算框架

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计算机学报 2024年第8期47卷 1883-1900页

作者：汪沄汤冬劼郭开诚戚正伟管海兵上海交通大学电子信息与电气工程学院

由于按需灵活配置、高可用性、高资源利用率等优点，云计算技术成为过去十年的主流计算范式.随着万物互联时代的到来，单独依赖云计算技术已经无法满足数以亿计的IoT设备及其数据流量的需求.边缘计算可以被看作是云计算的进化，它因5G... 详细信息

由于按需灵活配置、高可用性、高资源利用率等优点，云计算技术成为过去十年的主流计算范式.随着万物互联时代的到来，单独依赖云计算技术已经无法满足数以亿计的IoT设备及其数据流量的需求.边缘计算可以被看作是云计算的进化，它因5G网络和物联网的崛起而诞生.随着云游戏、VR技术以及人工智能技术在日常生活中的广泛运用，对计算资源的需求也在日渐增长.然而，受体积与功耗限制，处于边缘的节点设备算力较弱.本文提出了gEdge：一种基于容器技术的云边协同的异构计算框架.该框架通过GPU虚拟化技术，将云端的物理GPU资源分为多块虚拟GPU资源，按需为边缘节点提供GPU算力资源，并且对用户容器无感知.实验表明，使用gEdge框架使边缘节点使用的容器镜像体积降低了48.8%，容器启动时间降低了35.5%，平均相对运行速度提高了213%.

关键词：图形处理器虚拟化技术容器技术边缘计算云边协同

能量信息深度融合的移动网络架构及其技术挑战

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中国科学：信息科学 2024年第4期54卷 745-757页

作者：周盛孙宇璇姜之源龚杰常征牛志升清华大学电子工程系北京100084 北京交通大学电子信息工程学院北京100044 上海大学通信与信息工程学院上海200444 中山大学计算机学院广州510275 电子科技大学计算机科学与工程学院成都611731

5G的大规模部署伴随着网络能耗呈指数级增长,与此同时,国家提出了"碳达峰"与"碳中和"的"双碳"目标,因此移动网络的节能减排已刻不容缓.然而,一方面随着人工智能等技术的发展,未来6G网络中计算类业务预期将迎来大幅增长;另一方面,实现绿... 详细信息

5G的大规模部署伴随着网络能耗呈指数级增长,与此同时,国家提出了"碳达峰"与"碳中和"的"双碳"目标,因此移动网络的节能减排已刻不容缓.然而,一方面随着人工智能等技术的发展,未来6G网络中计算类业务预期将迎来大幅增长;另一方面,实现绿色低碳需要提升可再生能源的利用率,但绿色新能源供能不稳难以保证服务质量.为应对以上挑战,本文提出一种能量与信息服务深度融合的低碳网络架构,通过构建一个协调异质资源的智能控制面,充分利用并调度移动网络中泛在的算力、通信和储能,在保证6G个性化业务服务质量要求的同时,以期大幅降低网络能耗与碳排放.本文同时还讨论了该架构下的调度机制设计以及可能的未来研究方向.

关键词： 6G 低碳节能通信计算融合绿色能源

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联合结构重参数和YOLOv5的航拍红外目标检测

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电子科技大学学报 2024年第3期53卷 382-389页

作者：邵延华张兴平张晓强楚红雨吴亚东西南科技大学信息工程学院绵阳621010 四川轻化工大学计算机科学与工程学院宜宾644000

无人机进行红外航拍目标检测在交通、农业和军事等方面有着广泛应用。该领域的主要挑战有目标较小、相互遮挡、非刚体形变大以及红外成像纹理信息少、边缘特征弱等。针对以上问题,基于YOLOv5和结构重参数化优化思想,提出了一种针对航拍... 详细信息

无人机进行红外航拍目标检测在交通、农业和军事等方面有着广泛应用。该领域的主要挑战有目标较小、相互遮挡、非刚体形变大以及红外成像纹理信息少、边缘特征弱等。针对以上问题,基于YOLOv5和结构重参数化优化思想,提出了一种针对航拍场景的目标检测模型Rep-YOLO。首先,在主干网络中引入RepVGG模块,提升模型特征提取能力;在模型推理时对RepVGG模块的多分支进行结构重参数化,减少网络分支和结构复杂度。其次,结合数据特征,改进检测网络颈部的路径聚合网络,提升检测算法在机载平台的精度-速度均衡能力。最后,在两个公开红外数据集进行对比实验,表明该算法的有效性。以南航ComNet航拍数据集为例,统计结果显示主要检测指标各类平均精度(mean Average Precision,mAP)提升5.9%,同时参数量和模型大小分别减少约29.7%和23.2%。另外,对Rep-YOLO在典型机载平台Jetson Nano上进行了模型部署验证,为航拍场景的检测算法改进和实际应用提供了可靠的技术支撑。

关键词：深度学习红外图像航拍目标检测 YOLOv5 结构重参数化

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一种铜基逆流连通微通道的沸腾实验研究

工程热物理学报 2024年第7期45卷 2111-2117页

作者：王东玉洪芳军张朝阳上海交通大学机械与动力工程学院工程热物理研究所上海200240 上海交通大学巴黎卓越工程师学院上海200240

两相微通道热沉具有极高的传热性能,是解决小空间、高功率电子器件高热流散热问题的有效解决方案之一。本文设计验证了一种铜基逆流连通微通道,通过建立泵流体两相流体回路系统进行验证两相微通道热沉的和换热均温性能,考察不同流量、... 详细信息

两相微通道热沉具有极高的传热性能,是解决小空间、高功率电子器件高热流散热问题的有效解决方案之一。本文设计验证了一种铜基逆流连通微通道,通过建立泵流体两相流体回路系统进行验证两相微通道热沉的和换热均温性能,考察不同流量、过冷度下的影响规律。实验发现逆流连通微通道在传热性能上的优异表现是主要是因为其能促进相邻通道不同干度流体的掺混,提高流量会提高均温性,而提高过冷度会导致热沉的均温性变差。

关键词：微通道连通沟槽流动沸腾均温性

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正线性约束组合优化问题的非自回归学习求解

中国科学:信息科学 2024年第10期54卷 2368-2384页

作者：汪润中郦洋严骏驰杨小康上海交通大学计算机科学与工程系上海交通大学人工智能教育部重点实验室上海交通大学人工智能学院

组合优化问题的求解是计算机科学、应用数学等学科共同研究的基础性问题.其固有的计算复杂性为精确求解带来了挑战.而采用深度神经网络进行求解已经成为一个前沿的研究方向.本文设计了一种能够求解正线性约束组合优化问题的非自回归式... 详细信息

组合优化问题的求解是计算机科学、应用数学等学科共同研究的基础性问题.其固有的计算复杂性为精确求解带来了挑战.而采用深度神经网络进行求解已经成为一个前沿的研究方向.本文设计了一种能够求解正线性约束组合优化问题的非自回归式神经网络.本文方法的优势在于,正线性约束代表了一大类组合优化问题,突破了现有非自回归网络的通用性瓶颈;与目前常用的自回归网络相比,非自回归网络具有高效性、排列不变性等优势;在神经网络框架中,本文采用的离线无监督学习对标注的需求低,无需求解最优解进行监督训练;本文提出的在线可微分搜索方法显著提升了神经网络求解器的泛化能力.本文在设施布局、最大集合覆盖、旅行商问题等代表性的组合优化问题中验证了非自回归求解器的有效性.特别是在综合考虑求解效率和求解效果时,非自回归网络求解器持平甚至超越了SCIP, Gurobi等开源或者商用的主流传统求解软件.

关键词：组合优化深度学习非自回归网络图神经网络梯度优化

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狭窄通道红细胞跨膜传质特性数值分析

力学学报 2024年第5期56卷 1297-1306页

作者：傅尧王骁龙龚晓波上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院工程力学系上海200240

随着对血液微流动过程的不断探索,红细胞在微通道中的运动微观特性备受关注,利用流体力学特性的低损伤手段调控细胞体积并完成跨膜传药也逐渐成为研究热点.为了分析红细胞在微通道中的传质和力学特性及其影响因素,采用浸入式边界法研究... 详细信息

随着对血液微流动过程的不断探索,红细胞在微通道中的运动微观特性备受关注,利用流体力学特性的低损伤手段调控细胞体积并完成跨膜传药也逐渐成为研究热点.为了分析红细胞在微通道中的传质和力学特性及其影响因素,采用浸入式边界法研究细胞穿越狭窄通道的整个运动过程,并考虑细胞膜表面透水传质效应,完成细胞跨膜传质过程的数值建模,实现对狭窄通道中红细胞跨膜传质过程微观的传质特性数值分析.研究表明,细胞在挤入、排出狭缝的运动过程中,体积先损失、后恢复,在这个过程中,细胞头部和尾部以向外的渗透流出为主,中间部位则以向内的渗透流入为主.文章的研究进一步表明,狭缝挤压过程中的体积净变化是由向内和向外渗透速度的大小差异引起的,而与向内和向外渗透的膜面积差异并无明显关系.对体积变化的影响因素探究后发现,更狭窄的通道和更大的入口出口角均会引起细胞发生更多的体积损失和体积恢复,且出口角的变化会引起细胞体积恢复后所达到的体积稳定值:在固定入口角时,狭缝出口角越大,细胞离开狭缝后的稳定体积越小;细胞的硬度越大、细胞膜通透性(渗透系数)越大,细胞在狭缝中运动过程中的体积损失和体积恢复程度越高.

关键词：红细胞数值模拟跨膜传质浸入式边界法流固相互作用

基于SMPA的半挂车自动泊车运动规划方法研究

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汽车工程 2024年第4期46卷 691-702页

作者：王元民王亚飞秦文刚陈浩刘银华上海理工大学机械工程学院上海200093 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

半挂车辆的非稳定运动学特性为其泊车过程中自主运动规划带来严峻挑战。针对半挂车在多障碍物的静态场景中泊车运动规划算法效率低、结果平滑性差等问题,本文提出了序列式运动规划方法(sequential motion planning algorithm,SMPA)。首... 详细信息

半挂车辆的非稳定运动学特性为其泊车过程中自主运动规划带来严峻挑战。针对半挂车在多障碍物的静态场景中泊车运动规划算法效率低、结果平滑性差等问题,本文提出了序列式运动规划方法(sequential motion planning algorithm,SMPA)。首先,提出了基于二次规划策略和改进双向快速扩展随机树(bidirectional rapidly-exploring random tree algorithm,Bi-RRT)的初始路径生成方法。然后,结合车辆非完整微分约束下的路径节点可行性判别方法研究,提出基于概率的目标偏向采样策略,提高了采样效率。最后,构建了面向车辆系统控制变量连续性的非线性最优化控制模型,解决泊车换向点的对接问题,提高了泊车轨迹平滑性。仿真结果表明,该方法在多障碍物场景中,规划时间相比Hybrid A*和Bi-RRT分别降低了86.71%和21.44%,轨迹质量也更具优越性。

关键词：半挂车自动泊车二次规划改进Bi-RRT 非线性最优化控制模型

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中子衍射应力分析技术及其应用进展

金属学报 2024年第8期60卷 1017-1030页

作者：林皓李建杨钊龙钟圣怡上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 上海交通大学中子科学与技术全国重点实验室上海200240 中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621999 上海交通大学巴黎卓越工程师学院上海200240

中子衍射依托中子源大科学装置,能够非破坏性地获取材料内部微结构的统计信息,是建立物质微观、介观和宏观结构与性能内在联系的重要表征手段,同时也是航空发动机涡轮盘/叶片、反应堆压力容器等重大技术与装备关键部件内部残余应力定量... 详细信息

中子衍射依托中子源大科学装置,能够非破坏性地获取材料内部微结构的统计信息,是建立物质微观、介观和宏观结构与性能内在联系的重要表征手段,同时也是航空发动机涡轮盘/叶片、反应堆压力容器等重大技术与装备关键部件内部残余应力定量无损评价的重要方法。本文简要介绍了中子衍射技术测量原理和基本方法,阐述了该技术在材料基础与前沿探索的研究进展,评述了其在工程构件设计、制造、服役及安全评估中的地位与作用。基于新材料和新工艺开发的共性需求,展望了中子衍射技术跨尺度、多参量分析的开发潜力,及其未来在高通量表征中的发展方向。

关键词：中子衍射残余应力高通量表征服役安全