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基于图像内容理解的判别性类别提示学习

电子学报 2025年

作者：王楠井刘阿建梁凤梅张小梅万军谢珺雷震太原理工大学电子信息工程学院中国科学院自动化研究所

近年来，通过图像与文本的联合表示，基于对比语言-图像预训练（Contrastive Language-Image Pre-training,CLIP）的方法将文本信息作为分类器的权值，在通用图像识别任务中展现出卓越性能.但是现有方法仅单独构建类别文本提示，比如上... 详细信息

近年来，通过图像与文本的联合表示，基于对比语言-图像预训练（Contrastive Language-Image Pre-training,CLIP）的方法将文本信息作为分类器的权值，在通用图像识别任务中展现出卓越性能.但是现有方法仅单独构建类别文本提示，比如上下文优化（Context Optimization,CoOp）和条件上下文优化（Conditional Context Optimization,CoCoOp）等，没有考虑图像的内容语义信息与类别的重要性，限制了模型对图像类别的理解与判别.为了解决上述问题，本文在CLIP的基础上提出了一种新方法：基于图像内容理解的判别性类别提示学习（Discriminative Category Prompt Learning based on image content understanding,DCPL），借助图像中丰富的内容特征来学习文本提示，提高文本提示对类别的判别性.具体来说，DCPL包含提示生成（Prompt Generation,PG）模块和文本监督（Text Supervision,TS）模块.PG模块将图像特征和初始化的查询向量作为输入，通过自注意力机制和交叉注意力机制使输出的文本提示中包含充分的图像语义信息；TS模块将固定的类别提示模板作为监督，为可学习文本提示在类别层面和logits层面注入类别信息，增强了类别的重要性.最后，DCPL在ImageNet、Caltech101和Oxford-Pets等11个公开分类数据集上的16-shots平均准确率达到了81.84%，较以往方法提升0.98%.

关键词：视觉-语言模型图像识别提示调优注意力机制文本监督(TS) 适配器微调 transformer

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基于遥感特征优化的温室大棚语义分割模型

激光与光电子学进展 2025年

作者：李国龙张震丁静王万莉孙何凌邓超安徽理工大学空间信息与测绘工程学院

利用遥感影像精准分割温室大棚，对推动大范围精准农业具有重要意义。然而，现有分割方法常因冗余特征导致过拟合，且对光谱特征的季节性变化缺乏足够鲁棒性。为此，本文提出了RLUNet模型，将ReliefF算法与U-Net结构结合，用于优化特征... 详细信息

利用遥感影像精准分割温室大棚，对推动大范围精准农业具有重要意义。然而，现有分割方法常因冗余特征导致过拟合，且对光谱特征的季节性变化缺乏足够鲁棒性。为此，本文提出了RLUNet模型，将ReliefF算法与U-Net结构结合，用于优化特征选择。该模型通过捕获多尺度的季节性变化特征，并融合浅层光谱与深层语义信息，实现了对温室大棚的精准识别。实验结果表明，RLUNet模型在分割精度、边缘轮廓清晰度和间隙像元识别方面优于基线模型，OA提升了0.06%–1.11%,IoU提升了5.63%–13.41%,F1分数提升了3.05%–10.23%，有效解决了特征冗余问题。同时，基于不同影像的交叉验证，证实了RLUNet模型对光谱特征季节变化的鲁棒性。该方法为温室大棚分割提供了可靠的解决方案，在精准农业中具有巨大的应用潜力。

关键词：遥感影像温室大棚语义分割特征优化 U-Net

人工纳米多孔结构高温超导薄膜红外光响应特性

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激光与光电子学进展 2025年

作者：赵雨辰周佳媛胡卫英席晓莉宋海智西安理工大学自动化与信息工程学院西南技术物理研究所

超导薄膜红外探测器具有高灵敏度、宽响应波段、高响应速度、低噪声、低功耗等一系列特点，是超导材料应用的一个重要方面。人工纳米多孔结构高温超导薄膜不仅具有液氮温区以上的临界温度，并且其超导绝缘相变特性也在红外探测领域有着... 详细信息

超导薄膜红外探测器具有高灵敏度、宽响应波段、高响应速度、低噪声、低功耗等一系列特点，是超导材料应用的一个重要方面。人工纳米多孔结构高温超导薄膜不仅具有液氮温区以上的临界温度，并且其超导绝缘相变特性也在红外探测领域有着潜在的应用价值。为此，本文以铊钡钙铜氧（Tl-2212）和钇钡铜氧（YBCO）这两类高温超导材料为主要对象，研究了人工纳米多孔结构高温超导薄膜红外光响应特性的建模与优化设计。首先,建立了高温超导纳米多孔薄膜的时域有限差分仿真模型，并通过对比分析均匀薄膜和多孔薄膜的光响应，确定了基于等效媒质模型的光响应建模思路;进而，计算了不同厚度薄膜条件下三种等效模型对于光吸收率的等效误差，结果显示Maxwell-Garnett模型在对人工纳米多孔高温超导薄膜进行等效时具有较高的精度；最后，采用粒子群优化算法，对加载光学结构的人工纳米多孔高温超导薄膜背面对光器件在近红外1550nm单一波长和中红外3-5μm宽带的光吸收率进行了优化设计。一方面，与全波仿真结果的良好吻合说明使用Maxwell-Garnett等效模型能够在简化设计过程的同时保证较高的设计准确性；另一方面，当薄膜厚度为30nm时，所设计的背面对光器件结构可使Tl-2212薄膜在1550nm处的光吸收率达97.13%,YBCO薄膜在3000-3797nm波长范围内具有至少80%的光吸收率。上述结果可以为超导薄膜红外探测器的设计提供参考。

关键词：高温超导薄膜人工纳米多孔结构红外光响应特性 Maxwell-Garnett模型高光吸收率

基于K-SVD字典学习的超声流量计回波信号处理方法研究

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电子测量与仪器学报 2025年

作者：潘宁致李跃忠陈佳怡东华理工大学机械与电子工程学院

针对时差法气体超声流量计回波信号易受电路噪声、声学噪声以及环境噪声等外界不可避免的影响，导致回波信号的起点段信号扭曲、信噪比低，而难以精确确定回波信号到达时间点的问题，提出基于K-SVD字典学习降噪的回波信号到达时间点的... 详细信息

针对时差法气体超声流量计回波信号易受电路噪声、声学噪声以及环境噪声等外界不可避免的影响，导致回波信号的起点段信号扭曲、信噪比低，而难以精确确定回波信号到达时间点的问题，提出基于K-SVD字典学习降噪的回波信号到达时间点的精确定位方法，从而提高超声流量计的检测准确度。通过OMP算法将提取到的多组回波信号数据构造成的矩阵进行稀疏表示，再使用SVD完成字典的迭代更新，并通过控制变量法对字典大小和稀疏度两个参数进行优化，训练得到能够自适应提取回波信号特征的最佳字典学习模型，形成完备字典，从而重构回波信号，达到消除信号起始时间段因噪声干扰而导致波形扭曲的目的。在临界流文丘利喷嘴法气体流量标准装置上进行的标定实验结果表明，未处理的回波信号直接使用阈值法定位到达时间点后计算得到的最终流量误差较大，而使用基于K-SVD字典学习降噪处理回波信号后能有效提高定位到达时间点的准确度，从而得到更加准确的流量信息，其中流量的高区示值误差由1.32%降至1.02%，重复度由0.154%降至0.054%;流量的低区示值误差由3.69%降至1.46%，重复度由1.152%降至0.126%，优化后的测量结果达到国家1.0级精度指标要求。

关键词：时差法气体超声流量计回波信号字典学习降噪到达时间点定位

一种适用于嵌入式导电薄层的高阶电磁波混合时域有限差分-时程精细积分法

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电工技术学报 2025年第5期40卷 1333-1343页

作者：马亮马西奎迟明珺向汝朱晓杰电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学) 西安710049 电子信息与生物工程系(米兰理工大学) 米兰20133

应用单一时域数值方法,在面对嵌入式导电薄层一类多尺度问题时,都面临着建模极为困难的挑战。该文提出了一种基于时域有限差分(FDTD)法和高阶时程精细积分(PITD)法的电磁波混合数值方法。该方法对导电薄层外部进行粗网格剖分并应用FDTD... 详细信息

应用单一时域数值方法,在面对嵌入式导电薄层一类多尺度问题时,都面临着建模极为困难的挑战。该文提出了一种基于时域有限差分(FDTD)法和高阶时程精细积分(PITD)法的电磁波混合数值方法。该方法对导电薄层外部进行粗网格剖分并应用FDTD法,而对薄层内部进行一维细网格剖分并应用四阶PITD法,以实现不同网格尺度的同步时间推进。为了实现粗细网格之间的信息交换,在PITD域中引入过渡区域并应用二阶PITD法,通过等效本构参数来更新交界面处的切向电场。分析了该混合算法的数值稳定性和数值反射,并通过典型数值算例验证了所提方法的有效性和准确性。

关键词：时域有限差分法四阶时程精细积分法亚网格技术矩阵指数

基于互相关谱滑动平均的OFDR应变传感精度提升研究

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光学技术 2025年第1期51卷 94-100页

作者：齐青云徐航白清梁昌硕吴璐璇王宇靳宝全太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024 太原理工大学电子信息工程学院山西太原030024

OFDR在长距离大应变传感时易出现相位噪声,使得应变传感精度较差或无法还原真实应变变化。文章采用互相关谱滑动平均方法对OFDR原始互相关谱进行处理以提升应变传感精度。阐述了应变解调干扰噪声产生机理,分析了基于互相关谱滑动平均的O... 详细信息

OFDR在长距离大应变传感时易出现相位噪声,使得应变传感精度较差或无法还原真实应变变化。文章采用互相关谱滑动平均方法对OFDR原始互相关谱进行处理以提升应变传感精度。阐述了应变解调干扰噪声产生机理,分析了基于互相关谱滑动平均的OFDR应变传感精度提升原理,搭建了OFDR应变传感系统,在103.8m传感光纤上进行了实验验证,并讨论了不同大小的滑动平均块对结果的影响。实验结果表明,在扫频范围60nm,滑动平均块大小为1×10时,可在103.8m待测光纤实现空间分辨率为1.33cm,最大值为4000με的应变传感,应变区波长偏移量标准差显著降低。研究证明,互相关谱滑动平均方法可以有效提升OFDR系统应变解调精度。

关键词：光频域反射应变检测互相关谱光纤传感精度提升

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混合智能反射面辅助感通算一体化车联网的联合功率时间分配方法

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电子与信息学报 2025年

作者：束锋张钧豪张旗姚誉卞弘艺王咸鹏海南大学信息与通信工程学院南京理工大学电子工程与光电技术学院

当前车联网(V2X)环境普遍存在频谱资源紧缺和数据传输效率低的问题。该文通过集成感知、通信和计算车联网系统(ISCC-V2X)以提升车辆用户的数据传输能力。ISCC-V2X中采用雷达感知技术帮助次用户接入主用户频谱空洞进行车联网通信，在车... 详细信息

当前车联网(V2X)环境普遍存在频谱资源紧缺和数据传输效率低的问题。该文通过集成感知、通信和计算车联网系统(ISCC-V2X)以提升车辆用户的数据传输能力。ISCC-V2X中采用雷达感知技术帮助次用户接入主用户频谱空洞进行车联网通信，在车辆用户中加入计算单元提升数据传输卸载能力，为了更好地提升车联网通信和计算性能并同时降低系统功耗，在ISCC-V2X中引入混合智能反射面(H-RIS)。该研究从时间和功率资源分配的角度出发，对H-RIS辅助的ISCC-V2X技术进行了深入探讨。该文采用了一种两阶段的优化方法，对功率分配、时间分配和反射元件进行交替优化求解，以找到最佳的优化方案，并通过定义联合吞吐量(JTC)的性能指标来表征次用户的数据传输能力和计算性能。通过仿真实验分析表明，在H-RIS辅助ISCC-V2X场景中存在一种时间功率联合分配的最优策略，能够显著提升次用户的联合吞吐量。

关键词：车联网感知通信计算一体化混合智能反射面联合吞吐量资源分配

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无人机视角下小目标检测算法

激光与光电子学进展 2025年第04期 360-368页

作者：张瑞芳杜伊婷程小辉桂林理工大学广西高校先进制造与自动化技术重点实验室桂林理工大学机械与控制工程学院桂林理工大学信息科学与工程学院

针对无人机航拍图像中存在因背景复杂、尺度变化大、目标密集而导致的小目标检测率较低问题，提出一种新型双向加权多尺度动态无人机视角下小目标检测（BiEO-YOLOv8s）算法。首先，设计全新ODE模块来替代部分C2f模块，使其能更准确、更... 详细信息

针对无人机航拍图像中存在因背景复杂、尺度变化大、目标密集而导致的小目标检测率较低问题，提出一种新型双向加权多尺度动态无人机视角下小目标检测（BiEO-YOLOv8s）算法。首先，设计全新ODE模块来替代部分C2f模块，使其能更准确、更快速、多角度地定位目标特征。然后，设计双向加权多尺度动态颈部网络结构（BiEO-Neck），实现浅层特征与深层特征的深度融合。其次，添加小目标检测头，进一步提升特征提取能力。最后，采用广义交并比边界损失函数来替代原有边界损失函数，以增强边界框的回归性能。在VisDrone数据集上进行实验，与基础模型YOLOv8s相比，平均精度均值提升了6.1百分点，检测速度仅为4.9 ms，整体性能优于其他主流模型。通过在IRTarget数据集上的通用性测试，进一步验证了该算法在不同数据集上的有效性和适应性。所提算法能够高效地完成无人机航拍图像的目标检测任务。

关键词： YOLOv8s ODE BiEO-Neck 小目标检测头 WIoU

云计算环境下多模态异构网络数据安全存储方法

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现代电子技术 2025年第06期 63-67页

作者：李晓静杨秀杰沈阳理工大学信息科学与工程学院

为了快速、准确地存储多模态异构网络数据，提出一种云计算环境下多模态异构网络数据安全存储方法。采用编译套件部署多模态异构网络，利用后端编译模组生成网络的初始化配置，再利用前端编译模组分析与优化网络。针对多模态异构网络，... 详细信息

为了快速、准确地存储多模态异构网络数据，提出一种云计算环境下多模态异构网络数据安全存储方法。采用编译套件部署多模态异构网络，利用后端编译模组生成网络的初始化配置，再利用前端编译模组分析与优化网络。针对多模态异构网络，构建包括客户端、服务器端、云存储服务插件、元数据存储的私有云存储架构。私有云存储架构采用虚拟化加解密方式，运行基于匿名广播加密的数据加密算法，引入拉格朗日插值方法，利用数据对应的会话密钥实现多模态异构网络数据的安全存储。实验结果表明，所提方法能够高效地存储多模态异构网络数据，数据传输的吞吐量高于3 Mb/s，加解密耗时低，存储的完整性高。

关键词：云计算环境多模态异构网络数据安全存储方法匿名广播加密云存储架构