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基于姿态约束特征增强的人脸关键点检测算法

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：谢佳邹腊梅钟胜华中科技大学多谱信息智能处理技术全国重点实验室华中科技大学人工智能与自动化学院

为了解决人脸关键点检测中的大姿态问题，并获得精度和计算量的平衡，本文提出了一种基于姿态约束特征增强的三阶段轻量级网络。首先，第一阶段采用轻量级骨干网络；第二阶段提出了基于空间通道感知模块的特征金字塔，帮助模型感知面部... 详细信息

为了解决人脸关键点检测中的大姿态问题，并获得精度和计算量的平衡，本文提出了一种基于姿态约束特征增强的三阶段轻量级网络。首先，第一阶段采用轻量级骨干网络；第二阶段提出了基于空间通道感知模块的特征金字塔，帮助模型感知面部几何关系；第三阶段使用特征加强网络进行特征增强，保持高分辨率表示，有益于提高热图回归的精度。检测头结合坐标回归与热图回归，同时预测热图分数和坐标偏移，帮助提高模型精度。接着，提出了融合数据平衡姿态因子和偏航因子的损失函数进行姿态约束。针对数据平衡姿态因子，首先通过普氏分析法和主成分分析法将样本投影到一维得到姿态系数，接着利用区间占比率和姿态系数即可得到；针对偏航因子，设计了偏航程度计算公式进行计算。最后，实验结果表明本文算法达到了精度与计算量的平衡，并有效地提升了大姿态下的检测精度。

关键词：人脸关键点检测轻量级网络空间通道感知模块特征增强姿态约束

电弧微铸锻复合增材制造GH4169D高温合金的显微组织与力学性能

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金属学报 2024年第5期60卷 681-690页

作者：曾立王桂兰张海鸥翟文正张勇张明波华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074 中国航发北京航空材料研究院北京100095

GH4169D合金作为一种新型的高力学性能和高稳定性的镍基高温合金,在用于制造高性能复杂结构零件方面具有巨大应用价值,但该合金在电弧增材制造中表现出柱状晶粗大、力学性能各向异性等问题。本工作采用电弧微铸锻复合增材制造(hybrid ar... 详细信息

GH4169D合金作为一种新型的高力学性能和高稳定性的镍基高温合金,在用于制造高性能复杂结构零件方面具有巨大应用价值,但该合金在电弧增材制造中表现出柱状晶粗大、力学性能各向异性等问题。本工作采用电弧微铸锻复合增材制造(hybrid arc and micro-rolling additive manufacturing,HARAM)技术成形GH4169D高温合金试块,并制定多种热处理制度对所成形的试块进行热处理。运用OM、SEM、EBSD、EDS、XRD、TEM等手段以及室温拉伸实验对合金的微观组织和力学性能进行观测和分析,并与常规电弧熔丝增材制造(wire and arc additive manufacturing,WAAM)方法成形的GH4169D合金进行对比。结果表明,HARAM技术中同步轧制的“微锻”作用能有效地使合金原本粗大的柱状晶发生“破碎”。与常规WAAM方法相比,采用HARAM技术所成形合金的室温抗拉强度提高(X向提高48 MPa,Z向提高90 MPa),力学性能的各向异性得到有效抑制。均匀化+固溶+双时效热处理有效消除了HARAM技术成形合金中的Laves偏析相,并促进受“微锻”作用的合金组织发生再结晶,使晶粒比未热处理时更为细小均匀,合金的综合力学性能达到最优(抗拉强度和断后延伸率X向为1366 MPa和25.0%,Z向为1354 MPa和24.6%)。

关键词：增材制造电弧微铸锻 GH4169D高温合金热处理显微组织力学性能

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综合孔径微波辐射成像技术发展现状与趋势

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1143-1156页

作者：卢海梁范清彪李鹏飞李一楠严颂华郎量靳榕李青侠湖北珞珈实验室湖北武汉430079 中国空间技术研究院西安分院陕西西安710100 武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 华中科技大学多谱信息处理重点实验室湖北武汉430074

从综合孔径微波辐射成像技术实际需求和技术特点出发,首先简要回顾了综合孔径微波辐射成像技术的整个发展历程;然后,从地球被动微波遥感和目标被动探测两个应用领域较为全面地介绍了综合孔径微波辐射成像技术的发展现状,包括综合孔径微... 详细信息

从综合孔径微波辐射成像技术实际需求和技术特点出发,首先简要回顾了综合孔径微波辐射成像技术的整个发展历程;然后,从地球被动微波遥感和目标被动探测两个应用领域较为全面地介绍了综合孔径微波辐射成像技术的发展现状,包括综合孔径微波辐射成像系统研制和相关重要研究进展等;最后,从高空间分辨率和多手段联合等方面总结了综合孔径微波辐射成像技术的发展趋势。随着综合孔径微波辐射成像技术的发展,其在地球被动微波遥感和目标探测领域将会得到更广泛的应用。

关键词：综合孔径微波辐射被动遥感目标探测高空间分辨率

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光纤陀螺热致漂移分析及算法补偿技术研究

光学学报 2024年第2期44卷 127-134页

作者：冷悦钟胜华中科技大学人工智能与自动化学院湖北武汉430074 多谱信息智能处理技术全国重点实验室湖北武汉430074 华中光电技术研究所武汉光电国家研究中心湖北武汉430223

通过对光纤陀螺温度漂移的剖析推导,分析了温度扰动引起陀螺漂移误差的深层次原因,并结合过程相关性理论,对各个温度项影响因子与光纤陀螺实际输出相关性进行验证分析,提出一种同时考虑温度、温变速率、温度梯度以及三者乘积耦合项的算... 详细信息

通过对光纤陀螺温度漂移的剖析推导,分析了温度扰动引起陀螺漂移误差的深层次原因,并结合过程相关性理论,对各个温度项影响因子与光纤陀螺实际输出相关性进行验证分析,提出一种同时考虑温度、温变速率、温度梯度以及三者乘积耦合项的算法补偿模型。对该模型的补偿效果进行离线补偿验证,结果表明,采用该算法补偿模型能明显抑制光纤陀螺的变温零漂。为了进一步验证该模型的有效性,把离线获得的补偿参数载入陀螺存储器,经过多样本实验测试,补偿后可有效提高光纤陀螺的全变温零偏稳定性,验证了该补偿算法在工程上的可实施性和推广价值。

关键词：光纤光学光纤陀螺 Shupe效应光纤环圈温变速率补偿算法

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红外图像量化影响目标检测性能实验研究

实验室研究与探索 2024年第5期43卷 15-20页

作者：徐文辉钟胜邹旭何顶新华中科技大学人工智能与自动化学院武汉430074 华中科技大学多谱信息智能处理技术全国重点实验室武汉430074

为了研究不同红外图像量化方法对目标检测网络性能影响的差异,将红外图像量化对深度学习目标检测网络性能影响的研究和分析设计成教学实验。实验内容涉及图像处理、模式识别、计算机视觉等多个专业课程。实验过程包括红外图像量化、网... 详细信息

为了研究不同红外图像量化方法对目标检测网络性能影响的差异,将红外图像量化对深度学习目标检测网络性能影响的研究和分析设计成教学实验。实验内容涉及图像处理、模式识别、计算机视觉等多个专业课程。实验过程包括红外图像量化、网络模型训练、测试分析等多个环节,贯穿基于深度学习的高层视觉任务开发全流程。该实验紧跟学科前沿,促进学生科研能力和综合素质的培养。

关键词：红外图像量化目标检测人工智能教研协同

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面向散热性能的多孔结构多尺度等几何拓扑优化

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机械工程学报 2024年第1期60卷 54-64页

作者：黄明喆肖蜜刘喜亮沙伟周冕高亮华中科技大学国家智能设计与数控技术创新中心武汉430074 华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室武汉430074

多孔结构具有轻质、散热快等特点,在航空航天、信息电子等领域应用广泛,提出了一种面向散热性能的多孔结构多尺度等几何拓扑优化方法。在微观尺度,采用水平集函数描述三周期极小曲面点阵的几何构型,构建了Kriging元模型,预测点阵的宏观... 详细信息

多孔结构具有轻质、散热快等特点,在航空航天、信息电子等领域应用广泛,提出了一种面向散热性能的多孔结构多尺度等几何拓扑优化方法。在微观尺度,采用水平集函数描述三周期极小曲面点阵的几何构型,构建了Kriging元模型,预测点阵的宏观等效热学属性,从而降低计算成本;在宏观尺度,以最小散热柔度为目标,建立了多孔结构的多尺度拓扑优化模型,引入等几何分析提高了结构性能分析的计算精度,结合等几何映射技术开展了非规则几何结构的多尺度拓扑优化设计,避免了非规则设计域中点阵裁剪导致的几何特征缺损等问题;最后,通过数值算例验证了所提出方法的有效性。结果表明,提出方法可实现非规则几何结构的散热性能优化设计,优化得到的轻质梯度多孔结构具有较好的散热性能,在实际工程中具有广阔的应用前景。

关键词：等几何分析多尺度拓扑优化三周期极小曲面 Kriging元模型散热性能

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基于直接散射光谱的多环境要素激光遥感方法

光电工程 2024年第3期51卷 51-74页

作者：郭圆新梁琨徐杨睿赵延鹏王元庆王蓓华中科技大学电子信息与通信学院湖北武汉430074 多谱信息智能处理技术全国重点实验室湖北武汉430074 武汉工程大学电气信息学院湖北武汉430205

激光雷达以其具有主动发射、高测量精度、良好的实时性和高时空分辨率等特点,在环境要素遥感中发挥着重要作用。直接散射光谱激光雷达可以基于散射光谱与介质环境的耦合关系,通过直接测量能量维度和光谱维度多特征信息诸如能量、频移、... 详细信息

激光雷达以其具有主动发射、高测量精度、良好的实时性和高时空分辨率等特点,在环境要素遥感中发挥着重要作用。直接散射光谱激光雷达可以基于散射光谱与介质环境的耦合关系,通过直接测量能量维度和光谱维度多特征信息诸如能量、频移、线宽等进行多环境要素的反演。文章对近年来直接散射光谱激光雷达在光谱特性研究技术和光谱探测技术两个方面取得的进展进行了归纳分析和总结,主要介绍了基于直接散射光谱的水下和大气多环境要素探测理论和反演模型,以及目前已有的多种直接散射光谱的测量方法。

关键词：激光遥感激光雷达多环境要素探测直接散射光谱

基于各向异性材料插值的点阵散热结构跨尺度拓扑优化

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机械工程学报 2024年第13期60卷 71-80页

作者：肖蜜李奇石高亮沙伟黄明喆华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室武汉430074

点阵结构凭借其轻质、快速散热等特点,广泛应用于信息电子、航空航天等领域,提出了一种基于各向异性材料插值的点阵散热结构跨尺度拓扑优化方法。在微观尺度上,设计了添加连接壁的十字型点阵单胞,保证了相邻单胞的连接性,通过旋转单胞... 详细信息

点阵结构凭借其轻质、快速散热等特点,广泛应用于信息电子、航空航天等领域,提出了一种基于各向异性材料插值的点阵散热结构跨尺度拓扑优化方法。在微观尺度上,设计了添加连接壁的十字型点阵单胞,保证了相邻单胞的连接性,通过旋转单胞使其呈现各向异性的热学属性,并改变其体分比进一步扩大设计空间;在宏观尺度上,以最小化散热柔度为目标、高导热材料体积分数为约束,构建了点阵散热结构拓扑优化模型,基于各向异性材料插值函数快速计算单胞的宏观等效热学属性,同时优化点阵单胞在宏观设计域的分布、点阵单胞的几何参数与旋转角度。最后,结合算例实现了不同边界条件下的点阵散热结构跨尺度拓扑优化。进一步考虑最小化平均温度、最小化温差、最小化最高温度等三类典型热学性能目标,开展跨尺度拓扑优化设计,结果表明提出方法设计的点阵结构具有良好的热学性能。

关键词：跨尺度拓扑优化点阵散热结构各向异性材料插值点阵单胞旋转

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计及故障维修与网络重构的灾后配电网综合调度策略

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1764-1776,I0008页

作者：汪涛武传涛随权陈岑马云聪林湘宁李正天魏繁荣强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074

当前,灾后配电网负荷恢复与故障维修多是独立考虑,缺乏有效联动,且没有合理计及包含故障维修时间及新能源出力的不确定性在内的双重因素影响。为此,提出一种灾后配电网维修恢复联合调度策略。首先,提出灾后配电网两阶段求解框架,第一阶... 详细信息

当前,灾后配电网负荷恢复与故障维修多是独立考虑,缺乏有效联动,且没有合理计及包含故障维修时间及新能源出力的不确定性在内的双重因素影响。为此,提出一种灾后配电网维修恢复联合调度策略。首先,提出灾后配电网两阶段求解框架,第一阶段求解故障维修计划及网络重构问题,第二阶段解决移动式储能系统参与下的灾后配电网源荷协同调度问题。其次,构建移动式储能系统与维修人员的调度模型,量化分析移动式储能系统时空转移模型及能量模型,同时基于维修人员的时空转移特性,建立故障维修及网络重构模型。在此基础上,以恢复运行成本最小化为目标,分别采用离散鲁棒与连续鲁棒处理故障维修时间与新能源出力的不确定性,构建灾后配电网综合调度模型。最后,采用改进IEEE 33节点配电网进行仿真测试。结果表明,所提调度策略能够显著降低负荷失电率,减少停电损失。此外,两阶段算法在显著提升求解速度的同时能够保证求解精度,具有可行性和合理性。

关键词：配电网故障维修网络重构移动式储能系统两阶段求解鲁棒优化

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