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时变时延下喷涂机器人双边遥操作位姿控制策略

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机械工程学报 2024年第11期 226-236页

作者：刘亚军訾斌潘敬锋钱森合肥工业大学机械工程学院智能互联系统安徽省实验室

遥操作技术在喷涂示教任务中应用时需要保证主从端机器人位置与姿态的同步。然而，通信时延会带来遥操作系统的不稳定。为此，提出一种在工作空间中喷涂机器人双边遥操作位姿控制策略。分别建立主从端机器人的预测代理模型，通过预测代... 详细信息

遥操作技术在喷涂示教任务中应用时需要保证主从端机器人位置与姿态的同步。然而，通信时延会带来遥操作系统的不稳定。为此，提出一种在工作空间中喷涂机器人双边遥操作位姿控制策略。分别建立主从端机器人的预测代理模型，通过预测代理模型互联降低时间延迟对系统跟踪性能的影响。将主从端受到的外力视为半自主反馈回路的外部激励，并配置了阻尼注入控制器，使遥操作系统实现鲁棒稳定。以PhantomOmni机器人和FrankaPanda机器人分别为主端和从端搭建了遥操作喷涂示教实验平台，并进行控制策略的验证。实验结果表明，该位姿控制策略能够在系统存在时变时延条件下实现自由空间运动时的主从端位置和姿态的同步，以及在从端与环境有接触时实现系统位置和姿态跟踪误差有界以及有效的力反馈。

关键词：喷涂机器人双边遥操作时变时延透明性

基于改进YOLOv8算法的鱼眼图像下行人检测

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计算机科学与探索 2024年

作者：朱玉敏孙光灵缪飞安徽建筑大学电子与信息工程学院合肥工业大学“智能互联系统安徽省实验室”

针对现有目标检测算法在鱼眼图像下行人检测中存在定位不准确、检测精度不足等问题，提出了一种面向鱼眼图像检测的YOLOv8改进算法。该方法通过加入角度参数，设计了ProbIoU-r算法，利用缩放因子调整角度差异对损失的影响，增强模型在... 详细信息

针对现有目标检测算法在鱼眼图像下行人检测中存在定位不准确、检测精度不足等问题，提出了一种面向鱼眼图像检测的YOLOv8改进算法。该方法通过加入角度参数，设计了ProbIoU-r算法，利用缩放因子调整角度差异对损失的影响，增强模型在梯度计算中对边界框角度偏移的关注，解决了原始IoU在旋转目标检测定位不精确、边界框拟合效果差等问题，使YOLOv8网络模型具有更好感知旋转目标的能力。为提高模型对鱼眼图像失真目标的特征提取能力同时提升检测精度，提出以多尺度卷积和注意力机制为分支的Parnet-gcs模块，通过不同卷积核的DWConv提取不同尺度的特征信息，并结合CA和SA模块以增强模型特征表达能力。实验采用公开的鱼眼图像数据集WEPDTOF，改进后算法相比原始YOLOv8s检测精度mAP.5:.95增加了2.3%;相比YOLOv8m算法参数量减少了38.8%，同时精度mAP.5:.95也高出0.5%，说明基于YOLOv8s 改进后的算法能够更好适用于鱼眼图像下行人检测任务。

关键词：目标检测 YOLOv8 注意力机制鱼眼图像

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纺织品车缝线迹分割网络

计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：李鑫崔文婷金帆於全豪余烨路强合肥工业大学电气与自动化工程学院智能互联系统安徽省实验室(合肥工业大学) 合肥工业大学计算机与信息学院

针对织物车缝线缝制工艺多样，造成其种类多、形态不定以及缝线与织物纹理近似性等导致车缝线准确分割困难等问题，提出一个基于多尺度特征的纺织品车缝线迹分割网络. 首先采用融合注意力机制的残差网络提取其位置信息; 然后使用增强... 详细信息

针对织物车缝线缝制工艺多样，造成其种类多、形态不定以及缝线与织物纹理近似性等导致车缝线准确分割困难等问题，提出一个基于多尺度特征的纺织品车缝线迹分割网络. 首先采用融合注意力机制的残差网络提取其位置信息; 然后使用增强特征金字塔模块，充分利用多尺度特征得到预候选区域的语义信息，融合后经过筛选得到车缝线候选区域; 最后经过全卷积网络实现车缝线的分割. 在真实纺织品车缝线数据集SewTrace上进行实验的结果表明，所提网络对纺织品车缝线迹分割的均值平均精度为0.96，计算量为1.5G; 在具有相似特征的公开数据集CrackForest， CRKWH100和Kolektor上与其他同类网络进行实验的结果表明，该网络的均值平均精度分别达到0.85， 0.89和0.89，分割精度和预测速度指标优于其他同类网络，证明其能够有效地提高线形目标分割精度.

关键词：车缝线多尺度特征图像分割注意力机制增强特征金字塔

基于双通道多尺度特征提取和注意力的SAR与多光谱图像融合

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红外技术 2024年第1期46卷 61-73页

作者：种法亭董张玉杨学志曾庆旺合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥230031 工业安全与应急技术安徽省重点实验室安徽合肥230031 智能互联系统安徽省实验室安徽合肥230031

图像融合的根本任务是提取图像特征,由于合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像和多光谱(Multi Spectral,MS)图像存在通道差异,针对现有算法难以充分提取和利用SAR图像的高频细节信息和多光谱图像的低频光谱信息,融合图像存... 详细信息

图像融合的根本任务是提取图像特征,由于合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像和多光谱(Multi Spectral,MS)图像存在通道差异,针对现有算法难以充分提取和利用SAR图像的高频细节信息和多光谱图像的低频光谱信息,融合图像存在细节丢失和光谱失真问题。本文提出了一种基于双通道多尺度特征提取和混合注意力的图像融合算法。首先采用双通道网络提取SAR和多光谱图像的多尺度高频细节特征和低频光谱特征,并连续使用不同空洞率的扩张卷积扩大感受野。然后将提取的特征映射到混合注意力模块中进行特征增强,再将这些增强特征与上采样的多光谱图像叠加。同时构建了基于光谱角度距离的损失函数,可以进一步缓解细节丢失和光谱失真。最后通过解码网络重建图像,得到高分辨率的融合图像。实验结果表明,本文算法达到了领先水平,并且融合图像在细节和光谱上保持了较好的平衡。

关键词： SAR图像融合扩张卷积多尺度提取残差网络注意力机制

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基于步态事件和sEMG的功能性电刺激起始点研究

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2024年第5期47卷 590-595页

作者：邓昌仁陈恩伟张佳峰王勇合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学智能互联系统安徽省实验室安徽合肥230009

足下垂患者步行过程中进行功能性电刺激可以帮助其恢复正常行走能力,而准确确定功能性电刺激的开启时间至关重要。文章针对该问题,利用步行过程中下肢的角速度和表面肌电信号(surface electromyography,sEMG),提出一种以步态事件与肌肉... 详细信息

足下垂患者步行过程中进行功能性电刺激可以帮助其恢复正常行走能力,而准确确定功能性电刺激的开启时间至关重要。文章针对该问题,利用步行过程中下肢的角速度和表面肌电信号(surface electromyography,sEMG),提出一种以步态事件与肌肉动作点之间延时关系为控制策略的足下垂步行过程中功能性电刺激准确开启的方法。根据步态信息和sEMG电信号特征对大腿处的角速度数据进行步态事件划分,试验结果表明步态事件划分得具有良好一致性;利用模糊熵算法对去噪后的sEMG信号进行肌肉运动起始点T muscle的判定,确定T muscle与脚尖离地(toe off,TO)之间的延时时间关系;结合所划分的步态事件特征点,确定电刺激起始点T on。该文为足下垂治疗中功能性电刺激开启时间点的确定提供了一种新的辨识方法。

关键词：步态分析表面肌电信号(sEMG) 模糊熵功能性电刺激起始点足下垂

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多阶段应急物资多目标连续分配问题建模与求解

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计算机工程 2024年

作者：张国富管燕妮苏兆品岳峰智能互联系统安徽省实验室(合肥工业大学) 合肥工业大学计算机与信息学院工业安全与应急技术安徽省重点实验室(合肥工业大学)

大型自然灾害应急物资分配是展开受灾点应急救援的基础，主要研究如何对受自然灾害地点周边的应急物资进行合理的调配以尽快的让应急物资从各个储备站输送到受灾点，保障事故救援的顺利开展。然而，已有研究大都局限于单个阶段的应急物... 详细信息

大型自然灾害应急物资分配是展开受灾点应急救援的基础，主要研究如何对受自然灾害地点周边的应急物资进行合理的调配以尽快的让应急物资从各个储备站输送到受灾点，保障事故救援的顺利开展。然而，已有研究大都局限于单个阶段的应急物资分配，且过于强调应急响应的时效性而忽视了物资消耗的连续性。为此，构建了一种面向多储备站、多种应急物资、多受灾点、多阶段连续分配应急物资的多目标分配模型，并分析推演了满足物资阶段内连续消耗的约束条件，然后基于非支配排序遗传算法和启发式策略设计了一种大型自然灾害应急物资多目标分配算法。最后，通过仿真实验验证了所提方法的有效性。实验结果表明，所提方法同时兼顾了大型自然灾害应急响应的连续性和时效性要求，可为大型自然灾害应急救援提供更多更好的应急物资分配方案。

关键词：应急物资连续分配多目标优化非支配排序遗传算法启发式策略可持续灾害供应链

基于改进的U-Net卷积神经网络的遥感影像水体信息提取方法

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2024年第4期47卷 488-495,515页

作者：宋子俊董张玉张鹏飞张远南合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥230601 工业安全与应急技术安徽省重点实验室安徽合肥230601 合肥工业大学智能互联系统安徽省实验室安徽合肥230601

针对当前遥感影像水体信息提取存在细节水体提取能力较弱、重要特征损失较大的问题,文章提出一种基于改进的U-Net网络实现遥感影像水体信息提取的方法。该方法首先通过引入Resnet残差卷积模块深化传统U-Net网络架构提升特征挖掘能力,并... 详细信息

针对当前遥感影像水体信息提取存在细节水体提取能力较弱、重要特征损失较大的问题,文章提出一种基于改进的U-Net网络实现遥感影像水体信息提取的方法。该方法首先通过引入Resnet残差卷积模块深化传统U-Net网络架构提升特征挖掘能力,并引入Respath残差连接模块减少跳跃连接过程中的语义差距,同时引入PSConv多尺度卷积模块、Eca有效通道注意力机制模块,提高网络特征学习能力,构建PS-Eca-Multiresunet网络模型,弥补传统U-Net网络存在的细节特征提取能力较弱问题。选择“2020年第四届中科星图杯高分遥感图像解译软件大赛”数据集进行实验,结果表明,与传统U-Net网络模型相比,该方法水体提取的平均交并比提高了9.08,像素精度提升了7.4%。改进的网络提取结果能够有效避免阴影影响,提高对细节水体的提取精度,实现遥感影像水体信息的高精度提取。

关键词：水体提取深度学习多尺度卷积有效通道注意力机制 Multiresunet网络

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双层委托代理视角下保障性住房物业治理激励机制

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系统管理学报 2024年

作者：李大海丁涛梁樑合肥工业大学管理学院安徽大学大数据与统计学院智能互联系统安徽省实验室合肥工业大学经济学院

从社区治理结构出发，解释了当前保障性住房物业收费难的问题，提出了新观点并丰富了对该领域的研究范式。利用委托代理理论，对比了保障房和商品房社区物业治理结构上的差异，并提出了两种治理模式下的最佳激励机制。研究结果表明：首... 详细信息

从社区治理结构出发，解释了当前保障性住房物业收费难的问题，提出了新观点并丰富了对该领域的研究范式。利用委托代理理论，对比了保障房和商品房社区物业治理结构上的差异，并提出了两种治理模式下的最佳激励机制。研究结果表明：首先，保障性住房物业治理存在双层委托代理结构。政府既是保障民生的代理人，又是雇佣物业公司的委托人，且需要统筹三方利益。其次，这种“三明治”式的委托代理结构会扭曲保障性住房居民对物业公司的激励，致使居民不愿主动缴纳物业费。最后，政府为统筹自身收益、居民获益以及物业公司的利润，对保障性住房物业治理采取减免和补助是一种三方均衡策略。

关键词：保障性住房物业管理双层委托代理政策执行

基于融合社区检测的复杂协作众包任务分配方法

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计算机应用 2024年

作者：胡林波倪志伟程家乐刘文涛朱旭辉智能互联系统安徽省实验室(合肥工业大学) 过程优化与智能决策教育部重点实验室(合肥工业大学) 合肥工业大学管理学院

针对传统协作众包任务分配中忽视工人协作关联的问题，将工人之间的社交及历史合作关系纳入考虑范畴，提出一种融合社区检测技术的协作众包任务分配方法。首先，利用社区检测算法挖掘众包工人之间潜在的社交关系以形成候选社群；其次，... 详细信息

针对传统协作众包任务分配中忽视工人协作关联的问题，将工人之间的社交及历史合作关系纳入考虑范畴，提出一种融合社区检测技术的协作众包任务分配方法。首先，利用社区检测算法挖掘众包工人之间潜在的社交关系以形成候选社群；其次，对协作度、交互成本和众包任务分配效用等要素进行定义，构建了综合考虑技能覆盖率、信誉度及预算成本的协作众包任务分配模型；再次，引入Piece-Wise混沌映射、柯西分布逆累积函数算子、自适应正切飞行算子及麻雀警戒机制等策略，提出改进沙猫群优化算法TSCSO；最后，利用TSCSO算法对前述模型进行求解。不同规模真实数据集合成的算例实验结果表明，所提方案可使任务分配成功率维持在90%及以上水平，TSCSO算法相较于其他改进智能算法可提升平均20.08%～53.38%的任务分配效用，验证了优化方法在协作众包任务分配问题中的适用性、稳定性和有效性。

关键词：协作众包社区检测协作候选社群任务分配沙猫群优化算法