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优化算法的编码超表面雷达散射截面缩减设计

激光与光电子学进展 2024年

作者：马涛孙学宏刘丽萍张彦鹏刘洪顺宁夏大学电子与电气工程学院宁夏沙漠信息智能感知重点实验室

超表面技术因其对电磁波控制的高度灵活性而备受瞩目。本文设计了一种适用于太赫兹波段的四叶玫瑰形编码超表面，旨在减少雷达散射截面。利用漫反射理论，超表面单元内置相位差异，形成1比特编码。融合遗传算法与阵列模式，优化超表面... 详细信息

超表面技术因其对电磁波控制的高度灵活性而备受瞩目。本文设计了一种适用于太赫兹波段的四叶玫瑰形编码超表面，旨在减少雷达散射截面。利用漫反射理论，超表面单元内置相位差异，形成1比特编码。融合遗传算法与阵列模式，优化超表面编码排列方式。仿真分析显示，在0.572 1.038 THz频率范围内，可降低超过10dB的雷达散射截面，最高可减至36.5dB。进一步探究斜入射对其性能的影响，在0 45角度内性能保持稳定，与垂直入射相比，不仅没有减弱，反而表现出更加明显的增强效果。这种编码方法的应用，为雷达隐身领域提供了一种简便且高效的解决方案，展现出其广泛的应用潜力。

关键词：优化算法编码超表面雷达散射截面排列方式太赫兹波段隐身

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融合注意力机制的师生网络无监督行人重识别

计算机工程 2024年

作者：陈玉敏车进吴金蔓宁夏大学电子与电气工程学院宁夏大学宁夏沙漠信息智能感知重点实验室

无监督域自适应行人重识别技术致力于将已标记的源域知识转移到未标记的目标域，但由于伪标签噪声和域间隙等问题的存在而十分具有挑战性。对此，提出了一种融合注意力机制的异构师生网络（Heterogeneous Teacher-Student networks with... 详细信息

无监督域自适应行人重识别技术致力于将已标记的源域知识转移到未标记的目标域，但由于伪标签噪声和域间隙等问题的存在而十分具有挑战性。对此，提出了一种融合注意力机制的异构师生网络（Heterogeneous Teacher-Student networks with Attention mechanisms，HTSA）。该网络通过师生模型有效降低伪标签噪声的影响，结合注意力机制关注行人关键信息，滤除无关的背景信息；采用域特定批处理归一化减弱由域间隙带来的性能下降问题；同时采用一种新的数据增强方法，将输入图像沿宽度切割为相同大小的两部分后对每一部分进行独立的随机处理，提升模型的泛化性能。实验结果显示，在 DukeMTMC-reID→MSMT17上的mAP和Rank-1分别达到 40.3%和 71.0%；在Market1501→MSMT17上的mAP和Rank-1分别达到 37.7%和 67.7%，能够体现出本文方法的有效性。

关键词：行人重识别无监督域自适应伪标签噪声注意力机制师生网络

基于轻量化的DeepLabV3+遥感图像地物分割方法

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液晶与显示 2024年第8期39卷 1001-1013页

作者：马静郭中华马志强马小艳李迦龙宁夏大学电子与电气工程学院宁夏银川750021 宁夏大学沙漠信息智能感知重点实验室宁夏银川750021

针对DeepLabV3+在遥感图像地物分割中出现的细节信息丢失、类别不均衡等问题引起的误差,提出一种基于轻量化网络的DeepLabV3+遥感图像地物分割方法。首先,使用MobileNetV2替换原始基准网络中的骨干网络,提高训练效率并减少模型的复杂度... 详细信息

针对DeepLabV3+在遥感图像地物分割中出现的细节信息丢失、类别不均衡等问题引起的误差,提出一种基于轻量化网络的DeepLabV3+遥感图像地物分割方法。首先,使用MobileNetV2替换原始基准网络中的骨干网络,提高训练效率并减少模型的复杂度。其次,增大ASPP结构中空洞卷积的膨胀率,并在ASPP最后一层使用最大池化,有效地捕获不同尺度的上下文信息,同时在ASPP每个分支中引入SE注意力机制,并在提取浅层特征之后引入ECA注意力机制,提高模型对不同类别和细节的感知能力。最后,使用加权的Dice-Focal联合损失函数进行优化,处理类别不均衡的问题。将改进的模型分别在CCF和华为昇腾杯竞赛数据集上进行验证,实验结果表明,本文所提出的方法相较于原始DeepLabV3+模型在两种测试集上的各个指标均有不同程度的提高。其中,mIoU达到了73.47%、63.43%,分别提高了3.24%和15.11%;准确率达到了88.28%、86.47%,分别提高了1.47%和7.83%;F1指数达到了84.29%和77.04%,分别提高了3.86%和13.46%。改进后的DeepLabV3+模型可以更好地解决细节信息丢失和类别不均衡的问题,提高遥感图像地物分割的性能和准确性。

关键词： MobileNetV2 空洞卷积注意力机制损失函数

融合空频信息的多粒度师生网络无监督行人重识别

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计算机工程 2024年

作者：陈玉敏车进杨莹莹宁夏大学电子与电气工程学院宁夏大学宁夏沙漠信息智能感知重点实验室

无监督行人重识别旨在挖掘无标注数据的判别性表示用于行人检索任务。目前，基于伪标签进行训练的无监督行人重识别方法已经取得了瞩目的进展。然而训练过程中引入的噪声和信息利用不完全问题限制了该任务的进一步发展。本文提出了一种... 详细信息

无监督行人重识别旨在挖掘无标注数据的判别性表示用于行人检索任务。目前，基于伪标签进行训练的无监督行人重识别方法已经取得了瞩目的进展。然而训练过程中引入的噪声和信息利用不完全问题限制了该任务的进一步发展。本文提出了一种融合浅层空频信息的多粒度师生网络。首先，同时考虑全局和局部特征并将其集成到聚类对比学习中，丰富特征表示，利用训练好的教师模型指导学生模型快速收敛，减少噪声伪标签的干扰；其次，提出一个新颖的空频信息交互模块，利用网络加深过程中丢失的浅层空间域、频域有用信息；此外，在学生网络的训练过程中采用一种重利用策略，将以往方法中直接丢弃的部分未聚类实例作为难样本重新利用。在Market1501、DukeMTMC-reID和MSMT17三个大型数据集上的mAP结果分别达到87.5%、74.8%和41.9%，证明了本文方法的优越性。

关键词：无监督行人重识别伪标签噪声多粒度特征师生网络空频信息

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多尺度特征融合的图像描述算法

计算机工程与应用 2024年

作者：白雪冰车进吴金蔓宁夏大学前沿交叉学院宁夏大学电子与电气工程学院宁夏大学宁夏沙漠信息智能感知重点实验室

针对现有图像描述算法提取的图像特征信息不全面、编码器和解码器模型不统一的问题，提出了多尺度特征融合的图像描述算法。首先，通过多尺度全局特征提取模块和区域特征提取模块分别得到图像的多尺度全局特征和区域特征，接着通过特征... 详细信息

针对现有图像描述算法提取的图像特征信息不全面、编码器和解码器模型不统一的问题，提出了多尺度特征融合的图像描述算法。首先，通过多尺度全局特征提取模块和区域特征提取模块分别得到图像的多尺度全局特征和区域特征，接着通过特征融合模块获得融合后的视觉特征，然后送入Transformer模型的编码器完成特征编码，最后通过Transformer模型的解码器生成图像描述内容。通过在MS-COCO数据集上进行实验，并且与当前的一些主流算法进行比较，实验结果表明，所提出的算法在CIDEr关键指标上得分为127.2%，比主流算法提高了3.5%，其余指标也有不同程度的提高。同时，消融实验验证了算法的有效性，定性分析表明了所提出算法能够生成更准确更详细的图像描述。

关键词：图像描述多尺度全局特征区域特征 Transformer

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用于多波段的多模式频率可重构天线

传感器与微系统 2024年第3期43卷 92-95,98页

作者：张彦鹏孙学宏刘丽萍袁一杰王艳妮赵灵芝宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021 宁夏大学信息工程学院宁夏银川750021 宁夏大学宁夏沙漠信息智能感知重点实验室宁夏银川750021

为了应对频率可重构模式单一,尺寸偏大,工作频段较窄等问题,基于传统的微带缝隙天线,通过对其进行结构的改造,设计并实现了一种应用于C,S,X,Ku波段的多模式频率可重构微带缝隙天线。天线为叉型结构,分别在3个叉形枝节和微带线之间嵌入PI... 详细信息

为了应对频率可重构模式单一,尺寸偏大,工作频段较窄等问题,基于传统的微带缝隙天线,通过对其进行结构的改造,设计并实现了一种应用于C,S,X,Ku波段的多模式频率可重构微带缝隙天线。天线为叉型结构,分别在3个叉形枝节和微带线之间嵌入PIN二极管,通过控制二极管的导通状态,使天线具有4种不同的模式,分别对应于单频带、双频段、三频段和四频段。此天线尺寸为20mm×22mm,较传统缝隙天线体积减少了20%以上,实现了小型化。天线在工作频点处的最大增益可达5dBi,具有良好的辐射特性。

关键词：微带缝隙天线可重构多模式 PIN二极管紧凑型天线

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基于石墨烯的太赫兹频率调谐天线

传感器与微系统 2024年第4期43卷 104-107页

作者：马雯孙学宏刘丽萍田子陌李一航张彦鹏宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021 宁夏大学信息工程学院宁夏银川750021 宁夏沙漠信息智能感知重点实验室宁夏银川750021

针对传统可调器件无法工作于太赫兹频段的问题,本文利用石墨烯电导率可控性质,设计了一种基于石墨烯的太赫兹频率调谐天线。对4组石墨烯贴片采用两种偏置电压调控方式均实现了天线在太赫兹频段下的频率调谐功能。开关调控方式下,频率调... 详细信息

针对传统可调器件无法工作于太赫兹频段的问题,本文利用石墨烯电导率可控性质,设计了一种基于石墨烯的太赫兹频率调谐天线。对4组石墨烯贴片采用两种偏置电压调控方式均实现了天线在太赫兹频段下的频率调谐功能。开关调控方式下,频率调谐跨度为1.17 THz;微调控方式下,频率调谐范围为2.60~3.67 THz。仿真结果显示,两种调控方式的天线反射系数均小于-15 dB,-10 dB带宽均大于10%,辐射性能优良,说明石墨烯在太赫兹和新材料领域的天线设计中有巨大应用潜力。

关键词：石墨烯太赫兹频率调谐微带天线

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基于卷积神经网络的阅海湖水质指标反演模型构建

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水电能源科学 2024年第7期42卷 48-52页

作者：闫翔郭中华石甜甜王颖李强宁夏大学电子与电气工程学院宁夏银川750021 宁夏大学沙漠信息智能感知重点实验室宁夏银川750021

水质检测对水生态污染治理和环境保护有重要意义。以银川市阅海湖湿地为例,基于Landsat-8影像数据和取样水质参数实测值,首先建立了输入节点数为8、卷积层为2、归一化层、全连接层为16-1和16-8-1、池化层和回归输出层均为1的卷积神经网... 详细信息

水质检测对水生态污染治理和环境保护有重要意义。以银川市阅海湖湿地为例,基于Landsat-8影像数据和取样水质参数实测值,首先建立了输入节点数为8、卷积层为2、归一化层、全连接层为16-1和16-8-1、池化层和回归输出层均为1的卷积神经网络反演模型,对化学需氧量(COD)、氨氮(NH 3-N)、总磷(TP)、总氮(TN)4项水质参数浓度进行反演。其次,选用不同的卷积核、全连接层和优化器进行对比试验。结果表明,卷积模型14适用于COD等浓度值>3 mg/L的水质指标反演,决定系数R 2为0.91;卷积模型10适用于氨氮、总磷、总氮等浓度值范围在3 mg/L以内的水质指标反演,决定系数R^(2)分别为0.95、0.81、0.9;卷积反演模型的反演精度(R^(2),R RMSE)达到(0.91,4.44),优于BP神经网络和传统的水质反演方法。最后,对水质指标COD进行了数据可视化处理,制作卷积神经网络预测COD浓度值热图,结果表明在空间上阅海湖湿地COD污染程度中间水域高于南部和北部水域。

关键词：阅海湖湿地 Landsat-8 卷积神经网络水质反演 COD

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基于Transformer视觉特征融合的图像描述方法

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计算机工程 2024年第8期50卷 229-238页

作者：白雪冰车进吴金蔓陈玉敏宁夏大学前沿交叉学院宁夏中卫755000 宁夏大学宁夏沙漠信息智能感知重点实验室宁夏银川750021 宁夏大学电子与电气工程学院宁夏银川750021

现有图像描述方法只利用区域型视觉特征生成描述语句,忽略了网格型视觉特征的重要性,并且均为两阶段方法,从而影响了图像描述的质量。针对该问题,提出一种基于Transformer视觉特征融合的端到端图像描述方法。首先,在特征提取阶段,利用... 详细信息

现有图像描述方法只利用区域型视觉特征生成描述语句,忽略了网格型视觉特征的重要性,并且均为两阶段方法,从而影响了图像描述的质量。针对该问题,提出一种基于Transformer视觉特征融合的端到端图像描述方法。首先,在特征提取阶段,利用视觉特征提取器提取出区域型视觉特征和网格型视觉特征;其次,在特征融合阶段,通过视觉特征融合模块对区域型视觉特征和网格型视觉特征进行拼接;最后,将所有的视觉特征送入语言生成器中以生成图像描述。该方法各部分均基于Transformer模型实现,实现了一阶段方法。在MS-COCO数据集上的实验结果表明,所提方法能够充分利用区域型视觉特征与网格型视觉特征的优势,BLEU-1、BLEU-4、METEOR、ROUGE-L、CIDEr、SPICE指标分别达到83.1%、41.5%、30.2%、60.1%、140.3%、23.9%,优于目前主流的图像描述方法,能够生成更加准确和丰富的描述语句。

关键词：图像描述区域型视觉特征网格型视觉特征 Transformer模型端到端训练

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