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基于度量学习的跨摄像头运动目标重定位方法研究

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计算机工程与科学 2024年第7期46卷 1256-1268页

作者：康宇史珂豪陈佳艺曹洋许镇义合肥综合性国家科学中心人工智能研究院安徽合肥230088 安徽省工业互联网智能应用与安全工程研究中心安徽马鞍山243023 中国科学技术大学信息科学技术学院安徽合肥230026

近年来,我国柴油车尾气排放污染日趋严重。为了改善大气环境,需要对排放黑烟的柴油车进行监测。然而,在城市交通道路场景下,黑烟柴油车检测经常由于车辆间相互遮挡等因素,难以通过后向视频确定黑烟柴油车身份。此外,柴油车重定位相关数... 详细信息

近年来,我国柴油车尾气排放污染日趋严重。为了改善大气环境,需要对排放黑烟的柴油车进行监测。然而,在城市交通道路场景下,黑烟柴油车检测经常由于车辆间相互遮挡等因素,难以通过后向视频确定黑烟柴油车身份。此外,柴油车重定位相关数据的严重不足导致数据局限性较大。针对以上问题,提出了一种跨摄像头场景下的黑烟柴油车重定位方法。该方法通过引入IBN模块构建特征提取网络,提升网络模型对柴油车图像外观变化的适应性。然后,设计基于豪斯多夫距离度量学习的损失函数对特征差异性进行度量,在优化过程中增加类间距离并降低遮挡样本的影响。最后,构建了多种场景下的柴油车重定位基准数据集,并在该数据集上对所提出的方法进行实验。实验结果表明,所提出的方法取得了83.79%的相对精度,具有较高准确率。

关键词：跨摄像头黑烟车重定位度量学习

基于KFCMSA的(k,l)加权社交网络匿名算法

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计算机应用研究 2023年第10期40卷 3149-3154页

作者：史伟王园园李刚张兴辽宁工业大学电子与信息工程学院辽宁锦州121001 辽宁省工业互联网网络与数据安全重点实验室辽宁锦州121001

图数据隐私保护的研究目前主要集中在简单图,适应范围有限。将权重图数据的隐私保护作为研究对象,可以改善权重图发布之后数据的可用性及有效性。针对在利用聚类匿名化方法处理社交网络数据时,需要增删大量的边和节点,造成严重的数据失... 详细信息

图数据隐私保护的研究目前主要集中在简单图,适应范围有限。将权重图数据的隐私保护作为研究对象,可以改善权重图发布之后数据的可用性及有效性。针对在利用聚类匿名化方法处理社交网络数据时,需要增删大量的边和节点,造成严重的数据失真的问题进行了研究。提出了(k,l)加权社交网络匿名算法KFCMSA(联合k成员模糊聚类和模拟退火),并利用改进的簇划分算法将权重社交网络聚类成不同的簇,对同一簇中节点的边权重进行泛化,使节点满足l多样性。在实现k度匿名的同时有效减少了边的改变量,提高了数据的可用性,实现最优聚类的同时防止了同质性攻击。聚类质量实验和数据可用性分析表明该算法具有较高的性能优势和较高的边保留率。

关键词：社交网络权重图数据隐私保护模糊聚类模拟退火

基于多流高斯概率融合网络的病虫害细粒度识别

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农业工程学报 2020年第13期36卷 148-157页

作者：孔建磊金学波陶治王小艺林森北京工商大学人工智能学院北京100048 国家环境保护食品链污染防治重点实验室北京100048 中国轻工业工业互联网与大数据重点实验室北京100048 北京农业智能装备技术研究中心北京100097

为解决由于现有深度迁移学习无法有效匹配实际农业场景部署应用,而导致大规模、多类别、细粒度的病虫害辨识准确低、泛化鲁棒差等问题,该研究利用农业物联网中多种设备终端获取12.2万张181类病虫害图像,并提出了基于多流概率融合网络MPF... 详细信息

为解决由于现有深度迁移学习无法有效匹配实际农业场景部署应用,而导致大规模、多类别、细粒度的病虫害辨识准确低、泛化鲁棒差等问题,该研究利用农业物联网中多种设备终端获取12.2万张181类病虫害图像,并提出了基于多流概率融合网络MPFN(Multi-stream Gaussian Probability Fusion Network)的病虫害细粒度识别模型。该模型设计多流深度网络并行的细粒度特征提取层,挖掘可区分细微差异的不同级别局部特征表达,经过局部描述特征聚合层和高斯概率融合层的整合优化,发挥多模型融合信息互补及置信耦合的优势,既可以有效区分不同类病虫害的种间微小差异,又可容忍同类病虫害种内明显差异干扰。对比试验表明,该研究MPFN模型对各类病虫害的平均识别准确率达到93.18%,性能优于其他粗粒度及细粒度深度学习方法;而平均单张处理时间为61ms,能够满足农业生产实践中物联网各终端病虫害细粒度图像识别需求,可为智能化病虫害预警防控提供技术应用参考,进而为保障农作物产量和品质安全提供基础。

关键词：农业图像识别病虫害深度神经网络特征聚合高斯概率融合

基于Stackelberg安全博弈的多无人机边境巡逻问题研究

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系统工程理论与实践 2023年第3期43卷 889-909页

作者：雷星胡笑旋王国强罗贺合肥工业大学管理学院合肥230009 过程优化与智能决策教育部重点实验室合肥230009 智能互联系统安徽省实验室合肥230009

无人机技术的发展使其在边境巡逻监测任务中承担了重要角色,而无人机续航时间的限制、多类型的越境方以及越境方的观测行为等现实因素对无人机巡逻策略的制定提出了新的难题.针对上述问题,首先构建了由多架无人机构成的巡逻方和多个越... 详细信息

无人机技术的发展使其在边境巡逻监测任务中承担了重要角色,而无人机续航时间的限制、多类型的越境方以及越境方的观测行为等现实因素对无人机巡逻策略的制定提出了新的难题.针对上述问题,首先构建了由多架无人机构成的巡逻方和多个越境方之间的Stackelberg安全博弈模型,其中巡逻策略和越境策略是基于所设计的有向图来描述的;进一步证明了巡逻策略与有向图上边际覆盖量之间的等价关系,进而将原博弈模型转化为了有向图最优边际覆盖的线性规划问题,并设计了两阶段映射算法;最后在仿真实验中,通过一个具体实例阐述了边际覆盖量到混合策略的转化过程,并在生成的数据集上从模型求解效率、巡逻策略的有效性和鲁棒性三方面进行了对比实验.实验结果表明转化后的模型能够有效应对指数级规模的巡逻策略给博弈求解带来的计算挑战,且能够给出具有较高质量以及较强鲁棒性的巡逻策略.

关键词： Stackelberg安全博弈无人机边境巡逻非法越境活动线性规划问题

基于图像增强及改进霍夫检测算法的球团粒度检测

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中国冶金 2024年第8期34卷 59-68页

作者：张学锋秦继洋黄刘松龙红明余正伟安徽省工业互联网智能应用与安全工程研究中心安徽马鞍山243032 马鞍山师范高等专科学校计算机与信息工程学院安徽马鞍山243041 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032

为解决球团图像过曝失真及球团粘连难以识别的问题,提出一种改进的对比度限制自适应直方图均衡化方法实现图像增强,并引入多尺度霍夫检测算法实现对球团的有效检测。首先,引入细节保护机制,使用对比度增强函数来调整对比度限制自适应直... 详细信息

为解决球团图像过曝失真及球团粘连难以识别的问题,提出一种改进的对比度限制自适应直方图均衡化方法实现图像增强,并引入多尺度霍夫检测算法实现对球团的有效检测。首先,引入细节保护机制,使用对比度增强函数来调整对比度限制自适应直方图均衡化(CLAHE)的输出结果,从而限制对比度增强的幅度,同时保留图像中更多的细节信息;其次,通过自适应中值滤波对增强图像噪声进行过滤;最后,引入多尺度的霍夫检测算法,解决粘连球团识别问题,实现对球团粒度的准确、实时、高效检测和统计。某钢厂实际应用结果表明,此方法对球团粒度识别的准确度达到94.44%,对合格球团个数的检测准确度可达96.72%,能够达到球团制备工艺的要求,对提高生产效率、降低人工成本、提高球团制备合格率等具有积极作用。

关键词：粒度检测氧化球团图像增强霍夫检测直方图均衡化

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矿山动态协同作业场景无线通信关键技术

煤炭学报 2021年第1期46卷 321-332页

作者：孙彦景霍羽陈岩王博文周家思张晓光徐州市智能安全与应急协同工程研究中心江苏徐州221008 中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221008 中国矿业大学矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室江苏徐州221008

随着智能化装备和工业机器人技术的发展,矿山开采过程逐渐趋向无人/少人化,亟需解决数据的高效连续传输问题,如矿山动态协同作业场景下大量的数据采集和传输、多样的用户设备接入以及低时延的控制操作等。深入剖析了矿山动态协同作业场... 详细信息

随着智能化装备和工业机器人技术的发展,矿山开采过程逐渐趋向无人/少人化,亟需解决数据的高效连续传输问题,如矿山动态协同作业场景下大量的数据采集和传输、多样的用户设备接入以及低时延的控制操作等。深入剖析了矿山动态协同作业场景的通信技术需求、矿山无线通信技术的应用现状与发展趋势,分析了当前矿山无线通信的关键技术瓶颈、相关解决方案及其应用效果。得出分布式多源、多目标动态业务的激增及其并发式的传输是矿山高可靠、低时延多业务交互协同网络所面临的最大问题。如何利用矿山用户、设备群体的协同作业特点和对应的动态业务属性,有针对性地对通信网络的物理信道、物理资源进行管理和分配,则是从根本上有效优化网络可靠性,提高传输效率的关键。为此,提出了多业务属性驱动的矿山动态协同作业场景无线通信模式:在提取矿山非高斯脉冲干扰特征及无线信道空-时-频域统计特性的基础上,面向作业场景深入挖掘业务特性与物理层传输的内在关联,利用超图匹配、图论、博弈论、非正交多址接入等方法,从信道-链路-业务快速多维匹配的角度解决多用户协同交互传输通信链路和信道的匹配、多跳用户链路匹配、多业务QoS要求与链路匹配等快速匹配问题。

关键词：井下通信协同作业业务属性超图匹配资源分配

大量需求点下基于深度Q学习的受损路网抢修队调度

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控制与决策 2022年第12期37卷 3267-3277页

作者：张国富常加远苏兆品沈宇锋合肥工业大学计算机与信息学院合肥230601 合肥工业大学大数据知识工程教育部重点实验室合肥230601 合肥工业大学智能互联系统安徽省实验室合肥230009 合肥工业大学工业安全应急技术安徽省重点实验室合肥230601

受损路网抢修是重特大自然灾害发生后开展应急处置和救援的一个基本前提,主要研究如何对道路抢修队进行合理的调度以快速恢复路网畅通、保障救援队伍和应急物资从出救点及时输送到各需求点.鉴于已有研究在面向大量需求点时往往很难给出... 详细信息

受损路网抢修是重特大自然灾害发生后开展应急处置和救援的一个基本前提,主要研究如何对道路抢修队进行合理的调度以快速恢复路网畅通、保障救援队伍和应急物资从出救点及时输送到各需求点.鉴于已有研究在面向大量需求点时往往很难给出有效的调度策略,首先基于路网模型和马尔科夫决策过程分析抢修队修复受损路网的关键因素,并设计一种双反馈回报函数;然后基于深度Q学习求解抢修队的最优调度策略;最后通过对比实验结果表明,在大量需求点环境下,所提出方法具有较好的稳定性和可靠性,兼顾受损路网的修复效率和运输效率,能够以更少的修复代价令所有需求点可达,为灾后复杂应急场景下的受损路网抢修提供有益的尝试.

关键词：应急处置和救援路网抢修大量需求点抢修队调度双反馈回报函数深度Q学习

基于机器视觉的喷涂机器人轨迹规划与涂装质量检测研究综述

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控制与决策 2023年第1期38卷 1-21页

作者：訾斌徐锋唐锴王宜藩沙炜鹏合肥工业大学机械工程学院合肥230009 合肥工业大学安徽省智能互联系统实验室合肥230009

随着智能喷涂技术的快速发展,机器视觉在喷涂机器人系统中的研究和应用引起广泛关注,合理的喷涂轨迹能保障油漆厚度均匀、减少漆膜缺陷产生,并且融合涂装质量检测技术形成闭环的喷涂系统.鉴于此,针对机器视觉在喷涂机器人轨迹规划与涂... 详细信息

随着智能喷涂技术的快速发展,机器视觉在喷涂机器人系统中的研究和应用引起广泛关注,合理的喷涂轨迹能保障油漆厚度均匀、减少漆膜缺陷产生,并且融合涂装质量检测技术形成闭环的喷涂系统.鉴于此,针对机器视觉在喷涂机器人轨迹规划与涂装质量检测中的研究进行综述.首先,对喷涂系统在现代产品制造中的快速发展所面临的机遇、挑战和机器视觉技术进行介绍;然后,综述基于机器视觉技术的喷涂机器人轨迹规划和涂装质量检测的研究成果,对基于机器视觉的喷涂机器人轨迹规划方法,包括待喷涂工件的三维重建、基于点云数据的喷涂轨迹自动规划和基于视觉伺服的喷涂轨迹补偿进行分析和讨论,并重点介绍机器视觉在涂装质量检测中的应用与研究现状,从数据增强和模型选择两个方面,对不同任务中基于深度学习的涂装质量检测算法性能的改善提供潜在解决方案;最后,总结与展望机器视觉技术在喷涂机器人轨迹规划与涂装质量检测中的研究方法和思路,为喷涂系统朝着智能化、柔性化的方向发展提供参考.

关键词：机器视觉喷涂机器人轨迹规划质量检测深度学习

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基于BN优化SNGAN的自适应音频隐写

计算机学报 2022年第2期45卷 427-440页

作者：岳峰朱慧苏兆品张国富合肥工业大学计算机与信息学院合肥230601 大数据知识工程教育部重点实验室(合肥工业大学) 合肥230601 智能互联系统安徽省实验室(合肥工业大学) 合肥230009 工业安全与应急技术安徽省重点实验室(合肥工业大学) 合肥230601

音频隐写术是将秘密信息(如文本、图像、音频、视频等)隐藏到载体音频中,不仅能够保证秘密信息本身的安全,而且能保证秘密信息传输的安全,已成为信息隐藏领域的研究热点之一.近年来,基于深度学习的音频隐写分析技术能够在充分挖掘隐写... 详细信息

音频隐写术是将秘密信息(如文本、图像、音频、视频等)隐藏到载体音频中,不仅能够保证秘密信息本身的安全,而且能保证秘密信息传输的安全,已成为信息隐藏领域的研究热点之一.近年来,基于深度学习的音频隐写分析技术能够在充分挖掘隐写深度特征的基础上实现高效的隐写检测,导致隐写术的安全性降低,为隐写术带来了新的挑战.不过,生成对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)的迅速发展,为音频隐写提供了一个新的解决思路.但是,现有基于GAN的音频隐写在隐藏容量、不可感知性、抗检测性上很难达到均衡,不能满足实际应用需求.为此,本文在网络结构单元上将批处理归一化与频谱归一化相结合,提出了一种基于优化频谱归一化GAN的自适应音频隐写方法(Batch Normalization optimized Spectral Normalization GAN,BNSNGAN).具体来说,首先设计了一种隐写编码器,基于时域补零法对秘密音频进行预处理,实现了任意长度秘密音频的嵌入,提高了音频隐写的不可感知性;其次设计了一种具有并行结构的隐写提取器,用不同的卷积核进行去卷积,提高了秘密信息提取的准确率;最后设计了一种以交叉熵为损失函数的隐写分析器,提高了音频隐写的抗检测性.对比实验结果表明,通过编码器、提取器和隐写分析器这三个网络的互相学习,本文所提BNSNGAN不仅可以实现任意长度秘密音频的嵌入,具有较高的秘密信息提取率,并且在隐写容量、不可感知性和抗检测性上可以达到一个较好的均衡.

关键词：音频隐写生成对抗网络频谱归一化批处理归一化自适应隐写