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相衬光学相干弹性成像的超分辨应变测量

光学精密工程 2024年第12期32卷 1812-1823页

作者：张展华曹鑫詹伟浩董博谢胜利白玉磊广东工业大学自动化学院广东广州510006

相衬光学相干弹性成像的相位分辨率受限于系统的光源带宽,导致层析应变成像质量低。这严重制约了相衬光学相干弹性成像的实际应用与发展。为此,本文提出一种基于数据驱动的超分辨应变测量方法,以解决相位分辨率受限下的应变重构困难问... 详细信息

相衬光学相干弹性成像的相位分辨率受限于系统的光源带宽,导致层析应变成像质量低。这严重制约了相衬光学相干弹性成像的实际应用与发展。为此,本文提出一种基于数据驱动的超分辨应变测量方法,以解决相位分辨率受限下的应变重构困难问题。首先,根据相衬光学相干弹性成像原理,搭建了层析应变测量模型,用于获取网络训练所需的数据集,解决实际测量过程中超分辨应变标签难以获取的问题。其次,构建深度卷积神经网络,通过带有层析分辨率受限特点的数据驱动方式,让网络学习低分辨相位与高分辨应变之间的映射关系,从而实现相衬光学相干弹性成像的超分辨应变测量。最后,采用数值验证和压缩变形加载实验对本文方法的性能进行验证。实验结果表明本文方法在窄带宽输出下能重构出宽带宽的应变测量效果,并且其信噪比相比于矢量方法和传统应变计算深度神经网络,分别提高了18.4 dB和1.45 dB。本文方法可以突破系统光源的带宽限制,在低分辨相位输入条件下实现超分辨应变测量,从而加快相衬光学相干弹性成像在力学性能表征、内部早期损伤探测等方面的应用前景。

关键词：光学弹性成像相衬技术应变测量深度神经网络超分辨重构

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基于改进ORB的视觉里程计算法

控制与决策 2024年第3期39卷 819-826页

作者：翁剑鸿雷群楼陶杰鲁仁全广东工业大学自动化学院广州510006

ORB-SLAM 2因高斯金字塔离散、量化尺度的因素,易造成尺度量化误差.针对这一缺陷,提出孪生过滤器算法.通过在对数极坐标系下进行描述子构造,减少其量化误差,并在同层金字塔中构造笛卡尔坐标系下孪生描述子,利用该描述子距离实现过滤,从... 详细信息

ORB-SLAM 2因高斯金字塔离散、量化尺度的因素,易造成尺度量化误差.针对这一缺陷,提出孪生过滤器算法.通过在对数极坐标系下进行描述子构造,减少其量化误差,并在同层金字塔中构造笛卡尔坐标系下孪生描述子,利用该描述子距离实现过滤,从而提高特征点的尺度不变性,增强其匹配准确率.同时,针对ORB-SLAM 2的四叉树算法过度追求离散度而忽略特征点质量问题这一情况,提出深度有限四叉树算法.利用特征点提取阈值以及特征点所在金字塔层进行自适应深度阈值设置,减小弱特征点区域的划分次数,从而减少弱特征点提取数目.实验表明,所提出算法能够有效提高特征点离散度、正确匹配特征点数目和匹配精度,具有更高的轨迹精度.

关键词：视觉里程计四叉树算法孪生过滤器离散度 ORB-SLAM 2

考虑信息年龄的无人机辅助智能交通系统计算卸载优化

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 934-943页

作者：钟伟锋黄旭民康嘉文谢胜利广东工业大学自动化学院广州510006

该文考虑无人机(UAV)交通监测与移动边缘计算(MEC)技术结合的智能交通系统。为了保障系统中数据时效性并且降低系统能耗,提出计及信息年龄(AoI)的UAV计算卸载优化方法。首先,建立UAV辅助的MEC系统模型,允许MEC服务器缓存常用的应用程序... 详细信息

该文考虑无人机(UAV)交通监测与移动边缘计算(MEC)技术结合的智能交通系统。为了保障系统中数据时效性并且降低系统能耗,提出计及信息年龄(AoI)的UAV计算卸载优化方法。首先,建立UAV辅助的MEC系统模型,允许MEC服务器缓存常用的应用程序并为UAV提供计算卸载,以支持UAV执行交通监测任务。通过联合优化UAV任务卸载决策、UAV上下行通信带宽分配以及被卸载任务的计算资源分配,最小化所有UAV与MEC服务器的总能耗,同时满足AoI与资源容量等约束条件。其次,系统能耗最小化问题是混合整数非凸优化问题,因此采用离散化和线性化手段,快速获得问题的近似最优解,并设计离散点生成算法来调节近似误差。最后,仿真结果表明,即使对于大型的非凸问题,所提方法也能够快速得到近似最优解,并且可以在不同的任务场景中满足AoI等约束条件,最大限度降低系统能耗。仿真结果验证了所提方法的有效性。

关键词：移动边缘计算智能交通系统无人机信息年龄能耗优化

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面向物联网的SM4轻量级优化实现

电子学报 2024年第6期52卷 1888-1895页

作者：蒲金伟滕亚辉高倾健郑欣徐迎晖广东工业大学自动化学院广东广州510006 广东工业大学集成电路学院广东广州510006

针对物联网芯片中对加密算法低面积、高吞吐率需求的增加,提出了速度优先、面积优先、面积速度权衡的3种SM4轻量级硬件实现方案.面积优先方案中,对线性函数L/L'进行优化实现,减少48位寄存器以及120比特的异或资源的使用;速度优先方案中... 详细信息

针对物联网芯片中对加密算法低面积、高吞吐率需求的增加,提出了速度优先、面积优先、面积速度权衡的3种SM4轻量级硬件实现方案.面积优先方案中,对线性函数L/L'进行优化实现,减少48位寄存器以及120比特的异或资源的使用;速度优先方案中,引入2个新的S盒,实现线性函数L/L'与查找表S盒的合并,从而避免线性函数L/L'的时延;面积速度权衡方案中,合并S盒线性映射、逆线性映射以及线性函数L/L'为一个函数,将加密计算均映射到复合域中进行,减少一个S盒线性映射时延,进一步提高速度.与目前已有方案进行比较,面积优先方案面积减少约5.5%~44.8%以上,仅2371 GE,功耗仅为0.88 mW,最大频率为324 MHz;速度优先方案面积为3061 GE,最大频率提高约9.8%以上,可达549 MHz,吞吐率为439.2 Mbps.

关键词：物联网 SM4 轻量级 S盒优化设计

基于多频段多任务编解码模型的心电图基准点联合检测

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控制理论与应用 2024年第8期41卷 1451-1458页

作者：李磊廖桂鑫蔡瑞涵李珍妮吕俊广东工业大学自动化学院广东广州510006

基准点检测是心电图(ECG)诊断分析的基础.但是, ECG具有波形变异性,且经常受到各种伪迹和噪声的干扰,使得基准点检测精度受限.针对该问题,本文首先构建概率图模型,分析各频带ECG成分与基准点检测任务之间的推断关系.然后,在此概率图模... 详细信息

基准点检测是心电图(ECG)诊断分析的基础.但是, ECG具有波形变异性,且经常受到各种伪迹和噪声的干扰,使得基准点检测精度受限.针对该问题,本文首先构建概率图模型,分析各频带ECG成分与基准点检测任务之间的推断关系.然后,在此概率图模型的启发下提出了一种多频段多任务编解码网络.该网络先分别对不同频段的ECG成分进行一维卷积变换提取特征.然后,通过时域卷积模组学习各频段特征的注意力掩码以抵御噪声.最后,利用多分支关联结构,实现多个ECG基准点的联合检测.在MIT-BIH QT和LUDB数据集上的五重交叉验证实验结果表明:所提方法能够有效地提高ECG基准点的检测精度,达到了当前最优的水平.

关键词：心电图基准点检测编解码模型时域卷积神经网络

基于阻抗匹配的直驱式波浪发电系统滑模功率优化

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太阳能学报 2024年第6期45卷 22-28页

作者：黄逸杨俊华林炳骏吕世强邓存杰广东工业大学自动化学院广州510006

采用传统共振方法控制的直驱式波浪发电系统,不规则激励下可能存在性能下降的问题,为此提出改进阻抗匹配控制策略。基于系统等效电路模型,构造出波浪能最大功率捕获条件;为适应实际运行工况,引入约束处理机制,改变增益调节浮子速度和位... 详细信息

采用传统共振方法控制的直驱式波浪发电系统,不规则激励下可能存在性能下降的问题,为此提出改进阻抗匹配控制策略。基于系统等效电路模型,构造出波浪能最大功率捕获条件;为适应实际运行工况,引入约束处理机制,改变增益调节浮子速度和位移,保证系统安全运行。以激励力、电磁力为未知输入,设计滑模观测器,检测波浪力信息,结合矢量控制策略,控制电机跟踪理想轨迹,实现功率优化控制。仿真结果表明,滑模观测器观测精度高,可在线估计激励力,所提策略能兼顾系统运动状态与输出功率,提升系统波能获取。

关键词：波浪能滑模控制预测阻抗匹配永磁同步直线电机

朋辈榜样教育促进高校学风建设的实践探索——以广东工业大学计算机学院“IT榜样”领航计划为例

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中国科技经济新闻数据库教育 2024年第10期 0168-0171页

作者：骆文君广东工业大学计算机学院广东广州510000

朋辈榜样教育能够发挥榜样示范引领作用,缓解大体量与个性化矛盾,实现学风良性循环,是高校加强学风建设的有效途径和重要抓手。但当前朋辈榜样教育存在朋辈榜样选树的片面性与局限性较为突出、教育的持续性与深度不足、互动性与参与度... 详细信息

朋辈榜样教育能够发挥榜样示范引领作用,缓解大体量与个性化矛盾,实现学风良性循环,是高校加强学风建设的有效途径和重要抓手。但当前朋辈榜样教育存在朋辈榜样选树的片面性与局限性较为突出、教育的持续性与深度不足、互动性与参与度有待提升等问题。对此,本文阐述了广东工业大学计算机学院“IT榜样”领航计划的实施路径、特色亮点和取得成效,以其为高校朋辈榜样教育提供可借鉴参考。

关键词：朋辈榜样高校学风建设

OBE理念下给排水科学与工程专业实验教学体系探讨——以广东工业大学给排水科学与工程专业为例

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教育教学论坛 2024年第8期 147-152页

作者：杜星宋伟王志红广东工业大学土木与交通工程学院广东广州510006

给排水科学与工程专业实验教学是工程教育认证的重要环节,是高校本科教学体系的重要支撑,是培养学生分析问题、解决问题和提高动手能力的重要途径。构建完善的专业实验教学体系是给排水科学与工程专业基于OBE理念提升大学生专业知识和... 详细信息

给排水科学与工程专业实验教学是工程教育认证的重要环节,是高校本科教学体系的重要支撑,是培养学生分析问题、解决问题和提高动手能力的重要途径。构建完善的专业实验教学体系是给排水科学与工程专业基于OBE理念提升大学生专业知识和专业技能的关键途径,且有利于加强对大学生创新意识、创新能力、协助精神的培养。以近三年来广东工业大学给排水科学与工程专业的实验教学改革为例,探讨了地方院校基于OBE理念构建专业实验教学体系的措施。

关键词： OBE理念给排水科学与工程专业实验教学体系改革思路

多源多负荷直流微电网的稳定裕度分析及控制参数优化设计方法

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太阳能学报 2024年第7期45卷 294-302页

作者：陈璟华黄泽杭杨苓陈一谦刘嘉昕叶美婷广东工业大学自动化学院广州510006

为研究多源多负荷参数间的耦合交互对系统稳定运行的影响,该文建立多源多负荷直流微电网的小信号模型,基于系统振荡模态以及参与因子进行电压稳定性分析。在考虑同类参数耦合的系统稳定裕度分析中,发现全新规律为三台电源供电时,源侧线... 详细信息

为研究多源多负荷参数间的耦合交互对系统稳定运行的影响,该文建立多源多负荷直流微电网的小信号模型,基于系统振荡模态以及参与因子进行电压稳定性分析。在考虑同类参数耦合的系统稳定裕度分析中,发现全新规律为三台电源供电时,源侧线路长度采用“两长一短”比“两短一长”时系统稳定裕度更大。在考虑异类参数交互的系统稳定裕度分析中,详细解释了多源中下垂系数和虚拟惯性系数的交互作用。基于多控制参数的耦合交互影响,提出控制参数优化设计方法,实现系统稳定裕度最大,并使多源具有提供较大惯性的能力。最后,实验结果验证了上述分析的正确性。

关键词：微电网 DC-DC变换器稳定性小信号模型参数优化设计