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基于图像纹理特征的矿井水灾感知方法

煤炭学报 2019年第9期44卷 2936-2944页

作者：孙继平曹玉超中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院

现有水灾监测报警方法存在着适应性差、误报和漏报率高等问题,难以满足煤矿安全生产需求。为此,提出了基于图像纹理特征的矿井水灾感知方法:在巷道顶部或巷帮、采煤工作面支架等设置摄像机,实时采集采掘工作面和巷道底板图像;通过双树... 详细信息

现有水灾监测报警方法存在着适应性差、误报和漏报率高等问题,难以满足煤矿安全生产需求。为此,提出了基于图像纹理特征的矿井水灾感知方法:在巷道顶部或巷帮、采煤工作面支架等设置摄像机,实时采集采掘工作面和巷道底板图像;通过双树复小波变换,提取水、煤、岩石图像纹理特征,建立水灾图像识别模型;对学习样本进行双树复小波变换,提取1,2级系数,统计其方差与期望值,利用相应的方差与期望值构造泊松分布模型,并估计其各个方向模型的强度参数。对待测样本同样进行双树复小波变换后,利用1,2级系数的方差与期望值构成的模型强度参数向量与样本参数向量进行皮尔逊相似性比较,最终确定待测样本分类。根据水灾图像识别模型,对实时监测的图像进行识别,当分割图像具有水灾纹理特征时,进行水灾报警。采集了水灾模拟实验图像,建立了图像数据库。对所提出的模型编制了相应的实验程序,进行了模型的训练和实验验证。研究了水、煤、岩石在双树复小波域泊松分布下系数统计值的分布规律,并对模型的性能进行了参数化的评估。通过实验验证了基于图像纹理特征的矿井水灾感知方法的可行性。实验表明,基于图像纹理特征的矿井水灾感知方法,识别水灾准确率大于81%。

关键词：矿井水灾水灾感知图像识别图像纹理双树复小波变换

基于OD预测信息的高速公路优化控制系统设计与仿真

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交通运输系统工程与信息 2008年第1期8卷 55-60页

作者：江竹李树彬黄永宣西安交通大学电子与信息工程学院西安710049 山东省科学院自动化研究所济南250014

根据时变的OD预测信息,基于分层递阶的思想,建立了一个新颖的高速公路优化控制系统.控制结构分为三层:网络负荷分配层对长时期内总的交通需求进行预测,提前确定将来排队长度的上界;全局最优控制层预测未来的交通状态,为路网中的各个匝... 详细信息

根据时变的OD预测信息,基于分层递阶的思想,建立了一个新颖的高速公路优化控制系统.控制结构分为三层:网络负荷分配层对长时期内总的交通需求进行预测,提前确定将来排队长度的上界;全局最优控制层预测未来的交通状态,为路网中的各个匝道建立协调约束;局部反馈控制层根据实测的交通条件及全局最优控制层的寻优结果决定匝道调节率.仿真结果表明,控制系统具有良好的动态性能,协调了各个匝道之间的利益,实现了高速路网整体性能的优化.

关键词：高速公路 OD矩阵预测分层递阶优化控制全局最优控制局部反馈控制

复杂水体边界提取的改进正交T-Snake模型

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测绘学报 2015年第6期44卷 670-677页

作者：孟令奎吕琪菲武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079

引入拓扑自适应动态轮廓(T-Snake)模型并进行了改进,设计了合适的能量函数,提出了目标内部岛状空洞引起的拓扑冲突的检测与处理机制,实现了包含河中岛的复杂河流边界的精确提取。针对模型初始轮廓需手动构造的缺点,利用影像分形维数最... 详细信息

引入拓扑自适应动态轮廓(T-Snake)模型并进行了改进,设计了合适的能量函数,提出了目标内部岛状空洞引起的拓扑冲突的检测与处理机制,实现了包含河中岛的复杂河流边界的精确提取。针对模型初始轮廓需手动构造的缺点,利用影像分形维数最小值获取水体内部区域并实现轮廓自动初始化。试验表明,该方法可有效提取水体深凹边界和含河中岛的河流边界,在精度和效率上优于传统Snake和GVF Snake模型。

关键词：拓扑自适应动态轮廓(T-Snake)模型河中岛初始轮廓分形维数边界提取

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基于多尺度通道重校准的乳腺癌病理图像分类

浙江大学学报（工学版） 2020年第7期54卷 1289-1297页

作者：明涛王丹郭继昌李锵天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 天津医科大学总医院病理科天津300052 天津大学微电子学院天津300072

针对乳腺癌病理图像的自动分类问题,提出基于深度学习的分类算法.通道重校准模型是作用于特征通道的注意力模型,可以利用学习到的通道权重对无用特征进行抑制来实现对特征通道的重校准,以达到更高的分类准确率.为了使通道重校准的结果... 详细信息

针对乳腺癌病理图像的自动分类问题,提出基于深度学习的分类算法.通道重校准模型是作用于特征通道的注意力模型,可以利用学习到的通道权重对无用特征进行抑制来实现对特征通道的重校准,以达到更高的分类准确率.为了使通道重校准的结果更加准确,提出多尺度通道重校准模型,设计卷积神经网络msSE-ResNet.多尺度特征通过网络中的最大池化层获得并作为后续通道重校准模型的输入,将不同尺度下学到的通道权重进行融合,可以改善通道重校准的结果.该实验在公开数据集BreaKHis上开展.实验结果表明,该网络对良性/恶性乳腺病理图像分类任务达到88.87%的分类精度,可以对不同放大倍数下获取的病理图像具有较好的鲁棒性.

关键词：乳腺癌病理图像分类深度学习残差网络多尺度特征通道重校准模型

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最小交叉熵图像重建算法

仪器仪表学报 2009年第12期30卷 2574-2579页

作者：王化祥王琦郝魁红天津大学电气与自动化工程学院天津300072 中国民航大学航空自动化学院天津300300

CT技术通过扫描和图像重建算法,获取被检物场断层图像。由于具有非侵入性、可视化等特点,该技术在工业领域获得广泛应用。为了提高CT系统重建图像的分辨率,提出一种信息扩充策略,并以此为基础采用两种最小交叉熵算法——MAP和SMART,对... 详细信息

CT技术通过扫描和图像重建算法,获取被检物场断层图像。由于具有非侵入性、可视化等特点,该技术在工业领域获得广泛应用。为了提高CT系统重建图像的分辨率,提出一种信息扩充策略,并以此为基础采用两种最小交叉熵算法——MAP和SMART,对多相流CT系统进行图像重建。与传统ART算法相比,最小交叉熵算法有效提高了重建图像的分辨率,减少重构图像伪影。仿真和实验结果表明,基于信息扩充的SMART算法不仅改进了重建图像质量,而且提高了实时性。

关键词： CT 图像重建算法信息扩充最小交叉熵

基于Hesse矩阵和多尺度分析的视网膜动静脉血管管径测量方法

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电子与信息学报 2016年第11期38卷 2871-2878页

作者：肖志涛崔宁吴骏耿磊张芳温佳童军刘晓婷杨嵩天津工业大学电子与信息工程学院天津300387

许多全身性疾病会引起视网膜血管管径及动静脉血管管径比例(Arteriolar-to-Venular diameter Ratios,AVR)的变化,因此对视网膜血管管径进行准确的量化分析对病情诊断具有重要的意义。该文提出一种视网膜动静脉血管管径及AVR的自动测量... 详细信息

许多全身性疾病会引起视网膜血管管径及动静脉血管管径比例(Arteriolar-to-Venular diameter Ratios,AVR)的变化,因此对视网膜血管管径进行准确的量化分析对病情诊断具有重要的意义。该文提出一种视网膜动静脉血管管径及AVR的自动测量方法。首先,在分割血管网络的基础上,依据Hesse矩阵检测线状结构的优势,结合多尺度分析准确定位血管方向并计算血管管径;然后利用广义回归神经网络(General Regression Neural Network,GRNN)分类器对动静脉血管骨架线上的点进行准确分类;最后计算感兴趣区域(Region Of Interest,ROI)内的AVR。对REVIEW和DRIVE数据库进行实验,验证了所提方法的有效性。

关键词：视网膜血管 Hesse矩阵管径测量广义回归神经网络视网膜血管管径与动静脉管径比

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资源约束下多过程的不确定时间建模与分析

机械工程学报 2010年第4期46卷 169-176页

作者：杜彦华范玉顺北京科技大学机械工程学院北京100083 清华大学自动化系北京100084

由于测量不精确、信息不完备以及信息包含噪声等原因,工作流的时间信息会具有不确定性。针对不确定性情况下工作流时间建模和分析的实际需求,基于可能性理论,给出扩展模糊时间工作流网(Extended fuzzy timing work flownets,EFTWFN)定义... 详细信息

由于测量不精确、信息不完备以及信息包含噪声等原因,工作流的时间信息会具有不确定性。针对不确定性情况下工作流时间建模和分析的实际需求,基于可能性理论,给出扩展模糊时间工作流网(Extended fuzzy timing work flownets,EFTWFN)定义,实现对不确定性时间信息的全面描述。在考虑资源约束情况下,提出一种工作流多过程EFTWFN模型的推理分析方法,将EFTWFN与线性逻辑结合,定义多种变迁间的化简规则,再基于规则逐步化简EFTWFN模型,从而实现对不确定性时间问题的解决。所提出的方法实用性较强,能够有效处理资源约束情况下工作流多过程的定量和定性两方面问题;而且效率较高,可在线性时间复杂度内完成对问题的求解。在某制造企业中的实例应用与仿真验证表明,该方法具有很好的效果。

关键词：资源约束多过程不确定性可能性理论线性逻辑

一种消除周期性毛刺相位误差的互补格雷码双N步相移法

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仪器仪表学报 2024年第3期45卷 198-205页

作者：韩叔桓杨延西张新雨李昕杰西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048 陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室西安710048

互补格雷码双N步相移法因其具有鲁棒性好、检测精度高等特点在条纹投影轮廓术领域成为研究热点。然而,传统互补格雷码双N步相移法存在检测效率低以及未消除周期性毛刺相位误差的问题。针对这些问题,本文对传统互补格雷码双N步相移法进... 详细信息

互补格雷码双N步相移法因其具有鲁棒性好、检测精度高等特点在条纹投影轮廓术领域成为研究热点。然而,传统互补格雷码双N步相移法存在检测效率低以及未消除周期性毛刺相位误差的问题。针对这些问题,本文对传统互补格雷码双N步相移法进行改进消除周期性毛刺相位误差,首先通过相机捕获形变条纹图像并计算出两组截断相位,然后利用两组截断相位的相关性消除检测数据中的相位差、周期性毛刺相位误差,再对两组截断相位进行融合,最后通过互补格雷码相位展开法对融合后的截断相位进行相位展开。实验得出本文方法在检测效率不变的情况下,能有效消除周期性毛刺相位误差,得到高精度展开相位,相比于未消除周期性毛刺相位误差的互补格雷码双N步相移法,本文检测方法精度提高了约24.57%,相比于互补格雷码N步相移法,本文检测方法精度提高了约6.29%。

关键词：双N步相移法展开相位周期性毛刺相位误差互补格雷码

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约束非线性系统理想点多目标安全预测控制

控制理论与应用 2024年第2期41卷 355-363页

作者：何德峰操佩颐岑江晖浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310023

考虑具有状态和控制约束的仿射非线性系统多目标安全控制问题,本文提出一种保证安全和稳定的多目标安全模型预测控制(MOSMPC)策略.首先通过理想点逼近方法解决多个控制目标的冲突问题.其次,利用控制李雅普诺夫障碍函数(CLBF)参数化局部... 详细信息

考虑具有状态和控制约束的仿射非线性系统多目标安全控制问题,本文提出一种保证安全和稳定的多目标安全模型预测控制(MOSMPC)策略.首先通过理想点逼近方法解决多个控制目标的冲突问题.其次,利用控制李雅普诺夫障碍函数(CLBF)参数化局部控制律,并确定系统不安全域.在此基础上,构造非线性系统的参数化双模控制器,减少在线求解模型预测控制(MPC)优化问题的计算量.进一步,应用双模控制原理和CLBF约束,建立MOSMPC策略的递推可行性和闭环系统的渐近稳定性,并保证闭环系统状态避开不安全域.最后,以加热系统的多目标控制为例,验证了本文策略的有效性.

关键词：非线性系统模型预测控制多目标控制安全控制稳定性