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基于N-Unet视网膜血管分割

计算机应用与软件 2024年第4期41卷 219-223页

作者：田红陈姚节武汉科技大学计算机科学与技术学院湖北武汉430065 智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室湖北武汉430065 冶金工业过程国家级虚拟仿真实验教学中心湖北武汉430065

针对在现阶段视网膜血管分割过程中存在的分支断裂问题,提出一种非局部Unet的模型Non-local Unet(N-Unet)。N-Unet模型保留了编码器-解码器的对称结构,在编码器阶段引入非局部块,使模型在提取特征的过程中关注非局部信息,能更好地捕捉... 详细信息

针对在现阶段视网膜血管分割过程中存在的分支断裂问题,提出一种非局部Unet的模型Non-local Unet(N-Unet)。N-Unet模型保留了编码器-解码器的对称结构,在编码器阶段引入非局部块,使模型在提取特征的过程中关注非局部信息,能更好地捕捉图像中非相邻像素之间的关系。该模型在公开的DRIVE数据集上进行评估,得到的准确性、敏感性、特异性、曲线下面积分别为0.9523、0.8021、0.9743、0.8949。实验结果表明,该方法在解决血管分割过程中的分支断裂问题表现良好,具有研究意义。

关键词： Unet网络 Non-local 血管分割医学图像

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基于混合滤波器的水炮打击目标轨迹预测方法

计算机与数字工程 2024年第3期52卷 886-891页

作者：李福成陈姚节武汉科技大学计算机科学与技术学院武汉430065 冶金工业过程国家级虚拟仿真实验教学中心武汉430065

在智能水炮打击处于运动状态的目标船舶时,射流在空中运动所耗时间会导致打击脱靶问题。针对这种情况,提出一种基于混合滤波器的水炮打击目标轨迹预测方法。该方法首先采集目标跟踪设备的轨迹数据,然后使用轨迹数据训练混合滤波器模型,... 详细信息

在智能水炮打击处于运动状态的目标船舶时,射流在空中运动所耗时间会导致打击脱靶问题。针对这种情况,提出一种基于混合滤波器的水炮打击目标轨迹预测方法。该方法首先采集目标跟踪设备的轨迹数据,然后使用轨迹数据训练混合滤波器模型,最后使用模型实时预测目标轨迹。实验结果表明,在搭建的智能水炮实验环境中,持续预测目标未来0~2s的轨迹,均方误差在0.3025~1.4832之间,预测效果良好,在实际应用中,该方法有效地解决了智能水炮打击运动目标时的脱靶问题。

关键词：智能水炮脱靶修正混合滤波器轨迹预测

基于混合空洞卷积MobileNetV2的实时射流分割

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计算机与数字工程 2024年第8期52卷 2379-2383页

作者：田红林云汉陈姚节武汉科技大学计算机科学与技术学院武汉430065 智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室武汉430065 冶金工业过程国家级虚拟仿真实验教学中心武汉430065

为了实时准确地提取出智能水炮的射流轨迹,使水炮在打击过程中根据目标运动自动调整打击方向,提出了基于混合空洞卷积MobileNetV2的实时射流分割模型。该模型使用轻量级网络MobileNetV2作为基础网络,只采用网络前7层,实现快速实时分割... 详细信息

为了实时准确地提取出智能水炮的射流轨迹,使水炮在打击过程中根据目标运动自动调整打击方向,提出了基于混合空洞卷积MobileNetV2的实时射流分割模型。该模型使用轻量级网络MobileNetV2作为基础网络,只采用网络前7层,实现快速实时分割射流轨迹;添加混合空洞卷积层,采集不同感受野的多尺度语义信息,提高射流轨迹的分割精度;最后结合编码器-解码器的思想,链接MobileNetV2网络输出与混合空洞卷积层的输出,进一步细化分割结果。通过搭建小型智能水炮平台,采集数据集进行实验,实验结果表明,该模型平均交并比达到了0.781 6,分割一帧图片的平均速度为19 ms,在分割精度和分割速度上均取得了较好的表现。

关键词： MobileNetV2 空洞卷积编码器-解码器实时分割智能水炮

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基于布儒斯特定律的宝石折射率的测量

物理实验 2024年第2期44卷 10-13页

作者：董锡杰李钰李恺刘宇鹏刘焱武汉科技大学应用物理系湖北省级物理实验示范中心湖北武汉430065 湖北省冶金工业过程系统科学重点实验室(武汉科技大学) 湖北武汉430065

折射率是天然或人造宝石均具备的特征参量,对于宝石种类和纯度的鉴定具有重要意义.本文基于大学物理实验教学中的布儒斯特定律,设计了无损测量宝石折射率的方案,并搭建了完整的测量和导向装置,实现了对待测样品折射率参量的高精度自动采... 详细信息

折射率是天然或人造宝石均具备的特征参量,对于宝石种类和纯度的鉴定具有重要意义.本文基于大学物理实验教学中的布儒斯特定律,设计了无损测量宝石折射率的方案,并搭建了完整的测量和导向装置,实现了对待测样品折射率参量的高精度自动采集.测量结果表明:利用该装置测定和田玉、钻石样品的折射率值与理论值吻合较好.

关键词：折射率布儒斯特定律无损测量

基于各向异性热导率设置的选区激光熔化成形过程仿真分析

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武汉科技大学学报 2024年第2期47卷 122-128页

作者：张万饶刚陈浩东熊琦王东烁刘昌明武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学机械自动化学院湖北武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室湖北武汉430081

针对选区激光熔化(SLM)工艺下零件中高残余应力问题,同时考虑到打印过程中熔池对流效应,本文通过设置各向异性热导率材料参数,利用有限元方法对Inconel 718合金粉末SLM成形过程中的温度场和应力场进行模拟,分析了基板预热温度对成形件... 详细信息

针对选区激光熔化(SLM)工艺下零件中高残余应力问题,同时考虑到打印过程中熔池对流效应,本文通过设置各向异性热导率材料参数,利用有限元方法对Inconel 718合金粉末SLM成形过程中的温度场和应力场进行模拟,分析了基板预热温度对成形件残余应力的影响。结果表明,选择合适的各向异性热导率增强系数可显著提升温度场的仿真精度,并且越靠近热源中心区域,温度梯度越大;在应力方面,高应力区域集中分布于成形件上表面,最大残余应力位于成形件与基板的交界处,此处易发生开裂变形;采用基板预热方式能改善成形件中残余应力分布,随着预热温度提升,最大残余应力降低,成形件上表面高应力分布区域减小。

关键词：选区激光熔化 Inconel 718合金各向异性热导率熔池尺寸基板预热残余应力仿真分析

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轧钢加热炉内传热过程的数值模拟及节能分析

工业炉 2024年第3期46卷 1-6页

作者：孙义燃桑绍柏陈富文王光阳李亚伟武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室武汉科技大学高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心

建立了钢坯在天然气轧钢加热炉内加热过程的传热模型，分析了钢坯加热情况、天然气消耗量和炉墙散热情况，量化研究了降低炉衬综合导热系数和涂覆红外辐射涂层的节能效果。结果表明，随着炉衬综合导热系数的降低和红外辐射涂层发射率的... 详细信息

建立了钢坯在天然气轧钢加热炉内加热过程的传热模型，分析了钢坯加热情况、天然气消耗量和炉墙散热情况，量化研究了降低炉衬综合导热系数和涂覆红外辐射涂层的节能效果。结果表明，随着炉衬综合导热系数的降低和红外辐射涂层发射率的增加，钢坯升温时间缩短，天然气消耗量减少；将炉衬综合导热系数从0.8 W/（m·K）降至0.4 W/（m·K）、炉膛内壁发射率从0.5增至0.8时，钢坯加热至1 460 K的时间缩短了19.7%，天然气消耗量减少了13.6%。分析认为，在选择低导热系数的轻量化工作层的同时增加近中红外波段高发射率红外辐射涂层是更值得推荐的加热炉节能方式。

关键词：轧钢加热炉节能导热系数红外辐射涂层非稳态数值仿真

基于姿态角的双Kinect数据融合技术及应用

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科学技术与工程 2019年第29期19卷 172-178页

作者：郭同欢陈姚节林玲武汉科技大学计算机学院武汉430065 武汉科技大学智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室武汉430065 武汉科技大学冶金工业过程国家级虚拟仿真实验教学中心武汉430065

针对单个Kinect深度图像传感器在人机交互时的骨骼自遮挡所导致的识别精度问题,提出了基于姿态角的双Kinect数据融合技术。首先,通过两台Kinect采集人体关节的数据信息;并做坐标统一化处理;其次,提出了基于姿态角的骨骼数据融合算法模型... 详细信息

针对单个Kinect深度图像传感器在人机交互时的骨骼自遮挡所导致的识别精度问题,提出了基于姿态角的双Kinect数据融合技术。首先,通过两台Kinect采集人体关节的数据信息;并做坐标统一化处理;其次,提出了基于姿态角的骨骼数据融合算法模型,同时依据Kinect SDK构建标准姿势特征向量集合;随后,根据骨骼活动度分配对应骨骼贡献度大小,进而计算融合后的姿势特征向量集合与标准姿势特征向量集合的余弦和,实时反馈两者姿势的匹配度,实现人体姿势的识别。通过构建数据融合处理平台,并应用于人体姿势识别,验证了该方法在不影响识别速率的前提下,提高了人体姿势识别的精准度。

关键词：姿态角数据融合姿势特征向量人体姿势识别

基于时空域数据融合的Kinect深度图像修复算法

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科学技术与工程 2019年第30期19卷 215-220页

作者：林玲陈姚节郭同欢武汉科技大学计算机学院武汉430065 武汉科技大学智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室武汉430065 武汉科技大学冶金工业过程国家级虚拟仿真实验教学中心武汉430065

针对Kinect传感器获取的深度图像中存在大量噪声以及深度信息缺失导致的空洞问题,提出一种基于时空域数据融合的深度图像修复算法。首先,对配准后的深度图像利用卡尔曼滤波使跳变深度值趋于平稳,并采用阈值分割法得到待修复区域;其次,... 详细信息

针对Kinect传感器获取的深度图像中存在大量噪声以及深度信息缺失导致的空洞问题,提出一种基于时空域数据融合的深度图像修复算法。首先,对配准后的深度图像利用卡尔曼滤波使跳变深度值趋于平稳,并采用阈值分割法得到待修复区域;其次,计算待修复边界所有像素点的时空域置信度,对时空域置信度最大的像素点计算其时域和空域深度数据,并根据时空域置信度为时空数据分配权值进行数据融合,实现像素点的修复;最后,待修复边界改变,迭代执行上一步直至图像修复完成。实验结果表明:与传统修复算法相比,基于时空域数据融合的Kinect深度图像修复算法的深度图峰值信噪比更高、均方根误差更小,图像质量更好。

关键词：时空域置信度时空域数据数据融合深度图像修复

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基于A~*算法优化的无人水面艇路径规划

科学技术与工程 2019年第29期19卷 201-206页

作者：程杰陈姚节刘志峰武汉科技大学计算机科学与技术学院武汉430065 武汉科技大学智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室冶金工业过程国家级虚拟仿真实验教学中心武汉430065

为了解决A^*算法在无人水面艇路径规划中无约束条件导致的安全问题,提出一种对A*算法的搜索优化和平滑优化方法。首先,对电子海图数据中的海洋环境信息进行提取,采用栅格法建立路径搜索空间的海洋环境模型,并使用坐标对栅格统一编号;其... 详细信息

为了解决A^*算法在无人水面艇路径规划中无约束条件导致的安全问题,提出一种对A*算法的搜索优化和平滑优化方法。首先,对电子海图数据中的海洋环境信息进行提取,采用栅格法建立路径搜索空间的海洋环境模型,并使用坐标对栅格统一编号;其次,引入安全距离约束对A^*算法进行搜索优化;最后,通过引入转向角约束,消除冗余节点达到平滑优化的效果。实验结果表明,通过对A*算法的优化处理,提高了无人水面艇路径规划的安全性,满足无人水面艇在复杂环境中全局路径规划的需求。

关键词： A^*算法无人水面艇路径规划栅格法