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基于超材料拓展蜂窝吸波性能设计方法

复合材料学报 2024年第7期41卷 3789-3795页

作者：景致张澎张健郭策安沈阳理工大学研究生院沈阳110158 电磁信息控制与效应全国重点实验室沈阳110035 沈阳理工大学装备工程学院沈阳110158

吸波蜂窝兼备轻质、承载、吸波特点,被广泛用于隐身结构设计,但其存在低频吸波性能相对较弱的问题。本文采用方形开口谐振环(SSRR)单元提出了一种具有电磁波强吸收性能的超材料设计方法,并将其应用于吸波蜂窝电磁性能改性设计,实现了宽... 详细信息

吸波蜂窝兼备轻质、承载、吸波特点,被广泛用于隐身结构设计,但其存在低频吸波性能相对较弱的问题。本文采用方形开口谐振环(SSRR)单元提出了一种具有电磁波强吸收性能的超材料设计方法,并将其应用于吸波蜂窝电磁性能改性设计,实现了宽频吸波性能的显著提升。首先设计SSRR单元,进行了电磁散射特性随单元外形参量变化研究,通过仿真探究了介质层厚度、方环宽度、开口宽度和外框边长这4个主要设计参量对超材料吸波性能的影响,分析了电磁吸收峰出现的频点和强度随单元外形变化的规律,提出了一种具有窄带强吸波特性的方案。然后将方形开口谐振环超材料与吸波蜂窝相结合,提出了一种超材料吸波蜂窝的设计方法。研究发现,所设计的超材料吸波蜂窝相比普通吸波蜂窝在1~10 GHz反射损耗平均提升了4.4 dB,吸波蜂窝的吸波性能得到显著提升。

关键词：吸波蜂窝超材料方形开口谐振环吸收峰反射损耗

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基于多级表征线索注意模型的轻量化抠图方法

控制与决策 2024年第1期39卷 87-94页

作者：刘相良张林丛朱宏博张文波沈阳理工大学信息科学与工程学院沈阳110159

面对主流计算平台对框架轻量化的需求,设计一种基于多任务结构的轻量化抠图框架.将总体任务拆分为两类子任务,其中一类任务用来在语义层面上为高级特征分类,区分前景背景与未知区域的特征;另一类任务用于计算前景与背景图层的线性组合权... 详细信息

面对主流计算平台对框架轻量化的需求,设计一种基于多任务结构的轻量化抠图框架.将总体任务拆分为两类子任务,其中一类任务用来在语义层面上为高级特征分类,区分前景背景与未知区域的特征;另一类任务用于计算前景与背景图层的线性组合权重.通过与特征分类任务共享高级特征网络的权值获得精准的前景特征,再与低级别卷积特征相融合.所提出的模型能够生成精准的抠图掩膜,同时优化卷积神经网络来实现模型轻量化.在Composition 1K数据集上对比不同方法的实验结果:在分辨率为640×640的输入条件下,所提方法比DIM (deep image matting)和AdaMatting (adaptation and matting)方法分别减少19%和81%的空间消耗;对于同样的数据输入,所提方法需要的处理时间只有DIM消耗时间的五分之一.

关键词：数字抠图技术轻量化三分图多任务框架多级表征线索

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吸波涂层应用方案自动寻优方法

材料工程 2024年第8期52卷 219-224页

作者：景致张澎张健沈阳理工大学装备工程学院沈阳110158 电磁信息控制与效应全国重点实验室沈阳110035

在有限质量约束下实现宽频隐身性能最优,是隐身飞机吸波涂层应用方案设计所追求的目标。本文针对多种吸波涂层的最优化分区应用问题开展研究,建立了一套吸波涂层应用方案的自动优化方法。首先,基于时域有限差分法计算模型在不同频率、... 详细信息

在有限质量约束下实现宽频隐身性能最优,是隐身飞机吸波涂层应用方案设计所追求的目标。本文针对多种吸波涂层的最优化分区应用问题开展研究,建立了一套吸波涂层应用方案的自动优化方法。首先,基于时域有限差分法计算模型在不同频率、方位、极化下的电磁场,对各状态电磁场做归一化和加权计算后得到总电磁场。然后,将总电磁场按照特定方向、数量进行分区,并将每个分区分别赋予相应的吸波涂层,采用传输矩阵法计算吸波涂层的反射系数以将吸波涂层的影响叠加到电磁场中。对加载吸波涂层后的总电磁场进行近-远场变换,实现模型雷达散射截面(radar cross section,RCS)的快速计算。基于改进的单纯形法和Karush-Kuhn-Tucker条件建立自动优化方法,以降低RCS或减轻吸波涂层质量为目标函数,优化吸波涂层分区方案。最后,以行波板为例,开展包含3种厚度吸波涂层的应用方案减质优化。结果表明,优化方案相比1.5 mm厚吸波涂层方案可实现吸波涂层减重50%,且行波板RCS均值提高不超过1 dB,优化效果显著。

关键词：隐身吸波涂层自动优化传输矩阵法单纯形法 Karush-Kuhn-Tucker条件

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基于双判别器的GANomaly异常检测方法研究

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电子科技大学学报 2024年第4期53卷 568-575页

作者：刘韵婷谭明晓高宇戴佳霖沈阳理工大学自动化与电气工程学院沈阳110159

在异常检测领域中,生成对抗网络(Generative Adversarial Nets, GAN)和自编码器(Autoencoder, AE)近年来取得了较好的应用效果。然而,现有的基于GAN的异常检测模型普遍存在重构能力差的问题。针对于此,该文提出一种双判别器的GANomaly... 详细信息

在异常检测领域中,生成对抗网络(Generative Adversarial Nets, GAN)和自编码器(Autoencoder, AE)近年来取得了较好的应用效果。然而,现有的基于GAN的异常检测模型普遍存在重构能力差的问题。针对于此,该文提出一种双判别器的GANomaly网络模型,其中,全局判别器用于提高图像的重构能力,局部判别器用于提高在空间层次的编码能力。分别在MvTec数据集和自制轮胎X光图像数据集上对文中所提方法进行验证,实验结果表明,该方法能够有效提升模型的重构能力,降低异常分数阈值,提高异常检测的准确率。

关键词：异常检测深度学习双判别器生成对抗网络

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基于坐标注意力脉冲神经网络的注视估计方法

计量学报 2024年第7期45卷 982-988页

作者：王红霞赵志国沈阳理工大学辽宁沈阳110158

针对传统相机在拍摄人眼运动时易产生动态模糊、时间分辨率低等问题,采用事件相机近眼拍摄构建Spiking-Eye数据集,并提出一种坐标注意力的脉冲神经网络模型(CA-SpikingRepVGG)。模型读取编码后的事件数据,经过带坐标注意力的主干网络进... 详细信息

针对传统相机在拍摄人眼运动时易产生动态模糊、时间分辨率低等问题,采用事件相机近眼拍摄构建Spiking-Eye数据集,并提出一种坐标注意力的脉冲神经网络模型(CA-SpikingRepVGG)。模型读取编码后的事件数据,经过带坐标注意力的主干网络进行特征提取,最后馈入检测头进行检测。实验结果显示:CA-SpikingRepVGG的平均检测精确率R_(P)达到了70.8%,与SpikingVGG-16比较,该模型的R_(P)提高了15.9%,召回率R_(r)提高了14.2%;仅需SpikingDensenet模型1/3的训练时间,比其R_(P)提高1.8%、R_(r)提高0.9%。结果表明:该模型在针对眼球运动这一场景下对人眼的检测追踪能力更强,可以很好地完成注视估计任务。

关键词：机器视觉目标检测脉冲神经网络注视估计坐标注意力召回率事件相机

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25 mm口径引信高过载条件下强度有限元分析

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兵器装备工程学报 2024年第8期45卷 122-128页

作者：冯明龙曾鹏飞郝永平辛思宇陈璐沈阳理工大学机械工程学院沈阳110159 沈阳理工大学辽宁省先进制造技术与装备重点实验室沈阳110159

针对小口径引信的强度安全性问题,完成了高过载条件下引信零部件的强度有限元分析。完成了某型25 mm小口径引信的三维建模、工作原理及其受力情况分析;为实现引信关键零部件的强度有限元分析,确定了引信零部件的材料属性并对模型进行简... 详细信息

针对小口径引信的强度安全性问题,完成了高过载条件下引信零部件的强度有限元分析。完成了某型25 mm小口径引信的三维建模、工作原理及其受力情况分析;为实现引信关键零部件的强度有限元分析,确定了引信零部件的材料属性并对模型进行简化。利用Hyper Mesh进行网格划分、连接关系设置和高过载工作环境(后座过载70000 g和转速过载30000 r/min)搭建。通过有限元计算获得了引信零部件在高过载条件下的应力分布情况、变形情况,仿真分析发现压板和底座所承受的应力最大,分别为87.69 MPa和292.51 MPa。在转速载荷加载时,隔爆机构解除保险,离心转子在离心力的作用下转动44.395°,使传火孔与击针对正,保证了引信的正常工作,引信零部件的强度满足发射安全性要求。

关键词：小口径引信强度高过载有限元分析应力分布

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基于全局补偿注意力机制的战场图像去雾方法

兵工学报 2024年第4期45卷 1344-1353页

作者：林森王金刚高宏伟沈阳理工大学自动化与电气工程学院辽宁沈阳110159

在现代化战争中,广泛利用图像等载体获取信息,但雾天环境下得到的图像不仅影响场景呈现,而且会掩盖重要特征。为提高雾天图像在现代化战争的利用价值,提出一种基于全局补偿注意力机制的战场图像去雾方法。构建全局补偿模块保证输出图像... 详细信息

在现代化战争中,广泛利用图像等载体获取信息,但雾天环境下得到的图像不仅影响场景呈现,而且会掩盖重要特征。为提高雾天图像在现代化战争的利用价值,提出一种基于全局补偿注意力机制的战场图像去雾方法。构建全局补偿模块保证输出图像的完整性,并加入通道下采样恢复清晰图像;使用密集残差模块学习退化图像和清晰图像的非线性映射,同时加入注意力机制提高网络的灵活处理能力;通过提升输入图像的通道数量确保网络充分学习特征信息。实验结果表明,与经典和新颖图像去雾方法比较,所提方法在主观和客观评价上均取得出色成绩,说明该方法将注意力机制和全局补偿模块充分结合,有效缓解了战场图像退化问题,同时注重特征增强,使信息得以完整呈现,具有更优越的性能。

关键词：战场图像去雾全局补偿注意力机制密集残差模块

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结合色彩补偿与双背景光融合的水下图像复原

光学精密工程 2024年第7期32卷 1059-1074页

作者：林森查子月沈阳理工大学自动化与电气工程学院辽宁沈阳110159

针对复杂成像环境下,水下图像存在颜色失真、细节模糊以及对比度低的问题,提出结合色彩补偿与双背景光融合的水下图像复原方法。通过分析光在水中的吸收衰减特性,提出改进的水下成像模型,基于Retinex理论与白平衡算法引入色彩补偿分量,... 详细信息

针对复杂成像环境下,水下图像存在颜色失真、细节模糊以及对比度低的问题,提出结合色彩补偿与双背景光融合的水下图像复原方法。通过分析光在水中的吸收衰减特性,提出改进的水下成像模型,基于Retinex理论与白平衡算法引入色彩补偿分量,降低水体背景颜色影响;根据背景光强度和颜色分布特性,提出双候选背景光融合方法,准确估计全局背景光;不依赖任何水体环境参数,根据背景颜色与散射系数的内在关系,采用引导-高通滤波,优化并增强各通道透射率;最后,逆求解成像模型复原水下图像。实验结果表明,在4个不同的水下数据集上与经典及新颖方法对比,所提方法恢复的图像颜色更自然,纹理细节更丰富清晰;色差值改善幅度达5.4%,UCIQE及FDUM指标提升幅度分别达8.3%和4.5%。所提方法在定性和定量实验中更具优势,能够显著提高水下图像质量。

关键词：水下图像复原色彩补偿背景光融合透射率估计

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基于视觉传达技术的激光成像雷达图像匹配系统

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激光杂志 2024年第5期45卷 146-152页

作者：张思斯宁晓蕾沈阳理工大学沈阳110000

为增强激光成像雷达图像,提升激光成像雷达图像匹配效果,设计基于视觉传达技术的激光成像雷达图像匹配系统。获取激光成像雷达图像,经视觉传达技术中优化后的Retinex增强算法完成图像增强处理后,使用SIFT和旋转不变LBP方法获取关键点和... 详细信息

为增强激光成像雷达图像,提升激光成像雷达图像匹配效果,设计基于视觉传达技术的激光成像雷达图像匹配系统。获取激光成像雷达图像,经视觉传达技术中优化后的Retinex增强算法完成图像增强处理后,使用SIFT和旋转不变LBP方法获取关键点和关键点四周区域旋转不变LBP特征,根据关键点相似度判定等实现激光成像雷达图像匹配。实验结果证明:所提系统的峰值信噪比最高为47 dB,结构相似度最高达到0.92;图像特征点匹配精度最高为97%,匹配速度最快为3.6 s,该系统增强了激光成像雷达图像质量,能够高精度实现激光成像雷达图像匹配,为实际工作提供可靠依据与参考。

关键词：视觉传达激光成像雷达图像匹配图像增强关键点检测 LBP特征描述