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拓扑元素层次化命名方法与机制设计

计算机辅助设计与图形学学报 2023年第12期35卷 1863-1874页

作者：巢海远孔澳祥陈正鸣刘景黄瑞河海大学信息学部物联网工程学院常州213022 江苏理工学院计算机工程学院常州213022

拓扑元素永久命名是研发自主版权的参数化特征造型系统的核心技术之一.文中从原始名到引用名,逐步提出了一套完整的层次化命名方法与机制.首先,分析了原始名设计与命名传播的一般机制;其次,综合利用设计过程中特征方向、局部拓扑等有效... 详细信息

拓扑元素永久命名是研发自主版权的参数化特征造型系统的核心技术之一.文中从原始名到引用名,逐步提出了一套完整的层次化命名方法与机制.首先,分析了原始名设计与命名传播的一般机制;其次,综合利用设计过程中特征方向、局部拓扑等有效信息构造具有层次化结构的拓扑元素引用名,并基于提出的活化特征、对称活化特征以及子集关系原则解析引用名得到辨识结果;最后,基于开源几何引擎OpenCasCade开发原型系统实现了所提出的方法.实验结果表明,文中方法能够有效地处理拓扑元素引用时的歧义性问题,所设计的层次化动态机制有很好的扩展性.

关键词：特征造型永久命名层次化设计与辨识 CAD/CAM

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生猪轮廓红外与光学图像的融合算法

农业工程学报 2013年第17期29卷 113-120页

作者：刘波朱伟兴霍冠英江苏大学电气信息工程学院镇江212013 河海大学机电工程学院常州213022 河海大学物联网工程学院常州213022

该文针对生猪红外热图像和光学图像的融合,提出一种基于非子采样轮廓波的图像融合算法。在图像多尺度、多方向分解的基础上,设计了基于邻域平均能量和邻域方差的低频子带系数加权融合规则,以及基于邻域能量最大的带通系数融合规则。针... 详细信息

该文针对生猪红外热图像和光学图像的融合,提出一种基于非子采样轮廓波的图像融合算法。在图像多尺度、多方向分解的基础上,设计了基于邻域平均能量和邻域方差的低频子带系数加权融合规则,以及基于邻域能量最大的带通系数融合规则。针对亮度-色度-饱和度变换法(intensity-hue-saturation transform,IHS)、小波变换法(discrete wavelet transform,DWT)、轮廓波变换法(contourlet transform,CT)等融合方法以及非子采样轮廓波变换(nonsubsampled contourlet transform,NSCT)域下不同融合规则进行了对比试验,试验结果表明该文算法具有较好的融合效果。定量融合评价指标中,平均梯度指标高于IHS、DWT、CT等方法25%以上,边缘信息保持指标高于其他3种方法23%以上。该文方法的提出对于改善生猪异常视觉监测中的前景轮廓提取具有较大意义;同时,对进一步开展猪体部位区域温度特征提取,建立生猪多源特征融合的计算机视觉异常监测系统,提高生猪异常预警可靠性具有积极意义。

关键词：红外图像图像融合光学非子采样轮廓波生猪异常监测

基于Girvan-Newman分裂的人群异常事件检测算法

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激光与光电子学进展 2020年第6期57卷 305-311页

作者：李文韬付晗郝真滕燕杨林赵沛然张学武河海大学物联网工程学院江苏常州213022

针对传统基于群体运动状态分析的异常事件检测方法对场景语义信息描述不足的问题,引入了复杂网络中运用社区发现的Girvan-Newman(GN)分裂算法。将具有相似运动特征且位置相近的行人划分为多个群组,利用群组运动强度和群组数量的变化,描... 详细信息

针对传统基于群体运动状态分析的异常事件检测方法对场景语义信息描述不足的问题,引入了复杂网络中运用社区发现的Girvan-Newman(GN)分裂算法。将具有相似运动特征且位置相近的行人划分为多个群组,利用群组运动强度和群组数量的变化,描述群组在正常和异常场景中的差异,检测异常事件的发生。通过实验验证,该算法能够在丰富场景语义信息的同时实现对异常事件的准确检测。

关键词：机器视觉运动特征 GN分裂异常事件检测算法

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基于信息融合的预装式变电站健康状态评估

电力系统保护与控制 2017年第14期45卷 85-91页

作者：苗红霞萧旋旋江冰胡钢河海大学物联网工程学院江苏常州213000

预装式变电站将气体绝缘组合电器设备(GIS)、变压器、低压开关柜和二次设备等作为模块集成在一组外壳内,使得整个变电站成为了一个产品,故对预装式变电站的整站状态评估成为可能。提出了基于信息融合的评估方法。首先用多层模糊综合评... 详细信息

预装式变电站将气体绝缘组合电器设备(GIS)、变压器、低压开关柜和二次设备等作为模块集成在一组外壳内,使得整个变电站成为了一个产品,故对预装式变电站的整站状态评估成为可能。提出了基于信息融合的评估方法。首先用多层模糊综合评价法、BP神经网络和灰色关联法三种方法对预装式变电站中的GIS、变压器、低压开关柜和二次设备四大模块进行状态评估。再利用DS合成法则将三种方法得出的评估结果进行融合,分别得出各个模块的综合评估结果。最后将这四大模块作为预装式变电站的评价因素,使用单层模糊综合评价法对整站进行状态评估。仿真结果表明,该方法能正确评估出预装式变电站整站的健康状态。

关键词：预装式变电站状态评估信息融合模糊综合评判神经网络灰色关联

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基于扩散策略的分布式多维尺度节点定位算法

华中科技大学学报（自然科学版） 2016年第12期44卷 81-85页

作者：诸燕平蒋爱民陈阳戎海龙常州大学信息科学与工程学院江苏常州213164 河海大学物联网工程学院江苏常州213022

针对无线传感器网络节点自身定位问题,提出了一种基于扩散策略的分布式多维尺度定位算法,给出了扩散策略和局部网络信息融合的方法.与传统多维尺度定位算法相比,该算法无须将所有信息集中到中心节点进行定位计算,而是在局部网络内进行... 详细信息

针对无线传感器网络节点自身定位问题,提出了一种基于扩散策略的分布式多维尺度定位算法,给出了扩散策略和局部网络信息融合的方法.与传统多维尺度定位算法相比,该算法无须将所有信息集中到中心节点进行定位计算,而是在局部网络内进行定位迭代解算及信息交换再进行坐标信息融合.该算法在迭代过程中将未知节点视为锚节点,将原算法中被忽略的参数量引入优化目标方程,采用一组凸组合权值系数对交换后信息进行加权融合以得到节点自身坐标.仿真结果表明:改进算法与原算法相比在测量噪声较大时平均与最大定位误差均下降约10%,特别是当网络连通度较低时改进算法定位精度更高.

关键词：分布式定位扩散策略多维尺度算法无线传感器网络节点定位

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移动传感器网络分布式节点部署优化算法

华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第8期46卷 89-92,103页

作者：诸燕平蒋爱民朱正伟何可人常州大学信息科学与工程学院江苏常州213164 河海大学常州校区物联网工程学院江苏常州213022

针对移动传感器网络中动态目标监测场景,提出了一种分布式传感器节点部署优化算法.该算法模仿鸟群行为将传感器节点驱动至目标附近的合适位置,并使得邻节点间的距离接近一个由实际通信模型确定的期望值.部署过程中节点运动遵循二阶动力... 详细信息

针对移动传感器网络中动态目标监测场景,提出了一种分布式传感器节点部署优化算法.该算法模仿鸟群行为将传感器节点驱动至目标附近的合适位置,并使得邻节点间的距离接近一个由实际通信模型确定的期望值.部署过程中节点运动遵循二阶动力学原理,系统的激励函数由势函数、节点速度共识项和导航反馈项组成,其中势函数用于控制邻节点之间距离,节点速度共识项用于表征相邻节点的群体行为,而导航反馈项则用于追踪目标的移动.仿真结果表明：该节点部署算法相比于传统鸟群算法,无论目标节点是否静止,均可更均匀地实现传感网节点部署.

关键词：分布式部署鸟群二阶动力学原理共识移动传感器网络

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仿人耳听觉的助听器双耳声源定位算法

声学学报 2015年第3期40卷 446-454页

作者：梁瑞宇周健王青云奚吉赵力南京工程学院通信工程学院南京211167 东南大学信息科学与工程学院南京210096 河海大学物联网工程学院常州213022

为提高复杂场景下的听障患者的语言理解度，本文提出一种仿人耳听觉的助听器双耳声源定位算法。算法首先借鉴耳蜗分频特性和听觉掩蔽特性，将声音信号进行多通道分解，并提取人耳敏感频带的信号进行双耳时间差（Interaural Time Differe... 详细信息

为提高复杂场景下的听障患者的语言理解度，本文提出一种仿人耳听觉的助听器双耳声源定位算法。算法首先借鉴耳蜗分频特性和听觉掩蔽特性，将声音信号进行多通道分解，并提取人耳敏感频带的信号进行双耳时间差（Interaural Time Difference，ITD）估计；然后基于人耳哈斯效应，提取有效的ITD信息；最后采用头相关模型，将ITD转化为声源方向信息。同时，为了改善混响和多干扰声场景下的声源定位能力，本文提出一种多通道的加权联合策略。仿真和场景测试实验表明，算法的抗干扰性强，定位精度高。而且，在7名受试者的理解度测试中，同现有的助听器增强算法相比，结合定位算法的语音增强算法达到3—5dB的性能改善。

关键词：定位算法听觉掩蔽助听器声源语音增强算法多通道分解复杂场景声音信号

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基于异构图学习的交通场景运动目标感知

交通运输工程学报 2022年第3期22卷 238-250页

作者：杨彪闫国成刘占文刘小峰常州大学微电子与控制工程学院江苏常州213016 河海大学物联网工程学院江苏常州213003 长安大学信息学院陕西西安710064

为了提高无人车在交通场景中的运行效率和运输安全,研究了基于异构图学习的交通场景运动目标感知;考虑实际交通场景中运动目标之间的复杂交互关系对目标运动的影响,基于异构图学习提出了交通场景中多目标检测-跟踪-预测一体化感知框架;... 详细信息

为了提高无人车在交通场景中的运行效率和运输安全,研究了基于异构图学习的交通场景运动目标感知;考虑实际交通场景中运动目标之间的复杂交互关系对目标运动的影响,基于异构图学习提出了交通场景中多目标检测-跟踪-预测一体化感知框架;结合YOLOv5和DeepSORT检测并跟踪运动目标,获得目标的运动轨迹;使用长短期记忆(LSTM)网络从目标历史轨迹中学习目标的运动信息,使用异构图学习目标间的交互信息,以提高运动目标轨迹预测准确度;使用LSTM网络对目标运动信息与交互信息解码得到目标未来轨迹;为了验证方法的有效性,在公共交通数据集Argoverse、Apollo和NuScenes上进行了评估。分析结果表明:结合YOLOv5和DeepSORT可实现对运动目标的检测跟踪,对交通场景中的运动目标实现了75.4%的正确检测率和61.4%的连续跟踪率;异构图能够有效捕捉运动目标之间复杂的交互关系,并且捕捉的交互关系能够提高轨迹预测精度,加入异构图捕捉交互关系后,运动目标的平均位移预测误差降低了63.0%。可见,考虑交通场景中运动目标之间的交互关系是有效的,引入异构图学习运动目标之间的交互关系可以感知运动目标的历史与未来运动信息,从而帮助无人车更好地理解复杂交通场景。

关键词：轨迹预测交通场景感知异构图学习深度神经网络目标检测目标跟踪

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结构相似性的水下偏振图像复原

中国图象图形学报 2018年第7期23卷 1033-1041页

作者：范新南陈建跃张学武史朋飞张卓河海大学物联网工程学院常州213022

目的针对水下偏振图像存在雾状模糊和场景细节不明显的问题,以水体透射率图与目标反射光图像存在的相互独立性为基础,提出一种基于结构相似性的水下偏振图像复原方法,旨在提高水下偏振图像的清晰度、对比度和色彩真实度。方法首先,获取... 详细信息

目的针对水下偏振图像存在雾状模糊和场景细节不明显的问题,以水体透射率图与目标反射光图像存在的相互独立性为基础,提出一种基于结构相似性的水下偏振图像复原方法,旨在提高水下偏振图像的清晰度、对比度和色彩真实度。方法首先,获取同一水下场景下具有正交偏振方向且分别具有最大和最小光强的两幅偏振图像;然后根据透射率图与目标反射光之间的统计无关性,使用结构相似性推导求解透射率的关系式,并通过偏振差分图像计算透射率的初始值,利用该关系式进行水体透射率的迭代求解;最后将透射率代入偏振成像模型得到目标反射光图像,进而进行颜色校正得到复原图像。结果选取多组正交的水下偏振图像作为研究对象,采用本文提出的方法与另两种偏振复原算法对其进行复原处理,使用对比度、信息熵、灰度平均梯度、峰值信噪比、增强量以及时间等量化指标进行评估。对比实验结果表明,本文算法在对比度、信息熵、灰度平均梯度、增强量以及颜色恢复上都优于另两种偏振图像复原方法,并有较大幅度的提高;灰度平均梯度和对比度较YY算法提高了一倍左右;本文复原图像的色彩分布较均匀使得图像的信息含量大,信息熵高;而突出的EME也证明本文算法的结果纹理清晰、对比度高以及图像复原程度好;提出算法的复原效果有显著的改善,但算法运行时间较长,实时性有待提高。结论本文基于水下偏振成像模型的分析以及透射率图与目标反射光图像之间的统计无关性,从水体透射率的估计出发进行图像复原,有效地解决了水下偏振图像细节模糊、对比度低的问题。通过对算法实验效果的主客观分析表明,本文算法能有效地复原水下偏振图像,得到对比度高、细节明显和色彩丰富的恢复图像。

关键词：水下偏振成像图像复原结构相似性透射率图像处理