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高光谱影像三分支分组空谱注意力深度分类网络

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遥感学报 2024年第1期28卷 247-265页

作者：苏涵陈娜彭江涛孙伟伟湖北大学数学与统计学学院应用数学湖北省重点实验室武汉430062 宁波大学地理与空间信息技术系宁波315211 宁波大学遥感遥测产业技术研究院宁波拾烨智能科技有限公司宁波315211

高光谱影像具有丰富的空间和光谱信息,充分提取和利用这两个维度的信息是高光谱分类算法重点关注的问题。目前深度特征提取网络通常利用单分支串行网络连续提取空谱特征或双分支并行网络分别提取空谱特征。由于空间和光谱维内在差异,单... 详细信息

高光谱影像具有丰富的空间和光谱信息,充分提取和利用这两个维度的信息是高光谱分类算法重点关注的问题。目前深度特征提取网络通常利用单分支串行网络连续提取空谱特征或双分支并行网络分别提取空谱特征。由于空间和光谱维内在差异,单分支串行网络连续提取的两类特征之间会互相干扰。并行双分支网络虽然可以减少两类特征之间的干扰,但同时会忽略空间和光谱特征间的潜在相关性。为解决上述问题,本文提出了一种三分支分组空谱注意力深度网络结构。该网络具有3个分支,分别用于提取空间、光谱和空谱联合特征。针对3个分支的不同特性,设计了不同的注意力机制以加强特征的判别性。该网络既可以提取独立的空间和光谱特征,又保留了空间和光谱之间的相关性。在5个数据集上的实验表明,本文所提出的方法要优于现有的一些先进算法。

关键词：高光谱影像分类注意力机制三分支结构深度网络

结合协方差池化与跨尺度特征提取的高光谱分类

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遥感学报 2024年第1期28卷 203-218页

作者：汪乐彭江涛陈娜孙伟伟湖北大学数学与统计学学院应用数学湖北省重点实验室武汉430062 宁波大学地理与空间信息技术系宁波315211 宁波大学遥感遥测产业技术研究院宁波拾烨智能科技有限公司宁波315211

深度卷积神经网络在高光谱图像分类任务上取得了优越性能。但是,主流深度学习算法通常采用一阶池化运算,容易忽略光谱之间的相关性,因而难以获取高阶统计判别特征。另外,这类算法往往难以选择最优的窗口大小去捕获不同感受野信息。针对... 详细信息

深度卷积神经网络在高光谱图像分类任务上取得了优越性能。但是,主流深度学习算法通常采用一阶池化运算,容易忽略光谱之间的相关性,因而难以获取高阶统计判别特征。另外,这类算法往往难以选择最优的窗口大小去捕获不同感受野信息。针对上述问题,本文提出了一种结合协方差池化和跨尺度特征提取的高光谱影像分类方法。该方法设计了跨尺度自适应特征提取模块,能够自动提取多尺度特征,获取不同视野的互补信息,避免了尺度选择问题;进一步利用平均池化和快速协方差池化的联合池化操作,得到一阶统计量和结合空间光谱信息的二阶统计量;最终,将一阶和二阶池化特征进行融合用于分类。在3个公开高光谱数据集Indian Pines、Houston和Pavia University上分别随机选取5%、5%和1%标记样本进行训练,本文算法得到的总体分类精度分别达到97.63%、98.48%和98.21%,分类性能优于主流深度学习方法。

关键词：高光谱图像分类协方差池化多尺度特征融合卷积神经网络

蒸压加气混凝土ALC墙板生产过程中的质量控制

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砖瓦 2024年第5期 27-29页

作者：唐明阳曹攀攀刘茂东唐艳海万贵芹麻城湖北大学产业技术研究院湖北黄冈438300

阐述了ALC墙板生产过程中砂、水泥、钢筋网制作、蒸压养护、裂纹等系列质量控制方法及解决措施。

关键词：墙板质量控制原因分析解决措施

酵母水解物对克氏原螯虾生长性能、消化、抗氧化和免疫能力的影响

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水生生物学报 2024年第3期48卷 393-404页

作者：李玉龙付运银张恒方刘王乾阮国良长江大学动物科学学院荆州434025 长江大学小龙虾繁育与健康养殖创新技术研究中心荆州434025 湖北省水产产业技术研究院荆州434026

实验研究了添加不同水平酵母水解物(Yeast hydrolysate,YHY)对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)生长性能、消化、抗氧化和非特异性免疫能力的影响。实验选用300尾平均体重为(6.43±0.55)g的个体,随机分为5组,分别饲喂在基础饲料中添加0... 详细信息

实验研究了添加不同水平酵母水解物(Yeast hydrolysate,YHY)对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)生长性能、消化、抗氧化和非特异性免疫能力的影响。实验选用300尾平均体重为(6.43±0.55)g的个体,随机分为5组,分别饲喂在基础饲料中添加0(对照组)、0.5%、1%、2%和4%YHY的饲料,每组3个重复,养殖密度为20尾/缸。为期8周的实验结束后,测定克氏原螯虾生长指标、胃和肝胰腺消化酶活性、肝胰腺抗氧化性能、血清生化指标和免疫酶活性。结果表明:(1)饲料中添加1%—4%YHY对该虾生长指标有促进作用。其中,2%添加组的存活率(SR)、最终体重(FBW)、最终体长(FBL)和肝胰腺指数(HSI)达最大值且显著高于对照组(P<0.05),增重率(WGR)和特定生长率(SGR)在1%添加组达到最大值且显著高于其余各组(P<0.05);(2)1%YHY添加组的全虾粗蛋白质含量显著高于其他组(P<0.05),而肌肉粗蛋白和粗脂肪含量在2%添加组达到最大值;(3)与对照组相比,2%—4%YHY添加组的胃和肝胰脏消化酶活性显著提高(P<0.05);(4)2%YHY添加组的肝胰腺抗氧化酶(过氧化氢酶,CAT;总超氧化物歧化酶,T-SOD;总抗氧化能力,T-AOC)和免疫酶(碱性磷酸酶,AKP;酸性磷酸酶,ACP)的活性达到最大值、丙二醛(MDA)的含量达到最小值,且与对照组相比均有显著差异(P<0.05);(5)2%YHY添加组该虾血清中总蛋白(TP)和白蛋白(ALB)含量显著高于其他组(P<0.05),1%和2%YHY添加组谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性显著低于其他各组(P<0.05)。结果表明,饲料中添加2%的酵母水解物可显著提高克氏原螯虾的消化、生长及肌肉粗蛋白和粗脂肪含量,并显著改善其抗氧化和非特异性免疫能力。

关键词：酵母水解物生长性能消化酶抗氧化酶免疫酶克氏原螯虾

少油设备PD绝缘缺陷油面特征气体的变化特性

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高电压技术 2024年第3期50卷 1281-1288页

作者：张国治黄雅兰叶高翔刘翔闫伟阳张晓星湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心武汉430068 湖北省电力有限公司经济技术研究院武汉430077 襄阳湖北工业大学产业研究院襄阳441100

少油设备存在油量非常少、钢性全密封结构以及缺少防爆措施的客观特征,长期的局部放电(partial discharge,PD)绝缘缺陷会诱发设备爆炸、起火等安全事故的发生,而少油设备一直缺乏有效的PD绝缘缺陷检测、诊断技术。基于此,通过搭建110 k... 详细信息

少油设备存在油量非常少、钢性全密封结构以及缺少防爆措施的客观特征,长期的局部放电(partial discharge,PD)绝缘缺陷会诱发设备爆炸、起火等安全事故的发生,而少油设备一直缺乏有效的PD绝缘缺陷检测、诊断技术。基于此,通过搭建110 kV正立式电流互感器PD绝缘缺陷油面气体检测实验平台,试验研究了少油设备不同PD强度下油面特征气体变化规律及其与油中溶解气体的关联特性,试验结果表明:PD特征气体H_(2)、CH_(4)、CO在油面上富集明显,且浓度增速远大于油中的值,基于油面气体的PD检测较油色谱检测有着更高的灵敏度;当PD绝缘缺陷严重劣化时,油中溶解气体浓度增速无明显提升且关键气体C_(2)H_(2)未达到预警值,而油面特征气体浓度均出现明显突增,其中H_(2)、C_(2)H_(2)的浓度增量最为显著,C2H2体积分数可以达到17.41×10^(–6),在放电缺陷劣化过程中通过捕捉该变化能够有效预警击穿放电的发生。油面气体浓度能够有效表征少油设备内部PD缺陷的产生、发展,该研究成果为少油设备PD绝缘缺陷的高灵敏监测提供了新的解决思路。

关键词：少油设备局部放电油面特征气体溶解气体分析产气规律

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浅析劣质粉煤灰对蒸压加气混凝土质量的影响

砖瓦 2024年第4期 23-24页

作者：唐明阳曹攀攀刘茂东唐艳海万家芹湖北大学材料科学与工程学院湖北武汉430062 麻城湖北大学产业技术研究院湖北麻城438300

针对劣质粉煤灰中“浮黑”、氨(NH_(4)^(+))、石膏含量、氧化钙含量、烧失量超标、掺假等质量问题对粉煤灰蒸压加气混凝土质量的影响进行研究。

关键词：粉煤灰蒸压加气混凝土质量问题

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一种基于扭秤的重力梯度动态测量方法

计量学报 2024年第1期45卷 44-51页

作者：叶子薇王飞包福黄安贻余烨胡红波王若琳武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070 湖北省计量测试技术研究院湖北武汉430223 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司湖北武汉430073

针对传统的扭秤式重力梯度仪测量准确度高,但稳定性差且测量效率低的问题进行了研究。引入动态调制方法,并将Z型扭秤结构应用于动态测量模式,实现重力水平梯度和重力曲率值的同时测量。在信号处理过程中使用旋转滤波和遗传算法,可有效... 详细信息

针对传统的扭秤式重力梯度仪测量准确度高,但稳定性差且测量效率低的问题进行了研究。引入动态调制方法,并将Z型扭秤结构应用于动态测量模式,实现重力水平梯度和重力曲率值的同时测量。在信号处理过程中使用旋转滤波和遗传算法,可有效消除扭摆自由振荡对目标峰值的影响并提取目标频率的幅值和相位。仿真实验结果表明,遗传算法从动态测量模式信号中提取目标重力梯度值引入的不确定度分量不超过0.0077 E(1 E=10^(-9)/s^(2))。使用遗传算法进行数据后处理时,系统的测量不确定度评定为0.0582 E。

关键词：重力梯度动态测量扭秤法遗传算法测量不确定度

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复杂地形环境下的多传感器融合SLAM技术

机器人 2024年第4期46卷 425-435页

作者：路春晓钟焕刘威周勇崔智全李卫华哈尔滨工业大学(威海)汽车工程学院山东威海264209 中建三局集团有限公司湖北武汉430070 长三角哈特机器人产业技术研究院安徽芜湖241060

针对在野外、森林、山地或建筑工地等复杂环境中,SLAM(同时定位与地图构建)算法精度下降、定位漂移或甚至失效的问题,提出一种复杂地形环境下的多传感器融合SLAM算法。首先,针对剧烈运动时点云畸变严重的问题,提出了一种自适应划分雷达... 详细信息

针对在野外、森林、山地或建筑工地等复杂环境中,SLAM(同时定位与地图构建)算法精度下降、定位漂移或甚至失效的问题,提出一种复杂地形环境下的多传感器融合SLAM算法。首先,针对剧烈运动时点云畸变严重的问题,提出了一种自适应划分雷达帧的子帧分割方法,并利用IMU(惯性测量单元)预积分技术进行点云畸变补偿,降低点云帧内失真,提高SLAM算法在剧烈运动时的鲁棒性;然后,算法前端基于迭代误差状态卡尔曼滤波(IESKF)算法,融合激光雷达、IMU的数据进行状态估计,为后端提供精确的初始位姿;后端基于因子图,融合前端激光惯导里程计因子、闭环检测因子、全球定位系统(GPS)因子,提高SLAM算法的准确性和全局一致性。最后,在剧烈运动场景、校园综合场景以及野外森林场景中对算法进行了测试。实验结果显示,与FAST-LIO2算法和LIO-SAM算法相比,本文算法的定位精度更高,建图更加清晰,在剧烈运动场景中更具鲁棒性。

关键词：同时定位与地图构建迭代误差状态卡尔曼滤波(IESKF) 因子图传感器融合

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盾构衬砌数字化设计平台的开发与应用研究

铁道科学与工程学报 2024年第6期21卷 2430-2441页

作者：骆汉宾李霖皓卢方伟魏然龙凡李清鹏华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 华中科技大学人工智能研究院湖北武汉430074 武汉市政工程设计研究院湖北武汉430023 武汉数字建造产业技术研究院湖北武汉430074

为了对盾构隧道结构设计过程进行降本增效,基于SaaS模式和B/S架构开发了一个Web端的盾构衬砌辅助设计平台(TIM-SAP)。TIM-SAP面向盾构衬砌结构设计业务进行功能交互设计和算法开发,基于生成式建模、网格划分、结构计算、渲染后处理等模... 详细信息

为了对盾构隧道结构设计过程进行降本增效,基于SaaS模式和B/S架构开发了一个Web端的盾构衬砌辅助设计平台(TIM-SAP)。TIM-SAP面向盾构衬砌结构设计业务进行功能交互设计和算法开发,基于生成式建模、网格划分、结构计算、渲染后处理等模块设计程序流程、函数及其调用接口。TIM-SAP能提供衬砌建模、衬砌拼装、隧道建模、荷载计算、横向结构计算、纵向结构计算、衬砌配筋和衬砌出图共8个功能,覆盖建模、计算、配筋、出图的相关作业。其功能模块开发主要用到的技术包括面向B-rep的参数化建模、基于KNN的围岩解析、参数化结构计算和基于RF的配筋方案生成。先通过武汉地铁12号线工程算例对TIM-SAP进行计算结果的调试,然后在武汉新港线盾构隧道设计工程进行了项目应用。研究结果表明,现有成熟的土木工程设计功能模块可以被进一步地集成以实现数字化设计平台和系统的开发。基于算例进行功能调试后,TIM-SAP的计算结果能与现有软件保持一定吻合。结合项目应用情况,TIM-SAP能免去复杂的网格处理、收敛优化、检索查表等操作过程,并提供“一键”生成式建模以支持设计文档中的附图和三维表现。经过与现有软件的操作对比,TIM-SAP减少设计人员的8~60 min工作耗时。该研究成果能提升地下工程的数字化、自动化设计水平。

关键词：盾构隧道结构设计数字化设计盾构衬砌 SaaS