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高光谱预处理方法与多模型在分类判别中的对比研究

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 125-132页

作者：居雷于洁吴炎淼李丽卢天丁亚萍束茹欣上海烟草集团有限责任公司技术中心上海200082 上海大学化学系上海200444 上海数之微信息科技有限公司上海200444

高光谱技术能够快速、无损地获取丰富的信息,在植物研究和监测中已成为一种广泛应用的工具。茄科植物作为一种重要的经济农作物,与高光谱技术结合进行研究具有巨大的应用潜力。本研究采用高光谱技术对茄科植物的初烤后不同部位叶片进行... 详细信息

高光谱技术能够快速、无损地获取丰富的信息,在植物研究和监测中已成为一种广泛应用的工具。茄科植物作为一种重要的经济农作物,与高光谱技术结合进行研究具有巨大的应用潜力。本研究采用高光谱技术对茄科植物的初烤后不同部位叶片进行分类研究。采用Field Spec 3光谱辐射仪对293份不同部位的茄科植物粉末样本进行高光谱采样,采用S-G平滑以及一阶导数和二阶导数的方法对数据进行预处理,用于信息增强和去除噪声,并通过偏最小二乘法对数据进行降维,以减少冗余特征。基于降维数据,采样支持向量机、逻辑回归、K近邻、决策树、随机森林和梯度提升决策树这六种机器学习算法建立分类模型。结果显示,在分类任务中,经过一阶导数处理后,支持向量机模型最佳,在训练集和测试集上分别实现了100.0%和84.7%的准确率。经网格参数优化后确定最优参数为:最大深度不限制,最小样本分割数为4,估计器数量为200。参数优化后五折交叉验证准确率为88.1%,训练集准确率为100%,测试集准确率为86.4%。研究结果表明,预处理方法结合降维方法能够增强数据信息使得分类模型能够更好地捕捉茄科植物样本的特征。该研究对于快速、准确、无损地区分茄科植物的部位具有重要意义。

关键词：高光谱部位分类机器学习

基于CNN和Transformer交叉教学的半监督医学图像分割

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陕西科技大学学报 2025年第1期43卷 185-192页

作者：杨云胡雯青杨虹吴亚男陕西科技大学电子信息与人工智能学院陕西西安710021 西安富德医疗电子有限公司陕西西安710075 西安计量技术研究院陕西西安710199

由于医学图像分割领域缺乏高质量的标注数据,半监督学习方法在医学图像语义分割任务中受到高度重视.为了充分利用卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和Transformer在半监督学习中的优势,本文提出一种基于CNN与Transformer... 详细信息

由于医学图像分割领域缺乏高质量的标注数据,半监督学习方法在医学图像语义分割任务中受到高度重视.为了充分利用卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和Transformer在半监督学习中的优势,本文提出一种基于CNN与Transformer交叉教学的半监督医学图像分割方法.该方法将经典的深度协同训练从一致性正则化简化为交叉教学,利用循环伪标签方案使两个网络的预测差异转换为无监督损失,以鼓励两个网络具有一致的低熵预测.所提方法在ISIC 2018数据集上进行实验,在采用20%的标注比例时,Dice系数和Jaccard系数分别达到87.25%和79.17%,相比于监督U-Net++的训练结果分别提升了2.89%和3.53%,并且优于目前主流的半监督学习方法,验证了所提方法在半监督医学图像分割上的有效性和泛化性.

关键词：半监督学习图像语义分割交叉教学循环伪标签

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视觉富文档理解预训练综述

计算机科学 2025年第1期52卷 259-276页

作者：张剑李晖张晟铭吴杰彭滢西安电子科技大学网络与信息安全学院西安710071 中电科网络安全科技股份有限公司成都610095

视觉富文档指语义结构不仅由文本内容决定,还与排版格式和表格结构等视觉元素相关的文档。现实生活中的票据理解和证件识别等应用场景,都需要对视觉富文档进行自动化的阅读、分析和处理。这一过程即为视觉富文档理解,属于自然语言处理... 详细信息

视觉富文档指语义结构不仅由文本内容决定,还与排版格式和表格结构等视觉元素相关的文档。现实生活中的票据理解和证件识别等应用场景,都需要对视觉富文档进行自动化的阅读、分析和处理。这一过程即为视觉富文档理解,属于自然语言处理和计算机视觉的交叉领域。近年来,视觉富文档理解领域的预训练技术在打破下游任务的训练壁垒和提升模型表现上取得了重大的进展。然而,目前对现有的预训练模型的归纳总结和深入分析仍然有所欠缺。为此,对视觉富文档理解领域预训练技术的相关研究进行了全面总结。首先,介绍了预训练技术的数据预处理阶段,包括预训练数据集和光学字符识别引擎。然后,对预训练技术的模型预训练阶段进行了阐述,提炼出单模态表示学习、多模态特征融合和预训练任务3个关键的技术模块,并基于上述模块归纳了预训练模型之间的共性和差异。此外,简要介绍了多模态大模型在视觉富文档理解领域的应用。接着,对预训练模型在下游任务上的表现进行了对比分析。最后,探讨了预训练技术面临的挑战和未来的研究方向。

关键词：文档智能预训练模型自然语言处理计算机视觉深度学习

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基于特征间几何约束的指针仪表读数识别方法

沈阳理工大学学报 2025年第1期44卷 1-8页

作者：刘昶卢景峰刘青沈阳理工大学信息科学与工程学院沈阳110159 闪捷信息科技有限公司杭州311121

在指针式仪表示值监控系统中,倾斜拍摄仪表图像时会导致识别结果出现偏差,为此提出一种基于仪表特征间几何约束的识别方法。首先利用一幅平铺于仪表上表面的平面标定板图像实现相机参数标定,生成仪表在标定平面上的虚拟图像;然后利用表... 详细信息

在指针式仪表示值监控系统中,倾斜拍摄仪表图像时会导致识别结果出现偏差,为此提出一种基于仪表特征间几何约束的识别方法。首先利用一幅平铺于仪表上表面的平面标定板图像实现相机参数标定,生成仪表在标定平面上的虚拟图像;然后利用表壳上表面、刻度平面、指针平面与虚拟像平面间的平行关系,确定表壳圆的圆心、仪表刻度圆心、指针转轴中心特征间的透视投影约束关系,利用图像的极坐标变换和离散傅里叶变换提取仪表刻度圆心的最优位置及起始刻度线的角度,利用Hough变换的投票原理估计指针的转动角度;最后利用角度法实现仪表读数的解算。以某型号指针式温度计为测试对象进行实验验证,识别结果的平均误差为0.23℃,最大误差为0.7℃,本文方法能够准确识别仪表读数且识别精度优于人工读数。

关键词：指针式仪表透视投影约束相机标定离散傅里叶变换

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电阻焊网机的优化改造技术

煤炭技术 2025年第1期44卷 238-241页

作者：胡兴伟陈兆彬田涛陕西博选科技有限公司西安710026

为解决目前电阻焊网机单套焊接胎具只能焊接4种直径筛网,制作多种直径筛网时需频繁更换焊接胎具问题,提出了一种焊接多规格直径筛网焊接胎具结构改进方案,计算了主要结构的技术参数,制定了制作方案并完成了试行工作。结果表明改进后的... 详细信息

为解决目前电阻焊网机单套焊接胎具只能焊接4种直径筛网,制作多种直径筛网时需频繁更换焊接胎具问题,提出了一种焊接多规格直径筛网焊接胎具结构改进方案,计算了主要结构的技术参数,制定了制作方案并完成了试行工作。结果表明改进后的焊接胎具可以解决在焊接多种直径筛网时需频繁更换焊接胎具的问题,使得生产效率提高了100%,同时降低了劳动强度和用工成本。

关键词：筛网焊接胎具结构改进电阻焊网机

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基于谐振网络控制策略的无线电能传输系统

现代电子技术 2025年第2期 109-114页

作者：潘星星李光平陈宇广东工业大学信息工程学院深圳市磁迹科技有限公司

为了提高无线电能传输系统的工作距离范围和效率，提出一种基于谐振网络控制策略的无线电能传输系统方案。该方案采用谐振电容控制电路和谐振电感控制电路来实现系统谐振频率的自适应匹配，进一步，通过对线圈的结构进行重构，优化线圈... 详细信息

为了提高无线电能传输系统的工作距离范围和效率，提出一种基于谐振网络控制策略的无线电能传输系统方案。该方案采用谐振电容控制电路和谐振电感控制电路来实现系统谐振频率的自适应匹配，进一步，通过对线圈的结构进行重构，优化线圈结构设计，调节不同距离下的互感和耦合系数，提高工作距离范围及功率传输性能。为了验证系统方案的可行性，首先通过磁场仿真和电路仿真进行验证，然后搭建无线电能传输样机进行性能测试。测试结果表明，相比于通用的无线电能传输系统，所提方案工作距离范围增加了50%，全距离范围内效率显著提升。

关键词：无线电能传输谐振网络谐振电容控制谐振电感控制传输效率串联拓扑线圈设计

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生物质衍生多孔碳基吸波材料的吸波机理

硅酸盐学报 2025年第01期 161-172页

作者：武志红李嘉仪李鹏齐珺常吉进牛丹任安文西安建筑科技大学材料科学与工程学院陕西华秦科技实业股份有限公司

电磁波技术快速发展带来便利，也带来了电磁污染和健康威胁，发展电磁波吸收材料对国家或人民的生存发展至关重要。生物质多孔碳材料由于其超低的密度、大的比表面积、丰富的来源和优异的介电损耗能力，在电磁波吸收方面显示出巨大的潜... 详细信息

电磁波技术快速发展带来便利，也带来了电磁污染和健康威胁，发展电磁波吸收材料对国家或人民的生存发展至关重要。生物质多孔碳材料由于其超低的密度、大的比表面积、丰富的来源和优异的介电损耗能力，在电磁波吸收方面显示出巨大的潜力。然而，人们通过改变生物质碳基复合材料的结构和成分调控其吸波性能的同时，对于生物质多孔碳材料的吸波机理的关注较为片面，尚未形成较为完整的体系。文章总结了近几年以生物质多孔碳作为吸波材料的吸波机理，包括阻抗匹配、界面极化、多次反射与散射、网络结构的导电性、孔隙尺寸调控吸波性能以及磁性介质/生物质衍生多孔碳材料的吸波机理；提出了在解释吸波性能方面的几个困惑和需要进一步解决的问题；同时还在生物质多孔碳材料吸波机理的基础上提出了改善生物质多孔碳材料电磁吸收性能的有前景的理论方法。该总结为生物质多孔碳吸波材料的研究，在理论方面提供较为完善的参考。

关键词：生物质多孔碳微波吸收材料吸波机理有效吸收带宽反射损耗

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基于改进YOLOv5的复杂场景电动车头盔检测方法

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现代电子技术 2025年第1期48卷 123-129页

作者：韩东辰张方晖王诗洋段克盼李宁星王凯陕西科技大学电子信息与人工智能学院陕西西安710021

佩戴电动车头盔是安全骑行的重要保障,对电动车驾乘人员佩戴头盔进行有效检测在保障驾乘人员安全方面具有重要意义。电动车头盔检测中存在目标之间相互遮挡、复杂背景干扰、头盔目标小等问题,现有方法尚不能满足复杂场景下电动车头盔检... 详细信息

佩戴电动车头盔是安全骑行的重要保障,对电动车驾乘人员佩戴头盔进行有效检测在保障驾乘人员安全方面具有重要意义。电动车头盔检测中存在目标之间相互遮挡、复杂背景干扰、头盔目标小等问题,现有方法尚不能满足复杂场景下电动车头盔检测的要求,因此,提出一种改进YOLOv5的复杂场景电动车头盔识别方法。首先,提出一种新的主干网络结构ML-CSPDarknet53,增强网络的特征提取能力,引入轻量级上采样算子CARAFE,利用特征图语义信息扩大感受野;其次,搭建坐标卷积CoordConv模块,增强网络对空间信息的感知能力,并将WIoU v3作为边界框损失函数,降低低质量样本对模型性能的不利影响;最后,构建了内容丰富的头盔检测数据集对改进算法进行验证。实验结果表明,改进后算法相较于原算法在精确度、召回率、mAP@0.5、mAP@0.5:0.95上分别提升了2.9%、3.0%、3.4%和2.2%,并且性能优于其他主流检测算法,满足复杂道路交通场景下电动车驾乘人员头盔检测的任务要求。

关键词：头盔检测改进YOLOv5 复杂场景目标遮挡特征提取上采样坐标卷积损失函数

基于多分支增强和融合注意力机制的水下图像增强算法

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陕西科技大学学报 2025年第1期43卷 193-202页

作者：姚斌韩典芝徐轩李婉陕西科技大学电子信息与人工智能学院陕西西安710021

由于水对光的折射和吸收,水下图像通常会出现严重的退化,如色偏、模糊、能见度低等.为了提高水下图像的可视性,提出了一种基于多分支增强和融合注意力机制的水下图像增强网络MBFA-GAN.首先,通过分析水下图像的色彩退化和模糊因素,设计... 详细信息

由于水对光的折射和吸收,水下图像通常会出现严重的退化,如色偏、模糊、能见度低等.为了提高水下图像的可视性,提出了一种基于多分支增强和融合注意力机制的水下图像增强网络MBFA-GAN.首先,通过分析水下图像的色彩退化和模糊因素,设计了青品色温修复模块和模糊恢复模块对水下图像进行色彩矫正和模糊恢复.然后,基于对多个分支特征的互补性考虑,采用循环合并策略将多个分支增强的特征利用自适应融合模块进行融合,逐步增强图像细节.最后,设计了融合注意力模块,用于深度挖掘图像在通道维度和像素维度的相关性矩阵,以提高增强图像的真实性.实验结果表明,与现有算法相比,提出的水下图像增强算法去模糊效果较好且颜色更真实,可以有效改善水下图像色偏和模糊的问题.

关键词：水下图像增强多分支增强融合注意力生成对抗网络