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基于改进YOLOv5-LITE轻量级的配电组件缺陷识别

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高电压技术 2024年第5期50卷 1855-1864页

作者：颜宏文万俊杰潘志敏章健军马瑞长沙理工大学计算机与通信工程学院长沙410114 国网湖南超高压变电公司长沙410100 长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114

为对配电组件缺陷进行精确快速的定位和识别,提出一种基于改进YOLOv5-LITE轻量级的配电组件缺陷识别方法。为使模型便于部署至移动设备终端,该方法使用ShuffleNetV2作为骨干网提取特征构建YOLOv5-LITE轻量级神经网络模型,并摘除ShuffleN... 详细信息

为对配电组件缺陷进行精确快速的定位和识别,提出一种基于改进YOLOv5-LITE轻量级的配电组件缺陷识别方法。为使模型便于部署至移动设备终端,该方法使用ShuffleNetV2作为骨干网提取特征构建YOLOv5-LITE轻量级神经网络模型,并摘除ShuffleNetV2的1024卷积和5×5池化,采用全局平均池化操作替代,降低网络参数量,提升模型检测速度;通过引入有利于细粒度目标检测的152×152特征层,实现了对大、中、小尺度的缺陷检测;在PANet架构中采用深度可分离卷积代替下采样使得网络更加轻量化。实验结果表明:该方法能够识别电缆脱离垫片、电缆与绝缘子脱落、无环绝缘子3种缺陷,其检测精度分别达到92%、95%、95%,网络参数量约为YOLOv5的1/4,检测速度达到2 ms/张。所提出的方法具有实时性、准确率高、轻量化等特点。

关键词：目标检测 YOLOv5 ShuffleNetV2 轻量化配电线路缺陷识别

考虑物性变化及壳体传热的新型板壳式换热器板程流动传热数值模拟

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化工进展 2024年第4期43卷 1676-1689页

作者：孙超艾诗钦刘月婵哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨工程大学动力工程及工程热物理博士后科研流动站黑龙江哈尔滨150001

板壳式换热器以优越的换热性能和耐温耐压性在化工生产等领域有着广阔的应用前景。本文采用可实现k⁃ε湍流模型结合增强壁面函数,对一种新型板壳式换热器板程流动与传热特性进行数值模拟研究,讨论了介质物性变化及壳体传热的影响,并与... 详细信息

板壳式换热器以优越的换热性能和耐温耐压性在化工生产等领域有着广阔的应用前景。本文采用可实现k⁃ε湍流模型结合增强壁面函数,对一种新型板壳式换热器板程流动与传热特性进行数值模拟研究,讨论了介质物性变化及壳体传热的影响,并与已有实验进行验证。重点分析了不同波纹高度在不同入口流速下的流动传热特性,基于场协同理论揭示了速度场与温度场及压强场协同分布规律。结果表明:流动传热计算不能忽略流体介质物性变化及壳体传热的影响;增大波纹高度流态由曲折流向十字交叉流转变,板间流体分布趋于均匀,换热性能增大;沿沟槽形成连续的涡结构,在触点周围形成具有周期性和中心对称的高剪切涡量集中区,垂直于流动方向场协同呈现周期性变化,波纹高度越高周期性越明显;在波纹核心流域内因流动与热流相似,其协同程度变差。

关键词：板壳式换热器波纹高度三场协同流动传热数值模拟

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基于IMODA自适应深度信念网络的复杂模拟电路故障诊断方法

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电子科技大学学报 2024年第3期53卷 327-344页

作者：巩彬安爱民石耀科杜先君兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 兰州理工大学甘肃省工业过程先进控制重点实验室兰州730050 兰州理工大学计算机与通信学院兰州730050

针对传统DBN在无监督训练过程中预训练耗时久、诊断精度差等问题,提出了一种基于改进多目标蜻蜓优化自适应深度信念网络(IMODA-ADBN)的模拟电路故障诊断方法。首先,根据参数更新方向的异同提出了自适应学习率,提高网络收敛速度;其次,传... 详细信息

针对传统DBN在无监督训练过程中预训练耗时久、诊断精度差等问题,提出了一种基于改进多目标蜻蜓优化自适应深度信念网络(IMODA-ADBN)的模拟电路故障诊断方法。首先,根据参数更新方向的异同提出了自适应学习率,提高网络收敛速度;其次,传统DBN在有监督调优过程利用BP算法,然而BP算法存在易陷入局部最优的问题,为了改善该问题,利用改进的MODA算法取代BP算法提高网络分类精度。在IMODA算法中,添加Logistic混沌印射和基于对立跳跃以获得帕累托最优解,增加算法的多样性,提高算法的性能。在7个多目标数学基准问题上测试该算法,并与3种元启发式优化算法(MODA、MOPSO和NSGA-II)进行比较,证明了IMODA-ADBN网络模型具有稳定性。最后将IMODAADBN运用到二级四运放双二阶低通滤波器的诊断实验中,实验结果表明该方法在收敛速度快的基础上保证了分类精度,诊断率更高,能够实现高难故障的分类与定位。

关键词：模拟电路 MODA算法自适应学习率深度信念网络故障诊断

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面向垃圾分类场景的轻量化目标检测方案

浙江大学学报（工学版） 2024年第1期58卷 71-77页

作者：陈健松蔡艺军厦门理工学院光电与通信工程学院福建厦门361024

针对边缘端进行垃圾检测分类实时性差的问题,提出轻量化的Yolov5垃圾检测解决方案.引入Stem模块,增强模型对输入图像的特征提取能力.将backbone的C3模块进行改进,提高特征提取能力.使用深度可分离卷积替换网络中的3×3降采样卷积,实现... 详细信息

针对边缘端进行垃圾检测分类实时性差的问题,提出轻量化的Yolov5垃圾检测解决方案.引入Stem模块,增强模型对输入图像的特征提取能力.将backbone的C3模块进行改进,提高特征提取能力.使用深度可分离卷积替换网络中的3×3降采样卷积,实现模型轻量化.使用K-means++算法重新计算物体的锚框值,使模型在训练过程中能够更好地预测目标框的大小.通过实验研究对比可知,改进模型相比于Yolov5s模型,mAP_0.5提升了0.8%,mAP_0.5:0.95提升了3%,模型参数量减少到原来的77.9%,推理速度提升了21.9%,极大地提高了模型的检测性能.

关键词：垃圾分类 Yolov5 深度可分离卷积 K-means++算法 Stem模块

二值编码相位掩模交替迭代优化的无干涉非相干全息术

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光学学报 2024年第9期44卷 45-53页

作者：潘立辉于雪莲程绪坤孙彦乾李秀芳哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院黑龙江省量子调控重点实验室黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院黑龙江省激光光谱技术及应用重点实验室黑龙江哈尔滨150080 大恒新纪元科技股份有限公司北京光电技术研究所北京100085

提出基于交替策略的随机轨迹直接二进制搜索法。数值仿真结果表明,该方法有效抑制了迭代过程中直流偏置的增加并提高迭代速度。实验结果证明,在同样的迭代次数下,该方法显著降低了重建图像的相关重建噪声。该方法推动了无干涉编码孔径... 详细信息

提出基于交替策略的随机轨迹直接二进制搜索法。数值仿真结果表明,该方法有效抑制了迭代过程中直流偏置的增加并提高迭代速度。实验结果证明,在同样的迭代次数下,该方法显著降低了重建图像的相关重建噪声。该方法推动了无干涉编码孔径相关全息术(I-COACH)系统在可见光范围外成像的应用。

关键词：图像处理非相干全息术无干涉编码孔径相关全息术二值编码相位掩模直接二进制搜索法

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基于椭圆拟合法的湍流扰动光斑质心提取

激光与光电子学进展 2024年第13期61卷 281-288页

作者：王建兵姚海峰刘智董科研刘树通长春理工大学电子信息工程学院北京理工大学光电学院长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心

由于现有椭圆拟合法在大气湍流扰动下提取光斑质心时存在抗干扰能力差、提取精度差等问题，激光通信系统伺服跟踪精度难以提升。为此，提出一种基于椭圆拟合的光斑质心快速提取方法。首先，根据湍流程度，使用遗传算法优化可变阈值分割... 详细信息

由于现有椭圆拟合法在大气湍流扰动下提取光斑质心时存在抗干扰能力差、提取精度差等问题，激光通信系统伺服跟踪精度难以提升。为此，提出一种基于椭圆拟合的光斑质心快速提取方法。首先，根据湍流程度，使用遗传算法优化可变阈值分割并将其与形态学处理、边缘检测等操作结合提取光斑边缘。然后，将边缘特征点构成的集合分成不同大小的子集并将不同子集的散布矩阵叠加得到整个集合的散布矩阵。最后，采用直接最小二乘法求出拟合的椭圆参数，完成光斑质心提取。实验结果表明，在强湍流、掩模半径为120 pixel时，该方法的掩模内平均灰度强度比椭圆拟合法提高1.32 pixel，水平质心偏移降低4.59 pixel。该方法在不同程度的湍流扰动下可有效地实现光斑质心提取，在光斑破碎时依然可以保持高精度，可为空间激光通信的捕获、指向、跟踪系统的光斑质心提取提供技术支持。

关键词：大气湍流质心提取椭圆拟合遗传算法光斑破碎

基于时间调制阵列的共孔径干扰辅助短包隐蔽通信

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 1977-1985页

作者：马越马瑞谦杨炜伟林志缪晨吴文南京理工大学近程射频感知芯片与微系统教育部重点实验室南京210014 国防科技大学电子对抗学院合肥230037 陆军工程大学通信工程学院南京210007

该文首次研究了基于时间调制阵列(TMA)的共孔径干扰辅助短包隐蔽通信。首先提出并设计了共口径干扰的TMA架构,提出一种优化方法,能够在最大化目标方向信号增益的同时对非目标方向形成干扰。基于上述模型,推导出隐蔽性约束和隐蔽吞吐量... 详细信息

该文首次研究了基于时间调制阵列(TMA)的共孔径干扰辅助短包隐蔽通信。首先提出并设计了共口径干扰的TMA架构,提出一种优化方法,能够在最大化目标方向信号增益的同时对非目标方向形成干扰。基于上述模型,推导出隐蔽性约束和隐蔽吞吐量的闭合表达式。在此基础上,该文进一步对发送功率和数据包长进行联合优化,以最大化隐蔽吞吐量。仿真结果表明,存在一个使隐蔽吞吐量最大化的最优包长,所提方案相比基准方案实现了更好的隐蔽通信性能。

关键词：隐蔽通信时间调制阵列共口径干扰人工噪声

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一种具有尺度不变性的人体姿态估计算法

哈尔滨理工大学学报 2024年

作者：孙瑞阳杨慧馨赵蓝飞哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院哈尔滨体育学院民族传统体育学院

针对现有的人体姿态估计算法无法准确检测小尺寸、大尺寸人体关键点和精确度较低的问题，提出一种具有尺度不变性的卷积神经网络用于估计人体姿态。首先设计图像缩放网络将输入图像缩放到标准尺寸。该网络能够抑制由插值引起的特征丢失... 详细信息

针对现有的人体姿态估计算法无法准确检测小尺寸、大尺寸人体关键点和精确度较低的问题，提出一种具有尺度不变性的卷积神经网络用于估计人体姿态。首先设计图像缩放网络将输入图像缩放到标准尺寸。该网络能够抑制由插值引起的特征丢失。其次引入非局部卷积，增加网络的感受野。再次为多分辨率特征融合引入分辨率注意力机制，提高网络的尺度不变性。最后设计优化网络，抑制由采样引起的量化误差。在COCO数据集进行实验的结果表明，所提算法的平均精度均值达到79.2%高于其他算法，因此所提算法的尺度不变性和准确度优于现有人体姿态估计算法。

关键词：人体姿态估计卷积神经网络尺度不变性人体关键点检测非局部卷积量化误差

声光耦合同轴大气传输背景中的涡旋光场相位特性研究

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激光与光电子学进展 2024年

作者：王明军刘敏张佳琳黄朝军陕西理工大学物理与电信工程学院西安市无线光通信和网络研究重点实验室西安理工大学自动化与信息工程学院

本文基于声光效应、传输矩阵法和平面角谱展开理论，利用声场改变大气介质折射率，建立了拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian,LG)光束在声光耦合同轴大气介质中的传输模型，研究了声光耦合同轴大气介质中不同声波频率和不同拓扑荷数对LG光... 详细信息

本文基于声光效应、传输矩阵法和平面角谱展开理论，利用声场改变大气介质折射率，建立了拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian,LG)光束在声光耦合同轴大气介质中的传输模型，研究了声光耦合同轴大气介质中不同声波频率和不同拓扑荷数对LG光束传输特性的影响。结果表明：经平面声场扰动后，大气介质折射率呈均匀的周期性分布，声源频率不同，折射率分层周期不同；LG光束在分层大气介质中传输时p波的相位分布始终出现中心轴；入射场s波和透射场s波相位分布始终相同，由中心向四周旋转开；LG光束的拓扑荷数相反时，s波相位旋转方向相反，p波相位旋转方向相反且相位分布发生改变；声波频率不同，导致LG光束传输路径上的折射率分布周期不同，从而影响LG光束传输的相位，改变声波频率可以影响LG光束在声场扰动产生的分层介质中的传输相位特性。本文研究结果为后续开展声场对涡旋光传输特性的实验研究提供了理论支撑。

关键词：拉盖尔-高斯光束分层介质平面声波相位