- 吴李煜;张紫龙;张华君;田野;常胜;
低空航拍视角往往背景复杂、目标小而多,难以检测识别,实际飞行器又有低延时和高处理速度的要求。针对该应用场景,文中提出完整的嵌入式FPGA解决方案,多种技术模块化协同地实现深度学习应用的高效部署。由飞行器定向采集制作数据集,基于SSD优化深度学习网络框架;通过高层次综合的方式设计辅助计算核,并定制DPU加速核,共同组成硬件平台,由Vitis工具链统合编译生成嵌入式操作系统镜像;基于Vitis AI技术生成网络推断函数库,基于OpenCL技术设计高层次综合硬件调度函数库,以动态链接库的方式兼容于基于Python设计的多线程主机应用程序中。测试结果表明,测试集上的均值平均精度(mAP)为0.55,实时处理速度约为20 f/s。文中方案在指标上满足了应用需求,并且可推广至其他深度学习的嵌入式部署设计。
2022年02期 v.45;No.601 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1622K] [下载次数：266 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：22 ] - 刘恒;孙亚坤;
双端固支梁平板电容结构广泛应用于微机械电容式传感器中,传感器的量程与平板电容的吸合有关,因此精确快速地求解电容极板下拉电压非常重要。文中针对微梁结构在静电驱动下存在的结构-静电耦合场问题,比较了典型耦合场分析方法的优缺点,根据双端固支梁平板电容动力学原理,推导了临界下拉电压的近似解析解;并利用基于边界元和有限元的计算机仿真方法验证了解析结果的有效性。鉴于有限元方法的复杂性和效率低下问题,提出一种基于MAST语言的集总参数模型的仿真分析方法。结果表明,文中所提方法与有限元和边界元方法的分析结果接近,但显著减少了计算时间和求解复杂度,有利于验证系统级仿真的复杂外围电路。
2022年02期 v.45;No.601 7-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1394K] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 杜永杰;陆艺;赵静;
目前,拌合站沥青罐液位测量基本上采用人工估计和浮标测量,为解决测量误差较大、无法自动采集数据的问题,文中设计一个基于云平台的拌合站沥青罐液位监测系统。系统由传感器、监测主机、RabbitMQ(消息代理软件)和沥青罐监测云平台四部分组成。采用压力变送器和温度变送器获取沥青液位和温度信息,通过A/D转换器传入STM32单片机,利用NB-IoT(窄带物联网)网络将信息上传到RabbitMQ消息队列,对信息解析之后存入数据库。最后将数据库中的数据经过统计、计算之后展示在沥青罐监测云平台。标定实验结果显示,沥青液位测量精度高于5 cm,满足沥青罐液位测量精度的要求,计算得到的沥青质量可为拌合站的沥青库存管理和进货提供相关数据。
2022年02期 v.45;No.601 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1503K] [下载次数：119 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：6 ] - 黄惠琳;陆小飞;杨羽佳;黄静;施佺;
为了满足半导体激光器(LD)对电流源高稳定性、低噪声的性能要求,文中基于负反馈原理设计一种可调节低噪声恒流源电路。该电路使用带隙基准电压源AD780BN提供低噪声、低温漂的基准电压,配合多路复用器ADG1606的选择功能,由低噪声运放LT1677构成的负反馈恒流驱动电路通过JFET将电压转换成电流,经过JFET和BJT构成的调整网络输出稳定的电流,实现了稳定的多电流输出。实际电路测试结果表明:该恒流源电路在3.8～5.5 V的输入电压范围内,输出电流稳定度在0.007%～0.029%之间;在电流调控模块控制下,输出电流从20～350 mA按30 mA的步进可调;最大输出电流噪声为2.8μA,具有低噪声的性能。
2022年02期 v.45;No.601 16-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1521K] [下载次数：676 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：5 ] - 江友华;黄荣昌;顾胜坚;杨兴武;吴卫民;刘军;
根据电力变压器特高频局部放电信号特征,文中设计一种基于FPGA+ARM架构的特高频局部放电检测仪。该架构通过利用FPGA强大的可编程能力,不仅大大减少了硬件设计的复杂度,而且还提高了整个系统运行的速度,同时在FPGA中创新性地设计了可以灵活控制VGA大小的DAC8562模块及可灵活控制滤波程度的FIR滤波器模块,为在复杂的环境中快速有效地检测出局放信号提高了保障。利用ARM芯片强大的数据处理能力对数据进行处理及多重参数的配置,从而快速准确地检测出特高频局部放电。最后,通过系统测试,文中设计的特高频局部放电检测仪具有极好的稳定性,能够满足工程实际需求。
2022年02期 v.45;No.601 21-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1656K] [下载次数：361 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：11 ] - 爨莹;吴越;
传统的时间序列异常检测方法大多以数据点作为检测单位,通过训练模型预测下一时刻数据,这类方法的缺点是没有考虑时间序列数据的特性,即序列模式的多样性。因此文中提出一种基于Seq2Seq深度自编码器的时间序列异常检测方法,以更好地挖掘时间序列数据中的异常序列模式。此方法使用Bi-LSTM网络作为深度自编码器,其输入输出均为序列,使用深度自编码器对时间序列进行编码压缩和解码重建。通过计算重建序列与原始序列之间的重建误差,并设置重建异常比率以获取误差阈值,将重建误差大于此阈值的时间序列视为异常序列。异常时间序列的发现取决于模型对原始序列的重建效果,通过在空气质量时间序列数据上的实验,模型初步达到了不错的检测效果,证明了所提方法的可行性。文中方法为时间序列异常检测提供了新的途径。
2022年02期 v.45;No.601 26-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K] [下载次数：718 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：12 ] - 李国民;刘辰;
通过研究数字交换芯片的组成结构,将数字交换芯片进行了模块化的分割,根据技术指标,利用FPGA技术分别设计了时钟生成模块、数据发送模块、数据接收模块以及微处理器接口模块,最终根据数字交换芯片的"交换模式"与"消息模式"的工作原理对所设计的各个模块进行了组合,完成了数字交换芯片的设计。测试结果表明:基于FPGA技术设计的数字交换芯片实现了"交换模式"与"消息模式"的功能;并且达到了技术指标的要求,实现了32条母线输入和32条母线输出,每条母线输入数据速率与输出数据速率为8.192 Mb/s,通道容量为4 096×4 096的无阻塞交换。利用FPGA技术设计了一种数字交换芯片,采用FPGA芯片实现了数字交换芯片的功能。对于数字交换芯片,实现了自主可控,所设计的数字交换芯片满足国内调度通信对数字交换芯片的需求,而且用软件设计替代了硬件设计,可以适应技术指标的改变。
2022年02期 v.45;No.601 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1594K] [下载次数：413 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：9 ] - 周思达;谈海浪;唐嘉宁;蒋聪成;
针对基于双目深度图的室外大规模地图构建计算冗长,而在无人系统的有限算力下,计算效率需求显著的情况,文中提出一种基于双目视觉立体匹配的三维地图构建方法。首先针对由立体匹配算法及原图引入的噪声误差等问题,采用双线性插值优化视差图;其次通过中值滤波以平滑视差图;最后利用Sobel算子实现对环境物体边缘特征点的提取,并二值化边缘特征图,优化深度值计算环节,在一定程度上提高地图构建的效率。实验结果表明,通过对KITTI数据集的地图构建,可得到的良好八叉树地图,效率提高了50%,证明了文中算法的可行性与有效性,能够满足无人系统在室外路径探索对三维地图的需求。
2022年02期 v.45;No.601 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1627K] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：14 ] - 李展鸿;刘娟;袁山;钟梅英;郭亚;
小型光谱仪分辨率低,现场测试环境复杂,使得适合大型光谱仪的检测方法不一定能够直接适用于小型光谱仪,为此有必要研究与开发基于小型光谱仪的食品质量检测系统。该系统针对白酒的典型掺假问题(掺水、工业酒精),基于TI DLP NIR scan Nano微型光谱检测模块、定制化光纤、3D打印、手机应用程序等开发便携式白酒光谱测试系统,并利用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和反向传播(Back Propagation,BP)神经网络,研究基于小型光谱仪获得的光谱信号的白酒掺假类型和掺假度识别方法,并考虑背景光差异和隔瓶测的影响。使用三种不同酒精度的白酒样品掺入0～50%的水或工业酒精在多种场景下的1 206个光谱数据对开发的系统进行了验证。研究结果表明,该系统能够自动识别掺假种类(隔瓶测结果准确度为89.22%)和掺假度(室内环境光隔瓶检测掺工业酒精样本的拟合值与实际值的相关系数分别为0.968 3,0.979 2,0.837 1;掺水的相关系数分别为0.969 6,0.979 5,0.961 5),并且对于白酒掺假检测和研究小型化的食品质检系统有重要的参考价值。
2022年02期 v.45;No.601 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1489K] [下载次数：282 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：19 ] - 黄陈浩;吉晓东;李文华;
针对基于直线轨道的固定翼无人机中继能效问题,文中提出一种无人机变加速飞行方案。该方案假设无人机飞行在固定高度且有足够大的数据缓冲区,通过联合优化时分双工无人机中继的收发时间分配及飞行加速度,实现对中继系统的能效最大化。对于无法直接求解的联合优化非凸问题,首先利用分步优化方法,分别对收发时间分配函数和无人机加速度进行优化。对于收发时间分配函数优化问题,将其转化为线性规划问题直接求解;对于加速度优化问题,取其目标函数的下界,将非凸目标函数转化为凸函数,并提出一种连续凸逼近的迭代算法对其进行求解。实验仿真分析了无人机移动中继不同加速度、任务量、源目的间距及收发时间分配对系统能效的影响,验证了算法的有效性;通过与匀速、匀加速等方案的对比,证明所提变加速飞行方案具有更高的能效性能。
2022年02期 v.45;No.601 49-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1502K] [下载次数：116 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：6 ] - 谈曾巧;陆正亮;张翔;
为了满足立方体卫星对姿控计算机高性能、低功耗以及具有丰富的外设接口的要求,该文基于低成本、低功耗的STM32芯片设计立方体卫星姿控计算机。首先对立方体卫星任务进行总体分析,提出姿控计算机的总体设计方案;然后根据需求对姿控计算机硬件系统进行设计,重点对主控芯片的选型、主芯片基础外围电路的设计以及主芯片与姿控各部组件的接口电路设计进行阐述;最后对姿控计算机实物进行了试验验证。结果表明,基于STM32芯片设计的模块化的立方体卫星姿控计算机,具有集成度高、低成本、低功耗、高性能、质量轻、工程适用性强等优点。
2022年02期 v.45;No.601 57-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1520K] [下载次数：233 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：19 ] - 张家田;秦宏伟;严正国;
在信号检测领域中,由于原始信号的动态范围较大,往往需要把增益放大,为了使放大器实现程控增益放大,文中提出双模式宽带程控增益放大器模块设计。该程控增益放大器模块采用双模式方式工作,即固定增益输出可变模式和固定输出增益可变模式。模块使用STM32F4O7作为微控制器(MCU),MCU与多级可变增益放大器和峰值检测电路构成闭环控制,形成自动增益控制电路。首先对峰值检测电路输出的信号进行A/D采集,经过D/A反馈使得整个模块处于动态平衡状态,这种闭环控制系统能够精确地控制增益和输出信号。最后利用均值滤波算法测试得到实验数据。实验结果表明该模块能够在1 kHz～20 MHz频率范围内实现-20～60 dB的增益控制;固定增益时,增益相对误差在3%以内;固定输出电压时,电压相对误差在3%以内。此模块达到了宽带、高精度和高增益的性能指标,较传统模块而言,其优势在于将三者性能指标同时兼顾并优化,性能指标不再单一,也为程控增益放大器模块集成化奠定基础。
2022年02期 v.45;No.601 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1625K] [下载次数：266 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：9 ] - 黄健琦;许春雨;宋建成;田慕琴;
针对我国煤矿井下班中餐供应中缺乏食品有效加热技术的问题,文中开发一套矿用微波加热控制系统。该系统主要由红外测温单元、水冷监测监控单元和主控单元组成。其中,红外测温单元用于检测炉腔内部物料温度,并通过I~2C通信协议将信号传输至主控单元。水冷监测监控单元实现了磁控管在密闭环境中的有效散热和对水箱水位、管道流量、磁控管温度等工况参数的实时监测,增强了水冷系统的安全可靠性。通过比较物料温度实测值与设定值得到偏差信号,主控单元根据偏差信号并结合PID控制算法调节磁控管输出功率大小,达到自动控温的目的。此外,设计本安型红外遥控装置对系统进行操作,提高人工操作的便捷性。基于LabVIEW软件开发了上位机监测平台,实现对现场设备的远程管理。试验测试结果表明,文中系统操作简便灵活,磁控管冷却效果良好,恒温加热时的温度误差小于±5℃,实现了对系统各项工况参数的智能化监测,为煤矿井下就餐智能化提供了技术支撑。
2022年02期 v.45;No.601 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1597K] [下载次数：316 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：7 ] - 曹茂琨;帕孜来·马合木提;
为了提高三电平逆变器复杂开路故障诊断的准确率,文中提出一种基于互补集总经验模态分解(CEEMD)样本熵(SE)与粒子群优化(PSO)支持向量机(SVM)结合的故障诊断方法。选取负载电压作为故障信号,对其进行互补集总经验模式分解,得到一系列模态分量(IMFs);计算各分量的样本熵值作为故障特征,引入电压正半周比例系数作为辅助特征;将归一化的样本熵值和正半周比例系数作为特征向量输入到支持向量机中进行分类,利用粒子群算法对支持向量机的参数进行优化以达到最好的分类效果。仿真实验结果表明,文中方法可以有效地识别三电平逆变器复杂开路故障,相比于传统故障诊断方法,诊断准确率有大幅提升,并在不同工况和噪声干扰下具有更高的识别准确率。
2022年02期 v.45;No.601 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1675K] [下载次数：236 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：7 ] - 汪忠辉;张翔;廖文和;李经广;梁振华;
立方体卫星的设计寿命较短,其失效后成为空间碎片的问题备受关注。国内外科研团队设计出离轨帆装置来增大卫星迎风面积,从而缩短卫星离轨时间。传统的离轨帆需要在卫星星务计算机的控制下完成烧线展开任务,在星务计算机失效后,离轨帆无法得到烧线展开指令,卫星则不能在规定时间内离开轨道。为解决此问题,文中基于STM32F103系列处理器实现离轨帆自主展开控制,并对脉冲功率电源进行研究,将锂聚合物电池作为烧线过程中的第二电源,提高电源系统的功率密度。结果表明,在控制模块的作用下,脉冲功率电源在烧线过程中充当主要的供能模块,可实现离轨帆装置的自主展开功能,顺利完成卫星离轨任务。
2022年02期 v.45;No.601 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1553K] [下载次数：249 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：6 ]
- 王来东;
为了提高阅读推广数字服务系统在服务质量和响应时间方面的性能,文中提出基于SQL Server的阅读推广数字服务系统设计。在SQL Server的基础上,通过阅读推广数字服务系统架构设计和客户端模块设计,完成了系统的硬件设计。通过阅读推广内容与用户收藏的相似度计算,设计了阅读推广数字推荐算法。通过阅读推广数字推荐算法设计和服务流程设计,完成了系统的软件设计,实现了阅读推广的数字服务。测试结果表明,基于SQL Server的阅读推广数字服务系统不仅可以提高服务质量,还可以缩短响应时间,从而提高了阅读推广数字服务系统的性能与系统的响应效率。
2022年02期 v.45;No.601 85-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1588K] [下载次数：564 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：4 ] - 张鑫;兰小红;
当前使用的数字图书查询系统中,由于系统发出的查询指令不明确,导致存在查询速度慢、查全率低的问题。为此,文中从硬件、数据库和软件三个方面,利用人机交互技术实现对数字图书相关联查询系统的优化设计。在硬件方面主要是对系统的服务器、扫描机、控制器等设备进行改装与优化,并将采集的数字图书数据按照类别存储在系统数据库中。在硬件设备和数据库的支持下,利用人机交互技术输入查询关键词,并通过收集数字图书信息、处理数字图书文本、计算数字图书关联度和生成查询索引4个步骤,实现系统的数字图书相关联查询功能。通过系统测试得出结论:与传统查询系统相比,设计的查询系统平均查询耗时为0.36 s,且查全率为99.7%,具有一定的应用价值。
2022年02期 v.45;No.601 90-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1567K] [下载次数：174 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 左世亮;严明;
目前的语言在线测试系统大多采用B/C架构来进行构建,但当并发人数过多时,该系统的服务器端压力过大,导致负载能力较差。因此,文中提出一种基于在线交互学习的语言在线测试系统。该系统选择C/S架构进行构建,以软件设计为主,可兼容大多数型号的PC主机。文中对语音测试的音频编码方式进行设计。根据难度系数设计题库,并采用JDBC数据库连接技术构建数据库访问连接方式。运用粒子群算法,在系统中建立测试试卷自动生成算法,添加在线学习交互模块,完成系统设计。最后,以某高校的语言测试题库作为数据库,对系统功能性和性能进行测试。实验结果显示,设计系统满足预设功能,同时在较大的并发用户的操作下,仍能保持正常的响应速度和CPU占用率,验证了设计系统的可行性。
2022年02期 v.45;No.601 95-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 李鑫;王佩茹;
高校是意识形态培养的关键场所与前沿阵地,保障高校意识形态的安全性至关重要,故文中提出网络媒体时代高校意识形态安全加密系统设计研究。依据网络媒体时代的特点,设计高校意识形态安全加密系统。设计的系统硬件单元包含意识形态信息采集单元、意识形态信息处理单元与主机接口单元,为高校意识形态安全加密系统的稳定运行奠定基础;软件模块包括意识形态信息处理模块、加密主程序模块与解密主程序模块,为高校意识形态安全提供更加有效的保障。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了网络媒体时代高校意识形态安全加密系统的运行。搭建仿真网络环境,选取实验对象,进行高校意识形态安全加密实验。仿真实验结果显示:与现有系统相比较,设计系统的密钥安全性更高,加解密速度更快,充分证实了设计系统的有效性与可行性。
2022年02期 v.45;No.601 100-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1516K] [下载次数：145 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 纪寿汉;詹祥粉;
传统的多功能虚拟训练系统在实际应用中由于功能复杂、逻辑混乱,导致其应用服务水平较低。为此,文中提出基于增强现实技术的多功能虚拟训练系统设计。在硬件设计上,使用脑机接口技术采集用户脑电信号,利用光学透视显示器和视频透视显示器将虚实结合的场景反映给用户;在软件设计上,定义有效连接函数,在训练中保持脑电信号的有效连接,实现实时在线训练。至此,整体系统设计完成。实验结果表明:基于增强现实技术的多功能虚拟训练系统动作跟踪时延较小,控制在1 126 s,命令控制效率高,发出命令的准确率为95.3%,误操作率为2.1%,平均的信息传输率可达到47.5 b/min。该系统的应用服务能力得到了提高,可改善传统系统所存在的问题且优于其他传统的虚拟训练系统。
2022年02期 v.45;No.601 105-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1498K] [下载次数：209 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：5 ] - 王枫;田青;闫启民;
中小企业人力资源信息管理系统由于信息信任度计算能力较差,导致信息处理结果不具备决策能力。因此,文中设计一种基于决策支持的中小企业人力资源信息管理系统。针对硬件部分,选择NAND FLASH作为存储器硬盘,将硬盘控制器Intel 82801转换为EIDE阵列控制卡,选择CY7C68013A作为控制芯片。针对软件部分,计算人力资源信息直接信任度、间接信任度以及时间衰减系数,通过此计算结果对系统中信息进行分析,并将其分析结果进行排序,剔除可信度较低的信息,以此完成人力资源信息管理。将系统硬件与软件相结合,至此,基于决策支持的中小企业人力资源信息管理系统设计完成。实验结果表明,文中设计系统的使用效果明显优于传统系统,可将此系统作为中小企业管理平台中的组成部分,推动中小企业信息管理的发展。
2022年02期 v.45;No.601 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1431K] [下载次数：514 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：4 ]
- 张燕;姚江;
为了解决传统信息显示系统存在的用户满意率低以及响应时间长的问题,文中设计一种基于视觉传达的网页界面信息显示系统。系统硬件分别由信息采集模块、信息导入模块、信息显示模块、素材管理模块和交互模块组成,各个模块之间紧密联系,系统的运行能力得到提升。在系统硬件的支持下进行软件设计,采用激光扫描设备采集网页界面多角度图像,根据视觉传达理论分析网页界面的纹理、颜色特征,对全部图像进行配准,以配准结果为基础进行网页界面的几何建模,并将建模结果映射到交互过程中,显示网页界面信息,基于此实现基于视觉传达的网页界面信息显示系统设计。仿真实验结果表明,该系统的用户满意度高,网页界面信息显示情况少,且响应时间更短。
2022年02期 v.45;No.601 125-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1538K] [下载次数：217 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：4 ] - 李杰;高树功;雷东;
为解决变电站设备实体信息获取流程优化方法未曾利用AR技术采集变电站设备实体信息获取流程,导致信息在传输过程中,存在较高的丢包率,较低的收敛速度、信息获取率。为此,文章提出一种基于AR的变电站设备实体信息获取流程优化系统硬件设计方面,根据信息获取流程优化系统对硬件需求,在构建系统硬件设计的基础上设计系统硬件框架和电源模块;采用AR技术采集变电站设备实体信息获取流程,制定变电站设备实体信息获取流程优化规则,促使系统具有优化变电站设备实体信息获取流程功能,完成系统软件设计。确定实验对象和信息传输速度,改变信息传输距离和系统迭代次数,对比信息获取视图、丢包率和信息获取率。实验结果表明:此次设计的变电站设备实体信息获取流程优化系统,可以得到全面的变电站设备实体视图信息且不会受到通信距离的影响,具有较低的丢包率、较高的信息获取率和较快的收敛速度。
2022年02期 v.45;No.601 129-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1632K] [下载次数：100 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 雷俊杰;杨武年;李红;王芳;杨鑫;
针对光学遥感影像中云及云阴影以及微波影像中叠掩、阴影、透视收缩等导致的地物信息缺失对分类、定量反演造成的不利影响,以光学卫星哨兵二号(S2)、SAR卫星哨兵一号(S1)影像为例,将R语言随机森林(RF)、支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)机器算法引入光学微波遥感图像协同分类研究中。研究表明:协同S1,S2各自优势,可充分协同地物的光谱特征、微波后向散射、极化分解等信息,有效减轻S2云、云阴影以及S1影像地物信息缺失对地类识别造成的不利影响。采用RF交叉验证函数(RFCV)和IncNodepurity(节点纯度总增加)值确定RF最优分类因子,采用varImp函数以及按分类因子重要性逐个添加法可选取ANN、SVM最优分类因子。RF算法分类精度较高,适用于样点分布随机、均匀的研究区,研究区不同地类面积从大到小依次为灌草、其他、落叶林、草地、常绿林、混交林、水体。协同分类结果表明,光学、微波影像协同法、最优因子选择法以及R语言遥感数据处理方法在影像分类中应用效果较好。
2022年02期 v.45;No.601 135-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 2083K] [下载次数：420 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：6 ] - 焦红;王超;
为了可以实现定位、定性、定量三者结合的展开对城市空间规划的所需信息进行提取,并获得城市空间规划的不同类型数据,文中提出基于GIS、RS技术的城市空间规划支持系统设计理念。首先概述了GIS、RS两大系统关键技术,通过数据层、管理层、服务层、应用层以上共计四层设计整个系统架构体系,并详细分析了这四层架构的系统功能,包括软硬件配制情况。人机交互系统、城市空间规划支持、模型库、数据库等子系统功能。将该城市空间规划支持系统应用于实际中,发现该系统能够实现不同研究尺度下,由差异化分辨率遥感影像所成功提取的城市空间规划所需信息,并运用GIS技术能够有效管理、查询、分析并显示信息数据,获得城市空间规划的预期成效,证实了所提系统的应用前景良好。
2022年02期 v.45;No.601 140-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K] [下载次数：413 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：10 ] - 朱婷;
传统系统对生态环境空间层次划分不够明确,导致廊道空间布局较差,影响了城市物种迁移。针对这一问题,文章提出一种基于耦合模型的城市生态环境空间规划系统,在传统系统硬件基础上,对软件进行设计。通过廊道、中心控制点和场地三要素,构建城市绿色基础设施网络,选取城市连接节点和网络中心,建立不同尺度的绿色基础设施,结合实际空间资源进行评估调整,通过耦合模型整合各尺度绿色空间,实现城市生态环境空间整体规划。设计系统与传统系统进行对比实验,分别规划城市空间,结果表明,设计系统提高了廊道连通性和连续性,使物种迁移更加顺畅,且廊道断裂时,通过其他廊道进行迁移的概率更高。在此基础上,设计系统提高了雨水处理能力,进一步改善了物种迁移活动空间。
2022年02期 v.45;No.601 145-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1523K] [下载次数：227 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 丁崇琼;王进;
平面图像在光线和角度的影响下容易出现色彩缺陷的问题,但由于传统方法设计的平面视觉图像色彩调整系统的自适应效果较差,导致调整后的图像色彩差异不明显。为了解决以上问题,提出一种基于机器视觉的平面视觉图像色彩自适应调整系统的设计方法。在硬件设计上,开发以Tiny6410核心板为基础的数据采集器,并重新设计其外围电路中的电源电路和RS 232电路。在软件设计上,通过自适应直方图对平面视觉图像进行均衡化处理,结合机器视觉技术识别图像色彩缺陷,通过七色算法设计图像色彩调整模块。设计仿真实验,结果显示:通过此次设计的系统调整图像色彩,图像亮度未受到影响;与2组传统图像色彩调整系统相比,所设计的系统色彩调整效果更加符合预期,满足原始图像对色彩的要求。
2022年02期 v.45;No.601 150-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1571K] [下载次数：118 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：10 ] - 王利娟;常霞;张伯妍;
针对多尺度Retinex处理低照度图像出现的"光晕伪影"和色彩泛白现象,文中提出一种基于自适应权重带色彩恢复因子的多尺度Retinex图像增强算法。在HSV颜色空间中先将亮度通道图像分解为Retinex增强层和细节恢复层。在Retinex增强层中,不同尺度参数具有不同的增强效果,根据像素的概率分布,计算明暗不同区域的概率分布函数,获得自适应权重。所提算法有效地克服了尺度参数对亮度信息恢复造成的过增强现象。在细节恢复层中,导向滤波具有更优越的保边去噪特性,故采用导向滤波将图像分解成平滑层和边缘层图像,并利用增益系数增强边缘层信息。最后将自适应权重后Retinex亮度增强层、平滑层和边缘层图像融合重构为增强后的亮度通道图像,并在伽马校正算法中融入自适应调节因子来恢复图像在融合过程中丢失的部分细节和色彩信息。实验数据表明所提算法较其他对比算法具有更明显的优越性。
2022年02期 v.45;No.601 155-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1689K] [下载次数：672 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：6 ] - 方世敏;朱建华;
高效区块链用户隐私数据易受到攻击,由于传统算法没有充分考虑数据的时序特性,导致算法溯源性能达不到预期的效果,因此文中研究高效区块链用户隐私数据网故障溯源算法。根据实际数据网拓扑结构或网络运行状态,使用合适的样本节点选取策略,选取高效区块链用户隐私数据网可观测节点,重新设置节点间信息传播时间的近似表示;节点间信息按数据包的时间戳进行排序,构造时序集合,对隐私数据网中的故障数据进行感知和压缩,得到具有显著鲁棒性的隐私数据集合。利用溯源算法进行感知特征提取与编码,构建基于时序特征的隐私数据网故障溯源算法。实验结果表明:与传统算法相比,此次研究的算法感知识别性能、鲁棒性得到有效提升,同时缩短时空开销,并满足多个溯源条件。
2022年02期 v.45;No.601 162-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K] [下载次数：152 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：14 ]
- 廖金;董国芳;刘畅;
针对无人机巡检拍摄的架空线路绝缘子设备的照片进行处理,旨在建立一个基于Faster R-CNN目标检测算法的架空线路绝缘子设备识别与掉串诊断的模型。首先通过TensorFlow建立训练框架,将收集到的绝缘子数据集训练Faster R-CNN网络识别绝缘子,其次利用小波变换去噪增强图像特征信息,再对经过二值化处理的图像进行霍夫变换直线检测以及垂直投影确定有无缺陷。该模型绝缘子识别率为85.6%,掉串检测正确率为96%,有较强的鲁棒性。通过这样一个检测模型可以及时发现绝缘子设备存在的绝缘隐患,降低出现绝缘故障的风险,并且可以配合无人机巡检,大大减少人力劳动,更有效地分配人力资源及减少运维的成本。
2022年02期 v.45;No.601 167-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 1573K] [下载次数：172 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：8 ] - 葛绍强;杨永辉;周自维;
针对工业机器人视觉领域中现有手眼标定方法复杂的问题,提出一种基于3D视觉的简便手眼标定方法,即将3D深度相机和矿山爆破机器人相结合,利用3D深度相机能够获取空间点坐标的原理以及3个参考点的几何关系,获取标定板上参考点到相机的坐标转换关系。同时机器人末端法兰盘中心到机器人基坐标系的转换关系已知,可利用TSAI两步法求取相机到机器人末端法兰盘中心的转换关系,继而求得参考点在机器人基坐标系中的位姿。把此手眼标定方法应用到矿山爆破机器人系统中,实验结果表明,最大坐标误差为5.7 mm,最小误差为0 mm,精度满足现场矿山孔洞的定位要求。该文的创新点是利用深度相机的原理和3个点的几何关系求取参考点到相机的转换关系。
2022年02期 v.45;No.601 172-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1462K] [下载次数：1087 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：4 ] - 路亚宁;陆翔;方凤才;
为适应复杂且不适宜人操作的工作环境,设计一种机器视觉处理算法与智能系统控制算法相结合的智能车。首先,电脑端通过目标颜色识别算法、图像填充去噪算法以及最大轮廓检测算法实现物体的检测与定位;接着,根据物体与车体的距离与相对方位,智能车控制系统相应接收动作指令;最后,无线路由网络控制模块将该控制算法与智能车控制系统相结合,实现智能车的移动与机械臂的抓取。实验结果表明,该算法能够在复杂环境中准确识别目标颜色物体,判断物体的位置,为智能车的勘探、分拣等带来极大的便利。
2022年02期 v.45;No.601 177-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1545K] [下载次数：620 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：7 ] - 李蓉;周美丽;
在语言翻译方面,人工翻译的速度比较慢,越来越不能适应当前社会发展的快速需求。因此,需要有新技术代替人工翻译,以开发AI为基础,实现快速、准确、高效的机器翻译。针对传统机器自动翻译系统在翻译过程中准确率较低的问题,为了提高机器自动翻译的速度和准确性,该文提出基于人工智能处理器设计的机器自动翻译系统设计。通过客户端结构设计和人工智能处理器设计,完成系统的硬件设计;依托句子相似度的计算和消除句子歧义,完成系统的软件设计,从而实现机器自动翻译系统的设计。测试结果表明,基于人工智能技术的机器自动翻译系统,相比于基于文本库的机器自动翻译系统,在句子翻译速度和准确率方面都有所提高。
2022年02期 v.45;No.601 183-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K] [下载次数：255 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：3 ] 下载本期数据