应用科技 /oa 无人机视觉导航着陆标识检测与分割方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002013 为实现基于视觉导航无人机自主着陆任务,提出一种无人机视觉导航着陆标识检测与分割方法。在Tiny-YOLO网络基础上融入自下而上的特征增强结构,得到Mark-YOLO网络。针对无人机硬件平台计算能力不足的问题,对网络模型进行裁剪,减少网络模型的参数量;对目标检测算法提取到的无人机着陆标识进行图像分割处理,获取降落标识的轮廓信息。实验结果表明:本文提出的Mark-YOLO算法具有更高的准确率;裁剪后的网络模型具有更少的参数量与更小的权重,且检测到的着陆标识通过图像分割方法处理后,可取得良好的分割效果。 2020年08月05 00:00 2020年4期 1 7,13 1808026 韩家明<sup>1</sup>, 杨忠<sup>1</sup>, 陈聪<sup>1</sup>, 张秋雁<sup>2</sup>, 张驰<sup>1</sup>, 赖尚祥<sup>1</sup>, 李宏宸<sup>1</sup>, 方千慧<sup>1</sup> 基于深度学习的红外图像超分辨率重建 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201912020 为提升红外图像分辨率,本文构建了用于红外图像超分辨率重建的IEDSR(enhanced deep residual networks for infrared image super-resolution)网络。该网络在EDSR网络模型的基础上加入了池化层,避免了EDSR(enhanced deep residual networks for single image super-sesolution)网络移除批正则化层(batch normalization, BN)可能会带来训练困难的问题。同时考虑到红外图像对比度低、纹理不明显的特性,在残差块内加入新的卷积层和激活层,通过增加网络深度扩大局部残差模块的感受野,有利于恢复图像的局部细节信息。最后利用增强预测算法对重建图像进行优化,提升重建精度。实验结果表明:本文算法重建的红外图像在主观视觉效果与客观指标上较传统红外图像重建方法均有所改善,具有较高的实用价值。 2020年08月05 00:00 2020年4期 8 13 1354380 史永祥<sup>1</sup>, 蒋斌<sup>1</sup>, 黄雍晫<sup>1</sup>, 杨桂生<sup>1</sup>, 李庆武<sup>2</sup>, 张志良<sup>2</sup> 一种根据ADMM改进的图像去噪方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002004 针对图像的传输中可能会产生噪声的影响和传输时间开销过大,导致图像的恢复效果较差的问题,基于数学中熵最大的原理,提出了一种基于熵函数的去噪重构算法。将该算法运用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM)分而治之的思想提出了一种新的快速去噪算法。通过归一化均方误差(normalized mean square error, NMSE)和峰值信噪比(peak signal to noise ratio, PSNR)等评价标准进行实验仿真,验证所提算法的优越性。实验结果表明:根据上面思路提出的方法具有很好的效果,在去噪方面具有一定的用途。 2020年08月05 00:00 2020年4期 14 19,25 1633920 项建弘, 魏俊豪 一种多尺度压缩感知的遥感图像超分辨重建方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201912025 针对传统基于压缩感知的单字典超分辨方法难以充分描述复杂的遥感图像纹理的问题,提出了一种多尺度残余字典超分辨重建方法。首先对插值图像的高频子带执行Contourlet变换获得多个子频带;然后在各子频带上建立对应子残余字典,并进行字典学习和超分辨重建;最后对高频和低频部分进行融合得到完整的超分辨图像。实验结果表明:与其他相关方法相比,本文方法的超分辨效果无论主观视觉还是客观评价指标都有很大提高。其中客观评价指标,本文方法的峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio, PSNR)和结构相似度(structural similarity, SSIM)平均值分别提高6 dB和0.05。对于纹理复杂的遥感图像的超分辨重建场合,更好地满足重建效果和时效的要求,具有重要的理论和应用意义。 2020年08月05 00:00 2020年4期 20 25 1630040 杨学峰, 赵冬娥 融合时空多特征表示的运动人体目标跟踪算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202005007 为提升运动人体目标的跟踪效果,缩短目标跟踪耗时,提出融合时空多特征表示的运动人体目标跟踪算法。利用运动人体目标位置的获取时间关系确定目标初始运动速度,根据目标区域的质心位置计算搜索窗,提取运动人体目标位置;融合待检测像素点、像素点矢量及最大似然估计值3大特征,将融合多特征表示引入运动人体目标的联合概率密度函数,利用运动人体目标检测门限检测运动人体目标图像像素点,确定运动人体目标区域;通过对运动人体目标的重采样及状态转移,完成运动人体目标的跟踪。实验结果表明:所提运动人体目标跟踪算法的跟踪准确率高到92%左右,跟踪耗时较短、跟踪查全率较好,跟踪效果得到了提升。 2020年08月05 00:00 2020年4期 26 31,41 1690416 李晓峰<sup>1</sup>, 邢金明<sup>2</sup> 基于NB-IoT的酒窖环境远程监测系统 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201911006 针对现有酒窖环境监测系统结构复杂、功耗大、成本高等问题,设计了一套基于NB-IoT(narrow band internet of things)技术的酒窖环境远程监测系统,实现对酒窖温度、湿度、光照强度、乙醇浓度、空气质量的远程监测。首先,设计了采用“云?管?端”物联网信息服务架构的监测系统整体架构;然后,设计了以STM32F103为核心控制器的系统监测终端硬件结构。最后,设计了监测终端控制软件,实现数据的采集、显示和异常报警等功能,同时运用NB-IoT技术和轻量级机器对机器协议(lightweight machine-to-machine, LwM2M)实现监测终端与云平台之间测量数据传输;开发了基于OneNET云平台的酒窖环境监测管理平台软件,实现通过浏览器登录云平台远程实时查看酒窖环境现场状态。实验表明,该系统结构简单、功耗小、成本低、稳定可靠、易于维护,适合用于对酒窖环境的监测。 2020年08月05 00:00 2020年4期 32 36 1735857 李威, 王宏涛 一种2.45 GHz谐波抑制有源集成天线设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201911008 针对现代无线通信系统日趋高性能的需求,设计了一种工作频率为2.45 GHz的有源集成发射天线。该有源集成发射天线将功率放大器与一个无源方形微带贴片天线直接集成在一体,省去了传统的50 Ω连接线;功率放大器利用小信号S参数进行设计,实现了最大输出功率30.1 dBm;方形辐射贴片对角线处开槽的结构设计,使天线的输入阻抗在谐波频率上近似为纯虚部阻抗;4.9 GHz频率处|<i>S</i><sub>11</sub>|>?1.9 dB,达到了抑制天线二次谐波辐射的效果。通过测试分析,证明了该有源天线在无线通信发射系统中的可行性和优越性。 2020年08月05 00:00 2020年4期 37 41 1767916 刘露, 刘长军 基于子空间拟合的块稀疏贝叶斯学习DOA估计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201911007 针对传统基于稀疏贝叶斯学习(sparse bayesian learning, SBL)的波达方向(direction of arrival,DOA)估计算法在低信噪比条件下性能不足的问题,提出了一种基于子空间拟合和块稀疏贝叶斯学习的离网DOA估计方法。首先对样本的协方差矩阵进行特征分解,获得信号的加权子空间,然后构造等价信号的稀疏表示模型并利用块稀疏贝叶斯算法进行参数求解,同时对于网格失配带来的建模误差,将空间域内的离散采样网格点作为动态参数,通过求解一个多项式,利用期望最大化算法迭代更新离散网格点的位置。仿真实验结果表明,相对于传统SBL算法,该方法具有更好的估计精度和空间分辨率。 2020年08月05 00:00 2020年4期 42 46 1293156 沈相相, 赵健博 基于边缘约束的自适应引导滤波立体匹配算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202001017 为解决局部立体匹配算法存在深度图边界区域不连续问题,本文提出了一种基于边缘约束的自适应引导滤波立体匹配算法。将梯度值和颜色信息结合进行匹配代价计算;然后,基于图像边缘局部特征,对图像的像素点基于颜色阈值和边界条件构建自适应十字交叉区域,并对自适应窗口进行引导滤波代价聚合;最后,采用胜者为王策略(winner takes all,WTA)进行视差计算,对视差图进行视差精细化处理。实验结果表明:本文算法生成的深度图能够更好地保留细节特征,边界纹理区域的误匹配现象明显改善,可有效降低误匹配率,本文算法在Middlebury数据集误匹配率仅为5.22%。 2020年08月05 00:00 2020年4期 47 53 1655192 陈立伟, 李山坤 一种改进广义正交匹配追踪的DOA估计方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201910006 针对传统匹配追踪算法的波达方向(direction of arrival, DOA) 估计方法精度不高、收敛速度较慢等问题,提出一种改进广义正交匹配追踪(generalized orthogonal matching pursuit, GOMP)算法的DOA估计方法。通过空间网格划分建立DOA估计模型,在此模型基础上引入GOMP算法对接收到的信号进行重构,然后在原有GOMP算法基础上引入最速下降法,提出一种改进GOMP算法用于DOA估计中。与GOMP算法相比,改进算法使用运算简单的最速下降法进行信号重构,降低了重构算法的复杂度。仿真结果表明:改进算法成功地得到了DOA估计值,相对于传统OMP算法,改进算法具有更高的DOA估计精度,有效地减少了重构耗时,具有更高的估计性能。 2020年08月05 00:00 2020年4期 54 58 1445520 刁弘扬<sup>1</sup>, 胡洲勇<sup>2</sup>, 禹永植<sup>1</sup> 基于变分自编码器的雷达辐射源个体识别 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201909009 针对雷达辐射源个体识别中特征提取困难和低信噪比下识别率低的问题,从图像角度出发提出了一种基于变分自编码器的雷达辐射源个体识别算法。基于信号时频分析,利用变分自编码器(variational auto-encoder, VAE )提取时频图像的深层特征,并采用核主成分分析(kernel principal component analysis,KPCA)获取特征中的主成分,最后将特征送入支持向量机进行分类识别。仿真结果表明:文中所提算法在识别效率和抗噪声性能等方面均优于其他传统算法。当信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)为0 dB时针对6个辐射源进行识别,可获得93%以上的识别率。该算法特征提取简单、系统实时性高,具有较高的工程应用价值。 2020年08月05 00:00 2020年4期 59 65 1526331 高鹏成, 焦淑红 基于位置范围限定的WiFi-KNN室内定位算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201912002 针对传统的基于WiFi的最近邻(<i>K</i>-nearest neighbor algorithm, WiFi-KNN)室内定位算法精确度不能达到精准定位的需求的问题,本文提出了一种基于位置范围限定的<i>K</i>近邻(<i>K</i>-nearest neighbor based on the location range limit , LRL-KNN)室内定位算法。LRL-KNN算法通过利用用户的先前位置与WiFi指纹数据库中的参考点位置之间的物理距离组成的相关范围因子来缩放指纹距离,以此来减少定位的空间歧义性。尽管利用了先前的位置,但是该算法并不需要知道用户的确切移动速度和方向。与此同时,考虑到WiFi接收信号强度的时间波动性,将RSS直方图合并到距离计算中来减小时间波动带来的影响。实验结果表明:传统KNN算法的平均定位误差为2.13 m,新算法的平均定位误差为1.80 m,该误差在相同的测试环境下比传统的KNN算法减少15%。 2020年08月05 00:00 2020年4期 66 70 1222384 席志红, 占梦奇 ZYNQ7000全可编程SOC应用软件更新技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201911012 为了复用主控板现有RS422接口实现应用软件的更新,基于ZYNQ7000全可编程SOC,对主控板应用软件更新技术进行了深入地分析和研究。运用SPI-Flash分区引导与启动的思想,通过主控板对外的RS422接口实现了应用软件的更新。在精简了主控板对外接口的前提下,保证了实际功能需求,此方法具有重要的理论意义及工程实际应用价值。 2020年08月05 00:00 2020年4期 71 74,81 1297781 吴凤柱, 王斌, 张铖林 一种改进SSD的输电线路电力部件识别方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201912012 为解决单阶段多框检测器(single shot multibox setector, SSD)算法识别较小尺寸电力部件准确率低的问题,本文提出一种注意力机制和多尺度特征融合的单阶段多框检测器(attention mechanism and multiscale feature fusion single shot multibox detector, amSSD)算法。该方法在SSD网络特征提取层引入压缩和激励网络(squeeze-and-excitation networks, SENet)结构,筛选并保留更多与目标相关的特征通道;对浅层特征图采用膨胀卷积操作,使目标语义信息更加丰富;对高层特征图进行反卷积操作,并与浅层特征进行融合,得到具有更高分辨率高语义信息的目标特征图,提高对较小尺寸电力部件的识别能力。利用实际无人机飞行数据进行测试验证,实验结果表明:本文方法能够有效地识别出电力部件,而且识别平均准确率达到89.6%,比SSD方法的识别准确率提升了6.2%。 2020年08月05 00:00 2020年4期 75 81 1620309 王朝硕<sup>1</sup>, 李伟性<sup>2</sup>, 郑武略<sup>2</sup>, 王宁<sup>1</sup>, 赵航航<sup>2</sup> T91金属管道表面特性对LIBS测量的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202001002 为了将激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术应用到火电厂运行的高温承压管道的失效检测中,对来自火电厂的4个不同老化等级的T91钢管道样品表面采用打磨与未处理2种处理方法,对比光谱与其作为预测集在老化等级模型中的表现。分析数据表明:打磨与未处理样品的代表性元素的谱线强度变化在前100的激光脉冲段有较大的差异;而在100~200的激光脉冲段打磨与未打磨的光谱强度趋于接近。在支持向量机(support vector machines, SVM)老化等级模型中,选取未打磨样品的激光脉冲段100~200的光谱数据输入SVM老化等级模型进行预测,得到了与打磨样品同样良好的预测结果,所有预测样品的准确率均达到了0.91以上。结果表明:选取合适的激光脉冲段,可以避免实际金属管道的表面特性对LIBS测量的影响,得到良好的老化等级预测结果。 2020年08月05 00:00 2020年4期 82 87 1444483 余移山, 陆继东, 董美蓉, 陆盛资, 黄健伟, 张勇升 溴化锂冷水机组在水下航行器中的性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201911022 针对溴化锂冷水机组在水下航行器中的性能展开研究,对溴化锂冷水机组各换热设备进行建模,利用MATLAB编程求解,并通过实地测试验证模型的准确性,然后利用模型对溴化锂吸收式冷水机组进行性能分析,最后通过将其应用于某一水下航行器,对冷水机组耗能进行定量设计计算。实地测试能效比(coefficient of performance,COP)为1.07~1.38,与模型计算得到的COP最大相对误差为2.94%,满足精度要求;热源温度、冷却水进口温度和冷冻水进口温度对机组COP影响较大;水下航行器冷水机组COP为1.29,乏汽耗量为0.380 kg/s,单位冷量蒸汽耗量为1.366 kg/kW·h,仅占二回路蒸汽流量的0.6%,对于水下航行器的续航能力基本无影响。 2020年08月05 00:00 2020年4期 88 94 1488951 夏军宝, 李毅, 黎春梅, 李玮玮, 邬芝胜, 孙冠宇, 郝承明, 赵千里, 干依燃 结构参数对热压机喷射特性影响效果探究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201912014 为最大程度提高热压机的喷射系数,本文使用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)软件,对热压机内蒸汽的流场特性进行了数值模拟,分析了热压机各主要结构参数改变对热压机喷射能力的影响。研究结果表明:喷嘴喉部及出口直径、喷嘴距、接收室收缩角、混合室长度及直径均存在某一最佳区间,能够通过改变流场中激波规模、蒸汽流速以及能量损失大小,使热压机的喷射系数达到最大。 2020年08月05 00:00 2020年4期 95 99,105 2198503 徐慧强, 王景富, 张东洋, 陈玉翔 配电网在风险状态下的重构优化方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202001016 为了达到配电网重构策略多目标优化的目的,采用随机权重的方法来构建目标函数。为了满足配电网在不同运行状态下的不同重构目标,各指标在目标函数中的权重会根据电网的运行状态动态调整。为解决二进制粒子群优化(binary particle swarm optimization,BPSO)算法求解速度慢的问题,提出了改进型BPSO算法。改进型算法可以将处于风险状态的设备快速转移到供电线路末端,从而提高系统的稳定性。最后,以IEEE 33节点系统为例进行仿真验证,将改进型BPSO算法和已有的3种算法进行对比,验证了改进算法具有计算时间短、网络损耗小、最大供电能力高等优点。 2020年08月05 00:00 2020年4期 100 105 1302395 孙旭日, 李延真 汽车侧门开关疲劳瞬态仿真方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907015 针对汽车侧门的开关耐久性能,建立了基于瞬态响应的侧门开关疲劳仿真方法。采用Abaqus/Explicit直接积分法对侧门进行瞬态响应分析,得到了侧门在关闭过程中的应力应变历程;基于Ncode焊点S-N及钣金E-N曲线,通过Miner线性累积原理,得到了多次循环下的损伤结果及风险位置。与实验加速度进行相关性分析,改善了侧门关闭过程模拟精度。与开关疲劳实验结果对比,验证了该方法的合理性。并对侧门进行优化改进,最终通过了实验验证。 2020年08月05 00:00 2020年4期 106 110 1585113 鄢子超, 孟凡亮, 周鸣昊, 余庆超