基于计算机视觉的管路振动感知算法

为解决电厂生产区域中管路振动超出正常范围未能及时预警而导致管路破损或连接法兰、阀门处出现工质泄漏的问题,提出了一种基于计算机视觉的管路振动感知算法,首先采用卷积神经网络估计待测管路的光流信息,然后通过分析光流信息检测出管路是否振动,接着通过振动测量模块对监测画面中检测出振动的管路目标的振动频率和振幅进行测量,从而实现对管路振动的感知.在电厂原有摄像头拍摄的振动管路数据上进行了实验,测试结果表明本文方法的速度约为4 f/s,振动频率的测量误差小于0.08.为计算机视觉技术在不改变电厂原有硬件装置的情况下实现实时管路振动检测和测量任务提供了新的思路.     

中国名人人脸数据集

为快速构建大尺度、高质量中国人脸识别数据集,本文提出一种半自动构建方法.相较于现有的数据集构建方法,该方法可以快速地构建大尺度中国名人人脸数据集,将此数据集命名为CCFace(Chinese Celebrities Face).CCFace数据集包含431个人物,506874张人脸图像,平均每个人物包含1176张不同年龄、姿态的图像,该构建方法在一定程度上解决了当前社区中可用的中国人人脸图像数据集短缺问题.在实验部分中以多个模型测试该数据集的有效性,表明其可以作为SOTA(State Of The Art)模型的训练集使用,相信这种方法以及该数据集将引来更多的人来从事人脸识别的研究工作,并促进国内人脸识别应用的发展.     

图像3D轮廓提取

针对现有3D轮廓提取方法计算量大、图像立体匹配难、图片中含有大量噪音的问题,提出了一种利用早期认知视觉系统提取图像3D轮廓的方法。早期认知视觉是连接早期视觉和认知视觉的中间平台,通过早期认知视觉系统提取出图像的2D基元,2D基元是图片小块,有丰富的语义信息包括位置,方向,相位和三色值;再由两个立体图像的相一致的2D基元配对来构建3D基元,通过3D基元的共面性和共色性得到图像的3D轮廓。在Ubuntu10.04下,通过输入立体图片对,对这种方法进行了实验,实验结果表明图像的3D轮廓能完好地提取出来,有效地保留图像的必要信息并具有强抗噪性。     

Hierarchical control for cornering stability of dual-motor RWD vehicles with electronic differential system using PSO optimized SOSMC method

This paper proposes a novel control scheme with a three-layer hierarchical structure to improve the cornering stability of the dual-motor rear-wheel drive (RWD) vehicles with the electronic differential system (EDS). The proposed hierarchical structure for the control system includes the observing layer, control layer, and actuation layer. In the observing layer, the driver model is designed to obtain the nominal steering angle, and the state observer is designed to obtain the yaw angle which cannot be easily measured. Then, particle swarm optimization (PSO) and second order sliding mode control (SOSMC) are employed in the control layer. The SOSMC part is used to design the control law to eliminate the chattering problem in the sliding mode algorithm, and the PSO part is used to obtain the optimal weights in the sliding mode surface to meet the minimum sideslip angle error and yaw rate error. The actuation layer allocates the corrected yaw moment by distributing the driving force to each independent driving wheel. Finally, the numerical tests are carried out under the double line change (DLC) maneuver. The results show that the proposed control system can effectively improve the cornering stability of the dual-motor RWD vehicles and reduce their motor power consumption.     

2012-2017年呼包鄂城市群夜间灯光动态变化特征及其驱动因素分析

针对当前处于大发展变革阶段的新兴城市群时空变化及驱动因素不明的问题,文章基于2012—2017年夜间灯光影像数据,利用数值统计、标准差椭圆和线性回归等分析方法,结合高分遥感数据和其他辅助数据,研究了呼包鄂城市群夜间灯光在地理空间上的规模分布和变化,分析了夜间灯光的灯光变化与经济发展的关系,并进一步探究了城市群夜间灯光发展的扩张强度、方向以及主要驱动因素。研究结果表明:过去6年间,呼包鄂城市群夜间灯光强度呈现“V”型曲线,与其GDP的发展趋势是一致的;通过椭圆重心分析,显示整个城市群的夜间灯光重心向位于西南方向的鄂尔多斯市移动,鄂尔多斯市对整个城市群的经济发展有较强的拉动作用;利用夜间灯光驱动因子分析,并结合高分遥感光学影像以及灯光变化的区域,发现呼包鄂城市群的发展受能源因素的影响最大,是目前主导城市群发展的关键因素。     

基于联邦滤波的室内多传感器融合导航定位方法研究

针对室内多传感器融合导航定位问题,提出一种基于联邦滤波的INS/3D LASER/单目视觉融合的室内导航定位方法.该方法是通过联邦滤波将INS分别同3D LASER与单目视觉构成子滤波器,主滤波器根据最小方差准则,利用最优系数加权法融合各子滤波器的最优估计,从而获得全局最优融合结果.实验证明,该方法能有效提高室内导航定位的精度和鲁棒性,比传统的视觉里程计法或激光雷达里程表法更准确.     

TP-FER：基于优化卷积神经网络的三通道人脸表情识别方法

针对人脸五官在表达不同情绪时所起的作用不同,利用单一的卷积神经网络对人脸面部特征进行特征提取和表情识别可能会导致提取表情关键特征信息时聚焦性不够,而仅对眼部或者嘴部等重点部位进行特征提取,又有可能造成特征提取不够充分的问题,提出了一种基于优化卷积神经网络的三通道人脸表情识别方法TP-FER(tri-path networks for facial expression recognition).该方法基于构建的卷积神经网络训练,采用三个输入渠道,分别聚焦面部、眼部和嘴部区域进行特征提取和表情判别,最后采用基于决策层的融合技术将三个渠道的识别结果进行相对多数投票决策,获取整体最优识别率.将此方法应用于JCK+数据集和自建数据集上进行了实验判别分析,结果表明该方法在两个数据集上均提高了整体表情识别率.该方法既考虑了脸部整体特征的提取,又兼顾了某些表情主要聚焦在眼部、嘴部表达的特性,相互辅助,整体提高了表情的识别率;该方法也能对神经心理学研究提供数据支持.     

基于机器视觉的多孔材料缺陷检测

针对多孔材料在生产工艺中易出现阻塞和缺角等缺陷,本文设计了一种基于机器视觉的多孔材料表面缺陷检测方法,通过对目标区域的有效分割、模糊度检测、形态学处理和分析等技术手段,实现了该类材料的表面缺陷的快速定位和特征分析.经实验检测,本文算法的准确性和检测效率可以满足工业生产实时检测需求.     

Autoencoder-based anomaly detection for surface defect inspection

In this paper, the unsupervised autoencoder learning for automated defect detection in manufacturing is evaluated, where only the defect-free samples are required for the model training. The loss function of a Convolutional Autoencoder (CAE) model only aims at minimizing the reconstruction errors, and makes the representative features widely spread. The proposed CAE in this study incorporates a regularization that improves the feature distribution of defect-free samples within a tight range. It makes the representative feature vectors of all training samples as close as possible to the mean feature vector so that a defect sample in the evaluation stage can generate a distinct distance from the trained center of defect-free samples. The proposed CAE model with regularizations has been tested on a variety of material surfaces, including textural and patterned surfaces in images. The experimental results reveal that the proposed CAE with regularizations significantly outperforms the conventional CAE for defect detection applications in the industry.     

智能农业除草机器人研究现状与趋势分析

智能农业除草机器人融合了环境分析、路径导航、视觉识别和运动控制等多种技术,是应用于精准农业中除草作业的智能机器人系统,作为农业机械化研究的热点备受国内外学者关注;对除草机器人的国内外研究现状进行了梳理,进一步分析了除草机器人的特点与优势;总结了除草机器人系统控制、移动导航和机器视觉等关键技术的研究进展,指出关键技术的发展前景与空间;结合除草机器人的技术研究特点与市场环境分析了其未来发展趋势;针对目前除草机器人存在的问题提出解决思路与研究方法,为除草机器人智能化、自动化和集成化发展研究提供理论参考.