基于动态门控特征融合的轻量深度补全算法

稠密深度图在自动驾驶和机器人等领域至关重要,但是现今的深度传感器只能产生稀疏的深度测量,所以有必要对其进行补全.在所有辅助模态中, RGB图像是常用且易得的信息.现今的许多方法都采用RGB和稀疏深度信息结合进行补全.然而它们绝大部分都是利用通道拼接或逐元素求和简单的对两种模态的信息进行融合,没有考虑到不用场景下不同模态特征的置信度.提出一种以输入深度稀疏分布为指导,结合双模态信息量的动态门控融合模块,通过动态产生融合权重的方式对两个模态特征进行更高效的结合.并且根据不同模态的数据特征设计了精简的网络结构.实验结果表明所提出模块和改进的有效性,提出的网络在两个有挑战性的公开数据集KITTI depth completion和NYU depth v2上,使用了很少的参数量达到了先进的结果,取得了性能和速度的优秀平衡.     

基于改进YOLOv3的智慧足球场行人检测

由于足球比赛场景中密集人群、移动小目标居多, YOLOv3算法存在检测精确度较低且模型参数量较大等问题, 使其无法部署在资源算力有限的移动设备上, 本文提出了一种基于改进YOLOv3的行人检测方法, 将Darknet-53主干特征提取网络替换为更加高效且轻量化的GhostNet网络; 同时选取了4个尺度的检测分支层并采用K-means++算法改善anchor box的聚类效果; 添加空间金字塔池化对输入图像实现相同大小的输出; 提出CIoU损失函数来计算目标定位损失值; 添加heatmap热力图可视化并在训练中使用Mosaic数据增强. 实验结果表明, YOLOv3-GhostNet在VOC融合数据集上mAP达到90.97%的同时相比YOLOv3算法提高了1.75%, 参数量减少了约81.4%且实时检测速率提高了约1.5倍, 在小型移动设备上表现出不错的检测效果.     

改进残差网络的猴痘病毒皮肤病变分类

目前猴痘病毒在全球范围内传播,这种病毒在临床上与其他皮肤疾病难以区分,特别是天花病毒和水痘病毒.在确定性聚合酶链式反应技术和其他生物检测技术还没有完全成熟的情况下,通过计算机辅助诊断技术检测猴痘病毒皮肤病变是一种可行的方法,因此提出了一种基于残差网络的猴痘病毒皮肤病变分类算法.该算法以残差网络为基本框架,结合深度可分离卷积和轻量化注意力,在降低模型计算量与复杂度的同时,也提高了模型的分类性能.实验结果表明,该算法对猴痘病毒皮肤病变表现出较好的分类性能,对猴痘皮肤病变的分类准确率、召回率和精度分别为97.3%, 96.8%和97.2%,且均优于实验中所对比的常见分类模型和其他研究方法.     

基于机器视觉辅助测量的精密电火花刻伤方法与系统

传统电火花刻伤机在工作时只对电机动作进行反馈,刀片损耗带来的误差通常靠人为增加进给量进行补偿,难以保证刻槽的形状与尺寸公差。为了更精确地获得刻伤过程中的刀片损耗量,提升闭环控制的电机精度,提出了一种基于机器视觉辅助测量刀片损耗的电火花刻伤方法,并依此设计了一套刻伤系统。实验中使用该系统计算出的刀片损耗量和实际测量值的误差在±5μm以内,同时得到的刻槽实际测量深度与系统计算的刻槽深度的误差在±10μm内。     

基于电机参数在线修正的高速永磁同步电机无位置传感器算法研究

针对运行环境恶劣的无位置传感器高速永磁同步电机(HSPMSM)系统,无位置传感器算法的参数依赖性是热门研究方向之一。研究了一种基于估计旋转坐标系下扩展反电动势的无位置传感器算法,利用系统稳定性分析法对算法模型的电机参数依赖性进行了定性分析。通过建立四阶扩展卡尔曼滤波观测器对电机参数进行在线辨识,并结合参数依赖性规律,实时修正位置观测器算法模型中的电机参数,有效解决了运行过程中参数变化导致系统失稳的问题。在额定功率、转速分别为60 kW与45 000 r/min的高速离心压气机系统中通过仿真验证了所提方法的有效性。     

基于峰宽修正的玻璃药瓶内氧气残留浓度的检测研究

玻璃药瓶中的氧气残留对瓶中药品的无菌特性造成了严重的威胁。采用波长调制光谱（Wavelength Modulated Spectrum, WMS）技术解调得到的二次谐波信号峰高值作为氧浓度反演的基础。然而,在用二次谐波信号测量气体浓度时,由于调制深度的变化会导致二次谐波峰值的变化,这通常会给系统带来误差,进而降低浓度的反演精度。而调制深度受调制电流波动、温度和压强变化等因素的影响不能直接计算获得进而修正。针对这一问题,本文成功地将调制深度与二次谐波峰高的关系转换为二次谐波峰宽和峰高的关系。然后,利用峰宽校正后的谐波峰高对气体浓度进行反演。初步实验表明,利用峰宽校正后的谐波峰高对瓶内气体浓度进行预测的准确性提高了2.1%,且系统的整体鲁棒性也得以提升。本文提出的校正方法不需要系统参数信息与气体成分信息,可以直接从谐波信号本身出发对调制深度进行校正,十分适合于工业现场的在线氧气浓度预测。     

基于紫外光刻的双轴张应变Ge/SiGe多量子阱电吸收调制器北大核心CSCD

采用紫外光刻工艺(ultraviolet lithography technique,UVL),在互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)兼容的硅基平台上制作了基于悬空微桥结构在Ge/SiGe多量子阱材料中引入双轴张应变的低偏振相关电吸收调制器。利用拉曼光谱测试了器件引入双轴张应变的大小,并对器件在横电(transverse electric,TE)偏振和横磁(transverse magnetic,TM)偏振下的光电流响应、调制消光比和高频响应等性能进行了测试。器件的低偏振相关消光比在0 V/4 V工作电压下可达5.8 dB,3 dB调制带宽在4 V反向偏置电压时为8.3 GHz。与电子束光刻工艺(electron beam lithography technique,EBL)相比,采用UVL制作的器件在调制消光比、高频响应带宽等性能上略差一点,但具有曝光时间短、成本低和可大批量生产等优势,应用前景广阔。     

基于改进的SSD监理目标检测研究

针对装饰装修工程中由人工验收带来的诸多问题,文中提出了一种改进的SSD算法并将其应用于监理工作来代替人工验收,推动智能监理的实现。由于SSD算法存在对同一目标复检以及小目标检测效果欠佳等问题,故文中利用DPN网络替换基础特征提取网络VGG16。DPN结合了Resnet和Densenet的优点,具有更好的特征提取能力。通过加权FPN融合特征图,突出不同层特征图的贡献,丰富用于预测的特征图语义。利用深度可分离卷积降低模型的参数量,提高算法的推理速度。实验对比发现,改进后模型的平均精度提升了3.47%,对小数目检测平均精度的提升可达15%,证明新模型在监理目标检测任务中效果良好。     

Travel time models for deep-lane unit-load autonomous vehicle storage and retrieval system (AVS/RS)

Autonomous vehicle storage and retrieval systems use vehicles that move horizontally along rails within the storage racks, while vertical movements are provided by lifts. The solution proposed in this paper addresses a particular system configuration that works with multiple deep storage lanes that are widely used in the food and beverage industry, characterised by large volumes of products of limited variety. The generic deep lane is single item, i.e. one stock keeping unit, and single batch, i.e. one production lot, thereby affecting the performance of the system in terms of storage capacity utilisation and throughput. Determining the number and depth of the lanes is crucial to aid the design and control of such a storage system. The aim of this paper was to support the design of AVS/RSs though a set of original analytic models for the determination of the travelled distance and time for single-command and dual-command cycles given alternative layout configurations. The models are validated by simulation and exemplified with a real-warehousing case study. The paper presents useful guidelines for the configuration of the system layout including the determination of the optimal shape ratio and the length of the lanes.