基于注意力机制和卷积神经网络的异步电动机三相电压不平衡损耗研究

配电网中三相电压不平衡对异步电动机损耗会造成较大影响。运用等效电路公式分析三相电压不平衡影响下电动机损耗存在精度不稳定、需要参数过多且数学模型过于复杂等问题。针对以上问题,提出一种基于注意力机制和卷积神经网络(CNN)的异步电动机损耗评估方法。该方法将实测电机数据作为输入,引入注意力机制为输入特征赋予不同权重;采用卷积层和全连接层组成的CNN构架对异步电动机实测数据进行学习,最后完成损耗评估。以现场试验得到的电机损耗数据作为实际算例,该方法评估损耗与实测损耗平均误差仅为0.717%和0.549%,并与其他典型机器学习算法进行对比,结果表明所提方法具有更好的损耗评估性能。     

基于卷积神经网络的直线同步电动机电枢绕组故障诊断

通过绕组函数理论对直线同步电动机进行分析,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的直线同步电动机故障诊断方法。从直线同步电动机的数学模型出发,基于绕组函数理论对电动机正常状态和匝间短路故障状态进行仿真,对电流波形图进行快速傅里叶变换(FFT)得到不同状态的数据集。利用CNN中的GoogLeNet网络结构,在保持网络空间维度的同时不增加故障诊断的计算量。将数据集输入到网络模型进行故障诊断,仿真结果表明GoogLeNet网络结构对直线同步电动机电枢绕组的短路故障识别率达到了96.5%以上。     

金字塔原型对齐的轻量级小样本语义分割网络

小样本图像语义分割任务是计算机视觉领域一个有挑战性的问题,其目标是利用现有一张或几张带有密集分割注释的图片来预测未见类图像的分割掩码.针对该任务,提出了一个基于金字塔原型对齐的轻量级小样本图像语义分割网络.首先,该网络在MobileNetV2网络的深度可分离卷积和逆残差结构基础上,通过金字塔池化模块进行提取特征,保持高维度和低维度的信息,获得不同尺度的特征.同时通过在支持集原型和查询集之间进行相互对齐,使得网络能够从支持集中学到更多的信息,充分利用支持集的信息进行反馈.基于PASCAL-5i数据集的大量实验结果表明,提出的网络结构的均值在1-way 1-shot和1-way 5-shot上分别为49.5％和56.6％,与先进的主流小样本语义分割网络PANet相比分别对应提高了1.4％和0.9％,网络参数量为3.0 MB,相比PANet减小了11.7 MB,同时浮点计算量显著减少,证明了该网络在小样本图像语义分割中的有效性和高效性.     

基于卷积神经网络的眼底图像微血管瘤检测方法

眼底微血管瘤是糖尿病诱发视网膜病变的初期症状,实现基于彩色眼底图像的微血管瘤的自动检测有助于辅助医生判断患者的视网膜是否正常,同时也是糖网病变分级评估中最重要的预处理手段。但由于视网膜结构复杂,同时眼底图像的成像由于患者、环境、采集设备等因素的不同会存在不同的亮度和对比度,现有的微血管瘤检测算法难以实现微血管瘤的精确检测,检测结果中存在大量的非微血管瘤候选区,如血管、背景噪声。由于卷积神经网络具有非常强的表达能力,能通过模型训练自动学习到目标的特征,该文提出了基于卷积神经网络的微血管瘤检测方法,仿真结果表明,该方法的检测效果优于传统的微血管瘤检测方法,在复杂的糖网图像下能实现微血管瘤的精确提取,将部分血管、背景噪声排除在外,使基于卷积神经网络提取的候选区数量更少且形态规则,有利于后续的特征提取和分类。     

基于多任务卷积神经网络的虹膜图像质量评估方法

为了自动、准确、高效地评估采集图像的质量,设计了一个名为MTIQA的卷积神经网络。该网络能够输出与主观评价指标保持较高一致性的客观评估结果。MTIQA采用多任务学习策略,包含网络训练质量评估和失真类型分类两个任务,将两个任务的损失融合并构成新的损失函数。为了评估算法所得到的客观指标的可靠性,建立了名为SIR2019的单眼虹膜质量评估数据集,并召集志愿者进行主观实验以得到主观评价指标。在SIR2019和CASIA-Iris-Distance-Lamp数据集上的实验结果表明,该网络在虹膜图像质量评估上具有较好的可行性、准确性和鲁棒性。     

整数值时间序列的拟似然推断

基于推广的负二项稀疏算子利用预设新息过程分布法构造一个一元 INAR(1) 模型,给出了模型的概率性质并利用拟似然估计方法对模型进行了参数估计,同时也考虑了最小二乘法、极大似然估计方法。通过数值模拟评估了这些估计方法的有效性,并应用实际数据给出模型的应用,通过比较得出基于推广的负二项稀疏算子带有几何新息过程的INAR(1)是更适合数据的模型。     

D-2-DenseNet噪音鲁棒的城市音频分类模型

为了提高噪音环境下城市音频分类系统的鲁棒性,提出了一种双特征2阶密集卷积神经网络（D-2-DenseNet）噪音鲁棒的城市音频分类模型.首先介绍了噪音添加和噪音鲁棒处理,阐述了一种双特征互补偿的算法;然后结合2阶密集卷积神经网络与自适应机制提出了一种噪音鲁棒音频分类模型：双特征2阶密集卷积神经网络.模型采用双特征互补偿自适应算法,可在特征提取与模型训练中更有针对性地提取有效音频信息,降低噪音干扰,以提高噪音鲁棒性.最后,基于Dcase2016数据集开展噪音环境下城市音频分类测试.实验结果表明,模型分类准确率分别可达77.12%、75.52%,与基线模型相比,平均分类准确率分别提高了8.51%和10.38%,验证了模型良好的噪音鲁棒性.     

改进的CNN-LSTM轴承故障诊断方法

为了克服卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)轴承故障诊断方法特征提取过程困难以及难以捕获时间序列数据之间的长期依赖关系的问题,提出一种改进的卷积-长短时记忆网络(Convolutional Neural Network-Long and Short Term Memory, CNN-LSTM)滚动轴承故障诊断方法。将二维轴承加速度振动信号输入CNN提取局部特征,再将轴承特征信息加载到LSTM长期记忆单元中,引入遗忘机制提取时序数据的全局特征。利用轴承振动信号的局部深层特征和全局时序特征,学习不同区间长度的序列特征,从而提高故障诊断精度。实验结果表明,该方法可用于轴承故障诊断,且具有较高的分类精度和较强的稳定性。     

基于多学习单元卷积神经网络的雷达辐射源信号识别

现有基于人工提取特征的复杂体制雷达辐射源信号识别方法时效性低,识别准确率不佳. 为此,提出了一种基于多学习单元卷积神经网络的识别方法. 首先对辐射源信号的模糊函数进行高斯平滑,以校正噪声带来的毛刺与畸变;然后提取其正交切片作为进一步的特征提取对象;最后构建多学习单元卷积神经网络,学习和提取正交切片深层、泛在的特征,并通过softmax分类器进行分类识别. 仿真实验结果表明,所提方法在信噪比为-2 dB时对6类典型雷达信号的整体平均识别率均保持在99.86%以上,即便是在-6 dB环境中,雷达信号的识别率也可达到88.50%,在极低信噪比条件下具有良好的性能和可行性.     

基于U-Net的多尺度融合视网膜血管分割算法

针对眼底血管图像具有形状多样、分叉较多、曲度复杂的特点,提出了一种多尺度融合视网膜血管分割算法.该算法基于U-Net模型进行改进,首先在编码和解码部分使用短跳跃连接模块将网络浅层和深层的特征信息进行融合,通过增加浅层特征的权重,更多地保留了血管的边缘和细微结构信息.其次在编码部分采用空洞卷积构建空洞空间金字塔池化模块代替传统卷积块,来扩大算法的感受野,从而在不增加网络参数的同时进行多尺度特征融合,提取更丰富的空间信息.通过在DRIVE数据集上进行验证,实验结果表明:本算法的准确率和AUC值分别达到0.9572、0.9811,与U-Net等其他基于深度学习的算法相比分割效果更优,从而验证本算法在视网膜血管分割中更加有效.