摘要:提出了一种基于Encoder-Decoder网络的列车轮对 激光曲线精确分割的算法。针对列 车轮对激光曲线数据集局部特征丰富、语义信息简单的特点,设计了具有深度较浅、分辨率较 高、细节表现良好的网络。设计的网络很好的利用了密集链接机制和上采样模块,加强了特 征复用以及特征传播,具有较少参数的同时,能多尺度提取上下文语义信息。实验证明,En coder-Decoder网络相比于其他网络在列车轮对激光曲线提取上表现出优异的性能。基于Enc oder-Decoder的网 络在列车轮对激光曲线数据集上交并比、召回率、准确率和F1_score指标 分别达到了86.5%、89.2%、99.9%、85.0%,能够比较精准提取列车轮对激光条纹。同时Enco der-Decoder网络在进行列车轮对激光条纹分割时能在一定程度上改善噪声对条纹提取的影 响。因此在铁路安全方面具有良好的应用前景。

摘要:当降低X射线计算机断层成像(computer tomography,CT)的管电流强度,投影 数据将变为低信噪比的,使CT图像 复原变为欠定问题。提出了一种基于离散剪切波MAP-马尔可夫随机场(map Markov random field,MAP-MRF)的低 剂量医学CT图像去噪算法。首先,利用离散剪切波多尺度、多方向的优点,可以精确地计算 剪切系数,而且可以更稀疏的表示图像信息,结合马尔可夫理论提出了基于MAP-MRF的去噪 算法,使盲复原结果在噪声消除和边缘保持上达到有效的平衡,且优化了正则化项,使算法 快速收敛。图像的噪声得到了较为有效的滤除,并且图像特征得到了较好的保留,将MAP-M RF算法与其他5种对比算法进行Shepp-Logan体膜、临床脑部CT、临床低剂量肩部CT的定性 及 定量实验,实验结果表明,在定性实验中该方法可以获得良好的CT重建图像,保留清晰的纹 理细节和结构特征；在10 mA模拟噪声及20 mA 临床低管电流定量实验中峰值信噪比(PSNR)、 结构相似性指数(SSIM)指标均有较大改进,均方根误差(RMSE)低于对比算法,证明了算 法的有效性。

摘要:针对传统鬼成像重构算法采样次数多、重建图像质 量差的问题,提出了一种基于散斑 图滤波的差分鬼成像优化方法。该方法在差分鬼成像的关联阶段先对随机散斑图进行相应的 滤波处理；再将原始桶探测器值与处理后的散斑图作关联运算,得出降噪处理后的重建鬼像 ,最后通过图像融合的方法补充重建图像的细节信息。数值仿真结果表明,与传统差分鬼成 像相比,在相同采样次数下重建差分图像的峰值信噪比提高了2-4 dB。实验结果表明该 算法能够很好地兼顾采样次数和图像质量间矛盾关系,对低采样次数下的鬼成像也能取得良 好的恢复效果。

摘要:针对在摄像机视角、光照、气候、地貌等条件的大 幅度变化或者存在快速移动物体的 复杂场景下,视觉即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)的精确性和鲁棒性较低等问题,闭环检 测作为解决SLAM位姿漂移的重要环节,提出了一种基于神经网络的闭环检测方法。该方 法通过传感器获取视觉图像的数据,不同于传统方法的特征提取,采用改进三重约束损 失函数训练Darknet提取图像特征,构造对应特征向量矩阵。由于Darknet借鉴了残差网络(resnet)的思想,在具有较深网络层数的同时,仍保持较高的准确率,减少了特征提取 误差。经过自编码器方法对数据进行降维处理,通过余弦相似度计算,设定合理阈值,能够 更快的得到闭环检测结果。最后通过在两个公开视觉SLAM闭环检测数据集,New College数 据集和光照及角度变化更明显的City Centre数据集上进行实验,结果表明复杂环境下本文 提出的方法比现有闭环检测方法,能够得到更高准确率和速率,更好满足了视觉SLAM系统对 消除累计误差和实时性的要求。

摘要:利用高能激光清除输电线路缠绕异物的方法取得了 较好的使用效果。以5种典型输电线路异物 材料为研究对象,建立有限元仿真模型,分析激光烧蚀异物的温度分布及其微观变化规律, 并进行了激光 烧蚀实验。结果表明,激光照射异物时,异物中心到边缘温度逐渐降低,高温的中心部分先 熔化,低温部 分热量积累使温升至熔点熔化,形成“V”形凹坑。在激光加热异物的过程是周向和纵深方 向同时发展的, 且纵深方向发展快于周向的发展速度。激光功率达到200 W时,可以 清除绝大部分有色异物,亮白色异物 也可被清除,激光清除异物的效率在1mm/s至2mm/s之间,激光清除异物的效率较高,此研 究成果为激光 应用于清除输电线路缠绕异物工作提供了重要依据。

摘要:基于注意力机制的行人重识别方法更多利用图像中 一阶信息,忽略了特征中二阶信息 ,不能挖掘特征图之间的相关性和细粒度信息。提出一种基于二阶混合注意力的行人重 识别算法(second-order mixed attention module,SMAN)。二阶混合注意力模块(second-order mixed attention module,SOMA)由二阶通道注意力(second-order channel attention,SOCA)和二阶空间注意力模 块(second-order information,SOSA)组成,该方法将全局协方差池函数嵌入到SOCA和SOSA模块中,学习特征中二阶信息 。SOCA模块学习特征图之间相关性,SOSA模块则重新为特征图分配权重,关注特征图空间域 的细粒度信息。SMAN算法在Market-1501和 DukeMTMC-ReID数据集上的首位准确率分别 为 94.3%和87.1%,mAP分别达到85.7%和74.5%,同时使用类激活图验证SOMA模块的影响 ,实验表 明SMAN算法充分利用特征图的通道域和空间域中二阶信息。算法的性能优于现有的一些基于 注意力机制行人重识别方法,甚至接近某些优秀的方法。

摘要:气动光学效应导致的目标图像偏移对于飞行器的导航、定位以及寻的影响很大,对气 动光学成像偏移的实时补偿具有重要的实用价值。提出了一种基于改进型麻雀搜索算法 优化BP神经网络(improved sparrow search agorithm optimized BP neural network, ISSA-BP)的模型,对气动光学成像偏移进行预测。为提高预测算法的 搜索和跳出局部最优的能力,在标准麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)中借助鸟群算法(bird swarm algorithm,BSA)飞行行 为的思想,使加入者以一定的概率向发现者靠近,缩短了算法的运行时间,保证了全局收敛 和种群的多样性。最后将 算法模型与BP神经网络模型和麻雀搜索算法优化BP神经网络(sparrow search algorithm BP,SSA-BP)模型进行对比 ,使用三种评价指标对三种算法模型进行评价, 结果表明的ISSA-BP模型能够及时准确的对气动光学成像偏移进行预测,ISSA-BP 模型的均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)和决定系数(R²)分别为2.511、1.969和0.999。

摘要:圆偏振光有良好的“偏振记忆”效应,为了验证在 强散射介质中通过圆偏振光的旋性 差异可以有效抑制散射光的影响,实现复杂背景下的目标探测功能。从经典的米氏散射 理论和菲涅尔反射理论出发,结合偏振蒙特卡罗方法,构建了主动式圆偏振光在散射介质中 探测目标的模型,通过追踪每个光子的偏振态变化,统计分析了圆偏振光经过介质散射和目 标反射后的Stokes矢量信息。仿真结果表明,文中建模方法可以明显区分出散射介质中是否 存在被探测目标；不同的介质环境和不同的探测距离都会对目标的偏振成像造成不同程度的 衰减,而圆偏振差分成像及圆偏振度成像均可实现偏振成像的增强处理。文中建模方法可以 为全偏振探测的理论研究及实际应用提供借鉴。

摘要:锑基薄膜太阳电池具有原材料丰富、制备方法简单 和光电性能优异等优势。将宽带隙 Sb₂S₃电池与窄带隙Sb₂Se₃电池组成叠层太阳电池能够进一步提高光谱能量利用率 ,增强器 件性能。基于此,采用wx-AMPS软件对锑基双结叠层薄膜太阳电池进行了仿真优化。仿 真结果显示,要想获得高效的叠层太阳电池首先需要高质量的吸收层,吸收层缺陷态要低于 10¹⁵ cm－3才能够将光生载流子充分转换为电流。除此 之外,子电池厚度的调制能够平衡顶 底电池的光谱响应,在叠层太阳电池的优化中也十分重要。基于此,绘制了不同顶底电 池厚度叠层太阳电池性能参数的等高线图,为叠层太阳电池的实验优化制备提供指导,并最 终在顶底电池厚度分别为700 nm和2500 nm的情况下,得到24.60%的锑基双结叠层太阳电 池 的最高光电转换效率。研究结果体现了新型锑基薄膜叠层太阳电池结构的优势和发展 潜力。

摘要:基于广义惠更斯-菲涅尔原理,推导出了高斯涡旋 光束在增益和吸收介质中场分布以及 光强的解析表达式,研究了高斯涡旋光束在增益和吸收介质传输中的光强分布、位相演化, 详细分析了波数实部kr、波数虚部ki和拓扑荷m对光束传输特性的影响。研究结果表明,波 数实部kr越大、拓扑荷m越大,高斯涡旋光束在传输过程中 光强衰减越慢,并且始终保持光 束空心分布的特性,具有很好地稳定性。波数虚部ki越大,光束在传输中表 现出的增益效应 越明显,波数虚部k_i越小,光束在传输中表现出的吸收效应 越明显。高斯涡旋光束的位相分 布受拓扑荷m影响明显,不同拓扑荷m的高斯涡旋光束在源处及传输过程中光 涡旋的数 目不同。本文的结论对于涡旋光束在材料领域的研究及其在实际中的应用具有重要意义。

摘要:由于现有抗生素浓度检测方法中都需要加入其他试 剂,容易对实验造成干扰,影 响测定结果的可信度。因此,提出了一种基于一步转移石墨烯超材料吸收器对不同浓度 的抗生素进行表征。通过在超材料吸收器上转移一层单层化学气相沉积的石墨烯后,石墨烯 －超材料吸收器异质结构对于表面添加的物质非常敏感。实验结果表明,在太赫兹频段内, 利用石墨烯－超材料吸收器异质结构对不同浓度的抗生素进行检测会引起石墨烯－超材料 吸收器异质结构谐振峰不同程度的蓝移,通过谐振峰蓝移与浓度的关系可以实现不同类型, 不同浓度抗生素的表征。