复杂光强下无人机视觉惯性定位算法

针对复杂光照条件下视觉惯性同步定位与地图构建(VIO-SLAM)算法易发生偏移以及跟踪失败等问题,提出了一种改进的VIO-SLAM算法。首先,所提PVIO-SLAM算法对图像进行照度判别,对不同照度分别进行自适应对数校正和对比度受限的直方图均衡化(CLAHE)处理;接着,采用提出的自适应加权融合策略对预处理后的图像进行融合,同时使用预积分缩小匹配范围加速特征点匹配,引入回环校验来提高算法的鲁棒性;最后,在公共数据集上进行实验,与原算法相比,未开启回环校验时所提算法均方根误差降低35.75%,开启后均方根误差进一步降低14.96%。实际场景下的实验结果表明,所提算法的运动轨迹与真实轨迹相吻合。综上所述,提出的算法有效提升了复杂光照条件下的VIO-SLAM的精度,具有较高的鲁棒性。

基于SQP-GPMP2算法的移动机器人路径规划

针对高斯过程路径规划算法(GPMP2)处理非线性不等式约束能力有限、在复杂障碍物地图中易陷入局部极小值,进而产生碰撞的问题,结合序列二次规划(SQP)算法,提出了改进的SQP-GPMP2算法。首先,该算法从概率的角度将运动规划视为轨迹优化,得到初始轨迹状态;其次,引入碰撞代价函数,用来表示机器人和障碍物的碰撞代价关系;最后,使用SQP算法对轨迹进行迭代修正,保证轨迹的无碰撞和运动学合理性。仿真实验结果显示,相比GPMP2等算法,所提算法在不同尺寸迷宫上的规划成功率至少提高20个百分点,证明该算法在处理复杂约束能力和保证路径规划效率上具有优越性。

改进VMD与广义互相关在供水管道泄漏定位中的应用

针对管道泄漏定位时,采集到的泄漏信号会受到噪声干扰而影响定位精度的问题,提出了一种参数自寻优变分模态分解结合广义互相关的定位方法。首先,在现有的频域加权函数的基础上,提出了一种复合加权函数,对不同的频域加权函数在供水管道泄漏声信号下的性能进行研究;其次,利用高斯变异和量子行为对粒子群进行优化,建立复合指标排列熵/互信息熵作为适应度函数,改善粒子在求解过程中的多样性;然后,通过改进的粒子群算法优化变分模态分解(VMD)最优参数组合,实现对信号的降噪处理。实验结果表明,文中方法在供水管道泄漏情况下具有更高的定位精度,平均相对定位误差仅为3.7%,且最大误差也只有8.0%,能够有效地滤除原始信号中的噪声干扰。

管道漏磁信号分类的多特征融合网络研究

【目的】地下管道如预应力钢筒混凝土管(PCCP)等检漏是城市基础设施管理和维护中至关重要的一项工作。提出一种识别地下管道弱磁分布类型的磁异常多特征融合网络(MMF)。【方法】充分利用标准正交基函数(OBF)和最小熵(MED)两种检测特征,以全面而准确地捕捉漏磁信号的复杂特性。首先,在不同物径距离上利用OBF和MED进行磁异常检测,获取实测目标磁场特征;其次,融合磁场特征设计多特征融合网络MMF,并引入多头注意力机制捕捉序列磁场中的复杂关系和特征;最后,采用多特征熵权法MFEW,根据输入特征熵分配网络权重。【结果】实验结果显示,MMF网络异常分类达到了98.86%的精度,AUC评估结果为99.25%,同时模型更加精简,具有更高的计算效率,能够在相对较短的训练时间内取得令人满意的性能。

基于改进YOLOv5s的无人机航拍图像目标检测

针对无人机视角下目标尺度变化剧烈、背景复杂、目标小且密集而导致漏检率高的问题,提出了一种改进YOLOv5s的实时目标检测模型。首先,提出了全新的混合注意力机制,将其嵌入到主干网络中,增强对目标关键信息的提取能力;其次,创建新的稠密残差金字塔池化,提高了网络信息融合能力,降低计算量;然后,设计了一种基于多头自注意力机制的C3-BoT模块,有效捕获无人机图像全局上下文信息;最后,根据无人机图像特点,在YOLOv5s网络基础上增加一个极小目标检测层,降低小目标的漏检率。在VisDrone2019数据集上进行实验,改进后模型的mAP 0.5达到了40.6%,较YOLOv5s基准模型提高了8.1个百分点,在无人机航拍图像检测任务中取得了更好的检测效果。

改进条件对抗域适应网络的弱磁信号分类研究

针对小目标铁磁体弱磁场序列图像数据获取困难的小样本问题,采用基于稠密光流法与关联特征对齐的条件对抗域适应网络,解决缺乏标签数据的弱磁信号分类检测任务。算法引入稠密光流法学习磁场序列图像之间的动态特征,并将其与原始图像得到的静态特征相结合,提高分类器对纹理相似图像的鉴别能力;同时引入关联特征对齐模块,减少源域与目标域的特征分布差异。网络模型基于近场磁场分布图像与远场磁场分布图像进行验证评估,与原始算法相比,在有无添加熵条件两种情况下准确率分别提升了5.50%和4.50%。

一种考虑实际运动约束的高斯过程运动规划方法

基于梯度优化的高斯过程运动规划器GPMP2的算法运行时间短,通过概率推理来优化机器人轨迹,可得到平滑的无碰撞的轨迹。然而该算法并未考虑轮式机器人如四轮车辆等的最小转弯半径等运动约束,使规划出的轨迹在轮式机器人实际行驶中受限,为此,该文提出一种加入最小转弯半径等运动约束于GPMP2算法的运动规划方法,以规划出考虑机身尺寸的机器人运行轨迹。实验结果表明,该文算法的路径规划成功率提高了4.5%,所规划的轨迹与实际运行轨迹符合度较好。

太原市城市输水主干线改造工程设计

介绍了太原市城市输水主干线改造工程的方案设计,阐述了长距离大口径输水管道的设计要点,探讨了输水管道管材及附属设施技术参数的设计,从而保证城市供水的安全可靠性。

山西省县级传染病医院污水处理工艺设计

根据国家对卫生防疫事业(传染病)发展的要求和山西省医疗救治体系的建设规划,山西省将新建及改造一批县级传染病医院以应对突发事件。在这些项目中,传染病区的污水处理是重要的环节,对控制病毒的扩散有相当大的作用。针对山西省各县级医院的现状及投资状况,结合工程实践,文章阐述了污水处理工艺及消毒两方面的设计体会。

太原城市供水输配水管网严重老化管道的改造

文章从城市供水系统存在的问题和管道改造的必要性入手,提出了对城市供水输配水管网严重老化管道的改造方案、原则及其工程效益的看法。

左权县供水改扩建工程工艺设计

分析了山西省左权县现状供水存在的问题,详细介绍了左权县供水改扩建工程的工艺设计,分析了供水改扩建工程的经济效益。