基于欠定盲源分离和深度学习的生猪状态音频识别

【目的】为解决群养环境下生猪音频难以分离与识别的问题,提出基于欠定盲源分离与E C A-EfficientNetV2的生猪状态音频识别方法。【方法】以仿真群养环境下4类生猪音频信号作为观测信号,将信号稀疏表示后,通过层次聚类估计出信号混合矩阵,并利用lp范数重构算法求解lp范数最小值以完成生猪音频信号重构。将重构信号转化为声谱图,分为进食声、咆哮声、哼叫声和发情声4类,利用ECA-EfficientNetV2网络模型识别音频,获取生猪状态。【结果】混合矩阵估计的归一化均方误差最低为3.266×10^(−4),分离重构的音频信噪比在3.254~4.267 dB之间。声谱图经ECA-EfficientNetV2识别检测,准确率高达98.35%;与经典卷积神经网络ResNet50和VGG16对比,准确率分别提升2.88和1.81个百分点;与原EfficientNetV2相比,准确率降低0.52个百分点,但模型参数量减少33.56%,浮点运算量(FLOPs)降低1.86 G,推理时间减少9.40 ms。【结论】基于盲源分离及改进EfficientNetV2的方法,轻量且高效地实现了分离与识别群养生猪音频信号。

基于改进K-means的AODV路由协议

AODV路由协议是无线自组织网络中的经典协议,被广泛应用于各种通讯场景中。传统的AODV路由协议在路由发现阶段使用广播方法转发RREQ(路由请求分组),容易造成广播风暴从而影响网络性能。针对该问题,研究提出了基于改进K-means的AODV路由协议,使用节点间距离、传输错误数和路由拥塞度作为路由度量,利用密集度参数改进初始聚类中心的选择,设计AODV-K路由协议选择最佳转发节点以减少不必要的路由请求分组转发,提高了路由请求分组的转发效率并减少了路由拥塞。运用NS-3对协议进行仿真,仿真结果表明所提出的改进路由协议,在高网络负载和网络密度下,对比原AODV路由协议,在平均端到端延迟方面分别降低了26.1%和25.6%。当节点数在30、40、50时,在分组投递率方面平均提升13.7%,当每秒发送分组数据包数大于30时,分组投递率平均提高了11.3%。

基于边缘计算与改进YOLOv5的群养生猪姿态识别及跟踪研究

针对现有生猪检测跟踪算法参数量多、网络相对复杂、计算量大,不利于部署在嵌入式边缘节点的问题,文章提出一种改进YOLOv5s识别算法,结合DeepSort算法,适用于嵌入式边缘计算部署的群养生猪多目标识别跟踪算法。该算法在YOLOv5s主干网络中引入空洞卷积替代普通卷积,降低网络中参数量与计算量;添加CA协调注意力机制使模型锁定重点关注候选区域,提升模型精确度;对YOLOv5s算法主干网络中BN层进行不同比例剪枝操作,减少模型计算量,最后得到最优识别模型。将优化后识别模型结合DeepSort组成Tracking By Detecting算法并移植到Jetson AGX Xavier边缘计算节点中进行试验测试。结果表明,改进的YOLOv5s相较于YOLOv5s模型减少65.3%,模型识别精确度达到96.6%,跟踪消耗时间46 ms左右,跟踪帧率约21.7帧·s^(-1)。研究改进识别跟踪算法可满足在嵌入式边缘计算节点中稳定实时运行,加速推进深度学习算法在畜牧养殖业中的实际应用,为后期生猪预警疾病及其应对措施奠定基础。

基于改进RRT的采摘机械臂避障运动规划研究

针对传统RRT算法用于采摘机械臂避障路径规划上存在的搜索方向具有盲目性、搜索节点较多等问题,提出一种改进的RRT算法设计。首先,以Aubo-i5机械臂为实验主体,进行机械臂运动学分析,构建D-H参数表、机械臂三维模型,并采用包络法对机械臂进行碰撞检测;其次,对传统RRT算法进行优化策略改进,引入APF算法和广度优先搜索方法优化剪枝节点,进行算法流程分析;最后,使用RRT算法、RRT*算法、RRT-Connect算法和本文改进算法在不同场景的地图环境中进行运动规划,将改进算法用于机械臂避障抓取仿真实验。通过仿真实验结果表明,改进后的算法中节点搜索方向更准确、搜索节点变少、收敛速度更快,算法的效率的都得到大幅度的提升,验证了该算法的有效性和可靠性。

基于D-S证据理论的高分遥感影像建筑物变化检测

面向城市发展过程中建筑物多样的变化类型,提出了一种基于D-S证据理论高分遥感建筑物变化检测方法。基于影像多尺度分割结果,综合多重因素首先设计了一种非建筑物指标NBI。在此基础上,结合多时相的NBI、传统建筑物指数MBI以及差分特征,构建建筑物变化证据集合。最后,提出了一种结合阴影检测的证据置信度指标,进而构建了一套完整的D-S证据理论变化检测模型,从而将建筑物划分为新建、拆除以及改建类。不同地区影像的实验结果表明,所提出模型的变化检测精度和Kappa系数分别可达80%和0.7以上,且在目视分析和定量评价中均优于对比方法。

论实验戏剧到商业戏剧的转变

中国戏剧是年轻的,实验戏剧更是年轻,实验戏剧是推动戏剧发展的一大动力。实验戏剧的前沿性决定了它随着时代会有新的定义,从实验戏剧在中国的30年发展来看,实验戏剧在中国会转变成为商业戏剧。

面向地理对象的高分光学与SAR影像一体化分割

由于光学和SAR影像成像方式的巨大差异,为提取统一的光学和SAR对象集合造成了很大的困难。为此,本文提出了一种面向地理对象的高分光学与SAR的一体化分割方法。该方法不同于传统一体化分割同时处理异源影像的策略,而仅对光学影像进行分割,从而获得可靠的地理对象集合;在此基础上,为每个对象自适应提取标记点,并依据粗配准结果将其投影到SAR影像中;最后,在SAR影像中开展基于标记点的区域增长,最终获得与光学影像分割对象相匹配的对象集合。通过对多组光学和SAR影像的实验结果表明,所提出方法提取的光学—SAR匹配对象集合更加接近实际的地理对象,且J-value可达7.8以上,在目视分析和定量评价中均显著优于对比方法。

成渝城市群臭氧污染特征及影响因素分析

为研究成渝城市群O_3污染特征及其影响因素,对成渝城市群15个城市2015—2016年国控环境监测站点和国家气象台站数据进行了研究.结果表明,研究区域15个城市均存在不同程度的O_3超标现象.2015—2016年成渝城市群O_3污染形势愈发严峻,春末及夏季污染最为严重,且在7月达到O_3浓度峰值(118μg·m^(-3)),O_3污染空间分布呈片状,以资阳为中心的遂宁、眉山、成都等城市为O_3污染较为严重的区域.颗粒物、NO_2及CO均与O_3有显著相关性,其中,颗粒物与O_3浓度在冬季呈负相关,在夏季则表现为正相关.太阳辐射、气温、相对湿度及流场均是影响O_3浓度的重要因子,强辐射、高温及低湿易形成较高浓度的O_3,相对湿度对O_3浓度的影响呈先升后降的关系.