基于动态Transformer的轻量化目标检测算法

针对Transformer检测模型计算复杂度高以及检测效率低的问题,提出一种轻量化的动态Transformer目标检测改进算法。首先,在自注意力模块中引入动态门来筛选重要的关注区域,设计了从局部到全局的动态稀疏自注意力机制,在减轻计算负载的同时增强模型的多尺度泛化能力;其次,在模型结构层面上引入了动态跳层机制,使模型在推理过程中能够根据输入自适应调整参数和结构,在检测速率与精度之间取得更好的权衡。实验结果表明,改进后检测模型的计算冗余有效降低,相比现有的基准模型更加高效,实际应用空间更加广阔。

基于CB-ViT的青少年视线估计算法研究

视线估计技术在人机交互、虚拟现实和医学辅助诊断等领域有着广泛应用。然而,现有的公开数据集主要针对成年人,导致基于这些数据集训练的视线估计算法在应用于青少年群体时效果通常不尽如人意。为了解决这一问题,收集了一个名为“Young-Gaze”的青少年视线数据集,涵盖了107位青少年的视线数据。还提出了一种2D视线估计算法,该算法基于ViT并引入了一个名为上下文广播的模块,同时通过融合左眼和右眼的不同层次特征,显著增强了网络模型在特征表达上的能力。在实验中,该算法在Young-Gaze数据集上展现了出色的性能,达到了5.42 cm的误差,性能优于当前其他同类2D视线估计算法。除了在Young-Gaze数据集上取得显著性能外,该算法同样在公开的2D视线估计数据集如GazeCapture和MPIIFaceGaze上进行了训练和测试,也展现了良好的性能,表明该算法不仅适用于青少年群体,也能够在成人群体中得到有效应用。

基于改进YOLOv5s的复杂施工现场吸烟检测

在建筑工地等复杂施工现场吸烟可能会引起火灾、爆炸等事故,严重危害施工安全。为了实现对建筑工地等施工现场的吸烟检测,使用YOLOv5s对人脸和烟支进行检测,并根据人脸和烟支的位置关系判断施工现场是否存在吸烟行为。为了提高人脸和烟支的检测精度,该文在原始模型的基础上做了三个改进:一是采用SIMOTA动态标签分配方法,提高了网络的召回率和检测速度;二是引入了尺度内特征交互模块AIFI,增强了网络的特征表达能力;三是使用了动态卷积ODConv,优化了特征提取模块C3,提高了网络的精确率。在自制数据集上进行实验,改进后的网络在精确率、召回率和平均精度方面均提升2%以上,检测速度提升了22%,取得了明显的性能优势。与主流算法对比,改进后的算法在检测速度和网络性能上均有明显优势,满足了施工现场吸烟检测的需求。

激光雷达测绘辅助施工系统在钢铁厂高炉大修中的应用

本文根据马鞍山钢铁厂B高炉大修的实际需求,开展激光雷达数据采集与建模,开发了基于激光雷达测绘的高炉大修辅助施工系统,并应用于马钢B高炉大修的辅助施工中,该系统大修中辅助炉壳搬运路径规划和碰撞检测两大应用,有效提升了高炉大修工程的数字化、信息化水平,并大大提高了施工效率。

超高层建筑施工安全智能监管系统设计与实现

为了提高超高层建筑施工的安全性和监管的效率,设计并实现了一种智能监管系统,能够对施工中的风险因素进行预警分析。从环境、设备、人员三大风险因素出发,结合超高层建筑施工的特点,选取了具有代表性的监管指标,设计并实现了一个实时在线监管系统。该系统通过由单片机、网络摄像机构成的数据采集端实时采集施工现场数据,提交到数据处理与分析端进行处理,然后通过数据展示与预警端实时监控,实现对施工安全的监管。在施工现场对系统进行了测试,并结合现场施工情况,验证了其数据有效性和监管有效性。实验结果表明,该系统能够实时采集和分析超高层建筑施工期间的各类数据,对异常监管指标发出预警,从而有效地提升了超高层建筑施工安全性和监管效率。

预训练模型辅助的后门样本自过滤防御方法

深度神经网络由于其出色的性能,被广泛地部署在各种环境下执行不同的任务,与此同时它的安全性变得越来越重要。近年来,后门攻击作为一种新型的攻击方式,对用户构成严重威胁。在训练阶段,攻击者对少量样本添加特定后门模式并标记为目标类以学习后门模型。后门模型可以以很高的概率将加入后门模式的测试样本识别为目标类,同时不影响正常样本的识别。用户通常无法掌握后门的先验信息,因此很难察觉后门攻击的存在。该文提出一种预训练模型辅助的后门样本自过滤方法,以防御后门攻击,包括目标类检测与后门样本自过滤两个部分。在第一部分,利用预训练模型提取样本特征,采用k近邻算法进行目标类检测;在第二部分,从非目标类样本中学习部分分类模型,之后多次执行“后门样本过滤”与“模型学习”的交替计算,在较好过滤后门样本的同时,也得到了完整的良性模型。

基于BERT的金融文本情感分析模型

在金融领域,越来越多的投资者选择在互联网平台上发表自己的见解.这些评论文本作为舆情的载体,可以充分反映投资者情绪,影响投资决策和市场走势.情感分析作为自然语言处理(natural language processing,NLP)中重要的分支,为分析海量的金融文本情感类型提供了有效的研究手段.由于特定领域文本的专业性和大标签数据集的不适用性,金融文本的情感分析是对传统情感分析模型的巨大挑战,传统模型在准确率与召回率上表现较差.为了克服这些挑战,针对金融文本的情感分析任务,从词表示模型出发,提出了基于金融领域的全词覆盖与特征增强的BERT(bidirectional encoder representations from Transformers)预处理模型.

一种基于视觉分析的指针式仪表智能抄读方法

在电气室设备指针式仪表抄读中,人工抄读易出现漏检、误检和检测不规范以及其他安全问题,故研究高精度的指针式仪表抄读方法来替代传统抄读方法具有重要意义。针对人工抄读和现有指针式仪表检测识别算法出现的诸如误差大、检测流程繁琐等各种问题,设计了一种基于视觉分析的指针式仪表智能抄读方法。该方法通过YOLOv3的特征提取网络对仪表图像进行表盘提取和刻度数字关键点检测,由于提取后的图像可能是通过包含仰视、平视和俯视三种采集姿态在内的不同环境条件拍摄得到的,所以图像会出现一定程度的畸变。为了减少识别误差,还需要进行基于透视变换的倾斜畸变矫正处理,再通过基于霍夫变换概率直线检测和极坐标变换的距离法进行示数判读。多次实验结果表明,该方法在指针式仪表识别的平均准确度达到97.48%,帧速率达到4 fps,并且该方法仍然具有良好的鲁棒性,能够满足实际工程需求。

基于四元数与ViT模型的颈肩疾病康复患者疼痛表情分类研究

与日俱增的社会生活压力增大了人们患有颈椎病、肩周炎等疾病的风险。此类颈肩疾病患者以疼痛症状为主要表现,患者进行康复治疗的评定时,患者会同步呈现不同程度的面部疼痛表情,对这些疼痛表情进行特征信息分析,可以给临床评价提供重要的参考。提出了一种基于深度学习算法的疼痛表情分类模型QA-ViT,可用于患者康复治疗中的辅助诊断。QA-ViT模型可有效地对患者表情疼痛程度进行分类,对3种不同程度疼痛的分类准确率高达92.18%。

裸眼分段工具高温高压性能稳定性评价实验

针对现有的井下工具测试系统不能模拟高温高压泥浆条件下工具稳定性测试的问题,研制了高温高压井下工具性能稳定性评价装置。该装置具备温度200℃、压力105 MPa,在多种流体介质中开展工具性能测试的能力。利用该装置,模拟井下工具在油基泥浆里的下入过程,设计开展了胶筒在油基泥浆中的高温高压老化腐蚀和分段工具的密封稳定性两个实验。结果显示胶筒在高温高压下发生膨胀,但整体膨胀的尺寸相对较小,不影响工具下入;实验后胶皮表面光滑、无开裂无鼓包;分段工具保压10 d,无压降。经XX001-H6井裸眼多段酸化施工应用,温度176℃,压力97.32 MPa,封隔器密封可靠、滑套性能稳定。本实验方案的顺利实施为高温高压工具稳定性实验提供了新的技术思路。

基于多模态和图卷积的飞机部段形变预测方法

近年来,随着人工智能技术的发展,深度神经网络在智能制造中得到了广泛应用。本文将深度神经网络与飞机部段的形变预测相结合,提出了一种基于图卷积和多模态的飞机部段形变预测方法。在对飞机部段的形变分析中,对飞机部段的结构数据与工况数据两种模态的数据进行特征提取并在特征级和决策级进行融合。飞机结构数据为点云数据,具有非欧几里得数据的特性,在对飞机部段结构数据进行特征提取时,引入了基于图卷积的特征提取网络。基于ModelNet40和飞机部段的结构和工况数据构建了包含4种飞机部段的形变数据集,并在该数据集上进行了实验。实验结果表明,该方法在各个部段中的平均预测均方误差为0.188,并在机头部段取得了最好的预测结果,可以有效的对飞机部段的形变状况进行预测。

基于注意力和上下文感知的海面渔桩检测

为了精确打击拦网捕鱼行为,提高渔政执法的效率,将目标检测技术应用于无人机采集的违法渔桩影像。针对海面渔桩小目标检测精度低以及误检、漏检率高等问题,提出一种AECA-YOLO(Attention Enhanced Contextual Aware)模型对渔桩目标进行更精确的检测与定位。该算法通过连接小目标和上下文信息进行数据增强,在原始YOLOv5算法的骨干网络中添加一个坐标注意力机制,加强特征通道间的关联;其次,提出一种嵌入注意力机制的亚像素上采样结构替代最邻近上采样,丰富目标区域的细节信息;同时,采用解耦检测头分离分类与定位过程,提高训练的速度与稳定性;最后,调整网络的定位损失函数,改善位移对小目标的剧烈干扰。实验结果表明,将改进后的算法应用在海面背景下的渔桩小目标检测中,相比原始YOLOv5算法,在检测速度相当的情况下平均检测精度提高了29.7%,召回率提升了18.9%,检测速度为52.37 FPS,能够满足实时性的需求。渔桩小目标的实时高精度检测为智能渔政执法提供了有力的解决方案。

脑卒中患者康复治疗远程智能监测平台的设计

目的:利用现代互联网技术,在脑卒中患者康复治疗中建立远程网络监测系统,为病患的康复过程的每一个阶段提供可视化视频依据,为主治医师了解患者的历史康复过程提供数据支持。方法:通过网络摄像头采集康复过程视频信号,将其输入到康复监测系统中,该系统中康复总院服务端根据康复分院客户端的操作智能开启康复监测记录患者康复过程,也可实时查看与指导康复过程或对患者的所有康复治疗过程回放。结果:完成了脑卒中患者康复治疗远程智能监测平台设计;通过实验说明了系统对患者康复过程的视频信号的有效远距离采集、传输、存储和管理,完成了对康复治疗过程实时可看、事后可查、当前可控的目标。结论:该系统具有结构简单、易于维护、便于拓展等特点,系统积累的大量患者康复过程实时视频数据为康复医学的科研工作提供了基础数据,可以推动康复医学的快速发展。

GPRS与GPS在汽车信息服务系统中的设计应用

本文分析了基于嵌入式处理器(Intel SitSang)的汽车信息服务系统。该系统由ARM9嵌入式处理器模块、GPRS模块、GPS模块、汽车安防信息采集和内部故障检测模块、LCD显示模块以及中心台等部分组成。重点介绍了GPRS模块和GPS模块的嵌入式开发,以及如何应用这两个模块实现短信息收发、定位信息的采集和电子地图显示、定位信息和汽车状态故障信息的传输、用户和控制中心台实时的交互、Inter-net的实时接入与通信等系统功能,实现了一种智能交通系统的可行方案。

基于FPGA的图像分块实时边缘检测系统

当边缘检测系统用于存在异常光照的环境中,其判决阈值会被非均匀光源部分所影响,从而导致检测效果的不理想。针对此问题,提出一种基于图像分块的边缘检测方法,将这种方法用于Sobel算子,并在Altera CycloneIV FPGA平台上进行实时的边缘检测。测试实验结果表明,该改进方法对于存在非均匀光源环境下的边缘检测效果明显优于传统的边缘检测方法。

一种基于平面滑台的移动拍摄系统

在工业制造业中,计算机视觉技术利用计算机代替人眼进行各种观察测量。在被测物体的图像获取方面,由于相机视角不足、被拍摄物体过大等原因,无法一次获得完整的目标图像。针对这一问题,设计了一种基于平面滑台的移动拍摄系统。该系统由平面滑台、图像采集模块、图像处理模块组成。通过给下位机发送控制指令,平面滑台上的电机带动丝杆转动,控制摄像头进行图像采集,采集到的图像采用Surf+FLANN(Fast Libray for Approxmate Nearest Neighbors,最近邻搜寻库)算法进行拼接处理。实验表明,该系统能很好地实现移动拍摄和图像拼接,满足机器视觉领域超过机器视域范围的大目标整幅图像获取需求。

白藜芦醇对肠易激综合征影响的研究进展

肠易激综合征（irritable bowel syndrome，IBS）是一种常见的胃肠道功能性疾病。国外有5％～22％的人受IBS困扰，我国患病率为5％～6％（罗马Ⅱ标准）[1]。其发病机制至今未明，近年来研究认为精神心理因素、饮食、感染、免疫、脑一肠轴等多重因素参与并最终导致内脏高敏一胃肠动力异常而表现出相应的临床症状[2]。由于其复杂的发病机制和治疗的困难。IBS给临床医师带来很大的挑战。

山田分型法应用于内镜下大肠息肉摘除术的回顾性研究

目的观察山田分型法对内镜下大肠息肉诊治的指导意义。方法收集内镜下行大肠息肉摘除术患者220例379颗息肉相关资料,观察息肉山田分型法与息肉大小、分布部位、病理类型(包括上皮内瘤变)、摘除方法及术后出血发生的相关性。结果山田分型中Ⅲ型息肉直径最大,病理结果Ⅰ型和Ⅱ型以管状腺瘤多见,Ⅲ型和Ⅳ型则以混合型多见,且Ⅱ型、Ⅲ型及Ⅳ型息肉上皮内瘤变发生率较高,息肉的不同分型采用摘除方法不同,内镜下大肠息肉摘除术后出血率2.9%。结论山田分型各型间息肉病理类型具有差异,不同分型息肉应选择适当的摘除方法,山田分型法对于内镜下大肠息肉的诊治具有指导意义。

基于自制SOPC平台的图像空间变换实验设计

介绍了上海大学通信与信息工程学院专业实验中心设计制作的SOPC嵌入式开发平台及其配套Cyclone FPGA选件的硬件电路设计与图像空间变换实验设计。该SOPC平台基于可编程片上系统技术完成视频信号采集与输出显示,而与之配套的Cyclone FPGA选件电路完成嵌入式图像空间变换处理。实验设计利用Verilog硬件描述语言在QuartusⅡ开发环境中进行编程调试,最终给出并分析了图像变换实验结果。该系列实验验证了基于FPGA的嵌入式数字图像处理可行性,是相关课程的辅助实验。

透明帽辅助内镜下应用聚桂醇硬化注射治疗Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ度内痔的效果观察

目的观察在透明帽辅助内镜下应用聚桂醇硬化术治疗Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ度内痔的效果,及对患者排便功能和血清C反应蛋白(CRP)、皮质醇(COR)水平的影响。方法75例接受透明帽辅助内镜治疗的Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ度内痔患者分为观察组38例和对照组37例,内镜下分别用聚桂醇硬化注射、常规硬化注射,比较2组临床疗效、并发症以及患者排便功能和血清CRP、COR的变化情况。结果2组治疗总有效率差异无统计学意义(χ2=1.972,P=0.160),但观察组的疗效等级优于对照组,差异有统计学意义(Z=2.440,P=0.015);观察组肛门疼痛、组织溃疡、再出血的发生率(7.89%、10.53%、0)均低于对照组(27.03%、29.73%、10.81%),差异有统计学意义(均P<0.05)。与术前相比,2组患者术后24、72 h的Heikkinen评分均升高,差异有统计学意义(均P<0.05);术后72 h,观察组的Heikkinen评分高于对照组,差异有统计学意义(t=7.684,P<0.05)。术后12 h、术后24 h,2组的血清CRP、COR水平差异有统计学意义(P<0.05);对照组术后24 h的血清CRP、COR水平均高于术后12 h(t=4.544、2.095),差异有统计学意义(P<0.05)。结论在透明帽辅助内镜下运用聚桂醇局部硬化注射治疗Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ度内痔,可改善患者排便功能,减少术后并发症。