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关键词： 超像素分割   图像分割   高分辨率视觉   深度学习   人工智能  

摘要： 超像素分割是计算机视觉领域的一项重要任务,该任务将具有相似属性的像素分组到称为超像素的簇中.图像超像素不仅可以增益图像注释,而且还是各种下游应用的基础,如分割、光流估计和深度估计.尽管超像素分割技术取得了显著进展,特别是随着深度学习方法的出现,但现有解决方案由于GPU内存和计算能力的限制,一直无法有效处理高分辨率图像.针对这个问题,作者提出了一种名为区域解耦校准的高分辨率超像素网络(Patch Calibration Network,PCNet)的新型深度学习框架,通过采用解耦的一致性学习策略,解决了现有方法的局限性.这种方法允许通过从低分辨率输入预测高分辨率输出来高效生成高分辨率超像素结果,从而绕过了GPU内存限制.PCNet的一个关键贡献是解耦的区域块校准(DPC)分支,它将高分辨率图像块作为额外输入,以保留细节并增强边界像素分配.为了改善边界像素的识别,作者利用二进制掩模设计了一种动态引导训练机制.这种机制鼓励网络专注于区域内的主要边界,将任务从多类分类简化为二分类问题.这一创新策略不仅减少了网络优化的复杂性,而且显著提高了边界检测的精度.本文通过在包括Mapillary Vistas、BIG和新创建的Face-Human数据集在内的多样化数据集上进行广泛的实验,证明了PCNet的有效性.结果表明,PCNet能够成功处理5K分辨率图像,并与现有的最先进的SCN方法相比,实现了更优越的性能,后者在处理高分辨率输入时存在困难.作者的贡献包括开发了PCNet,一种针对高分辨率超像素分割的深度学习解决方案,引入了解耦的区域校准架构,并构建了一个超高分辨率基准测试集,用于评估高分辨率场景中超像素分割算法的性能.本文首先回顾了超像素分割领域的相关工作,然后详细介绍了PCNet框架,接着展示了实验结果并与最先进的方法进行了比较.结论部分总结了研究结果并概述了未来研究的潜在方向.代码、预训练模型和新的基准数据集的可用性无疑将促进高分辨率超像素分割领域的进一步发展.总之,本文在超像素分割领域提供了一个重要的进步,提供了一种能够高效、准确处理高分辨率图像的解决方案.所提出的PCNet框架,凭借其创新的DPC分支和动态引导训练机制,为未来在计算机视觉领域的研究和应用提供了一个有前景的方向.本文的代码、预训练模型以及新构建的评估基准数据集可在https://***/wangyxxjtu/PCNet上获取.

关键词： 急救转运类医疗设备   全面周期管理   电池续航管理  

摘要： 本文针对传统急救转运类医疗设备管理模式存在的问题,围绕设备全生命周期管理各个环节,概述了各个环节注意点并“对症下药”,设立针对性技术参数、临床明确需求、厂家安装要点、临床培训注意事项、临床使用闭环管理、电池续航维护措施、设备账目实时管理等。通过全生命周期各个环节管理优化解决传统急救转运类设备存在的管理问题。

关键词： 群体智能   教与学算法   历史最优位置   分层教学   Benchmark函数   收敛性能   压缩弹簧设计  

摘要： 针对教与学优化算法(teaching and learning based optimization,TLBO)收敛精度低、易陷入局部最优等缺点,提出一种基于历史最优与接受差解的教与学优化算法(teaching and learning algorithm based on historical optimum and accepting difference solution,HBTLBO)。将标准教与学算法中个体位置更新的方式进行改进,采用个体历史最优位置改进标准教与学算法中的学习策略,在教学阶段针对学生的学习成绩实行分层教学。将HBTLBO与多种优化算法在9个标准测试函数进行对比分析,验证了该算法具有良好的寻优精度和稳定性。将HBTLBO应用于压缩弹簧设计问题,体现该算法的实际应用价值。

关键词： 微电阻点焊   核极限学习机   质量预测   参数优化  

摘要： 【目的】为了提高小样本数据条件下微电阻点焊焊接质量预测的精度和泛化能力,提出了一种基于交叉验证(Leave one out,LOO)与粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)协同优化核极限学习机(Kernel extreme learning machine,KELM)的回归预测方法(LOO-PSO-KELM)。【方法】首先,采用正交试验方法开展电阻点焊工艺试验,建立小样本数据集,并采用留一法交叉验证对数据集进行分类。然后,基于验证数据集的绝对误差和与核极限学习机预测模型,利用粒子群优化算法对核极限学习机的参数进行寻优,获得可靠稳定的预测模型。最后,以选取的焊接工艺参数和LOO-PSO-KELM模型为基础,采用粒子群算法对工艺参数进行优化,获取最优工艺参数。【结果】与传统的PSO-BP神经网络和PSO-KELM算法对比,LOO-PSO-KELM算法在各类标准上表现优异,其预测的熔核直径和拉剪力的均方根误差分别为0.0199和4.4249;基于选取的焊接工艺参数对LOO-PSO-KELM模型进行验证,LOO-PSO-KELM模型预测值与试验验证结果的相对误差均小于3%,与正交试验下的最佳参数比较,拉剪力提高了2%。【结论】与传统方法相比,LOO-PSO-KELM预测模型具有更强的预测性能。在小样本数据集下,体现了较强的泛化性能,所提出的方法在微点焊的锂电池连接中具有良好的应用价值。

关键词： 卷积神经网络   语义分割   上下文信息   特征融合   残差连接  

摘要： 多数基于卷积神经网络的语义分割算法伴随庞大的参数量和计算复杂度,限制了其在实时处理场景中的应用。为解决该问题,提出了一种基于全局-局部上下文网络(GLCNet)的轻量级语义分割算法。该算法主要由全局-局部上下文(GLC)模块和多分辨率融合(MRF)模块构成。全局-局部上下文模块学习图像的全局信息和局部上下文信息,使用残差连接增强特征之间的依赖关系。在此基础上,提出了多分辨率融合模块聚合不同阶段的特征,对低分辨率特征进行上采样,与高分辨率特征融合增强高层特征的空间信息。在Cityscapes和Camvid数据集上进行测试,平均交并比(mIoU)分别达到69.89%和68.86%,在单块NVIDIA Titan V GPU上,速度分别达到87帧/s和122帧/s。实验结果表明:所提算法在分割精度、效率及参数量之间实现了较好的平衡,参数量仅有0.68×10^(6)。

关键词： 智慧课堂   数据挖掘   关联规则  

摘要： 随着智慧课堂的普及应用,产生各类多模态课堂行为数据,而随堂测验是任课教师对高校学生的课堂学习成效的评价方法之一。本文将数据挖掘中的关联规则算法应用于学校课堂行为分析中增加时间特征,找出不同时间特征的课堂行为与随堂测验之间内在的关联规则,从而为教师关注学生课堂行为,提高课堂学习成效提供相应的帮助。

关键词： 算法设计与分析   算法竞赛   新工科   应用型大学  

摘要： 算法设计与分析课程相对其他程序设计类课程理论难、实践更难,同时随着各类竞赛的普及,且同届学生个人基础差距较大,导致教学产生各种问题。针对此现状,围绕新工科背景下应用型大学实践能力培养的需求和“101计划”课程建设的指导思想,分析算法课程传统教学模式与国内日趋成熟的算法竞赛训练模式的关联性,提出将算法竞赛训练体系融入算法设计与分析课程,具体介绍实践过程,说明实践效果。

关键词： 声隐蔽   蚁群算法   人工势场法   三维声场   路径规划   抛物方程法   起伏海底   被动声纳方程  

摘要： 水下航行器在航路规划时存在两个主要的问题，经典的蚁群算法“不可达”问题以及对声隐蔽需求考虑不充分。基于声场分布，提出了人工势场-蚁群融合算法规划声隐蔽航路。首先计算起伏海底环境下的声场分布，由此确定被探测概率分布，后者作为隐蔽启发信息加入启发函数中；考虑人工势场法中势场启发信息，构造势场力启发函数，通过势场衰减系数以避免局部最优；最后通过融合算法实现全局最优航路规划。结果表明，融合算法能较好地解决复杂环境下蚁群算法‘不可达’问题，同时收敛速度提高了22.66%，且收敛速度的稳定性较好，航路的声隐蔽性得以保障，对水下航行器的隐蔽航路规划有一定的参考价值。

关键词： 习近平新时代中国特色社会主义思想   以旧换新   设备更新   山东省烟台市   中国设备管理   三中全会精神   行动方案   消费品  

摘要： 【本刊讯】11月13~15日,2024(第九届)中国设备管理大会在山东省烟台市召开。本届大会的主要任务是深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想、党的二十大和二十届二中、三中全会精神,进一步贯彻落实国务院关于《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》和有关部署要求,加快培育和发展新质生产力。

关键词： 智能算法   多轴伺服张力   同步控制系统   优化设计   稳定性  

摘要： 在包装、纺织、印刷和钢铁等众多工业生产领域,多轴伺服张力同步控制系统的精度和稳定性直接影响到生产效果和产品质量。针对传统的张力同步控制系统存在响应速度慢、精度低的问题,本文提出了一种基于智能算法的多轴伺服张力同步控制系统优化设计方法。首先,对系统进行运动学和动力学建模,分析并确定控制目标函数。然后,借助遗传算法寻找全局最优解,利用神经网络算法对控制参数进行自适应调节。最后,通过实验验证和仿真分析研究了优化设计后的控制系统性能。结果表明,与传统的控制方法相比,由智能算法优化的控制系统具有响应速度快、精度高、稳定性强的特点,大大改善了同步张力控制的效果,为伺服张力同步控制的优化设计提供了新的思路和方法。