电子科技

Select

1. 网络安全风险评估方法研究综述

吴嘉诚, 余晓

电子科技 2024, 37 (3): 10-17. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.03.002

摘要（981）

HTML （39）

PDF （988KB）（191）

网络安全风险评估是构建网络空间安全体系的重要环节,可以有效保护个人和组织机构避免受到网络安全攻击。文中简要概述了网络安全风险评估理论,重点介绍了目前主流的网络安全风险评估方法,并根据不同的方法性质对现有方法进行分类和对比,分析了各方法的优缺点以及适用范围。在此基础上,文中归纳提取出对网络安全评估结果产生影响的因素并对网络安全评估领域未来的研究重点进行提议。分析结果表明,关联性和评估指标的不确定性以及评估过程的实时性这3个因素是影响风险评估效果的主要因素,并给未来的风险评估方法研究提供了参考依据。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

2. 基于深度学习的盲道和盲道障碍物识别算法

马文杰, 张轩雄

电子科技 2024, 37 (3): 75-83. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.03.010

摘要（559）

HTML （16）

PDF （3884KB）（168）

盲道和盲道障碍物是影响盲人出行安全的重要因素,现有算法只对盲道分割和盲道障碍物检测单独处理,效率低且计算量大。针对上述问题,文中提出了一种基于深度学习的多任务识别算法。该算法通过骨干网络提取公共特征,将提取的特征经过SPP(Spatial Pyramid Pooling)和FPN(Feature Pyramid Networks)网络融合特征后,分别传入分割网络和检测网络完成盲道分割和盲道障碍物检测的任务。为了让盲道分割更平整,引入修正损失函数。为了提高障碍物检测召回率,将检测网络的NMS(Non Maximum Suppression)替换为Soft-NMS。实验结果表明,该算法分割部分MIoU(Mean Intersection over Union)、MPA(Mean Pixel Accuracy)分别达到了93.52%、95.29%,检测部分mAP(mean Average Precision)、mAP@0.5以及mAP@0.75分别达到了75.58%、91.58%和74.82%。相较于使用SegFormer网络进行盲道分割和RetinaNet网络进行盲道障碍物检测,该算法在精度提升的同时速度也提升73.72%,FPS(Frames Per Secon)达到了18.52。相比于其他对比算法,该算法在速度和精度上也有一定的提升。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

3. 主动配电网态势感知技术研究综述与展望

满延露,刘敏,王锴

电子科技 2024, 37 (2): 6-13. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.002

摘要（393）

HTML （17）

PDF （1036KB）（84）

随着分布式电源以及多元化负荷大规模接入,传统无源配电网逐步转化为有源配电网,配电网的故障种类愈发多样化,工作环境、工作状况与拓扑结构日趋复杂。主动配电网更需通过精进、高效的态势感知技术提高系统运行决策的及时性和准确性,准确预测系统潜在风险。文中阐述了主动配电网中态势感知技术的意义与概念,构建了其基本构架,并对态势觉察、态势理解与态势预测的研究进程、研究难点和未来研究方向进行了详细梳理与总结。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

4. 基于红黑隔离架构的网络安全设备设计

龚智,刘超,付强

电子科技 2024, 37 (2): 76-86. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.011

摘要（339）

HTML （12）

PDF （3711KB）（106）

基于IP(Internet Protocol)技术的天地一体化网络数据传输易受非法攻击,基于IPSec(Internet Protocol Security)的传统网络安全设备采用单主机同时连接内网和外网处理单元进行设计,存在非授权用户通过外网直接访问受保护内网的风险。文中提出了一种基于红黑隔离架构的网络安全设备新方案。方案采用红黑分区的设计理念和基于Linux下IPSec框架的VPN(Virtual Private Network)技术,通过在红区实现传输数据、基于“五元组”的安全保密规则合法性验证以及IPSec ESP(Encapsulating Security Payload)协议封装与解封装变换,在黑区实现ESP封装加密数据的公网收发,在安全服务模块实现根据外部指令完成加密算法动态切换和ESP封装数据的加解密处理,并将安全服务模块作为红区和黑区之间数据交换的通道,达到内网和外网相互隔离且有效保障内网安全的目的。实验结果表明,基于红黑隔离架构的网络安全设备抗攻击能力强,加密算法可更换,在百兆带宽条件下1 024 Byte包长加密速率大于50 Mbit·s^-1。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

5. 新型电力系统电磁暂态加速仿真技术

聂春芳, 郝正航, 陈卓, 何朴想

电子科技 2024, 37 (3): 18-25. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.03.003

摘要（294）

HTML （6）

PDF （1938KB）（75）

为解决新型电力系统电磁暂态仿真时由于系统拓扑结构复杂、电力电子开关器件较多以及仿真机单核计算能力不足导致的仿真效率低下、仿真难度大等问题,文中采用理想变压器模型分割算法将大规模新型电力系统模型分割成若干子系统,实现了大系统的解耦和降阶,有效减少了仿真时整个系统作为一个状态空间系统矩阵的运算量。为进一步减轻单个处理器的计算负担,利用CPU(Central Processing Unit)多核并行技术设计一款在裸机环境下高效并行运算的加速仿真平台UREP300。将分割后的模型载入UREP300进行加速仿真实验,同时与基于MATLAB/Simulink的原模型离线仿真进行对比。实验结果表明,融合理想变压器模型分割与多核并行运行的加速仿真技术能够在保障仿真精度的同时将仿真速度提升至原来的586倍,可显著提高仿真效率,适用于大规模新型电力系统的仿真工作。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

6. 基于多目标粒子群的电动汽车优化充电策略

李婷婷, 娄柯, 王园, 徐华超

电子科技 2024, 37 (3): 51-56. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.03.007

摘要（285）

HTML （10）

PDF （1090KB）（131）

居民区家用电动汽车充电具有较强的集中性,大规模电动汽车充电负荷会对配电网系统造成负荷峰谷差过大等问题。文中提出一种基于多目标粒子群(Multi-Objctive Particle Swarm Optimization,MPSO)算法的用户充电选择控制策略,通过分析预测电动汽车充电负荷建立以系统总负荷方差和调度成本最小为目标函数的多目标优化模型,同时考虑了电动汽车电池及系统功率等约束条件,采用多目标粒子群优化算法求解电动汽车最优起始充电时刻。仿真结果表明,相比居民区内电动汽车无序充电,文中所提电动汽车充电策略能有效降低负荷峰值和调度成本。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

7. 中红外硅基光波导的发展现状

冯露露,冯松,胡祥建,陈梦林,刘勇,王迪

电子科技 2024, 37 (2): 36-45. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.006

摘要（269）

HTML （8）

PDF （2256KB）（75）

作为硅光子集成芯片中基本无源器件的硅基光波导是进行光信号传输的通道,其具有良好的性能,且与CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺相兼容因而得到广泛应用。用于电信和数据中心的硅光子集成电路已逐步走向商业化。近年来,中红外波段在自由空间通信、传感以及环境监测等领域的潜在应用受到研究者们的广泛关注。文中分析了中红外硅基光波导的研究现状,归纳了SOI(Silicon on Insulator)、GOSI(Ge-on-SOI)、SOS(Si on Sapphire)、GOS(Ge-on-Si)、SGOS(SiGe-on-Si)、SON(Si-on Si₃N₄)、GON(Ge-on Si₃N₄)等波导材料平台和SOPS (Si on Porous Si)、Undercut、Pedestal、Freestanding、Suspended、LOCOS(Local Oxidation of Silicon)以及等离子体结构等制造工艺平台的研究成果。迄今为止,多数单晶硅在MIR(Mid-Infrared)平台的传播损耗大约在0.7~3.0 dB·cm^-1。文中讨论并对比了不同类型波导的应用前景,为中红外硅基光波导的研发、应用和商业化提供了参考。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

8. 多核处理器中混合关键级任务可调度及半分区划分算法

朱嘉炜, 冒航, 张凤登

电子科技 2024, 37 (3): 1-9. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.03.001

摘要（255）

HTML （29）

PDF （1186KB）（155）

当前,多数多处理机中混合关键级任务可调度性分析以及半分区调度算法均针对单核利用率展开研究。但由于多核系统任务调度复杂性较高,现有研究结果存在各处理器负载不均衡以及任务可调度性不理想等问题。针对该问题,文中将动态需求边界函数(Dynamic Demand Boundary Function,DDBF)的应用范围扩展至多核处理器系统。根据半分区划分调度算法对DDBF改进,并加入了结转作业和前接作业分析提出了SDDBF(Super Dynamic Demand Boundary Function),可更精确地计算与利用资源。文中基于SDDBF提出了SDA(Stepper Dispatch Algorithm)可调度性分析法与半分区划分算法MCWF(Mixed-Criticality Worist First)。仿真结果表明,相较于AMC(Adaptive Mixed Criticality)、AMC-max以及XU算法,SDA可调度性分析判定提升了5%~10%,相较于WF_MY(Worst First_My)、WF_NEW(Worst First_New)算法,MCWF可使系统在任意关键等级下的CPU(Central Processing Unit)负载具有更良好的均衡性能。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

9. MHz高压脉冲电源的研究

丁凯,饶俊峰

电子科技 2024, 37 (2): 69-75. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.010

摘要（248）

HTML （6）

PDF （1597KB）（72）

针对均匀放电、生物医疗等高频纳秒脉冲的应用需求,文中设计了一款基于射频MOSFET(Metal Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)的高重频高压脉冲电源。脉冲电源的控制信号由FPGA(Field Programmable Gate Array)提供,并通过光纤进行传输,经驱动芯片放大后同步触发每一级放电管。驱动芯片采用电源模块隔离供电的方式来提供不同的地电位。放电管采用RCD(Residual Current Device)吸收电路来改善开关时刻的瞬时工况。分析和研究了最后一级隔离电感对放电管电压波形、负载电压波形的影响,并对Marx电路做出了改进。实验结果表明,在1 kΩ纯阻性负载上,该电源可在1 MHz重复频率下输出上升沿为40 ns、半高宽为100 ns以及电压幅值为1.1 kV的纳秒脉冲。实验验证表明该电源能够在高频高压状态下稳定工作,满足设计要求。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

10. 基于扩大周期的电力负荷预测模型

张海芳,何清龙,张林

电子科技 2024, 37 (2): 1-5. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.001

摘要（225）

HTML （34）

PDF （756KB）（112）

针对现有电力负荷预测模型依赖近期数据导致预测结果偏离时间序列真实情况的问题,文中提出了基于扩大周期信息的电力负荷预测模型。将预处理完的电力负荷时间序列按照同一时刻不同天进行处理,在此基础上分别利用ARIMA(Autoregressive Integrated Moving Average Model)模型和LSTM(Long Short-Term Memory Network)模型进行建模分析,并采用3种评价指标评估模型的预测表现。预测结果表明,扩大周期信息构建的ARIMA模型的3种评价指标都比传统ARIMA模型低,对应的RMSE(Root Mean Square Error)、MAE(Mean Absolute Error)和MAPE(Mean Absolute Percentage Error)分别为32 434.114 8、5 828.390 9和0.025 2;扩大周期信息的LSTM模型也比原始LSTM模型低,对应的RMSE、MAE和MAPE分别为13 520.497 4、9 298.352 6和0.091 4。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

11. 双频一体化超宽带探地雷达天线设计

林翔宇, 曾卫华

电子科技 2024, 37 (4): 25-29. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.04.004

摘要（222）

HTML （9）

PDF （1869KB）（80）

针对目前探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)产品单一频段工作所导致的耗时费力、效率低等缺点,文中设计实现了一种中心频率分别为400 MHz、1 000 MHz且带宽为200 ~1 500 MHz的双频一体化复合阵列天线,并将其应用于超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)探地雷达系统中。阵列天线包含3个中心频率为400 MHz和6个中心频率为1 000 MHz的蝶形天线,具备双频段同时探测能力,可实现一条测线含两种不同频段的探测结果,克服了传统探地雷达不同频率的重复探测问题,增强了探地雷达系统的实用性。所提出的双频一体化探地雷达天线具有超宽带、高增益、波束窄等特点,其相对带宽为153%,整个带宽内最高实现17.6 dBi峰值增益,半功率波束宽度最窄为7.6°,为高分辨率、高效率探地雷达应用提供了一种新的天线方案。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

12. 基于Transformer的多编码器端到端语音识别

庞江飞, 孙占全

电子科技 2024, 37 (4): 1-7. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.04.001

摘要（216）

HTML （14）

PDF （949KB）（107）

当前广泛使用的Transformer模型具有良好的全局依赖关系捕捉能力,但其在浅层时容易忽略局部特征信息。针对该问题,文中提出了一种使用多个编码器来改善语音特征信息提取能力的方法。通过附加一个额外的卷积编码器分支来强化对局部特征信息的捕捉,弥补浅层Transformer对局部特征信息的忽视,有效实现音频特征序列全局和局部依赖关系的融合,即提出了基于Transformer的多编码器模型。在开源中文普通话数据集Aishell-1上的实验表明,在没有外部语言模型的情况下,相比于Transformer模型,基于Transformer的多编码器模型的字符错误率降低了4.00%。在内部非公开的上海话方言数据集上,文中所提模型的性能提升更加明显,其字符错误率从19.92%降低至10.31%,降低了48.24%。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

13. 六相全桥逆变器驱动PMSM的简化模型预测电流控制

袁庆庆, 吴瑞麒, 马婷, 谢晓彤

电子科技 2024, 37 (3): 34-43. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.03.005

摘要（212）

HTML （7）

PDF （4685KB）（79）

全桥逆变器电机驱动或称开绕组结构虽然兼具相间电气隔离、容错性能好及器件开关频率低等优点,但存在逆变器输出电压矢量多、冗余严重且控制约束等问题。文中以共直流母线供电的六相全桥逆变器驱动六相永磁同步电机为研究对象,提出了一种基于二级矢量优化的简化模型预测电流控制算法,在实现电机定子基波电流有效跟踪控制的同时有效抑制了定子电流的谐波及零序分量。文中基于矢量空间解耦理论对六相全桥逆变器的输出电压矢量进行了分层分析,以定子基波电流控制、谐波及零序电流抑制为准则对逆变器输出的729个电压矢量进行二级优化,得到候选的12个电压矢量,以此为基础设计了模型预测电流控制算法。实验结果表明,该简化模型预测电流控制方法具有良好的动静态性能,能在基波电流控制的同时有效抑制谐波及零序电流分量,可为多相电机驱动系统研究提供一定的理论支撑。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

14. 基于相位测量偏折术的透明物体表面缺陷检测

丁玉洁, 周志峰, 王勇, 王立瑞

电子科技 2024, 37 (5): 62-70. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.05.009

摘要（200）

HTML （3）

PDF （3719KB）（102）

目前国内对玻璃、透镜等透明物体的质量控制仍使用传统方法,传统的肉眼评估方法效率低下。为实现透明物体表面缺陷的自动化检测,提出一种基于相位测量偏折术(Phase Measuring Deflectometry,PMD)的透射式检测方法。利用结合了新相移图案生成计算式的PMD算法生成结构光条纹图案,使用透射式系统将该条纹图案投射到被测物体表面。相机采集经被测物体折射后的变形条纹图片,生成绝对相位图,通过识别绝对相位图中的局部畸变提取缺陷。通过分析周期错位导致误检的原因,提出一种绝对相位周期错位修正的方法。新相移图案生成计算式能提前修正周期错位现象,二者结合使用能提高相位展开的精度。以焦距为300 mm的凹、凸透镜为例进行实验,结果表明该方法能准确地提取出因表面缺陷导致的绝对相位图中的局部畸变,精度为0.1 mm。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

15. SiGe电光调制器研究进展

王迪,冯松,陈梦林,刘勇,胡祥建,冯露露

电子科技 2024, 37 (2): 46-54. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.007

摘要（192）

HTML （5）

PDF （1975KB）（66）

光子调制器是光纤通信系统中的核心器件,主要对光信号进行调制,实现信号从电域到光域的转换。随着硅基半导体工艺的发展,硅基光子调制器逐渐成为了主流硅光子器件,基于硅工艺技术的GHz带宽调制器的实现也为硅光子学的发展奠定了基础。作为一种用于短距离光互连的高性能光调制器,SiGe光吸收调制器受到了较多关注。文中讨论了高性能SiGe电光调制器的发展现状,对国内外硅基光子调制器的研究进展进行分析,讨论了PIN、PN结等电学调制结构,为研发高速率、低损耗的光子调制器提供了思路。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

16. 基于卷积与自注意力聚合的小目标检测

王小铸,于莲芝

电子科技 2024, 37 (2): 14-22. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.003

摘要（189）

HTML （22）

PDF （2213KB）（101）

在多数目标检测公开数据集中,小目标检测是一个研究热点。针对检测器在多尺寸检测场景下对小目标检测精度不足的问题,文中提出基于YOLOv5s(You Only Look Once version 5s)的小目标检测改进模型。模型在检测器的特征提取网络中加入卷积自注意力聚合残差块来提升特征提取能力,同时从浅层网络中引入新的特征图增强小目标的特征信息,改进特征融合网络结构,以便充分利用新引入的浅层特征。引入SIOU Loss替换原GIOU Loss矩形框损失函数,提升检测精度和训练速度。实验结果表明,在PASCAL VOC的2007和2012数据集上,改进模型检测精度比YOLOv5s提高0.012,小目标检测精度比YOLOv5s提高0.023;在MS COCO数据集上改进模型比YOLOv5s的检测精度提高0.001,小目标检测精度比YOLOv5s提高0.009。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

17. 基于多尺度特征融合的钢材表面缺陷分类方法

田志新,徐震,茅健,林彬彬,廖薇

电子科技 2024, 37 (2): 87-95. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.012

摘要（182）

HTML （8）

PDF （2470KB）（67）

针对钢材表面缺陷分类检测率低的问题,文中采用一种基于纹理多尺度特征融合的表面缺陷分类方法。利用Gabor滤波器与灰度共生矩阵建立纹理图像的多尺度特征向量,同时利用卷积运算对纹理图像进行特征提取,并引入混合膨胀卷积模块以增加感受野,将两种特征向量进行融合得到加强后的融合纹理特征向量。融合后的特征以序列方式输入长短时记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)构建分类模型,利用混淆矩阵将分类结果进行指标评判。结果表明该方法在NEU(Northeastern University)数据集上的分类准确率达到97.5%。文中搭建LSTM网络、BP(Back Propagation)神经网络、SVM(Support Vector Machine)、KNN(K-Nearest Neighbor)以及CART(Classification And Regression Tree)等分类方法进行了对比实验。结果显示,在多尺度下LSTM分类方法表现最好,F1指标最高。结合BP网络、LSTM网络、SVM、KNN、CART、CNN以及AlexNet等方法进行了消融实验,验证了该方法的普适性。该方法充分挖掘了纹理图像的多尺度特征信息,对钢材表面缺陷分类方法的研究具有积极意义。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

18. 基于改进蚁群算法的机器人全局路径规划

王艳春, 郭永峰, 夏颖, 王洋洋

电子科技 2024, 37 (5): 88-94. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.05.012

摘要（170）

HTML （8）

PDF （892KB）（103）

针对传统蚁群算法存在初始信息素缺乏、收敛速度慢以及无法有效躲避障碍物等问题,文中提出了一种基于改进蚁群算法的全局路径规划。引入正态分布函数改进传统启发函数,提高了算法效率,缩短了算法收敛所需时间。自适应调整信息素挥发系数,限定信息素范围,避免过早收敛。对算法路径平滑处理,缩短路径长度,从而实现机器人的全局路径规划。仿真结果表明,在20×20环境下,文中算法平均迭代次数比传统蚁群算法减少了28代,收敛速度更快。平均拐点减少了33.3%,使路径更为平滑,克服了初始信息素缺乏,加快了收敛速度,减少了拐点数量,能够有效躲避环境中的障碍物,证明了该算法的可行性。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

19. 融合注意力和胶囊池化的轻量型胶囊网络

朱子豪, 宋燕

电子科技 2024, 37 (5): 1-8. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.05.001

摘要（162）

HTML （15）

PDF （3050KB）（89）

针对胶囊网络特征信息传播低效性和路由过程存在较大计算开销等问题,文中提出了一种融合注意力和胶囊池化的轻量型胶囊网络。该网络主要有以下两方面的优势:1)提出了胶囊注意力。将注意力作用于初级胶囊层,增强对重要胶囊的关注,提高低级胶囊对高级胶囊预测的准确性;2) 提出新的胶囊池化。在初级胶囊层所有特征图的对应位置筛选出权重最大的胶囊,在减少模型参数量的同时以少量的重要胶囊表示有效特征信息。公共数据集的结果表明,提出的胶囊网络在CIFAR10上达到92.60%的精度,并在复杂数据集上具有良好的白盒对抗攻击鲁棒性。此外,提出的胶囊网络在AffNIST数据集上达到95.74%的精度,具有较好的仿射变换鲁棒性。计算效率结果表明,所提网络的浮点运算量比传统胶囊网络减少了31.3%,参数量减少了41.9%。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

20. 网络安全态势感知模型的研究进展

方翔

电子科技 2024, 37 (6): 98-102. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.06.013

摘要（161）

HTML （4）

PDF （596KB）（53）

针对当前数量形式均不断增多的网络攻击,不同种类名称的网络安全态势感知模型受到学术界的广泛关注研究。在信息技术迅速普及的背景下,硬件系统、软件漏洞日常应用操作的安全漏洞,导致网络攻击的方式手段不断增多,而单一类型的网络安全监控分析工具已难以适用于当前网络技术的发展。文中通过梳理网络安全态势感知技术的研究历史现状,总结分析了态势感知模型的技术理论发展及其工程应用,并且讨论了相关技术方案中存在的缺陷与不足,展望了网络安全态势感知模型未来的研究方向。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

21. 基于Swin-Transformer的颈动脉超声图像斑块分割

何志强, 孙占全

电子科技 2024, 37 (9): 48-56. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.09.008

摘要（160）

HTML （10）

PDF （2281KB）（62）

评估颈动脉超声图像斑块需要大量且经验丰富的临床医生,并且超声图像具有边界模糊、噪声干扰强等特性,使得评估斑块耗时费力,因此需要一种全自动的颈动脉斑块分割方法来解决人力稀缺问题。文中提出了一种基于Swin-Transformer(Shifted-Windows Transformer)模块的深度神经网络模型用于自动分割颈动脉斑块。在U-Net(U-Convolutional Network)架构基础上,编码部分使用3个用于图像下采样的卷积块以获得不同分辨率大小的特征图像,再添加6对连续Swin-Transformer模块用于更细化的特征提取。解码部分将Swin-Transformer模块输出的细化特征逐级上采样,分别与编码部分各级分辨率的特征图进行跳跃连接。基于同仁医院数据集进行对比实验,结果显示所提网络模型Dice指标达到0.814 2,高于其他对比网络,证明了所提模型可以有效地提取颈动脉超声图像斑块特征,实现自动化、高精度的斑块分割。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

22. 基于随机矩阵理论的电网薄弱环节辨识策略

阳杰, 孙伟卿, 马美玲

电子科技 2024, 37 (7): 1-8. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.07.001

摘要（158）

HTML （13）

PDF （2265KB）（130）

随着电网规模不断扩大,新型电力系统的运行特性愈加复杂,准确辨识电网存在的薄弱环节对提高系统的监测能力和保障系统的可靠运行具有重要的实际意义。文中基于随机矩阵理论提出了一种电网薄弱环节辨识策略。该策略利用电网运行中的实测数据构造随机矩阵,基于随机矩阵理论构建薄弱环节的判断指标,并设计了薄弱节点和薄弱支路的判断方法。该方法从数据相关性的角度进行分析,不需要考虑实际电网复杂的网络结构和运行机理,因此没有复杂的建模过程。为了验证该方法的可行性,通过IEEE 39节点系统搭建了算例仿真,并与传统方法进行了对比。结果表明,所提策略在辨识薄弱节点和支路上具有较好效果,且准确性相较于传统方法有所提升。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

23. 锂离子电池多物理场耦合模型中的粒径分析

余润洲, 李培超

电子科技 2024, 37 (9): 1-7. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.09.001

摘要（157）

HTML （19）

PDF （1438KB）（75）

为深入理解锂离子电池(Lithium-Ion Battery,LIB)内部的多物理场耦合行为,更好地为锂离子电池的生产制造及优化等工作提供参考,文中通过数值模拟方式,在有限元仿真软件COMSOL Multiphysics中建立了更符合物理实际的锂离子电池电化学-热-力(Electrochemical-Thermal-Mechanical,ETM)耦合模型,并进行求解。该模型考虑了电池工作时电极与颗粒两个尺度中的应力生成,解决了以往模型中电极层面应力难以计算的问题。同时通过考虑应力对锂离子扩散及过电位的修正,更好地关联了应力与电化学间的关系。基于该模型,文中讨论了不同正极粒径对电池性能的影响。数值结果表明,当正极粒径小时,锂离子电池放电过程中各物理场的性能指标较好,电池能量密度增大,证明采用较小的正极粒径可提升锂离子电池性能。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

24. 融合坐标注意力机制的YOLOv3肺结节检测算法

王新宇, 赵静文, 刘翔, 石蕴玉, 佘云浪

电子科技 2024, 37 (6): 1-7. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.06.001

摘要（152）

HTML （16）

PDF （1807KB）（82）

肺结节在CT(Computed Tomography)图像中所占像素较少,增加了检测难度。针对肺结节小目标检测问题,文中提出了融合坐标注意力机制的YOLOv3(You Only Look Once version 3)肺结节检测算法。主干网络采用改进YOLOv3,减少残差块数量并引入扩张卷积模块,并可从目标周围感知上下文信息。在特征利用部分引入坐标注意力机制,捕捉肺结节位置、方向和跨通道信息,精确定位肺结节。改进YOLOv3的损失函数,将边界框建模成高斯分布,利用Wasserstein距离来计算两个分布之间的相似度代替IoU(Intersection over Union)度量,提升模型对目标尺度的敏感性。在LUNA16数据集上的结果显示,肺结节检测的平均精度为89.96%,敏感性为95.37%,与主流目标检测算法相比,精度平均提升了11.33%,敏感性平均提升了9.03%。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

25. 基于改进YOLOv5的路面坑洼检测方法

何幸, 黄永明, 朱勇

电子科技 2024, 37 (7): 53-59. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.07.007

摘要（148）

HTML （14）

PDF （2169KB）（90）

坑洼是一种常见的路面病害,会降低行车安全,准确快速地检测路面坑洼较为重要。针对现有坑洼检测方法在小目标和密集目标的场景下检测精度不高的问题,文中提出了一种改进YOLOv5(You Only Look Once version 5)模型。在YOLOv5的主干网络中引入CBAM(Convolutional Block Attention Module)来提高模型对关键特征的注意能力,将YOLOv5的损失函数改为EIoU(Efficient Intersection over Union)来提高模型对目标的检测精度。实验结果表明,所提模型能够在小目标和密集目标的场景下快速准确地检测路面坑洼,在开源数据集Annotated Potholes Image Dataset中的mAP(mean Average Precision)达到了82%,较较于YOLOv5和其他主流方法也有所提高。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

26. 基于深度学习的城市内涝区域车辆检测与分析

夏榕成, 刘德儿

电子科技 2024, 37 (5): 18-24. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.05.003

摘要（147）

HTML （7）

PDF （4676KB）（58）

在城市内涝场景当中,较多人与车辆被困于积水中,给大众生活带来不利影响。随着计算机技术的快速发展,深度学习在解决实际问题中的运用也越来越广泛。文中提出了一种利用TensorFlow深度学习框架搭建MaskR-CNN(Regions with Convolutional Neural Networks Features)模型的方法,对城市内涝场景的积水区进行检测,检测效果良好,mAP(mean Average Precision)值达到89%。同时,基于YOLOv5(You Only Look Once version 5 )模型,采用密集帧间差运算对处于积水区中的人车进行追踪,追踪精度达到90%左右,并使用YOLOv5外挂ResNet(Residual Network)实现了对内涝场景中的车辆进行淹没危险度分析。实验结果表明,文中所用模型的车辆危险度检测效果优于其他模型。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

27. 随机丢包的无迹卡尔曼滤波估计以及性能分析

白睿,任祝

电子科技 2024, 37 (2): 23-29. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.004

摘要（143）

HTML （7）

PDF （865KB）（61）

在工程应用中,无线网络控制系统多为非线性系统。由于长距离传输和通信网络不可靠等原因,系统传感器的测量值可能在传输过程中丢失,影响精度估计以及系统性能。文中研究一类受相关噪声和传感器测量值丢失影响的非线性离散随机系统的无迹卡尔曼滤波问题。通过引入一个服从伯努利分布且条件概率已知的随机变量来描述随机发生的传感器测量值丢失现象。文中提出了一种对数据进行补偿的算法,并使用标准数值软件对所得结果进行验证。结果表明,经过算法补偿后的滤波能够较好地估计系统,可以减少传感器测量值丢失对滤波器性能的影响,增加估计的准确性。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

28. 基于二维热传导方程的COB-LED散热器热模拟

王朝瑞, 杨平, 韩帅, 徐新营

电子科技 2024, 37 (3): 68-74. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.03.009

摘要（136）

HTML （1）

PDF （3460KB）（44）

针对COB-LED(Chip on Board-Light Emitting Diode)散热问题,文中基于二维热传导方程建立了一个可快速计算COB-LED散热器表面热分布的数学模型。为了便于模型求解,采用有限差分法求解该数学模型并选择交替方向隐格式作为其差分格式。根据模型中的边界条件和初始条件设计COB-LED常温点亮实验,并基于ANSYS有限元分析软件进行仿真分析。通过比较求解结果、仿真结果和实验结果验证该数学模型的合理性。结果表明,求解结果与实验结果中最高温度相对误差约23.57%,且两者的温度变化趋势一致。求解结果与仿真结果中最高温度相对误差约34.84%,且温度分布较为接近,证明了该数学模型的合理性与正确性。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

29. 一种电源管理芯片的高精度过温保护电路设计

都文和, 徐正, 康嘉浩, 杨轲, 潘靖雪

电子科技 2024, 37 (9): 79-86. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.09.012

摘要（136）

HTML （9）

PDF （1026KB）（65）

电源管理芯片在超过可承受温度范围工作时会对自身造成不同程度的损坏,过温保护电路对提高该类芯片的可靠性和鲁棒性具有重要作用。文中设计了一种具有温度过高关断和温度过低提醒等双重功能的高精度过温保护电路。利用正、负温度系数电压对芯片温度进行实时检测,并与带隙基准电路输出端的不同基准电压分别进行比较得到4个逻辑翻转点,进而通过高精度比较器电路和迟滞逻辑电路处理后,输出迟滞逻辑信号来控制芯片的工作状态或进行温度过低提醒。基于0.18 μm BCD(Bipolar-Complementary Metal Oxied Semiconductor-Double diffused Metal Oxide Semiconductor)工艺设计并完成了相关仿真验证,仿真结果表明,在电源电压范围为3.0~5.5 V时,该电路输出端的迟滞逻辑翻转信号对应的温度阈值最大偏移量在0.3 ℃以内,具备较高的精度,可广泛集成于各种需要过温保护功能的电源管理芯片。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

30. 电动汽车锂电池组双层环形均衡器研究

韩欣晟, 阚加荣, 凌慧颖, 王鹏, 成乾

电子科技 2024, 37 (4): 16-24. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.04.003

摘要（135）

HTML （4）

PDF （3025KB）（57）

传统Buck-Boost均衡电路传输路径长且均衡效率低,现有的环形均衡器无法从根本上解决该问题。针对该问题,文中提出了一种基于Buck-Boost及开关电容的锂电池双层环形均衡器。该均衡电路采用模块化均衡的方法在底层模块和顶层模块采用Buck-Boost和开关电容的混合电路实现均衡,并采用图论分析的方法,从均衡速度、均衡效率两方面分析电路结构。结果表明,该均衡电路具有能量传输路径少、能量传输效率高的优点。文中在MATLAB/Simulink电力仿真平台上搭建了均衡电路的仿真模型,仿真结果表明基于Buck-Boost及开关电容的双层环形均衡器比单层环形均衡器均衡速度提高了46%。文中搭建了4节电池的实验样机对环形均衡电路工作原理及系统均衡效率进行实验验证,结果表明双层环形均衡器比单层环形均衡器均衡效率可提高26.78%。仿真与实验结果与理论分析一致,说明电路结构合理有效。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

31. 基于FPGA的AES和ECC算法图像加密

方应李, 方玉明

电子科技 2024, 37 (6): 92-97. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.06.012

摘要（131）

HTML （14）

PDF （2019KB）（42）

随着数字图像的使用次数日益增多,保护机密图像数据免受未经授权的访问较为重要。针对数字图像在通信、存储和传输等领域存在的安全问题,文中基于对称算法模型和非对称算法模型的优点提出一种具有高安全性和高速度性的数字信封技术密码方案。该方案以AES(Advanced Encryption Standard)和ECC(Elliptic Curve Cryptography)为基础,经优化后用于对称密钥共享的ECC硬件架构来提高密钥的安全性。通过加入伪随机数、使用列移位替代列混淆运算以及三维S-box等方式对传统AES进行优化,在保持香农扩散和混淆原理的同时降低了时间复杂性。基于FPGA(Field Programmable Gate Array)实现AES算法的数字图像加密仿真以及性能测试。测试结果表明,所提密码方案具有快速性、高安全性和有效性等优点,能够有效地实现图像加密。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

32. 基于雷达和视频融合的目标检测

朱勇, 黄永明, 何幸

电子科技 2024, 37 (8): 1-7. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.08.001

摘要（131）

HTML （10）

PDF （3310KB）（68）

基于视频的目标检测在恶劣天气情况下识别效果较差,故需弥补视频缺陷、提高检测框架的鲁棒性。针对此问题,文中设计了一个基于雷达和视频融合的目标检测框架,利用YOLOv5(You Only Look Once version 5)网络获得图片特征图与图片检测框,利用基于密度的聚类获得雷达检测框,并将雷达数据进行编码,得到基于雷达信息的目标检测结果。最后将两者的检测框叠加得到新ROI(Region of Interest),并得到融合雷达信息后的分类向量,提高了在极端天气下检测的准确率。实验结果表明,该框架的mAP(mean Average Precision)达到了60.07%,且参数量仅为7.64×10⁶,表明该框架具有轻量级、计算速度快、鲁棒性高等特点,可以被广泛应用于嵌入式与移动端平台。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

33. 嵌入式多核系统中的实时混合任务调度算法

罗广, 冒航, 朱扬烁, 张凤登

电子科技 2024, 37 (8): 84-91. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.08.012

摘要（127）

HTML （6）

PDF （996KB）（54）

针对由周期任务和零星任务形成的实时混合任务集进行合理调度问题,文中提出了一种基于零松弛度边界公平(Boundary Fair until Zero Laxity,BFZL)的实时混合任务算法。该算法在改进边界公平(Improved Boundary Fair,I-BF)实时混合任务算法基础上,通过引入最小松弛度优先(Least Laxity First,LLF)算法中的松弛度参数来改进判定任务的优先级,并提出基于松弛度与启发式策略相结合的启发式算法改进任务的分配策略。实验结果表明,BFZL算法能够满足系统实时性,并达到了算法优化目的。通过数据对比分析可知,该算法相比于原始算法,零星任务的平均响应时间降低了约26%,上下文切换减少了约28%,迁移减少了约50%。该算法在调度开销方面也具有一定优势。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

34. 基于互信息的多导联心电图排序方法

南娇,孙占全

电子科技 2024, 37 (2): 55-60. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.008

摘要（127）

HTML （4）

PDF （731KB）（47）

基于卷积神经网络的心电图(Electrocardiograph, ECG)自动分类研究从默认12导联顺序的心电图中提取特征,未考虑导联顺序对卷积网络特征提取的影响。为解决该问题,文中提出了一种基于互信息的两端递增排序方法,使用互信息衡量导联之间的相关性,并根据导联之间的相关性以及二维卷积的特点将关系密切的导联相邻排序。实验结果表明,多导联心电图排序方法在3个数据库和3个卷积网络分类模型上取得了显著效果,F1、正确率、召回率、精确率以及杰卡德系数数值分别提升了0.011、0.009、0.007、0.014和0.013,汉明损失值减低了0.002。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

35. 锂离子电池不可逆膨胀模型及应用

汪亚辉, 李培超, 王克用

电子科技 2024, 37 (9): 8-13. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.09.002

摘要（126）

HTML （7）

PDF （968KB）（41）

针对锂离子电池多次充放电循环后容量衰减量的快速估算问题,文中基于锂离子电池(Lithium-Ion Battery,LIB)容量衰减模型提出了一种利用电池外部膨胀位移快速估算其内部容量衰减的方法。在锂离子电池容量衰减模型的基础上推导其径向不可逆膨胀模型,通过COMSOL Multiphysics对圆柱形锂离子电池Sanyo UR18650E进行建模和求解,并对比数值结果与实验数据,从而对所提模型进行验证。基于上述模型,分析了电池在充放电循环过程中由于副反应参与而造成的容量衰减和不可逆膨胀行为的原因。结果表明,副反应速率变化造成了副反应产物浓度在负极的梯度分布,副反应产物堆积使电池膨胀位移随循环线性增长。文中还利用副反应产物作为桥梁得到电池容量衰减与其径向位移的函数计算式,为容量衰减量的快速估算提供了新方法。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

36. 基于注意力机制和图像轮廓的实例分割算法

顾登华, 顾春华

电子科技 2024, 37 (4): 62-68. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.04.009

摘要（125）

HTML （7）

PDF （1555KB）（66）

基于图像轮廓的实例分割方法利用少量轮廓顶点来表示物体,减少了算法的参数量,提高了算法的运行效率,但导致算法的精度低于传统逐像素处理的分割算法,获得的分割结果质量较差。为提升算法的准确性,文中提出一种基于图像轮廓结合注意力机制的实例分割模型(Attend the Contour snake,AC-snake)。在主干网络中加入改进的大卷积核(Largekernel+)提升模型的感受野,提取更加丰富的特征信息。改进轮廓顶点变形阶段的网络结构,结合双通道注意力模块(Dual Channel attention,DC-attentio)加强轮廓顶点的有效信息,减少训练网络中的无效参数,提升检测精度和训练速度。实验结果表明,在Cityscapes验证数据集中,相较于原始模型,文中提出的改进模型性能有所提升。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

37. 基于质量引导的枝切法相位解包裹算法

太曼力, 李文国, 刘韬, 仲永鹏

电子科技 2024, 37 (7): 72-80. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.07.010

摘要（124）

HTML （5）

PDF （4316KB）（57）

相位解包裹是相位测量轮廓术中数据处理的关键。文中在传统Goldstein枝切法的基础上提出了一种质量引导的枝切法相位解包裹算法,旨在获得更加精确的相位解包裹结果。采用包裹相位的二阶微分作为残差检测原理的补充参数,将包裹相位二阶微分中的突变点视为无极性残差点,并利用调制度作为残差点有效性的判断依据,将低调制度的残差点视为具有更高的有效性进行局部优化以降低残差点的密度。优化后的等效残差点连接成枝切线以阻挡误差传播。采用调制度计算像素点的质量以引导相位解包裹的顺序,在解包裹路径绕开枝切线的同时优先展开高质量区域的像素点。实验结果表明,文中算法的相位解包裹结果具有更高的准确性和竞争力。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

38. 基于RTDS的直驱风机硬件在环实验方法

何朴想,郝正航,陈卓,杨光绕,聂春芳

电子科技 2024, 37 (2): 61-68. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.009

摘要（123）

HTML （3）

PDF （1028KB）（49）

为实现风电机组硬件在环平台的通用性,文中在环实验平台搭建了通用风电机组硬件,完成了风电机组的优化控制。针对直驱风机在电网电压不平衡或不对称的情况下影响直驱风机正常运行的问题,文中采用基于正序和负序的电流解耦算法消除负序电流以保持恒定的输出功率。通过抑制故障时风电机组的无功功率两倍频波动,使有功和无功基准值均为0,电网无功功率两倍频波动分量的幅值为0,达到消除负序电流使风电机组稳定输出的目的,并在该实验平台进行仿真验证。实验结果表明,风电机组有功功率输出保持不变,显著提高了风电机组并网的适应性,验证了该方法的合理性和有效性。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

39. 基于转子极性判断优化的脉振高频电压注入法

陈亦斌, 金海, 许参

电子科技 2024, 37 (6): 29-35. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.06.004

摘要（119）

HTML （5）

PDF （1348KB）（51）

在永磁同步电机零速和低速运行时,采用脉振高频注入法能够准确估计转子位置信息。针对脉振高频注入法无法实现转子极性判断,而传统极性判断方法存在响应时间长、采样和实施过程复杂以及极性误判等问题。文中提出了一种基于正负电压脉冲注入的电机转子极性判断方法。该方法给电机注入正负电压脉冲,并根据对应脉冲的响应电流峰值判断转子极性。脉振高频注入法将转子位置估计值和极性判断结果相结合,可得到准确的转子初始位置。文中通过Simulink仿真验证算法的有效性。仿真结果表明,所提转子极性判断方法能够简化采样方式和算法复杂性,降低判断转子极性的响应时间,使脉振高频注入法能够准确和快速地估计转子初始位置。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

40. 基于Co-Teaching的噪声标签深度学习

夏强强, 李菲菲

电子科技 2024, 37 (11): 1-6. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.11.001

摘要（119）

HTML （15）

PDF （792KB）（60）

大规模数据在人为标记时易出现标记误差,导致数据集存在噪声标签,影响深度神经网络模型的泛化。Co-teaching等现行研究方法中的样本选择机制易使噪声样本流入被选的干净标签样本子集,在训练中难以较好地控制深度神经网络模型对被选干净样本子集的拟合。因此,文中提出一个基于Co-teaching改进的新算法。该方法通过增加两个正则化损失来分别避免模型过于信任某单一类别和陷入局部最优解中。此外,引入大学习率衰减训练方法使模型在训练初期更倾向学习干净标签样本特征以得到较好的模型参数。与Co-teaching结果相比,文中模型在20%和50%对称噪声以及45%非对称噪声环境下,在MNIST、CIFAR-10合成噪声数据集及Animal10N现实数据集上的性能均取得了提升。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

41. 基于改进生成对抗网络的图像风格迁移算法

王圣雄, 刘瑞安, 燕达

电子科技 2024, 37 (6): 36-43. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.06.005

摘要（116）

HTML （14）

PDF （3584KB）（58）

图像风格迁移是图像处理领域的研究热点,但目前风格迁移模型存在生成图像细节模糊、风格纹理的色彩效果较差以及模型参数过多等问题。文中提出了一种基于改进循环一致性生成对抗网络的图像风格迁移方法,通过加入Ghost卷积模块和反残差改进模块来优化生成器网络结构,以此降低模型参数量和计算成本。同时能增强网络的特征提取能力,在损失函数中加入内容风格损失项、颜色重建损失项和映射一致性损失项来改善模型的生成能力,提升生成图像质量。实验结果表明,所提改进方法具有较强的风格迁移能力,有效增强了生成图像的内容细节和风格纹理的色彩效果,显著提升了图像质量,模型性能也得到了改善。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

42. 基于行为特征和语义特征的多模态Android恶意软件检测方法

朱晋恺, 方兰婷, 季小文, 黄杰

电子科技 2024, 37 (5): 71-78. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.05.010

摘要（113）

HTML （2）

PDF （998KB）（46）

现有的Android恶意软件检测方法只考虑单一种类的特征,并不能全面描述Android软件的特征。为解决此类问题,文中从权限、字节码概率矩阵和函数调用图3种类型特征出发,提出了一种基于行为特征和语义特征的多模态Android恶意软件检测方法。同时,为了解决函数节点特征表示问题,文中针对函数调用图的生成过程提出了一种新的节点特征生成方法。为了丰富操作码语义信息,提出了一种基于2-gram的字节概率矩阵生成方法。通过实验证明了文中方法相较于其他方法可更加全面地描述Android软件的特征,检测准确率达到95.2%,相较于已有方法准确率平均提升了22%,有效提高了Android恶意软件的检测能力。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

43. 基于改进MobileNet网络的多类别垃圾分类算法

梁陈烨, 张轩雄

电子科技 2024, 37 (4): 38-46. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.04.006

摘要（112）

HTML （8）

PDF （3591KB）（69）

针对垃圾数量繁多及一张图片包含多个垃圾物体的情况,文中提出基于改进MobileNet网络的垃圾检测与分类算法。将MobileNet网络融合进YOLOv5(You Only Look Once v5)目标检测算法,同时在主干部分引入卷积注意力模块(Convolutional Block Attention Modul,CBAM)筛选有意义的信息,利用视觉Transformer聚合形成图像特征,并加入使用了加权双向特征金字塔网络区别不同特征的贡献度,引入高效通道注意力(Efficient Channel Attention,ECA)模块对图像特征进行组合并传递给预测层。最后,为了在垃圾目标之间有遮挡的情况下获得更好的性能,使用软性非极大值抑制(soft-Non Maximum Suppression,soft-NMS)方法,并利用Alpha-IoU(Alpha-Intersection over Union)损失函数对提取的特征进行预测。实验结果表明,所提方法能够实现多目标多类别垃圾的定位与识别, mAP(mean Average Percision)值达到了90.31%,相较于YOLOv5网络提升了4.95%,处理速度缩短了约2.4 s。相较于融合ResNet(Residual Network)网络的Faster R-CNN(Region-based Convolutional Neural Network)算法,所提算法在保证准确率的前提下提升了处理效率。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

44. 低功耗可穿戴式心电监测系统

张鹏, 蒋明峰, 李杨

电子科技 2024, 37 (10): 88-94. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.10.012

摘要（111）

HTML （5）

PDF （2442KB）（50）

日常心电监测对预防心血管病具有重要意义,但医用心电监测系统成本高、操作复杂且不适用于居家心电监测,可穿戴设备忽视了噪声干扰问题,难以利用采集信号来分析诊断病情。文中设计了一种低功耗可穿戴式心电监测系统,该系统由电源管理模块、心电采集模块、数据处理模块和延时开关模块4部分组成,通过BMD101芯片采集人体心电信号,使用低功耗蓝牙芯片nrf52832将心电数据发送到移动端。针对信号中易引入的肌电干扰噪声问题,文中提出了基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)的去噪算法,利用非局部均值(Non-Local Mean,NLM)滤除心电信号中低频模态的噪声,离散小波(Discrete Wavelet Transform,DWT)阈值去噪算法消除心电信号的高频模态噪声,重构后的信号质量明显提高。实验结果证明,所提算法具有成本低、易便携和使用方便等特点,能够获取高质量的心电信号,满足用户的长程监测需求,解决了日常不方便监测心电和心电信号获取质量低的问题。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

45. 多种及多尺度注意力混合的图像超分辨率重建

蒯新晨, 李烨

电子科技 2024, 37 (9): 34-42. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.09.006

摘要（111）

HTML （14）

PDF （2627KB）（61）

图像自身信息对图像重建具有天然鲁棒性,但多数超分辨率方法并未充分利用全局特征信息。文中提出了一种新图像超分辨率模型,混合了多种及多尺度注意力,包括多尺度混合非局部注意力上采样模块和残差密集注意力模块两个新的模块。与以往非局部方法不同,多尺度混合非局部注意力上采样模块混合了基于像素和基于块的非局部注意力,并在多个尺度上建立块级别的上采样映射关系,使全局搜索空间更广。残差密集注意力模块建立通道和空间维度的注意力关联,通过密集连接增强了前后注意力信息的传递和融合。在多个基准数据集上进行了定量和定性评估,实验结果表明,该模型在性能和重建质量方面优于同类超分辨率模型。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

46. 不同方波脉冲模式下介质阻挡放电产生臭氧的研究

姜松,何园园

电子科技 2024, 37 (2): 30-35. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.005

摘要（104）

HTML （5）

PDF （1897KB）（49）

为提高介质阻挡放电产生臭氧的浓度和产量,文中研究了不同方波脉冲模式下介质阻挡放电产生臭氧的特性。文中对系统放电特性进行分析,计算系统放电功率,研究其在不同极性、不同频率和不同脉宽下产生臭氧的浓度和产量,并对其产生的结果进行了分析和讨论。研究结果表明,在施加正负极性方波脉冲时,臭氧浓度最高,为8.8 g·Nm^-3;在施加正极性方波脉冲时,臭氧产量最高,为55 g·kWh^-1。随着频率的增加,臭氧浓度和产量均呈现先增加后下降趋势。在放电频率为1 kHz时,臭氧浓度最大;在放电频率为1.5 kHz时,臭氧产量最高。在其它参数一定的情况下,随着脉宽的增加,臭氧浓度缓慢增加,臭氧的产量基本无变化。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

47. 基于深度强化学习的异构融合网络接入算法

肖雄, 刘鸿雁, 衣孟杰

电子科技 2024, 37 (11): 7-12. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.11.002

摘要（102）

HTML （8）

PDF （2468KB）（41）

随着空、天、地各域通信网络的日趋成熟,跨域异构融合技术已成为未来通信网络一体化发展的重要方向。文中在空天地一体化网络向跨域异构融合需求的驱动下,针对异构网络中频谱资源利用率较低的问题,采用深度强化学习方法,通过建立异构融合网络系统模型,设计具有公平尺度的智能体接入算法,以系统吞吐量为最大化目标,选取符合空天地一体化特征的各通信网络制式并提取对应的接入协议。遵照公平原则,设置无量纲的信道参数,建立仿真场景。在仿真中引入多种对比策略,统计系统吞吐量、碰撞率、利用率和信道选择比例等指标。仿真结果表明,跨域异构融合网络的系统吞吐量提高了60%以上,系统信道利用效率提升了20%,业务分组碰撞率维持在10%,验证了文中算法对不同业务场景的适应性。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

48. 基于事件触发的Delta算子网络控制系统故障检测

葛晓伟, 周颖

电子科技 2024, 37 (5): 79-87. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.05.011

摘要（101）

HTML （5）

PDF （1536KB）（43）

针对网络控制系统在高速采样情况下,网络中由于通信网络带宽受限发生时延和丢包所引起的故障问题,文中采用了基于事件触发机制和Delta算子相结合的故障检测方法。在对故障检测滤波器和控制器进行协同设计的同时,在Delta算子滤波器模型中加入构造向量,避免了参数设计时双线性项的产生。构造δ域的Lyapunov-Krasovskii泛函,对残差系统的稳定性和H_∞性能进行分析。数值仿真实例验证了文中所提事件触发机制的有效性,并通过残差评价函数证明了其对故障的灵敏度较高。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

49. 基于多模态交叉互动的情感识别算法

张慧, 李菲菲

电子科技 2024, 37 (10): 81-87. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.10.011

摘要（99）

HTML （3）

PDF （1735KB）（36）

由于单模态情感识别的局限性,研究者已将其研究重点转移到多模态情感识别领域。多模态情感识别围绕最优提取每个模态的特征以及有效融合所提取出的特征这两方面问题进行研究。文中提出了一种基于多模态交叉互动的情感识别方法,以捕获模态表达的多样性。各种模态的编辑器分别提取具有情感信息的特征,模态间注意力机制堆叠的交互模块建模视觉-文本-音频之间的潜在关系。在基于文本、语音和图像的CMU-MOSI和CMU-MOSEI情感识别数据集上进行实验,结果显示在Acc2(Accuracy2)、Acc7(Accuracy7)、F1、MAE(Mean Absolute Error)和Corr(Correlation)这5个指标上文中方法分别取得了86.5%、47.7%、86.4%、0.718、0.776和83.4%、51.5%、83.4%、0.566、0.737的成绩,证明该方法性能具有显著提升,同时也验证了模态间交叉映射互相表示机制比各单模态表示方法具有更好的性能。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

50. 网络安全态势预测技术研究综述

卢臻阳

电子科技 2024, 37 (8): 92-96. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.08.013

摘要（99）

HTML （7）

PDF （607KB）（45）

为进一步降低多种网络受到攻击的概率,不同类型的网络安全态势预测模型受到了国内外学者的广泛关注和深入研究。随着态势感知模型技术的快速发展,神经网络、时间序列和支持向量机等新颖技术策略被引入网络安全态势的预测模型中,深入优化改进了态势预测模型的原理和手段,进一步提高了态势预测模型的准确性。文中通过回顾和梳理网络安全态势预测技术的研究历史和发展进程,阐述态势预测模型的主要原理和发展现状,分析了当前技术方案存在的不足与缺陷,指出了网络安全态势预测模型技术未来的研究方向。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

摘要点击排行