由于深度学习中语义分割模型参数量较大且算法耗时较长，不适合部署到移动端，针对此问题，提出了一种基于改进DeepLabv3+网络的轻量级语义分割算法。首先，采用MobileNetv3代替原DeepLabv3+语义分割模型特征提取骨干网络以降低模型复杂度，加快模型运行速度；其次，将空洞空间金字塔池化模块中的标准卷积替换为深度可分离卷积，提高模型训练效率；最后，引入注意力机制模块和组归一化方法，提升分割精度。所提分割算法在语义分割数据集Cityscapes验证集上的平均交并比（mIoU）达到72.94%。实验结果表明，与常见分割算法SegNet、Fast-SCNN、ENet等相比，所提算法在减少模型参数量的同时提高了分割效果。
图像处理 DeepLabv3+模型 MobileNetv3 轻量级 空洞空间金字塔池化 激光与光电子学进展
2022, 59(4): 0410015
1 杭州电子科技大学 通信工程学院, 杭州 310018
2 同济大学 物理科学与工程学院 先进微结构材料教育部重点实验室, 上海 200092
在金属板与电介质材料板基底间插入色散特异材料板形成三明治结构, 并对其Casimir作用力进行了研究. 基于Casimir-Lifshitz理论, 通过麦克斯韦应力张量计算了真空涨落的辐射压, 并对三明治结构利用电磁模式传输矩阵方法进行了数值计算分析. 计算结果表明, 原本两板结构中存在的Casimir吸引力, 在插入特异材料板后的三明治结构中将转变为斥力, 从而使轻薄的金属板产生量子悬浮效应。讨论了特异材料板的色散电磁响应特性以及电介质板基底的影响, 结果表明特异材料磁等离子频率越大、磁共振频率越小以及电介质板基底的介电常数越小时, 三明治结构中获得的斥力越大. 此外, 板间距增加到一定范围时, 三明治结构中将出现Casimir平衡回复力.特异材料填充因子越小、三明治结构中层距和层厚越大时, 三明治结构间的回复力会出现在较长距的位置. 三明治结构中的量子悬浮效应与平衡回复力可保证微纳米机械系统稳定性, 展现出基于真空辐射压的应用前景.
量子理论 真空涨落 Casimir效应 传输矩阵 特异材料 量子悬浮 三明治结构 Quantum theory Vacuum fluctuation Casimir effect Transfer matrix Metamaterials Quantum levitation Sandwich structure
空军工程大学 工程学院航空自动控制工程系,西安 710038
为提高制导**在目标区域的生存能力,增大对目标的杀伤威力,以及实际战术应用的需要,需要**按期望的方位角、俯冲角对目标实施攻击,因此提出了带有碰撞角约束的导引问题。针对此问题,借鉴TV-BPN的基本思想,在三维空间中重新设计偏置项,来同时约束俯仰与偏航碰撞角,提出了带有碰撞角约束的三维纯比例导引律(3DPPNGL/IAC)。并对3DPPNGL/IAC下的理想弹道进行了数字仿真,结果证明,在能捕捉到目标的同时,也能够对碰撞俯仰角、偏航角同时进行控制。
制导** 制导律 三维空间 纯比例导引 碰撞角约束 偏置比例导引 guided weapon guidance law 3D space Pure Proportional Navigation (PPN) impact angle constraints BPN
针对空战仿真系统中作战飞机编队的复杂决策问题,运用Agent方法建立了飞机编队的决策行为模型。首先,分析了作战飞机编队Agent的功能和体系结构。其次,提出集成规则和范例推理的编队飞机Agent推理决策模型,解决了决策行为模型中规则知识和经验知识之间的矛盾,使仿真实体更具智能性。最后,引入主从对策和黑板知识系统建立了编队飞机内部的决策协调模型,使空战仿真中的群决策问题得以较好的解决。
空战仿真 飞机编队 决策 行为模型 主从对策 黑板系统 空战仿真 飞机编队 Agent Agent 决策 行为模型 主从对策 黑板系统
1 重庆三峡学院 物理与电子工程学院,重庆 404000
2 北京邮电大学 信息工程学院,北京 100876
提出了一种用于非均匀光照条件下人脸识别的光照补偿算法。该算法首先将人脸图像变换到对数域,并在对数域中计算2维小波包变换,通过舍弃部分子带图像中的系数来实现人脸图像的非均匀光照补偿。由于人脸光照补偿的目的是为了提高人脸识别性能,所以光照补偿的效果利用人脸识别率来表征。在Yale B人脸库中,与对数域离散余弦变换(DCT)光照补偿算法进行了比较,实验结果表明,本文方法的人脸识别平均误识率可以达到0.53%,比对数域DCT方法具有更好的性能。
人脸识别 人脸光照补偿 小波包变换 对数域 face recognition face illumination compensation wavelet packet transform logarithm domain
1 重庆三峡学院,物理与电子工程学院,重庆,404000
2 北京邮电大学,信息工程学院,北京,100876
提出了一种用于非均匀光照条件下人脸识别的光照补偿算法.该算法将人脸图像变换到对数域,并在对数域中计算二维小波变换,通过舍弃低频子带图像中的系数来实现人脸图像的非均匀光照补偿.由于人脸光照补偿是为了提高人脸识别性能,所以光照补偿的效果利用人脸识别率来表征.在Yale B人脸库中,本文方法的平均误识率可达到0.18%,比对数域离散余弦变换(DCT)光照补偿算法性能更佳;在CAS_PEAL人脸库中的实验结果表明,本文方法的性能与对数域DCT方法相近.
人脸识别 人脸光照补偿 小波变换
1 重庆三峡学院,物理与电子工程学院,重庆,404000
2 北京邮电大学,信息工程学院,北京,100876
提出了一种在人脸识别中解决小样本问题的新算法.通过把人脸图像经过Gabor小波变换后得到的每个图像都看成是独立的样本,大大增加了每一类人脸样本的样本数,解决了人脸识别中的小样本问题.专门针对人脸特征向量组,设计了使用白化变换后余弦距离测度的最近邻分类器来进行分类判决.在FERET人脸库中,对该方法与直接PCA方法进行了实验比较,结果表明,新方法的平均正确识别率可以达到97%,比直接PCA方法具有更好的识别性能.
人脸识别 Gabor小波变换 小样本问题
电子科技大学,高能电子学研究所,成都,610054
计算了同轴波纹慢波结构的色散特性,分析了波纹周期长度、波纹幅值大小以及同轴内导体半径对慢波结构色散特性的影响.研究表明内导体的存在使系统截止频率升高,系统尺寸可比普通波纹波导慢波系统更大, 并且可以采用大半径电子注并工作在低磁场状态.运用Magic软件对同轴波纹返波管进行了数值模拟, 发现同轴波导内场分布有利于注波互作用,在数值模拟基础上设计出高效率、低磁场的非均匀同轴波纹返波管,互作用效率达60%,聚束磁场小于1 T.
色散特性 同轴波纹波导 返波管
1 华中科技大学,机械学院仪器系,湖北,武汉,430074
2 华中科技大学,机械学院仪器系,湖??武汉,430074
提出以正交衍射光栅作为X-Y二维位移工作台计量标准器的思想,阐述了正交衍射光栅作为大量程二维位置检测传感器的工作原理及光路布置方法,推导了光栅运动位移与所产生干涉条纹的相移之间的关系.介绍了工作台粗、细两级定位系统的组成结构:粗定位部分由磁悬浮平面直线电机驱动,细定位部分采用弹性铰支结构并由压电陶瓷驱动;通过分别对电机和压电陶瓷驱动范围与定位精度的分析,提出对工作台精密快速定位的方法.设计了一套对电机与压电陶瓷进行驱动控制和光栅信号进行处理的电路,并结合实际正交衍射光栅的刻线精度,计算了工作台位置检测的有效分辨率.最后,分析了当前几种典型压电陶瓷驱动电路的特点,提出选用直流放大电源的方式作为本系统高压驱动方法,并给出了高压驱动电路图.
二维位移工作台 正交衍射光栅 四象限探测器 压电陶瓷
