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计算技术与自动化

计算技术与自动化

2024年02期

该刊坚持理论与实践相结合的方针，跟踪世界最新科技动态，报道国内外的新技术、新产品、新装置、新工艺、新方法等理论性、实用性强的技术成果和研究方法，以其前沿的报道和新颖实用的内容，迅速向社会各界传递技术信息，为企业和科研院所架起联系的纽带和桥梁。

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自控理论及应用 | 卫星导航抗干扰射频单板自动化测试系统设计与实现

自控理论及应用 | 卫星导航抗干扰射频单板自动化测试系统设计与实现

摘要：针对卫星导航抗干扰射频单板人工测试过程较复杂且难以快速批量测试的问题，提出了基于C#与STM32的卫星导航抗干扰射频单板自动化测试系统。首先，通过自动化测试软件与STM32主控制器数据通信控制射频开关电路进行数据采集，然后将采集数据与多次人工测试结果对比分析，形成多项校准参数并应用于测试系统，最后通过批量测试验证系统测试结果准确性。通过批量试验数据证明各项测量指标误差均小于2.5%，测试效
自控理论及应用 | 基于改进YOLOv7的钢材表面缺陷检测

自控理论及应用 | 基于改进YOLOv7的钢材表面缺陷检测

摘要：钢材表面缺陷对于钢材行业来说是一个巨大的挑战。针对传统的钢材缺陷检测方法存在着效率低、检测精度不高等问题，基于YOLOv7设计了一种AFSDYOLOv7模型进行实时的钢材表面缺陷检测。首先，在YOLOv7模型中使用一种轻量化卷积结构替换标准卷积结构，，以加速模型的推理过程；然后采用快速空间金字塔池化结构替换原始空间金字塔池化结构，以加速网络的特征提取过程；最后添加改进的ECANet注意力机
自控理论及应用 | 基于嵌入式机器视觉的流水线分拣机器人设计

自控理论及应用 | 基于嵌入式机器视觉的流水线分拣机器人设计

摘要：针对传统流水线上人工错误率高、速度慢和人工成本高的问题，设计了一种深度学习的流水线智能分拣机器人来缓解流水线的压力。该机器人采用分层结构设计，上位机采用Jetson Nano来完成机器人的图像采集、识别和处理，下位机由STM32G0作为主控，通过舵机和电机实现机器人的功能控制。同时上位机与下位机之间进行有效的数据交互，实现了机器人的抓取和分拣协调工作。在实验测试中，该机器人能够通过学习样本
自控理论及应用 | 基于层次分析法的微电网并网运行电能质量安全监测模型

自控理论及应用 | 基于层次分析法的微电网并网运行电能质量安全监测模型

摘要：为了满足日益增长的电力能源需求，微电网并网运行是电力系统的主要发展趋势，其虽然能够提升电力能源的供应，但难以保证供电质量，不利于电力系统的后续发展。该现象的产生主要是由于分布式电源出力具有随机性与不稳定性，会对供电质量造成直接影响。对此，提出基于层次分析法的微电网并网运行电能质量安全监测模型构建研究。深入分析电能质量干扰源，以此为基础，选取适当的电能质量安全监测指标，应用层次分析法计算电能
自控理论及应用 | 基于SVDD和改进K Means的变压器故障诊断模型

自控理论及应用 | 基于SVDD和改进K Means的变压器故障诊断模型

摘要：变压器状态对于智能配电房的安全稳定运行具有重要意义。为实现对变压器故障的准确诊断，在变压器油中溶解气体分析（DGA）的基础上，提出了一种联合使用支持向量数据描述（SVDD）和改进KMeans聚类的变压器故障诊断方法。首先利用SVDD构造闭合分类曲面实现“正常”和“故障”两类判断，然后对“故障”类样本进行K-Means聚类分析，自动将其划分为低能放电、中低温过热、高能放电、高温过热和局部放电
自控理论及应用 | 基于改进YOLOv4的智能变电站二次设备稳态AR红外测温技术

自控理论及应用 | 基于改进YOLOv4的智能变电站二次设备稳态AR红外测温技术

摘要：研究了基于改进YOLOv4的智能变电站二次设备稳态AR红外测温技术，实现智能变电站二次设备稳态识别。在分析红外测温原理的基础上，利用AR红外测温眼镜采集智能变电站二次设备温度的红外图像，通过改进加权引导滤波增强算法对采集智能变电站二次设备温度的红外图像实施图像增强处理，将处理后的红外图像输入改进YOLOv4网络中，实现智能变电站二次设备稳态识别。实验表明：该方法可准确采集智能变电站二次设备
自控理论及应用 | 基于AIOT技术的深基坑一体化作业安全视觉监测方法

自控理论及应用 | 基于AIOT技术的深基坑一体化作业安全视觉监测方法

摘要：针对深基坑一体化作业安全风险较高的问题，研究了基于AIOT技术的深基坑一体化作业安全视觉监测方法。利用双目视觉相机采集深基坑一体化作业监测区域图像，利用物联网节点将所采集图像传送至远程监测中心。远程监测中心接收图像后，利用卡尔曼滤波算法优化深基坑一体化作业监测图像。利用完成训练的YOLOv3算法，识别是否存在未佩戴安全帽以及误入危险区域的作业人员，存在未佩戴安全帽以及误入危险区域的作业人员
自控理论及应用 | 基于北斗卫星导航技术的配电自动化通信终端设计

自控理论及应用 | 基于北斗卫星导航技术的配电自动化通信终端设计

摘要：为了提高配电自动化通信终端的通信可靠性和抗干扰性，设计了基于北斗卫星导航技术的配电自动化通信终端。具体设计配电自动化通信终端总体架构、通信终端载体和通信终端运行主程序，在北斗控制单元中编写信息传入速率控制程序，调控终端功率大小，实现信号传入速率控制，采用射频信号处理程序对射频信号进行滤波和放大。测试结果表明：设计的配电自动化通信终端通信收发损失程度均在5以下，信噪比均大于10，说明该终端的
自控理论及应用 | 基于时间敏感网络的变电站通信网络低时延控制方法

自控理论及应用 | 基于时间敏感网络的变电站通信网络低时延控制方法

摘要：以降低变电站通信网络时延为目标，基于时间敏感网络设计了一种低时延控制方法。首先，在变电站通信网络的站控层和过程层中，利用时间敏感网络交换机组建时间敏感子网络，再将不同交换机终端辨识为多个线性参数模型。然后，利用模糊控制方法控制交换机同步时钟的误差，根据模糊C均值聚类方法确定低时延控制的模糊规则前件，利用时间敏感网络的参数辨识获取模糊规则后件。最后，依据模糊控制前件与后件，结合模糊控制与广义
算法分析与研究 | 基于改进孪生神经网络的低频低压减载装置在线解耦控制方法

算法分析与研究 | 基于改进孪生神经网络的低频低压减载装置在线解耦控制方法

摘要：低频低压减载装置的过度应用导致装置系统出现负荷大的问题，降低了低频低压减载装置的实用性。为此，提出了基于改进孪生神经网络的低频低压减载装置在线解耦控制方法。该方法通过分析低频低压减载装置频率特性，为低频低压减载装置在线解耦控制提供了重要信息基础；在此基础上构建低频低压减载装置混合模型，从该模型中生成可训练的数据集，并依据潮流雅可比矩阵的减载特征最小值灵敏度，确定低频低压减载装置系统减载量；
算法分析与研究 | 基于BlazePose和随机森林算法的异常步态检测

算法分析与研究 | 基于BlazePose和随机森林算法的异常步态检测

摘要：异常步态对行动能力产生严重影响，因此，及时、自动地检测异常步态具有至关重要的意义。本文提出了一种基于BlazePose和随机森林算法的人体异常步态检测方法。先利用BlazePose算法提取RGB视频中的人体骨骼关键点，然后通过数据处理获取7个关键的步态特征参数。最后采用随机森林算法作为步态分类器，用于区分正常步态与异常步态。利用142例异常步态数据和257例正常步态数据对分类器进行训练和测
算法分析与研究 | 多传感器的BPNN和SVM多源异构数据融合算法

算法分析与研究 | 多传感器的BPNN和SVM多源异构数据融合算法

摘要：多传感器的多源异构数据融合处理时，大量的冗余数据及复杂的非线性可分空间导致能耗较大，为此，提出了BP神经网络和支持向量机的多源异构数据融合算法。以数据关系构建约束条件，利用BP神经网络算法建立数据清洗模型，判定节点变量的活跃程度，优化数据输入；建立数据集合，提取数据特征向量；利用支持向量机泛化能力强、凸优化的特点，获取特征的最优分类超平面，获得非线性可分多源数据集转化为高维线性可分空间的最
算法分析与研究 | 基于YOLOv5的行李运输系统轮对裂纹检测算法

算法分析与研究 | 基于YOLOv5的行李运输系统轮对裂纹检测算法

摘要：为了检测机场行李运输系统中轮对存在的裂纹，提出了一种基于YOLOv5的机场行李运输系统轮对裂纹检测方法。该方法针对裂纹细小、密集等特点采取了以下措施：在YOLOv5网络的 Head 部分使用SIoU替换了原有的CIoU;在Backbone部分加入了SE注意力机制；在Neck部分引入了SwinTransformer模块;在整个YOLOv5 网络中使用SPDConv替代了传统的Conv卷积模块
算法分析与研究 | 基于PBRSSAC算法的无人车路径规划研究

算法分析与研究 | 基于PBRSSAC算法的无人车路径规划研究

摘要：针对复杂环境下无人车路径规划问题，在软演员评论家（SAC）算法的框架下进行改进。通过在奖励函数的设计上融合基于势能的回报塑形（PBRS）思想，并加入双连帧等训练技巧，设计了PBRSSAC算法。之后在Ubuntu操作系统上搭建基于Gazebo的仿真环境，分别模拟静态与动态实验环境进行训练。最后，通过消融实验、敏感性测试实验与鲁棒性分析实验验证该算法的有效性。关键词：强化学习；无人车；势能
算法分析与研究 | 基于FPgrowth算法的高维混合属性数据挖掘方法

算法分析与研究 | 基于FPgrowth算法的高维混合属性数据挖掘方法

摘要：常规高维混合属性数据挖掘方法多采用云平台技术，无法完整保留数据的结构相似性，使得数据挖掘效率较低。为此，提出了基于FPgrowth算法的高维混合属性数据挖掘方法。为了改善数据质量，根据高维混合属性数据在数据库中的存储结构，采用了一种固定算法实现数据去噪，并依据数据类型计算分类型和数值型相似度，结合FPgrowth算法对频繁项样本分支进行筛选生成项表头，保证数据结构相似性的完整性，通过搜索项
算法分析与研究 | 基于拥挤距离和时空数据挖掘的农田水资源自适应配置算法

算法分析与研究 | 基于拥挤距离和时空数据挖掘的农田水资源自适应配置算法

摘要：在农田水资源自适应配置过程中，受到环境和水源复杂不确定性的影响，配置算法的计算误差比较明显，需要进一步加强算法的适用性。为此，提出了基于拥挤距离和时空数据挖掘的农田水资源自适应配置算法。利用时空数据挖掘技术从农田的历史供水数据中筛选出关联数据，经过支持度和关联度的计算，获得特征数据集，通过拥挤距离计算公式计算出目标数据的拥挤度，并按照一定顺序排序，在此基础上，计算农田的需水量，确定需水量的
图形图像技术 | 基于改进TransUNet模型的脑肿瘤图像分割方法研究

图形图像技术 | 基于改进TransUNet模型的脑肿瘤图像分割方法研究

摘要：针对肿瘤细胞图像与正常组织图像之间具有强相似性、边界模糊以及染色变化大等特点，提出了基于TransUNet网络的优化改进分割模型。此分割模型在以TransUNet为主干网络的基础上于编码器部分引入注意力机制，抑制不相关的部分以突显深层特征的语义信息。同时，改变上采样过程中的融合方式，引入BiFusion模块进行选择性地融合，从而使特征数据能够保留更多高分辨率细节信息。该分割模型在Kaggl
图形图像技术 | 基于WebGIS的大数据图形渲染技术

图形图像技术 | 基于WebGIS的大数据图形渲染技术

摘要：随着大气科学相关技术的高速发展，基于软件图形显示功能的更高展示要求在气象行业中被不断提出。人们在持续追求更加逼真视觉上的渲染效果：一方面保证稳定高效地渲染海量数据，另一方面，同时保证高质量图像文件的生成。为此，提出了一种针对海量气象数据的快速显示方案。通过有效压缩传输数据，并利用GPU显卡资源进行数据的渲染和数据的时间插值，能够有效提高数据显示渲染和交互的效率。实践应用表明，该方案能够较好
图形图像技术 | 基于异步交互聚合网络的卷烟厂危险作业区人员异常行为图像识别

图形图像技术 | 基于异步交互聚合网络的卷烟厂危险作业区人员异常行为图像识别

摘要：受到卷烟厂作业区域分散、作业人员多、行为特征相似度高的影响，无法有效整合多组图像行为特征，造成识别结果误差偏大，不能进行危险行为即时预警。为此，提出了基于异步交互聚合网络的卷烟厂危险作业区人员异常行为图像识别方法。根据卷烟厂危险作业区域特点，结合人员异常行为图像分析效果，提取异步交互聚合网络下JDE行为特征，进行人员异常行为角度特征识别，为相邻识别特征交互区域类型输出分配不同加权系数量，输
图形图像技术 | 基于深度信任网络模型的乌东选煤厂铁路车号图像识别方法

图形图像技术 | 基于深度信任网络模型的乌东选煤厂铁路车号图像识别方法

摘要：精准识别铁路车号可以为煤厂装车提供依据，从而保证装车环节高效顺利地完成。为此，提出了基于深度信任网络模型的乌东选煤厂铁路车号图像识别方法。首先，利用高速摄像机设备采集原始的车号图像，并利用索贝尔算子检测图像边界；然后，根据列车车号的字体笔画宽度特点，采笔画宽度变换算法定位确定图像中的车号区域，并利用LBP算法提取车号区域内的特征；最后，将提取的特征输入到深度信任网络模型中，在训练网络模型并
图形图像技术 | 基于光谱和纹理特征的高光谱图像分类

图形图像技术 | 基于光谱和纹理特征的高光谱图像分类

摘要：针对高光谱图像分类技术利用空间信息不足的问题，提出了一种光谱特征和纹理特征相结合的高光谱图像分类方法。通过二维Gabor小波提取高光谱图像纹理特征，利用函数型数据分析（FDA）框架分析高光谱数据，采用三次B样条基系统生成光谱特征和纹理特征的函数型数据，结合函数主成分分析（FPCA）提取每个像素的函数主成分（FPC），运用概率SVM分别对光谱特征和纹理特征进行分类。通过实验调参找到光谱特征和
图形图像技术 | 基于知识库与全景图像匹配算法的母线保护装置故障三维分级检测方法

图形图像技术 | 基于知识库与全景图像匹配算法的母线保护装置故障三维分级检测方法

摘要：研究了基于知识库与全景图像匹配算法的母线保护装置故障三维分级检测方法，合理检测母线保护装置故障，保障母线保护装置安全稳定运行。将失败案例、故障排除手册等信息作为知识库构建层级的理论依据，设计关系型知识；通过全景图像采集、特征提取与匹配等操作设计三维模型索引知识，构建母线保护装置知识库；在推理机中引入模糊假言推理算法，获取相应的故障诊断结果；在三维可视化层级中使用PHP语言，搭建Web服务器
信息安全技术 | 抗明文攻击的动态DNA编码数字图像加密算法

信息安全技术 | 抗明文攻击的动态DNA编码数字图像加密算法

摘要：针对传统图像加密算法易受明文攻击的问题，提出了结合DNA动态编码和离散混沌系统的数字图像加密算法。首先，选取动力学特性复杂且计算复杂度低的离散混沌系统，为图像密码系统提供优质熵源。接着，设计明文相关机制生成混沌加密序列以抵御选择明文攻击。然后，利用混沌序列对图像比特平面置乱，并依次进行DNA编码、混淆和解码的操作。最后，执行比特平面混淆以获得最终的密文。理论分析和实验结果表明，本文的图像
信息安全技术 | IPv6网络攻击事件溯源中的攻击树节点特征定位

信息安全技术 | IPv6网络攻击事件溯源中的攻击树节点特征定位

摘要：在网络普及的现代，各类网络协议层出不穷，而在当下最为普遍的便是IPv6网络协议，其虽然优化解决了前网络协议中存在的部分问题，但是依旧存在各类安全隐患，为了能更好地预防并构建网络防御系统，需要对过往攻击事件中的攻击树节点特征实施提取。为此，提出了IPv6网络攻击事件溯源中的攻击树节点特征定位。该方法首先利用攻击类型实施扩展，得到攻击树模型，并以此展开计算，之后结合深度学习网络对攻击树的节点特
信息安全技术 | 基于零信任的省级气象信息网络防护技术研究

信息安全技术 | 基于零信任的省级气象信息网络防护技术研究

摘要：随着省级气象部门对外服务统一出口要求，系统和数据逐步集约化，部分省级单位建立了专门对外提供数据服务的数据中台，传统网络安全技术在当前新的业务形态和场景下显得捉襟见肘。零信任作为一种全新的网络安全理念，为重构网络安全架构提供了理论指引。设计了一种基于零信任的适用于省级气象部门的安全架构体系，并基于零信任构建了气象网络的可信访问通道解决数据访问管道安全问题，提出了一种数据动态授权访问的方法解决
信息安全技术 | 基于快速时域关联规则发现算法的政务系统独立通信层信号安全检测模型

信息安全技术 | 基于快速时域关联规则发现算法的政务系统独立通信层信号安全检测模型

摘要：以保障政务系统通信传输安全为目的，设计基于快速时域关联规则发现算法的政务系统独立通信层信号安全检测模型。该模型通过计算政务系统独立通信信道频率响应，使用Anritsu信号分析仪采集独立通信层信号信息并进行归一化处理和平衡化预处理；利用快速时域关联规则得到独立通信层信号数据之间的关联规则，描述异常信号与正常信号之间的关系；经过网络迭代，依据独立通信层信号数据之间的关联规则输出其正常信号和异常
计算机软件及应用 | 基于改进深度置信网络的UWB无线定位方法

计算机软件及应用 | 基于改进深度置信网络的UWB无线定位方法

摘要：针对传统指纹定位算法中接收信号强度值在室内复杂环境中波动较大，指纹信息不可靠，造成定位精度不足的问题，提出了一种以测距值作为指纹信息的基于深度置信网络和极限学习机的超宽带定位方法。首先在深度置信网络底层采用多个堆叠受限玻尔兹曼机对输入数据做无监督学习，来提取深层次特征，然后在顶层选用极限学习机对输入数据及位置标签进行有监督学习。建立指纹库阶段，为优化指纹采集过程并减少人工勘测成本，提出一种
计算机软件及应用 | 基于局部特征聚合网络的三维语义分割

计算机软件及应用 | 基于局部特征聚合网络的三维语义分割

摘要：激光雷达采集的自动驾驶场景点云数据规模庞大且包含丰富的空间结构信息，一些方法将点云变换到体素化网格等稠密表示形式进行处理，但却忽略了点云变换引起的信息丢失问题，导致分割性能降低。为此，提出了一种基于局部特征聚合网络的三维语义分割方法。其中的局部特征融合模块，聚合中心点的K个最近点的特征，并通过强大的注意力机制，得到增强的点特征，从而弥补丢失的信息，提高网络的分割精度。此外，为了提高小物体的
计算机软件及应用 | 基于OpenCV与MediaPipe的面部动作控制鼠标操作技术

计算机软件及应用 | 基于OpenCV与MediaPipe的面部动作控制鼠标操作技术

摘要：为丰富人机交互模式，基于OpenCV和Mediapipe在面部识别中的应用，在个人电脑上实现通过面部动作进行常用的鼠标控制。具体的方法是通过捕捉摄像头传入视频帧中用户脸部的关键点，并根据关键点的位置变化来执行对应鼠标操作。实际测试结果表明：该程序仅通过简单的面部动作就可以较好地实现诸如移动光标、单击鼠标左右键以及拖动滚动条等常用鼠标操作，且识别准确率高，是一种针对特殊用户和特定环境条件下替
计算机软件及应用 | 基于改进深度学习的人体姿态识别方法研究

计算机软件及应用 | 基于改进深度学习的人体姿态识别方法研究

摘要：针对现有2D多人人体姿态识别方法存在的耗时长、准确率低等问题，在对人体姿态识别方法进行分析的基础上，提出了一种用于2D多人人体姿态识别的改进复合场。引入空洞卷积模块降低参数量的同时提高模型准确性，引入shuffleNet V2网络替换主干网ResNet提高模型识别速度。通过实验对所提方法的平均精确度、平均召回率和运行时间等进行分析。结果表明，与常规方法相比，所提方法对2D多人人体姿态识别具
计算机软件及应用 | 基于改进型Faster R CNN的仓储环境物体识别技术研究

计算机软件及应用 | 基于改进型Faster R CNN的仓储环境物体识别技术研究

摘要：为解决传统目标检测精确度不高、有效性差、难以适应仓储环境下多目标识别应用场景的问题，提出了一种改进型Faster RCNN目标检测算法。首先，采用ResNet50替换VGG16作为特征提取网络，以提高模型的检测精度；同时，为兼顾多尺度及小目标物体的检测，引入了特征金字塔网络，形成了残差金字塔特征提取网络ResFPN；其次，引入了注意力机制，提高输入特征的空间和通道有效信息利用率；最后，使用
计算机软件及应用 | 基于Monte Carlo随机模拟算法的电动汽车无序充电负荷计算模型

计算机软件及应用 | 基于Monte Carlo随机模拟算法的电动汽车无序充电负荷计算模型

摘要：为了有效降低电动汽车无序充电负荷对于电力系统稳定性的影响，研究了基于Monte Carlo随机模拟算法的计算模型。综合考虑用户充电行为各参数的概率密度，使得构建的模型更精确。分析了不同的充电策略对于充电负荷曲线的影响，并利用综合策略模型使得用户的充电成本更低，利用基于 Levy飞行策略的改进麻雀算法对综合充电策略的权重系数进行寻优计算，以使得用户的成本和电网稳定均能获得不错的效果。在此基础
计算机软件及应用 | ICCPD测试系统设计与研究

计算机软件及应用 | ICCPD测试系统设计与研究

摘要：电动汽车充电模式2属于交流慢充模式，其能够连接传统家用插座和车辆，便于携带，使用灵活。充电模式2必须配备缆上控制与保护装置（ICCPD）以保证充电安全。在ICCPD出厂前必须经过严格的测试，以满足安全使用条件。基于ICCPD测试的重要性，分析了ICCPD主要功能及内部结构；设计开发了一种能模拟电动汽车充电模式2导引过程，进行CP信号测试和辅助充电网络上继电器关断测试的ICCPD测试设备；并

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