搜索 English
+高级检索

下载排行

  • 显示方式：
  • 简洁模式
  • 摘要模式
    • 1  基于语义辅助和深度时序一致性约束的自监督单目深度估计
    凌传武 ，陈华 ，徐大勇 ，张小刚 ?
    2024, 51(8):1-12.
    [摘要](332) [HTML](23) [PDF 37.67 M](6473)
    摘要:
    通过使用相邻帧之间的光度一致性损失代替深度标签作为网络训练的监督信号，基于图像序列训练的自监督单目深度估计方法近年来受到了广泛的关注.光度一致性约束遵循了静态世界假设，而单目图像序列中存在的运动目标违反该假设，进而影响自监督训练过程中相机位姿估计精度和光度损失函数的计算精度.通过检测并移除运动目标区域，可在得到与目标运动解耦的相机位姿的同时，消除运动目标区域对光度损失计算精度的影响.为此，本文提出了一种基于语义辅助和深度时序一致性约束的自监督单目深度估计网络.首先，使用离线的实例分割网络检测可能违反静态世界假设的动态类别目标，并移除对应区域输入位姿网络从而得到与物体运动解耦的相机位姿.其次，基于语义一致性和光度一致性约束，检测动态类别目标的运动状态，使得运动区域的光度损失不影响网络参数的迭代更新.最后，在非运动区域施加深度时序一致性约束，显式对齐当前帧的估计深度值与相邻帧的投影深度值，进一步细化深度预测结果.在KITTI、DDAD以及 KITTI Odometry 数据集上的实验验证了所提方法与以往的自监督单目深度估计方法相比具有更出色的性能表现.
    2  基于QEMU的SIMD指令替换浮点指令框架
    刘登峰 ，李东亚 ，柴志雷 ，周浩杰 ?，丁海峰
    2024, 51(8):70-77.
    [摘要](196) [HTML](15) [PDF 3.55 M](6431)
    摘要:
    现在，几乎每个处理器架构都已经加入了对SIMD（single instruction multiple data）指令的支持，SIMD指令能同时对一组数据执行相同的操作，通过数据并行来提高处理器的处理性能.但是大部分动态二进制翻译器忽略了本地SIMD指令的利用，而是以软件语言实现来模拟浮点计算.本文提出了一种基于QEMU翻译系统的FP-QEMU框架，FP-QEMU框架采用SIMD指令来优化替换浮点计算指令，并在X86和ARM平台上完成了完整的浮点实现.该框架可以识别动态二进制翻译系统中的浮点计算优化机会并利用SIMD指令来提升系统翻译的性能.采用SPEC 2006作为测试基准，实验表明相比QEMU，FP-QEMU跨平台的ARM应用在X86计算机上运行的最高加速比可达51.5%，平均加速比达到37.42%.
    3  复杂稠密网络下的并置多尺度融合边缘检测模型
    党建武 ，张天胤 ，田彬 ?
    2024, 51(8):13-22.
    [摘要](248) [HTML](22) [PDF 12.96 M](6402)
    摘要:
    边缘检测是计算机视觉任务的基础.目前的技术主要依赖于深度学习，但是大多数的模型在评价阶段会借助非极大值抑制来提高预测边缘的准确率.该策略仅着重关注预测边缘的准确性，没有同时考虑边缘的粗细程度.针对这一问题，本文基于复杂稠密网络，提出了一种新的特征融合策略.该策略在传统深度学习边缘检测器侧输出的基础上，添加了自顶向下的并置多尺度融合架构.此架构可以更好地将高层的高语义特征与低层的高分辨率纹理特征结合，有效地抑制了边缘预测中存在的背景模糊和伪线条的现象.在特征连接处使用Concat block块代替单一的Concat操作，更好地融合了不同尺度的语义信息.最后使用一个简单的注意力融合块融合多个网络输出，并结合跟踪损失对输出的不同尺度的预测图进行深度监督.此方法不依赖于非极大值抑制，并且充分利用了目标的多尺度、多层次信息，在精细边缘图像的同时也提升了预测的准确性.实验结果显示，在未使用和使用形态学非极大值抑制方案的情况下，所提出的模型在BIPED数据集上的ODS、OIS、AP分别达到了0.891、0.895、0.900和0.894、0.899、0.931，优于所有比较算法.在MDBD的数据集上也取得了最优的结果.
    4  GNSS拒止时基于并行CNN-BiLSTM回归和残差补偿的UAV导航误差校正方法
    韩宾 ，邵一涵 ，罗颖 ?，田杰 ，曾闵 ，江虹
    2024, 51(8):57-69.
    [摘要](186) [HTML](12) [PDF 11.77 M](6399)
    摘要:
    全球导航卫星系统（GNSS）拒止时，GNSS/惯性导航系统（INS）组合导航系统的性能严重下降，导致无人机集群导航误差快速发散.目前，利用神经网络预测位置与速度代替GNSS导航信息可校正无人机INS误差，但该方法仍存在定位误差较高且在轨迹突变时预测精度急剧下降的问题.因此，提出了一种基于卷积-双向长短时记忆网络联合残差补偿的位置与速度预测方法，用于提高位置与速度预测精度.首先，针对GNSS拒止后GNSS/INS组合导航系统定位误差较高的问题，提出卷积神经网络（CNN）与双向长短时记忆网络（BiLSTM）的融合模型，该模型可建立惯性测量单元（IMU）动力学测量数据与GNSS导航信息之间的关系，实现较准确的位置和速度预测.其次，针对轨迹突变时预测效果急剧下降的问题，提出并行CNN-BiLSTM回归架构，在预测位置与速度的同时，挖掘IMU动力学测量数据、预测值与预测残差之间的关系，预测并补偿预测残差，增强模型在轨迹突变时的预测精度.仿真结果表明，所提模型在预测准确性、有效性和稳定性方面都优于CNN-LSTM、LSTM网络模型.
    5  面向个性化需求的燃料电池测试台价值评估方法
    钟频 ?，闫浩鹏 ，袁小芳 ，谭伟华
    2024, 51(8):91-100.
    [摘要](170) [HTML](14) [PDF 3.18 M](6396)
    摘要:
    针对不同个性化需求的燃料电池测试台（fuel cell test bench， FCTB）难以评价和量化评估的问题，提出一种基于改进和声搜索算法的FCTB价值评估方法.针对不同FCTB的个性化需求，建立了FCTB综合评估指标体系；结合用户的个性化需求，采用模糊层次分析法分配指标权重，构建价值定量评估模型，将权重求取问题转换为约束优化问题；提出一种改进和声搜索算法对问题进行求解，通过设计解向量生成机制和参数自适应调整策略，用于提高传统和声搜索算法的求解效率和搜索能力.仿真结果表明，本文方法在计算效率和精度方面具有优势，并能够根据不同的需求特性实现对FCTB方案做出定量的价值评估.
    6  低功耗海上救援个人示位标的设计与实现
    廖密 ，聂桂根 ，?，赵静 ，贺喜
    2024, 51(8):47-56.
    [摘要](190) [HTML](17) [PDF 42.13 M](6395)
    摘要:
    设计和实现了一种改进的海上救援个人示位标，该示位标具备北斗导航定位能力和北斗短报文通信功能，同时具备人体生命体征监测上报和触水启动的功能，并支持COSPAS-SARSAT卫星搜救系统.为延长示位标的工作时间，设计了一种动态电源管理方法，实现了对不同功能电路电源通道的控制.同时，针对示位标的待机模式和工作模式，设计了超低功耗待机电路和低功耗软件控制设计方案，减少了电能的浪费.最后，分别在山东省威海市和浙江省宁波市至舟山市附近海域对原型样机进行了实际场景测试.原型样机的测试结果表明：示位标在待机状态下，电流为2.3 μA，待机时间超过5年；示位标在接收北斗信息状态下，电流为79 mA；示位标在发送状态下，7 000 mAh 7.4 V电池可发送200次求救信息.与现有产品相比，本文提出的海上救援个人示位标具有更低的待机功耗.
    7  基于滤波器剪枝的多尺度压缩感知图像重构
    刘玉红 ，姜启 ?，谈丽娟 ，杨恒
    2024, 51(8):34-46.
    [摘要](208) [HTML](18) [PDF 37.53 M](6381)
    摘要:
    为了解决低采样率下单尺度采样的压缩感知重构图像纹理细节模糊问题，同时达到使重构网络轻量化的目的，提出了一种基于滤波器剪枝的多尺度压缩感知图像重构网络.采样阶段，通过卷积来模拟图像的线性分解，融合输入图像和不同尺度的分解特征后完成多尺度采样，得到压缩感知测量值.重构阶段，设计了一种基于坐标注意力的多尺度空洞残差模块，将位置信息嵌入通道注意力中，增强网络特征学习的能力.同时通过计算特征图的熵来判断滤波器的重要性，剪除重要性较低的滤波器，达到压缩模型的目的.在DIV2K、Set5、BSDS68和Urban100等数据集上进行训练及测试.实验结果表明，所提算法在峰值信噪比（Peak Signal-to-Noise Ratio， PSNR）、结构相似性（Structural Similarity， SSIM）和图像视觉效果上均有提升.其中，采样率为4%，测试集为Set14时，与CSNet+和FSOINet相比，所提算法将重构图像的PSNR分别提高了4.17 dB和2.39 dB，纹理细节更加清晰.在重构效果略微降低的前提下，得到更轻量化的模型，提升了重构速度.
    8  基于GaAs HBT的C波段RLC负反馈功率放大器设计
    傅海鹏 ?，姚攀辉
    2024, 51(8):101-108.
    [摘要](147) [HTML](13) [PDF 19.63 M](6379)
    摘要:
    提出了一款基于GaAs HBT C波段的线性负反馈功率放大器（power amplifier， PA）.本设计采用三级共发射极（common emitter， CE） 结构，使用两种不同的有源线性偏置来提升PA的线性度，同时使用RLC负反馈网络来提高稳定性和拓展工作带宽.针对传统的负反馈网络结构PA的增益下降问题，RLC负反馈网络可以通过调整负反馈网络中的电感值来有效减小负反馈带来的增益下降的影响.测试结果表明：室温下，在5.1~7.4 GHz范围内，实现增益大于28 dB.在5.9~7.1 GHz的线性工作频段内，平均增益大约为29.5 dB，S11和S22均小于 -10 dB；在满足无线局域网标准802.11a，采用20 MHz 64-QAM信号，EVM达到-30 dB的输出功率为18.9~22.5 dBm.在5.9~6.2 GHz时，饱和输出功率大于30 dBm，最大的附加功率效率大于35%.
    9  城轨列车自动驾驶积分反步线性自抗扰控制
    岳丽丽 ，王一栋 ，肖宝弟 ，?，武晓春
    2024, 51(8):78-90.
    [摘要](161) [HTML](16) [PDF 5.39 M](6373)
    摘要:
    针对列车在外部干扰和不确定动态下的速度控制问题，设计了融合积分反步法和线性自抗扰的复合控制方案.首先，考虑列车具有强耦合性，为了更加符合列车真实的纵向动力学特性和受力情况，建立了具有时变系数的多质点模型.其次，为了降低参数调节的难度，跟踪微分器和扩张状态观测器均采用线性形式.跟踪微分器用于求取微分信号，同时具有滤波作用.利用跟踪微分器对虚拟控制量进行求导，正好可解决反步法中存在的“微分爆炸”问题.扩张状态观测器用于实时估计总和扰动.此外，利用积分反步法改进了误差反馈控制律，设计了一种积分反步线性自抗扰控制（IBS-LADRC）算法.最后，证明了观测误差的收敛性及闭环系统稳定性.结合杭州地铁6号线AH型动车组参数和实际线路数据进行仿真，并将IBS-LADRC与反步法、线性自抗扰算法、PID控制进行对比，结果表明：IBS-LADRC方法下各动力单元速度误差均处在±0.04 km/h以内，加速度处在±1 m/s2以内，加速度和速度误差均变化较平稳；车钩力相对其他3类方法最小，变化也最平缓，最大车钩力仅为2 320 N；本文控制策略对列车期望速度具有较高的跟踪精度，有利于保证车钩安全，防止车钩断裂，并提高列车运行的安全性、平稳性及乘客舒适度.
    10  子空间与KL信息结合的FCM多光谱遥感图像分割
    吴嘉昕 ，王小鹏 ?，刘扬洋
    2024, 51(8):23-33.
    [摘要](210) [HTML](16) [PDF 68.76 M](6370)
    摘要:
    针对传统模糊C-均值聚类（FCM）算法用于含噪声多光谱遥感图像分割时存在的精度不足问题，提出一种自适应模糊子空间与增强KL信息相结合的FCM多光谱遥感图像分割算法.首先，使用局部模糊因子，在不依赖参数的情况下，通过相似性度量和自适应约束参数自动消除噪声干扰，并提取图像的局部空间信息.其次，将原始图像信息和模糊因子处理过的局部空间信息统一整合到模糊子空间聚类中，对图像的多个通道进行自适应加权处理，以提高分割精度.最后，将KL信息以正则项的形式引入FCM目标函数中进行聚类计算，并通过ESD（Extreme Studentized Deviate）检测模型剔除隶属度矩阵中的离群值，以增强KL先验信息，降低隶属度模糊性.AID数据库和真实环境下的多光谱遥感图像分割实验表明，在模拟噪声环境中，所提出算法不仅可以抑制噪声，而且能得到较高的分割精度.此外，本文算法在分割精度、模糊系数和峰值信噪比等评价指标方面也均优于其他几种变体式FCM算法.
    11  宽范围负载CL-LDO的设计
    唐俊龙 ?，关浩 ，邓欢 ，李振涛 ，邹望辉
    2024, 51(8):109-116.
    [摘要](154) [HTML](20) [PDF 12.90 M](6361)
    摘要:
    针对规模与功耗骤增的集成电路发展趋势，设计了一种可以提供宽范围负载电流的无片外电容型低压差线性稳压器（CL-LDO）.为了解决宽范围负载电流与无片外电容等需求所带来的稳定性问题与瞬态特性问题，提出了动态零点补偿的方式与瞬态增强电路结构，既保障了整体电路在全负载范围内保持稳定，又实现了较好的瞬态特性.基于0.11 μm CMOS工艺，完成电路设计、版图设计与仿真，仿真结果表明，在0~500 mA的负载范围内，整体环路增益可以达到68 dB；最小相位裕度为56°；当负载电流在1~500 mA之间发生跳变时（Δt=500 ns），输出过冲和下冲分别为56 mV和141 mV，建立时间分别为2 μs和0.78 μs；PSR 为-67.2 dB@ 1 kHz，负载调整率为0.137 μV/mA.
    12  联合核预测和特征推理的渐进式壁画修复算法
    陈永 ，?，赵梦雪 ，杜婉君 ，陶美风
    2024, 51(6):1-9.
    [摘要](259) [HTML](19) [PDF 103.06 M](6097)
    摘要:
    针对现存深度模型修复壁画时，未兼顾像素级特征与语义级特征，而导致纹理精细度欠缺、结构扭曲等问题，提出一种联合核预测和特征推理的渐进式壁画修复算法.首先，设计区域渐进模块，通过部分卷积实现壁画特征渐进式映射.然后，提出双分支修复模块，其中核预测卷积分支实现破损区域的像素级修复；而语义特征推理分支中引入门控可变形卷积，并结合语义一致性注意力机制实现特征推理，完成破损壁画的语义级修复.最后，将双分支修复结果融合输出，最大限度地减少重构误差，提升修复精度.通过对敦煌壁画进行数字化修复实验，结果表明所提方法修复后的壁画具备较好的结构纹理特征，在评价指标上优于比较算法.
    13  中文短文本语法语义相似度算法
    廖志芳，周国恩，李俊锋，刘 飞，蔡 飞
    2016, 43(2):135-140.
    [摘要](2612) [HTML](0) [PDF 762.94 K](5693)
    摘要:
    通过分析中文短文本的特征，提出了一种基于语法语义的短文本相似度算法.该算法结合中文语句语义的相似性以及语句语法的相似性，即计算具有相同句法结构的短文本的相似度以及考虑语句词组顺序对相似度的贡献，对中文短文本相似度进行计算.实验表明，本文提出的算法在中文短文本相似度计算结果上更加接近人们的主观判断并且拥有比较好的精确率与召回率.
    14  单山和双山风场特征的CFD数值模拟
    沈国辉 ,  姚 旦 ,  楼文娟 ,  邢月龙 ,  潘 峰 ,  郭 勇
    2016, 43(1):37-44.
    [摘要](1265) [HTML](0) [PDF 5.83 M](4889)
    摘要:
    采用CFD模拟方法研究单山和双山情况下三维山丘风场，研究计算模型表面粗糙度对风场的影响，计算不同坡度山体情况下单山的风场，进行两个山体左右排列情况的风场计算，分析坡度、风向角、间距对双山风场的影响.研究表明：山体的计算模型表面粗糙度增大时，山顶上方半山高度的加速效应减弱，山后尾流区的高度增加；山体横风切面的加速效应大于顺风切面，横风切面内半山以上的位置均为风速最大值区域；左右双山紧贴排列情况下，风斜吹时前山山顶的加速比大于后山山顶，风直吹的数据在两者中间.
    15  轨道不平顺短波分量对列车-简支梁桥耦合振动的影响
    朱志辉 ,  ，王力东，杨 乐，余志武
    2016, 43(1):53-60.
    [摘要](935) [HTML](0) [PDF 2.41 M](4887)
    摘要:
    轨道不平顺作为车-桥耦合振动的主要激励源，直接影响桥梁及高速列车运行的安全性和舒适性.为研究轨道不平顺中短波分量对列车-简支梁桥耦合系统动力响应的影响规律，以高速铁路32 m简支箱梁为例，采用德国高速低干扰轨道不平顺谱生成轨道不平顺样本，建立了列车-轨道-桥梁耦合系统空间动力学分析模型.对比分析了5种不同最短截止波长的轨道不平顺样本对耦合系统振动响应的影响规律.研究结果表明：轨道不平顺样本中1 m左右的短波长分量会显著增加轮轨力、轮重减载率、脱轨系数和桥梁跨中加速度，但对桥梁跨中位移、轮轨偏移量和车辆振动加速度的影响较小；1~2 m的短波长成分是引起轮重减载率超标的主要因素，减少轨道不平顺中1~2 m的短波长分量可以有效提高列车行车安全性指标.
    16  一种适用于高速电气化铁路的混合型功率调节系统及其容量分析
    许加柱 ,  李 平，胡斯佳，董欣晓，周冠东，陈跃辉
    2016, 43(4):89-97.
    [摘要](1228) [HTML](0) [PDF 3.25 M](4750)
    摘要:
    随着交流电力机车的广泛使用，牵引网负序和过分相问题日益突出，采用配置铁路功率调节器（railway power conditioner，RPC）的同相供电系统是一种可行方案.为了提高该方案中功率调节系统的性价比，本文提出了一种适用于同相供电系统的新型混合铁路功率调节器（hybrid RPC，HRPC）.与传统RPC相比，该系统变流器的端口电压更低，从而大幅降低了有源部分的容量.文章详细描述了系统的拓扑结构、补偿原理，给出了关键参数的设计方法，并对HRPC的容量进行了系统分析.研究结果表明，在完成相同补偿任务的前提下，所提HRPC变流系统的容量将比传统RPC降低46%~50%.所得结论通过仿真得到了验证.
    17  碳纤维板-混凝土界面黏结性能的试验研究与有限元分析
    尚守平，李知兵 ,  ，彭晖
    2014, 41(6):43-51.
    [摘要](2378) [HTML](0) [PDF 1.90 M](4742)
    摘要:
    碳纤维板与混凝土的界面黏结性能是碳纤维加固混凝土结构的关键性能之一，对加固结构的力学行为和破坏形态等有着重要影响.进行了4个试件的碳纤维板-混凝土黏结双面剪切试验，研究了设置不同粘贴长度的试件的界面力学行为和破坏模式，分析了黏结长度对界面极限承载力和应力分布的影响.试验结果表明：加载点附近应力远大于端部应力,板端黏结界面剪应力沿板长方向大致呈指数衰减分布.在试验研究基础上，在ANSYS中采用正交弹簧单元组模拟界面黏结，建立了试件的有限元模型，并采用试验分析得到的局部黏结滑移曲线关系作为有限元模型中的界面弹簧单元刚度，计算发现有限元分析结果和试验结果比较吻合，从而验证了本文有限元模型的有效性.以本文试验得到的黏结滑移曲线关系为基础，通过拟合得到了基于几种经典黏结滑移本构形式的界面本构模型.试验及有限元分析表明：当拉伸应力超过碳纤维板强度的24%时，碳板已开始从混凝土表面剥离.为保证充分利用碳纤维板的强度，应采用可靠锚具对碳纤维板进行锚固.
    18  用于对比度增强的医学图像可逆信息隐藏算法
    欧博 ，姜溪源 ，熊剑琴
    2022, 49(4):26-34.
    [摘要](918) [HTML](0) [PDF 5.89 M](4364)
    摘要:
    用于医学图像对比度增强的可逆数据隐藏不仅能够利用可逆嵌入完成患者信息的存储，还可以实现对比度增强改善图像质量，在一定程度上帮助医生对患者疾病进行正确诊断.提出了一种新的用于医学图像对比度增强的可逆信息隐藏算法.该方法采用超像素分割医学图像，着重强调医学诊断的感兴趣区域的可逆嵌入与对比度增强.同时，将嵌入区域分为多个像素块，根据其统计特性有选择性地逐块修改.每个像素块采用经典的直方图修改方式，以直方图均衡化为优化目标，一次完成多个嵌入点的修改，从而减少在对比度增强过程中的嵌入失真.实验结果表明，与主流方法相比，该方法在兼顾可逆性能的同时，能进一步增强医学图像感兴趣区域的对比度，提高图像的视觉质量.
    19  模态测试不确定性影响因素分析及传感器布置应用
    王志宇 ，陈华钊 ，施袁锋 ，?，张惊朝 ，戴靠山 ，
    2024, 51(7):62-71.
    [摘要](209) [HTML](14) [PDF 3.71 M](4299)
    摘要:
    模态测试结果的准确性会受测试数据采集、数据处理、建模假设和参数估计等不确定性因素的影响. 为研究模态测试中模态参数的不确定性水平及不同影响因素对其的影响规律，本文采用状态空间模型和费希尔信息矩阵的快速模态参数不确定性分析方法，探讨包括振动信号的采样时长、采样频率、采样信噪比和结构的阻尼比等多种因素对模态参数不确定性水平的影响，同时提出利用模态参数不确定性水平来优化传感器布置策略的实用性建议. 结果表明：模态参数的不确定性水平随采样时长、采样频率、信噪比和传感器数量的增加而降低，随结构阻尼比的增大而升高；对于均匀分布结构，多数传感器布置在结构顶部和中上部，少数布置在中下部时，模态参数的整体不确定性水平较低，是一种相对较优的传感器布置方案.
    20  斜拉桥面内振动的理论建模与特征值分析
    王连华 ?，谢学鑫 ，彭剑 ，张晓宇 ，
    2024, 51(7):39-49.
    [摘要](191) [HTML](19) [PDF 5.78 M](4233)
    摘要:
    本文建立了斜拉桥的精细化面内动力学模型，并开展了相应的自振特性分析. 首先利用Hamilton变分原理推导了斜拉桥的运动方程，利用边界条件确定了斜拉桥线性化模型的频率方程. 然后以双塔三跨斜拉桥为例开展数值分析，通过对比有限元结果验证了数值方法的正确性. 同时引入局部化因子定量说明斜拉桥固有模态的特性.最后讨论了不同结构参数、索梁相互作用和结构体系对斜拉桥自振特性的影响.结果表明当系统的固有频率接近纯索频率时，斜拉桥的固有模态将呈现局部特性. 同时索梁相互作用明显影响低阶非局部模态，相反可以忽略对高阶固有频率的影响.

    湖南大学学报(自然科学版)编辑部

    2025年第52卷第3期

    当期目录


    文章目录

    过刊浏览

    刊期浏览
    本期排行

    PDF下载排行
    更多

    HTML阅读排行

    摘要点击排行
    更多

    引用排行
    更多

    地址： 邮政编码：410082

    联系电话：0731-88822870 传真:0731-88821734 E-mail：hdxuebao@ijournals.cn

    版权所有:湖南大学学报(自然科学版)中文版 ® 2025 版权所有 技术支持:北京勤云科技发展有限公司 ICP:

    今日访问量： 总访问量：

    作者稿件一经被我刊录用，如无特别声明，即视作同意授予我刊论文整体的全部复制传播的权利，包括但不限于复制权、发行权、信息网络传播权、广播权、表演权、翻译权、汇编权、改编权等著作使用权转让给我刊，我刊有权根据工作需要，允许合作的数据库、新媒体平台及其他数字平台进行数字传播和国际传播等。特此声明。
    关闭