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国外电子测量技术
国外电子测量技术

陈光衤禹

月刊

1002-8978

fedit@vip.163.com

010-64005190

100009

北京东城区北河沿大街79号2楼

国外电子测量技术/Journal Foreign Electronic Measurement Technology北大核心CSTPCD
正式出版
收录年代

    基于YOLOv8-NFMC的带钢表面缺陷检测算法

    朱成杰刘乐乐朱洪波
    97-104页
    查看更多>>摘要:针对YOLOv8算法在应用于带钢表面缺陷检测时存在漏检和错检等问题,提出了一种改进 YOLOv8算法.针对数据集中的小目标的标签,在原损失 CIOU 的基础上面加入标准化高斯瓦瑟斯坦距离(normalized Gaussian Wasserstein dis-tance,NWD),提升模型对小目标缺陷的检测能力;采用聚焦调制(focal modulation)替换 YOLOv8模型的空间池化金字塔(spatial pyramid pooling-fast,SPPF),在轻量化的同时,提高多尺度特征的表达能力;采用移动翻转瓶颈卷积(mobile inverted bottleneck conv,MBConv)替换 C2f中的 Conv构建新模块C2f-MB,同时使用C2f-MB替换原有的 C2f模块,增强特征表达能力和多尺度特征融合能力;在主干部分加入卷积块注意力机制(convolutional block attention module,CBAM)来抑制背景干扰,能更好捕获全局信息,提升了主干部分的特征提取能力.实验结果表明,改进后的 YOLOv8算法在计算量下降的同时,mAP@0.5提高了3%,对漏检和错检等问题有明显改善.

    带钢表面缺陷NWDFocalModulationMBConv注意力机制

    基于多段SIR的微带交指滤波器小型化设计

    韩昌霖吴建飞郑亦菲陈乐东...
    105-111页
    查看更多>>摘要:微带交指滤波器作为一种常见的二维滤波器,在工程上有着广泛应用,但由于其尺寸较大,从而限制了应用场景的扩展.基于阶跃阻抗谐振器(stepped impedance resona-tor,SIR)理论,设计了一款新型微带交指滤波器,完成了对传统微带交指滤波器的尺寸优化.该滤波器使用三段式SIR结构,与传统结构滤波器的谐振器相比,长度缩减了23.2%.利用CST仿真了相同设计指标下SIR滤波器和传统滤波器的性能,结果表明二者都能够满足设计指标要求,且SIR滤波器在通带内性能更佳,说明使用该方法实现小型化具有较强实用意义.为验证滤波器的可用性,进行了实物加工和测试,谐振结构尺寸为10.9 mm×13.6 mm,为便于测试,电路板尺寸为24 mm×18 mm×0.508 mm,实测结果与仿真结果在通带内最大差异小于1.5 dB.该滤波器的最终指标为中心频率2.5 GHz,带宽150 MHz,带内损耗≤4 dB,阻带抑制≥23 dB(频率≤2.2 GHz或≥2.72 GHz).

    多段SIR微带线带通滤波器交指结构小型化

    基于Fast-OpenPose的仰卧起坐姿态估计研究

    刘罡张旭侯恩翔
    112-121页
    查看更多>>摘要:当前,许多学校体质测试项目中的仰卧起坐测试仍需通过手动计数,这不仅耗费人力,而且效率较低.为了促进体质健身的智能化发展,提出了一种基于人体姿态估计模型Fast-OpenPose和支持向量机(support vector machine,SVM)融合实现的仰卧起坐行为计数方法.通过OpenPose检测出仰卧起坐连续视频流中人体关键点的位置信息,再用SVM对获取到的每一帧人体关键点的坐标数据进行动作特征分类.鉴于原OpenPose网络复杂度高、模型参数量大、检测耗时长的缺陷,用FasterNet对其主干特征提取部分进行轻量化改进,并在预测分支中优化更为高效的单分支网络结构和卷积类型,最后引入空间注意力(spatial group-wise enhance,SGE)来弥补精度损失.在CoCo2017数据集的基础上,额外扩充1 000张仰卧起坐场景的图片数据进行模型训练,实验结果表明,改进后的Fast-OpenPose在损失部分精度但不影响仰卧起坐姿态估计的情况下,模型参数量缩减近80%,关键点检测速度提升110%.与同系列其他改进模型相比,在保持相近平均精度均值(mAP)的同时,更具有轻量化与速度优势.

    OpenPoseFasterNetSGE空间注意力姿态估计仰卧起坐

    基于改进袋獾算法的破片图像多阈值分割

    陈亚博于丽霞刘吉武锦辉...
    122-128页
    查看更多>>摘要:针对静爆场中所拍摄图片存在破片目标小、背景复杂的问题,提出一种基于改进袋獾算法的破片图像多阈值分割.基于Tent混沌映射初始化种群,加入自适应权重策略以提高算法全局搜索能力,结合精英反向学习策略来避免算法过早陷入局部最优.基于优化袋獾算法求解Tsallis相对熵的最小值,作为目标函数值计算最佳阈值对破片图像进行目标分割.仿真结果表明,ITDO在12类基准函数上相较于其他算法表现出更强的收敛性和稳定性.ITDO-Tsallis算法与其他两种先进算法相比,收敛时间更快、求解目标更精准,说明该算法能有效解决静爆场破片图像目标分割问题.

    袋獾算法多阈值分割Tsallis相对熵Tent混沌映射自适应权重

    多策略融合的改进麻雀搜索算法及其AGV路径规划应用

    乐明皓李凌
    129-139页
    查看更多>>摘要:针对麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)存在依赖初始种群分布,易于陷入局部最优解,以及迭代后期种群多样性减少等问题,提出一种多策略融合的改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA).首先,采用Sobol序列初始化种群,保证初始种群的多样性;其次,分别引入随机反向学习策略和螺旋觅食策略改进发现者位置更新公式和加入者位置更新公式,以增强算法的全局搜索能力和跳出局部最优解的能力;最后,引入柯西变异对可能陷入局部最优解的麻雀进行扰动.实验选取9个标准测试函数进行性能测试,实验结果表明,改进后的算法性能有较大提升.将ISSA应用于AGV(automated guided vehicle)路径规划,在3种地图环境下分别可以达到最优值13.135 6、28.834 5和44.364 9,寻优能力和稳定性较原算法有较大提升.

    麻雀搜索算法随机反向学习螺旋觅食测试函数AGV路径规划

    高温蒸汽凝结法相对湿度测量

    高琳锋徐志军梁俊钦张彩良...
    140-147页
    查看更多>>摘要:为实现露点温度100℃以上高温压力蒸汽相对湿度的精确测量,设计了以凝结称重装置、不凝气体含湿量测量装置、数据处理系统为核心部件的凝结法相对湿度测量系统.测量系统依据蒸汽相对湿度与含湿量对应关系,采用蒸汽快速凝结,实时监测冷凝液质量与不凝气流含湿量的方式实现了目标蒸汽所处温度、压力条件下相对湿度的在线测量.凝结法测量工艺能实现露点温度-40℃~130℃条件下气体相对湿度0.15%~100%范围内的有效测量.在露点温度128℃、相对湿度95%条件下,测量不确定度0.59%,测量偏差小于0.4%,具有测量精度高、测量速率快的特点.该系统能开展瞬态条件下蒸汽相对湿度测量,湿度测量值能溯源到国际单位制基本单位.

    蒸汽凝结湿度测量瞬态条件计量溯源

    基于故障旁路特征的电网电弧接地故障辨识

    刘鹏辉张亚柠戴瑜兴宋运忠...
    148-157页
    查看更多>>摘要:中性点有效接地供配电系统中电弧接地故障频发,而已有的故障检测方法在电弧耗散功率较小,零休时长较短时存在不足,导致检测准确性偏低.针对此问题,采用故障旁路零序电流特征进行故障辨识.首先,探究了电弧接地故障下故障旁路零序电流的形成机理,揭示了电弧故障特征向故障旁路信号的传递作用.然后,采用梯度积及相关系数指标,描述故障旁路零序电流信号特征,建立辨识判据,实现故障类型判别.最后,仿真结果及实验结果验证了所提方法的有效性.对比分析表明,其相比于已有方法,该方法具有较高的识别精度.特别是在电弧耗散功率小于2×103 W、零休特征不明显的故障场景中,该方法更具识别优势.所提方法拓展了电弧故障辨识手段,可用于预防电弧故障引发的电气火灾.

    电弧故障梯度相关系数故障辨识电气火灾

    基于改进YOLOv8n的带钢表面缺陷检测方法

    王德伟刘小芳
    158-169页
    查看更多>>摘要:针对带钢表面缺陷种类多样、特征不明显,导致漏检和错检等问题,提出一种改进YOLOv8n的带钢表面缺陷检测方法.首先,为适应较小尺寸目标,增加P2检测层来识别各类缺陷,减少漏检率,以及设计一种高效的PConv检测头,维持推理速度;其次,采取将YOLOv8n颈部中的C2f模块和可变形卷积DCNv2融合的方式,增强模型特征提取能力;此外,在骨干网络输出层引入大动态选择性模块LSKNet,来扩大模型的感受野并提高目标检测的准确性;最后,选择SIoU损失函数替换CIoU损失函数,增强网络收敛效果,从而提高识别精度.改进后YOLOv8n方法在CSU_STEEL数据集上测试,实验结果表明,平均精度均值(mAP)mAP@0.5比原模型提高8.6%,达到82.3%,体积只增加0.5 MB.改进后的方法对带钢表面缺陷有更好检测结果,可为带钢缺陷检测方法的研究提供参考意义.

    缺陷检测YOLOv8nLSKNet损失函数

    电容对石英晶体微天平质量灵敏度影响分析

    孙世政郑天成何泽银黄思成...
    170-175页
    查看更多>>摘要:为探究振荡电路中电容对石英晶体微天平质量灵敏度的影响,提出了振荡电路的等效电路模型阻抗分析方法.首先,建立等效电路模型,分析阻抗与频率关系,揭示了电容容值与其质量灵敏度对应关系;其次,进行多物理场耦合仿真实验,探究了电容容值对其质量灵敏度的影响规律;最后,搭建实验系统平台,开展了质量灵敏度实验.结果表明,并联电容对其质量灵敏度影响较小;串联1.01 pF电容其质量灵敏度提升8.01×10-2 Hz/ng,串联15.84 pF电容其质量灵敏度提升1.49×10-2 Hz/ng.该结论有助于更好地理解电容对石英晶体微天平质量灵敏度影响,为该类传感器便携化、微型化设计提供有力支持.

    石英晶体微天平质量灵敏度压电效应阻抗分析

    基于超声非线性的固体火箭发动机药柱测厚方法

    蔺晓煜王黎明聂鹏飞侯懿桃...
    176-181页
    查看更多>>摘要:为了扩大对高衰减固体火箭发动机药柱的厚度测量范围,利用超声纵波在固体传播中产生静态分量(static components,SC)的理论.通过一发双收的反射式超声换能器组合,即发射端超声换能器工作频率为500 kHz,接收端超声换能器工作频率分别为50和500 kHz,完成多种厚度药柱的静态测量.测量结果表明,对于厚度较大的药柱,50 kHz超声换能器可以放大并接收由500 kHz超声纵波所激发的SC低频信号;对于厚度较小的药柱,500 kHz可以同时接收500 kHz基波信号和SC低频信号.相较于传统同频收发的换能器组合,该一发双收的换能器组合在不加大测厚盲区的同时,提高了可测量厚度范围,可以完成20~200 mm厚度范围内的测量,有一定的创新性和较好实用价值.

    固体火箭发动机超声换能器静态分量SC一发双收