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期刊信息/Journal information
中北大学学报(自然科学版)
中北大学
中北大学学报(自然科学版)

中北大学

靳祯

双月刊

1673-3193

xbzr@nuc.edu.cn

0351-3925798

030051

太原13号信箱

中北大学学报(自然科学版)/Journal Journal of North University of China北大核心CSTPCD
查看更多>>本学报是自然科学类学术期刊,充分反映我校生要研究成果,促进学术交流,已被EI、CA、SA、PЖ、中国科学引文数据库等收录。
正式出版
收录年代

    基于改进VisionTransformer模型的团队体育视频多目标跟踪深度学习框架

    曹伟王晓勇刘咸祥
    832-842页
    查看更多>>摘要:多目标跟踪(MOT)技术为团队体育视频监测和分析提供了全新的可能性,能够实时跟踪多个运动员并支持对比赛动态的多维度分析与理解.然而,在复杂的团队运动场景下,诸如运动员之间的相互遮挡、快速移动以及目标身份的频繁变换等问题,都可能降低跟踪性能.为此,本文提出了基于VisionTransformer的端到端深度学习MOT框架,主要包括检测网络和记忆网络两个部分.检测网络由卷积神经网络(CNN)骨干网、VisionTransformer编码器和解码器组成,采用ResNet50作为特征提取器,并引入局部注意力(LA)模块替代传统前馈神经网络(FFN)层.通过全局注意力和局部卷积的结合,得到更全面的特征表示.记忆网络由记忆编码模块和时空记忆解码器组成.记忆编码模块负责聚合目标嵌入信息,其中,短时互注意力(CA)模块关注即时状态,而长时记忆CA模块则挖掘了记忆涵盖的时间跨度内的显著特征,捕捉长时间间隔内的依赖关系和关联,从而有效保留了跟踪对象的时间上下文信息.时空记忆解码器在嵌入融合过程中综合考虑了编码帧、候选嵌入和轨迹嵌入信息,解决了MOT中的多目标检测和身份关联.时空记忆机制能够有效地保留目标历史状态的观察结果,并结合注意力机制对目标状态进行准确预测.实验结果表明,所提框架在团队体育视频公开数据集SportsMOT上实现了75.7%的HOTA和98.5%的MOTA结果,优于其他先进的MOT方法.此外,所提框架在通用公开数据集MOT17和MOT20上的多个指标取得了最优或次优性能,进一步验证了所提方法的有效性和鲁棒性.

    多目标跟踪深度学习团队体育视频VisionTransformer时空记忆注意力机制

    基于RBF神经网络PID的UUV轨迹跟踪控制

    王景楠薛晨阳齐向东刘丹...
    843-851页
    查看更多>>摘要:无人水下航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)在执行水下任务过程中需要沿预设路径稳定航行以保证专用设备正常工作,其在环境复杂的深海中易受到多种来源的干扰.针对在复杂水域环境中UUV 的路径追踪问题,本文将路径跟踪问题解耦为水平面航向控制和垂直面深度控制,提出一种RBF神经网络优化的PID控制算法.首先建立了UUV水下运动学模型,在传统PID控制器的基础上引入RBF神经网络结构,给出RBF参数迭代公式对扰动进行补偿并实时优化PID参数.在Simlink中搭建了RBF神经网络PID仿真模型,对无人水下航行器的轨迹跟踪控制进行了仿真,水平面和垂直面上的误差对比仿真结果表明,与传统PID控制算法相比,RBF神经网络PID控制器的超调量减小了15百分点,振荡幅值降低了10%,克服未知扰动的能力更强.通过湖试试验验证了航迹跟踪控制器效果,实验表明,UUV可在复杂水域实现较好的姿态控制效果及路径追踪能力,能够满足水下任务需求,但在实际应用中应考虑UUV执行机构的时滞问题,以提高控制器的适应性.

    无人水下航行器轨迹跟踪径向基函数神经网络PID整定

    5,10,15,20-四(五氟苯基)卟啉聚集体荧光增强检测Fe3+

    伍嘉翔谢龙耿广威宋豪非...
    852-858页
    查看更多>>摘要:以再沉淀法,使用四氢呋喃作为良溶剂溶解5,10,15,20-四(五氟苯基)卟啉(TPPP),水作为不良溶剂诱导组装,于常温下构筑了TPPP聚集体,对其形貌结构及发光性质进行了表征.研究发现该聚集体在Fe3+存在的情况下,荧光会明显增强,因此该聚集体可作为荧光探针来检测Fe3+离子.通过检测,确定了在5.0×10-8~5.18×10-6 mol/L的Fe3+浓度范围内,荧光探针荧光强度与Fe3+浓度之间呈线性关系,R2=0.993 56,并计算得到了检出限为2.97×10-8 mol/L.此外,TPPP聚集体荧光探针在检测Fe3+时具有较好的选择性和抗干扰性.最后通过纯净水、自来水、矿泉水的加标实验证明其具有良好的可行性,加标回收率在95.02%~104.73%之间.

    卟啉自组装聚集诱导发光荧光探针Fe3+

    地铁致振作用下局域共振混凝土结构的动力响应

    卓国威马钢高松涛李波...
    859-870页
    查看更多>>摘要:地铁运行穿过建筑物时会造成振动干扰,本研究基于地铁减振问题,提出了一种新型的周期性局域共振混凝土板(PLRCs),并结合试验测试与仿真计算对其带隙特性、减振机理进行了分析和验证.开展了列车致振PLRCs振动衰减性能研究并探究了结构几何参数及材料参数对弯曲波带隙的影响.研究表明,PLRCs可打开频率范围为54.3~121.8 Hz的弯曲波带隙,抑制其动力学响应.模态之间的耦合作用导致产生弯曲波带隙,这种耦合效应将弯曲波局限于谐振腔内,阻止其在平板内的传播,进而抑制了振动.合理改变PLRCs结构尺寸参数和材料参数可以优化带隙范围,随着柔性包覆层的厚度、宽度及弹性模量的增加,衰减域范围逐渐降低.缩尺试验和模拟试验都表明PLRCs结构比混凝土板具有更好的减振效果.因此,PLRCs结构可为当前建筑结构的减振问题提供新的思路和方法.

    轨道交通结构减振动力学响应局域共振周期性结构

    《中北大学学报(自然科学版)》征稿简则

    封3页

    基于改进的减法平均优化算法与BP神经网络的人脸识别

    杨泽锐胡红萍
    前插1,725-736页
    查看更多>>摘要:本文在减法平均优化算法(Subtraction Average-Based Optimizer,SABO)的初始化阶段引入了混沌映射,并与黄金正弦算法结合,提出了改进的减法平均优化算法(Improved Subtraction Average-Based Opti-mizer,ISABO),解决了减法平均优化算法可能陷入到局部最优解的问题,并通过23个基准函数的极值寻优验证了ISABO的有效性.针对静态的人脸图像的分类识别问题,本文依次利用直方图均衡化处理方法和高斯滤波处理方法进行图像预处理,再利用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)对图像进行特征提取,最后利用ISABO算法优化BP神经网络实现人脸图像分类,这样建立了基于ISABO和BP神经网络的人脸识别模型ISABO-BP.实验结果表明,本文提出的ISABO-BP在ORL人脸数据库的人脸识别平均准确率为97.50%,优于其他比较算法,并且拥有良好的稳定性,有效降低了误识率、拒识率以及拒错比.

    人脸识别主成分分析法减法平均优化算法黄金正弦算法混沌映射BP神经网络