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软件导刊
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高建平

月刊

1672-7800

softwaerguide@163.com

027-87821070

430071

湖北武汉洪山路2号湖北科教大厦D座5楼

软件导刊/Journal SoftWare Guide
查看更多>>《软件导刊》杂志是2002年经国家科技部和国家新闻出版总署批准，由湖北省科技厅主管、湖北省信息学会主办的全国性计算机软件类学术期刊。《软件导刊》杂志以服务计算机软件事业为使命，以“引领软件学科发展方向，响应软件产业发展潮流”为办刊宗旨，积极反映软件学科的新理论、新方法、新技术，把握学科发展趋势，促进学术交流，推动产业发展。
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    基于双目结构光的手机中框特征提取研究

    邓锋赵德安姬伟李长峰...
    153-159页
    查看更多>>摘要：目前手机自动点胶作业中的路径提取普遍使用线结构光结合二维图像分析的方法,线结构光精度较高但速度较慢,二维图像分析方法需花费大量时间调试,普适性差.为提升手机中框点胶效率与精确度,设计一个基于双目结构光的手机中框特征提取系统.该系统使用四步相移法结合格雷码的编码方案,引入鲁棒的格雷码二值化方法,在提升精度的同时过滤背景.经极线矫正后解码,根据解码信息相位匹配后计算三维点云坐标.对点云模型预处理后使用结合粗提取与精提取的点云轮廓提取方法,使用RANSAC拟合轮廓线,沿法向量偏移后获得点胶路径.实验结果表明,在保证精度的情况下,该系统三维成像时间为线激光方法的26.1%,总处理时间为线结构光结合二维图像分析方法的56.5%,鲁棒性更好.点云轮廓提取方法提取速度快、提取效果稳定,为高效自动点胶打下了良好基础.

    自动点胶结构光点云特征提取

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    基于改进Transformer的多尺度图像描述生成

    崔衡张海涛杨剑杜宝昌...
    160-166页
    查看更多>>摘要：Transformer模型被广泛应用于图像描述生成任务中,但存在以下问题:①依赖复杂神经网络对图像进行预处理;②自注意力具有二次计算复杂度;③Masked Self-Attention缺少图像引导信息.为此,提出改进Transformer的多尺度图像描述生成模型.首先,将图像划分为多尺度图像块以获取多层次图像特征,并将其通过线性映射作为Trans-former的输入,避免了复杂神经网络预处理的步骤,从而提升了模型训练与推理速度;其次,在编码器中使用线性复杂度的记忆注意力,通过可学习的共享记忆单元学习整个数据集的先验知识,挖掘样本间潜在的相关性;最后,在解码器中引入视觉引导注意力,将视觉特征作为辅助信息指导解码器生成与图像内容更为匹配的语义描述.在COCO 2014数据集上的测试结果表明,与基础模型相比,改进模型在CIDEr、METEOR、ROUGE和SPICE指标分数方面分别提高了2.6、0.7、0.4、0.7.基于改进Transformer的多尺度图像描述生成模型能生成更加准确的语言描述.

    图像描述Transformer模型记忆注意力多尺度图像自注意力

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    基于通道注意力与光照权重的无监督低照度图像增强

    杨猛杜晓刚张学军孙浩轩...
    167-173页
    查看更多>>摘要：现有部分无监督低照度图像增强方法在增强图像曝光不足的区域时会降低其高光区域亮度,导致增强后的图像出现伪影;单一的TV损失既无法区别照明特征图的细节,还会忽略照明特征图边缘明暗度差异突出的地区,导致光晕现象的产生.为此,提出一种基于通道注意力与光照权重的无监督低照度图像增强方法VARRNet.首先,VARRNet将图像转化为HSV空间,将V空间与Retinex理论结合以避免损失信息;其次,为了防止在亮度增强过程中生成伪影,设计了一个亮度估计网络引入通道注意力ECA分配输入特征图的权重,以恢复曝光不足区域的亮度,并有效保持高光区域的亮度;最后,在亮度估计网络中结合TV损失与光照分量权重来保留增强后特征图的丰富细节信息,消除强边缘处的光晕.在与当前流行的5个低照度图像增强方法进行比较实验发现,VARRNet在亮度增强、细节保留、色彩恢复、伪影抑制和光晕去除等方面均取得了更好的可视化效果.

    无监督学习Retinex低照度图像增强通道注意力照明平滑度

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    改进DCGAN数据增强的生活垃圾图像识别

    刘天锴方睿石兴魏袁慧...
    174-180页
    查看更多>>摘要：为解决当前生活垃圾分类领域数据集存在的图像质量不高、类别分布不均衡的问题,提出一种基于改进DC-GAN数据增强的垃圾图像生成方法EW_DCGAN.首先重新设计DCGAN的网络结构,将生成器输出图像的大小调整至128×128像素;其次将损失函数BCE Loss替换为具有Wasserstein距离的损失函数,引入梯度惩罚项提升模型判别器的鉴别能力;最后在模型生成器中加入ECA注意力机制,使其能较好地应对图像中无效信息的干扰,进而高效提取有用特征.实验表明,使用EW_DCGAN生成的图像质量较高,FID值相较于仅使用DCGAN生成的图像下降明显,能扩充、增强垃圾分类领域数据集.基于迁移学习的ResNet、MobileNet、EfficientNet神经网络在增强前、后的数据集上的比较发现,模型的准确率相较于原始数据集分别提升7.09%、5.34%、4.8%.

    深度卷积生成对抗网络垃圾分类数据增强Wasserstein距离

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    基于FPGA的视频实时边缘检测系统

    陈士双杨波钱博文陈秋航...
    181-187页
    查看更多>>摘要：为了解决经典Sobel算子边缘检测在捕获图像边缘信息时的细节不足,对传统基于软件平台的图像处理技术实时性差和速率低下的问题,提出一种基于经典Sobel算子的八方向自适应阈值Sobel算子边缘检测算法,并将其在FPGA芯片上运行.为了评估该算法的性能,采用OV7725摄像获取视频图像信息,然后通过灰度转换、高斯滤波和边缘检测算法进行二次处理.实验表明,改进后的Sobel算子边缘检测算法相较于经典Sobel算子,在边缘检测效果方面提升明显,能更精确捕捉图像边缘的细节信息,在FPGA上的运行速度能满足实时性的要求,为FPGA领域的实时图像处理提供了可行的解决方案.

    FPGA图像处理Sobel算子边缘检测

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    基于YOLOv7-Tiny的改进型城市植物检测算法

    祁新龙黄万鹏温金龙丁毓峰...
    188-194页
    查看更多>>摘要：城市路边植物的检测与识别是智能洒水车的关键技术.针对路边植被图像检测中的小目标漏检和遮挡问题,提出一种改进型YOLOv7-Tiny的植物检测算法.在创建数据集时,使用相机实景拍摄和图片爬虫抓取方法获取原始数据集,通过LabelImg进行人工标注,并采用mosaic数据增强方法扩充数据集.为兼具准确率和较高检测速度,首先将YOLOv7-Tiny网络作为baseline,在网络的Head部分引入无参数SimAM注意力机制,使网络在不增加模型复杂度的情况下聚焦更多重要的特征信息;其次在网络的Head部分将ACmix替换部分传统卷积,以实现更高效的特征融合;最后在算法中使用SIOU替换原YOLOv7-Tiny网络模型的CIOU来优化损失函数,以减少损失函数的自由度并提升网络鲁棒性.实验表明,改进算法在测试集上的均值平均精度mAP@50:95达到67.2%,相较于YOLOv7-Tiny算法提升3.1%,在保证模型轻量化的同时具有较高的检测精度,可满足智能洒水车轻量化植物检测的准确度和速度要求.

    目标检测轻量化网络注意力机制YOLOv7-TinySIOU

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    增强现实注册方法在胶质瘤手术中的应用评估

    王佳瑜王殊轶卫永旭尚寒冰...
    195-201页
    查看更多>>摘要：在胶质瘤切除手术中,医生不可避免地需要频繁移动或转动头部来观察手术区域.为评估基于增强现实技术的导航系统在胶质瘤手术中的定位精度,提出基于多个图像目标的三维注册方法.测试者佩戴HoloLens2,将其3D虚拟模型叠加在真实的头部模型上,从不同观测角度分别测量头皮和胶质瘤上基准标记点的虚实空间坐标.将所提方法与传统的基于交互式无标识的注册方法进行比较,分析两种方法在不同观测角度下对定位精度的影响.结果表明,基于多个图像目标注册方法的头皮平均定位误差、胶质瘤平均定位误差分别为(2.20±0.59)mm、(2.10±0.72)mm;基于交互式无标识注册方法的头皮平均定位误差、胶质瘤平均定位误差分别为(4.52±1.77)mm、(4.43±1.69)mm,前者定位精度更高.基于多个图像目标的三维注册方法可为增强现实系统应用于神经肿瘤学提供参考.

    增强现实胶质瘤三维注册HoloLens2定位误差

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    地方高校计算机类研究生创新能力培养

    张荣国王建丽崔红艳胡静...
    202-207页
    查看更多>>摘要：为解决地方高等学校计算机类研究生创新能力培养过程中优质资源偏少、生源质量欠佳的问题,针对地方高校研究生培养具备的条件、计算机学科研究生培养的特点进行分析,提出从基础知识储备积累、内部学术交流协作、外部科研环境支撑、个人潜能特性和学术成果验证5个方面,对计算机类研究生进行创新能力培养的探索和思考.通过调研进一步确认了相关因素对研究生创新能力培养的影响程度,并对后续工作提出了建议.

    地方高等学校计算机学科研究生教育创新能力培养

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    ChatGPT类技术支持的英语学习探析

    施泽军施晋晋
    208-215页
    查看更多>>摘要：ChatGPT是一款基于大语言模型的人工智能对话系统,其卓越的自然语言理解能力和文本生成能力为英语学习奠定了技术基础,应用该技术服务英语学习也逐渐成为了探究的热点.为此,分析了ChatGPT的技术特点和英语学科学习结合的可能性,结合具体实例探析ChatGPT在英语学习中的应用模式.讨论了应用ChatGPT及相关技术对英语学习的优势和潜在问题,提出了相应的对策,以期为ChatGPT类技术支持的英语学习研究人员提供参考与借鉴.

    ChatGPT应用模式英语学习大模型

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    融入中国传统文化的"五位一体"程序设计课程思政模式创新与实践

    黄园媛张锦史长琼黄敏...
    216-220页
    查看更多>>摘要：针对程序设计类课程的课程思政教学存在思政融入难、思政材料缺乏系统性等难题.以Java程序设计为例提出融入中国传统文化的"五位一体"课程思政教学模式,可概括为"一种精神、两线结合、三个环节、四个维度、五个模块".提出的课程思政教学模式在Java程序设计课程中近3年来的实施取得了较好的效果,对其他程序设计课程思政实施提供了参考和借鉴.

    Java程序设计课程思政教学改革五位一体传统文化

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