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期刊信息/Journal information
自动化与仪器仪表
自动化与仪器仪表

孙怀义

双月刊

1001-9227

auto81@163.com

023-63050371

401121

重庆市渝北区人和杨柳路2号B区

自动化与仪器仪表/Journal Automation & InstrumentationCSTPCD
查看更多>>本刊是技术刊物。旨在加强学术交流，促进中国自动化与仪器仪表的发展，为自动化和仪器仪表工作者服务。
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    基于细胞神经网络的图像加密新算法

    李贤丽杨忠宝张丽敏梁武燕...
    1-6页
    查看更多>>摘要：针对图像传输的安全问题,提出一种基于六维细胞神经网络的图像加密新算法.该算法利用高维细胞神经网络系统的混沌特性,并运用置乱-扩散机制,置乱阶段采用循环位移算法,扩散阶段采用基于GF(24)域的算法,改变图像的像素位置及像素值,从而完成加密.对于密钥的生成,该算法采取密钥随机制,对明文图像进行分块,通过选取不同明文块并计算其像素值之和,去动态更新密钥,达到每次加密都生成不同密钥的效果,实现密钥与明文相关联.实验仿真结果表明该算法密钥空间大,同时且具有较高的密钥敏感性,可以有效的抵抗统计攻击,具有良好的安全性与可行性.

    图像加密细胞神经网络置乱-扩散明文相关联

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    基于振动信号变化的轨道交通设备状态监测系统

    王天予陈雪静梁修惠
    7-11页
    查看更多>>摘要：针对轨道交通设备运行环境复杂,部分异常设备状态无法精准监测的问题,设计基于振动信号变化的轨道交通设备状态监测系统.系统的振动信号采集模块,选取型号为CA-YD-3193的压电式振动加速度传感器,采集轨道交通设备振动信号,采集的振动信号利用轨道交通车载监控网络传送至监测服务终端.监测服务终端选取Hilbert变换方法变换处理振动信号,提取设备状态特征.利用设备状态特征提取结果构建样本集,利用样本集内样本构建二叉树,组成孤立森林,利用孤立森林算法输出轨道交通设备状态监测结果.系统测试结果表明,该系统可以依据设备振动信号变化,监测信号设备、轨道设备、消防设备等轨道交通设备状态,适用于轨道交通设备运维的实际应用中.

    振动信号变化轨道交通设备状态监测系统Hilbert变换孤立森林

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    基于强化学习的资源受限传感器信号智能采集研究

    叶李
    12-16页
    查看更多>>摘要：针对资源受限传感器,在自主条件下的信号样本采集问题,设计了资源受限传感器的信号采集模型,提出了基于强化学习的信道采集选择算法,从而提高了信号样本的有效采集效率.文章比较了基于Q-Learning、DQN、DDPG等强化学习算法在信道选择应用的学习效果.通过仿真试验验证,在设置适当超参数的条件下,传感器信号样本的自主采集效率可提升至接近理论极限的95％以上,证明设计的智能采集模型可有效提升传感器自主采集的智能水平.

    Q-LearningDQN强化学习传感器信号采集

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    3D沉浸式系统图像修复关键技术研究

    姚翊姁
    17-20,25页
    查看更多>>摘要：对3D沉浸式系统图像修复关键技术进行了深入研究,提出了一种彩色图像引导的CNN压缩伪影抑制模型,对原始的非遗陶瓷文物图像的整体质量和边缘信息进行提升,增强修复效果.首先,对CNN卷积神经网络的基本结构进行了研究;然后搭建了基于CNN的深度图像压缩伪影抑制模型,同时引入谱分解概念对深度图像的高频部分进行重建操作,滤除无用的干扰信息,加快模型的训练收敛速度;并设计基于多尺度引导信息的内容修复方法增强了模型的修复效果;最后,对基于CNN的深度图像压缩伪影抑制模型进行了实验与测试.实验结果表明:引入了灰度信息辅助,即由彩色图像引导的CNN结构来搭建的模型性能,相比于没有引入灰度信息辅助的模型对图像的修复效果更佳;设计的模型在图像质量Q=30时,峰值信噪比为45.18,比其余5种实验对照组模型中性能最优的Liu模型增加了4.31;但图像质量Q=40时,峰值信噪比高达49.36,比Liu模型增加了 7.47,表明本文设计的图像修复模型性能更佳,图像修复效果得到显著提升,能够用于非遗陶瓷文物图像修复工作.

    3D沉浸式系统图像修复非遗陶瓷文物CNN

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    基于可穿戴设备的体育训练即时数据采集方法研究

    张帅奇
    21-25页
    查看更多>>摘要：为了实时分析体育训练效果,提高数据采集的输出均衡性,提出基于可穿戴设备的体育训练即时数据采集方法.采用多传感节点信息融合方法进行体育训练即时数据融合,在不同的运动频率下分析体育训练可穿戴设备即时数据输出的振荡特性,根据峰值测量方法进行体育训练可穿戴设备即时数据采集过程的幅值分析和量化融合跟踪识别,建立体育训练可穿戴设备即时数据的特征提取模型,在物联网环境下进行体育训练可穿戴设备数据采集后的融合处理,实现对数据的在线检测和输出控制.仿真结果表明,采用该方法进行体育训练即时数据采集的输出均衡性较好,数据采集的精度接近于1,本文方法的幅值波动范围在-1～1之间,在频偏0 Hz和无单频干扰的情况下,本文方法数据采集的输出误码率为10-3,在干扰频率2 000 kHz时达到40 dB,提高了体育训练即时数据的分析和整理能力.

    可穿戴设备体育训练即时数据采集在线监测

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    融合GA算法与特征自表示方法的高维大数据特征快速提取方法研究

    张德发
    26-29,34页
    查看更多>>摘要：面对文本分类和计算机视觉领域高维数据带来的"维数灾难"和"过拟合"问题,提出了一种融合特征自表示和贪婪算法的无监督特征提取方法.该方法将每个特征与其他特征进行线性表示,形成一个特征自表示模型,并利用贪婪算法进行优化.实验数据显示,研究提出的方法在运行时间中,耗时仅需0.13 s;在准确度方面,最大方差法、主成分分析法、正则化表示和无监督特征提取的平均得分分别为67.24％、80.16％、83.48％、83.58％.显然,除了最大方差法外,该无监督特征提取方法的表现均为最优.实验结果证明了该特征提取方法结合贪婪算法的方法在降低时间复杂度和提高准确率方面的有效性,为未来的无监督特征提取提供了新的视角.

    贪婪算法特征提取无监督高维大数据

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    多模式虚拟音乐交互仪器感知技术研究

    党焱
    30-34页
    查看更多>>摘要：针对传统音乐推荐系统推荐精度不高、用户感知体验较差等问题,此次研究利用协同过滤算法和案例推理算法搭建了一种虚拟音乐推荐模型,并引入情境信息感知技术对该模型进行优化,改善其推荐效果.最后,搭配情境感知与用户交互模块,设计了完整的多模式虚拟音乐推荐系统.对算法性能和推荐系统应用效果进行测试,所设计算法的最佳召回率、精度值、F1值分别为0.981、0.978、0.985.整个推荐系统更是得到了 0.92和0.83的用户满意度与专家满意度.综上,此次研究所设计的虚拟音乐推荐系统拥有较好的推荐效果,能够用于实际应用中.

    虚拟音乐案例推理感知交互设计情境协同过滤

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    基于ACO算法的WebGIS系统实现关键技术

    吴茜
    35-38,43页
    查看更多>>摘要：为进一步提升复杂场景中空间中的路径规划效果,基于改进的PSO-AC O算法,同时引入多因素地形适应度,提出一种路径规划算法.其中,将改进的PSO-ACO种群融合算法作为路径规划算法,引入多因素地形适应度对算法进行二次优化,以整体提升路径规划效果.实验结果表明,与单独的改进PSO和ACO算法相比,本研究的融合改进种群算法和多因素地形适应度的路径规划算法具有更佳的路径规划效果,在3 km、6 km、9 km、12 km的路径规模下的转折点个数仅为33,105,239,543,路径长度仅为3.25 km,6.33 km,10.26 km,13.44 km,明显低于改进PSO和ACO算法;与其他路径规划算法相比,本研究算法在复杂场景下能够得到最佳的路径,同时还能够保持路径的平滑性.以上结果表明,本研究设计的路径规划算法具有优秀的路径规划效果,能够应用于实际场景中的路径规划,具有较高的可行性和使用价值.

    路径规划ACO算法PSO算法地形因素

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    基于深度学习的道路交通目标自动化检测算法研究

    冯笑媚
    39-43页
    查看更多>>摘要：在自动驾驶的研究中,道路交通目标的自动检测是最为关键的技术之一.然而目前的检测算法存在着漏检、误检等情况,严重危害到道路交通安全.为此,研究在深度学习基础上,添加了误检模块,并对检测算法的损失函数进行了改进,以提高检测的准确率.改进方法在三种难度的测试中,平均准确率达到了 97.34％、87.24％和80.23％,相较于改进前分别提高了 2.61％、3.01％和3.89％,并且优于目前较为先进的Faster R-CNN、Grid R-CNN和FreeAnchor算法.而在实际场景的测试中,改进后的算法在雨天和夜晚有效地减少了误检情况的发生.实验结果验证了此次研究的有效性,为道路交通目标自动化检测提供了有价值的参考.

    自动驾驶道路交通误检模块损失函数

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    双圆筒型电场能采集器输出特性分析与实验研究

    杨爱超刘明王毅吴宇...
    44-47页
    查看更多>>摘要：存在于电力导线周围的能量中,电场能相较其他形式能量输出更加稳定,但功率相对较小,因此,如何更高效的采集环境电场能十分具有研究意义,针对双圆筒型电场能采集器输出特性展开分析与实验研究.首先,结合Maxwell仿真,针对电力导线周围电场与电势分布特点进行分析,解释了圆筒型电场能采集器的合理性,建立电场取能等效电路,剖析了能量采集器取能原理,根据理论公式推导,分析能量采集器输出特性.其次,建立三维电场能采集器有限元模型,仿真分析了采集器极板长度、内外层极板半径等因素对能量收集的影响.最后,搭建电场取能实验平台,对相关影响因素进行了实验验证.实验表明,实验曲线与理论曲线基本吻合,证明了理论推导的正确性,增大采集器外层板外径或采集器极板长度可有效增大采集器输出电流.

    电场取能双圆筒型采集器输出特性Maxwell仿真

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