关键词： 桥式起重机   单目视觉   自适应算法   图像处理   摆角测量   模糊图像  

摘要： 针对桥式起重机负载摆角检测中非匀速运动模糊、光照变化及背景干扰问题，提出一种基于单目视觉负载摆角实时检测方法。该方法以球形标记为特征目标，构建通道与空间可靠性自适应特征跟踪器（CSRT-AFT）与梯度分层自适应圆检测算法协同框架。CSRT-AFT通过动态轨迹滤波与特征自适应机制实现鲁棒跟踪：设计自适应多模态轨迹滤波，基于曲率变化率与加速度突变指数智能切换滤波策略，抑制剧烈运动轨迹抖动；结合动态定向快速和旋转BRIEF(ORB)特征提取、加权K维（K-D）特征筛选、最小中值平均法进行特征匹配及弹性模板更新，增强运动模糊和复杂光照下特征匹配稳定性。为实现目标的快速精确定位，在图像预处理增强鲁棒性的基础上，梯度分层自适应圆检测算法通过梯度场引导圆心候选生成、多阶段概率采样及几何约束验证，实现亚像素级的快速圆检测。最后结合桥式起重机工作空间建立负载摆角测量模型。实验结果表明，该方法在不同小车运动速度和复杂光照、遮挡条件下均能稳定检测负载目标摆角，大幅提升了检测的精度与实时性。

关键词： 遥感目标检测   多尺度特征   上下文信息提取   注意力机制  

摘要： 目前关于遥感目标检测的研究主要集中在改进有向框的表示上，而忽略了遥感场景中呈现出的独特的先验知识：1）在没有考虑足够大区域的情况下可能会造成错误检测的情况，2）不同类型的对象所需检测的范围可能不同。因此，我们考虑了这些先验知识，基于YOLOv8网络设计了由多尺度大核卷积选择机制驱动的遥感检测算法LMS-YOLO。在骨干网络中使用了LSK模块和CReToNeXt模块，有效地提升了网络的特征表达能力和感知能力。在颈部网络，使用了一种新型MSB模块，用于增强多尺度信息的融合效果，使网络能够获得更多更丰富的多尺度特征。此外，还使用了SIOU进一步提高了预测框的精度。最终在DOTA遥感数据集上，与原始网络进行对比，取得了1.9%的mAP性能提升，达到了73.6%。与目前多种先进的检测算法相比，我们的算法也取得了更好的检测性能。

关键词： 深度学习   数字伪装   目标检测   数据增强   图案生成  

摘要： 传统数字伪装技术通常仅针对背景颜色特征分布进行设计，缺乏对目标边缘特征的精准感知，导致伪装目标与背景环境的轮廓明显，融合效果不佳。为解决上述问题，本文提出一种基于深度学习的自适应数字伪装生成方法。该方法结合YOLOv8目标检测算法与傅里叶卷积驱动的图像修复算法，构建了从目标感知到数字伪装生成的闭环流程。针对小样本场景下目标检测精度受限的问题，本方法在YOLOv8模型训练中引入多层次数据增强策略，通过颜色变换、遮盖变换和裁剪拼接等方法有效扩展样本多样性，显著提升目标检测的精度。在数字伪装生成阶段，采用基于傅里叶卷积的特征提取网络，通过频域-空间域联合分析方法捕获伪装目标周边环境的色彩分布、纹理特征及语义信息，同时对网络中的掩膜尺寸进行改进，提升边缘感知能力实现与背景环境融合度较高的伪装图像生成。实验结果表明，与传统伪装方法相比，本文方法在生成的伪装图像上表现出更优的客观评价指标。具体而言，结构相似性指数（SSIM）平均提高了0.028，峰值信噪比（PSNR）提高了0.14dB，均方误差(MSE)降低了1.14，充分验证了所提出方法在自适应数字伪装图像生成任务中的有效性。

关键词： 低光照目标   特征级融合   可见光图像   红外图像   YOLOv11n  

摘要： 针对可见光图像目标在低光照等不良条件下特征不足的问题，研究提出了一种融合可见光图像和红外图像以增强目标特征的目标检测算法。该算法以Yolov11n为基线算法，通过构建双分支的图像多层级特征提取及融合的网络，提取目标可见光图像、红外图像的浅层特征和深层特征，按照特征级融合的方法实现同层级的特征融合；并引入了语义与细节注入模块，融合可见光图像、红外图像的不同尺度特征，实现两种图像的目标特征信息优势互补，提高了低光照条件下目标检测性能。在M3FD、 LLVIP和FLIR-aligned数据集上对所提算法进行验证，实验结果表明，较基线算法分别检测可见光图像和红外图像，该算法在M3FD数据集上，mAP@0.5精度分别提升了 10.2% 和12.4%，mAP@0.5：0.95精度分别提升了7.1% 和6%；在LLVIP数据集上，mAP@0.5精度分别提升了4.8% 和 0.3%，mAP@0.5：0.95精度分别提升了12.8% 和 1.8%；在FLIR-aligned数据集上，mAP@0.5精度分别提升了11.3%和3.5%，mAP@0.5：0.95精度分别提升了8.2%和2%。此外，该算法对比其他两种基于Transformer的图像融合目标检测算法，总体检测性能更高，证明了所提算法的先进性和有效性。

关键词： 人工智能   云视频会议系统   语音处理   图像处理   自然语言处理   多模态融合  

摘要： 铁路云视频会议系统在铁路日常生产和运营中发挥着重要作用。通过对当前铁路云视频会议系统进行调研分析，发现系统存在功能单一、智能化程度低等问题。结合系统使用需求，提出了一种现实可行的技术方案，在既有铁路云视频会议系统的内部服务网络和外部服务网络分别增设业务应用服务器、存储服务器和计算服务器，在终端接入区增设全景会议相机和麦克风阵列等设备。将基于人工智能的语音处理、图像处理、自然语言处理和多模态融合等技术应用于铁路视频会议，实现实时翻译与字幕显示、发言者方位识别、自动纪要生成与分类归档等智能化功能应用。从国产自主可控和系统安全角度对系统主要设备配置提出了选型建议。本方案部署后可大幅提升会议效率和系统服务质量，为铁路云视频会议系统未来升级和高质量发展提供技术支撑。

关键词： 弱光照条件   水下图像   图像处理   深度学习   传统方法  

摘要： 由于复杂水下光学环境影响，水下机器人所获图像普遍存在弱光照引发的对比度衰减、细节模糊及色彩失真等退化现象，严重制约海洋环境的分析。为了深入分析国内外学者对弱光照条件下水下图像处理的研究进展，对近年来相关文献进行分析总结。分析了水下弱光照条件成因并提出所需处理的主要问题，并根据各类算法的原理特点将水下图像处理方法进行分类；其次，从弱光照条件下水下图像的主要问题切入，详细分析和归纳各类算法的主要特征与不足；然后，通过设计实验在弱光条件下将传统算法和基于深度学习的水下图像处理方法进行对比分析；最后，总结了一些弱光照条件下水下图像处理领域尚未解决的问题，并对未来研究发展进行展望。

关键词： 目标检测   模型量化   深度学习   YOLO  

摘要： 深度学习方法已成为目标检测的主流，YOLO作为最具代表性的目标检测模型之一，已广泛应用在视频监控、自动驾驶、安全监控等领域。然而，深度学习目标检测模型的参数量大，存储和推理时所需资源多，现有各类YOLO模型还无法满足在典型飞行平台边缘端（如国产DSP架构的FT6678）的部署要求。针对上述问题，本研究以YOLO模型为基础，基于C语言开发的Darknet框架，提出一种基于模型网络参数分布的训练后量化方法(Distribution of network parameters based Post-Training Quantization, DNP-PTQ)。与传统PTQ方法不同，DNP-PTQ针对网络中不同层及激活函数的数据分布，设计了差异化的模型参数量化策略。针对卷积层，采用按通道量化(Per channel)方法消除各通道数据分布差异带来的量化参数误差；针对Concat层，采用重量化法保持原始数据分布从而提高量化后的目标检测精度；对于数据离散程度大或者分布不均匀等情况，采用箱线图截断的方式剔除参数异常值后对模型参数进行量化。本文方法在COCO目标检测数据集上进行了测试，DNP-PTQ方法可将YOLO模型压缩近4倍，同时目标检测精度基本保持不变(72.07%vs 72.05%)。DNP-PTQ是一种通用的量化方法，可以拓展至其他目标检测模型框架（如Faster-RCNN）。

关键词： 目标检测   钢材缺陷   成像系统   深度学习   YOLO   轻量级网络  

摘要： 目前钢材表面缺陷检测模型存在对复杂背景、微小缺陷检测精度有限，部署困难等问题，同时在不同光照条件下，模型鲁棒性较差。为取得精度与轻量化间的平衡，提出一种基于深度学习的算法，命名为DFE-YOLO。首先为提升模型对微小目标的检测能力，研究设计一个全新的动态特征提取模块，该模块通过动态调整各卷积权重，增强特征提取与融合能力，从而显著提高对各尺寸缺陷的检测精度。此外，设计了一种新的小波自适应下采样，减少层间空间信息损失的同时抵抗复杂背景噪声对模型的干扰，生成更丰富的特征表示，增强系统的可靠性。最后，为进一步优化工业部署，本文研究设计了高效轻量级检测头，过滤冗杂信息，提取关键特征，在不损失计算精度的前提下大幅降低计算成本，实现模型的轻量化应用。在NEU-DET和GC10-DET两个公开数据集中该模型的mAP最终分别达到了79.7%和69.6%，并且相较原始模型YOLOv8n的参数量和计算量减少了18.8%和60.9%。在配备有可调光源的成像系统中进行测试，验证DFE-YOLO算法在不同光照条件下的鲁棒性，发现在适当的光照强度下模型展现出更优的检测性能。与其他主流的缺陷检测算法相比，DFE-YOLO以极小的复杂性提升了模型的检测精度，使该算法在钢材表面缺陷检测中具有良好的综合性能。

关键词： 深度学习   目标检测   yolov7   地下矿山   井下无人驾驶  

摘要： 在地下矿无人驾驶电机车运行过程中，经常会出现人员、矿石、设备等潜在碰撞体，给生产运输带来很大的安全隐患。为避免这类隐患，参考类似案例选择YOLOv7算法对机车运行中的潜在碰撞体进行识别，识别结果表明YOLOv7算法在井下环境中的检测区域划分和碰撞体特征提取方面存在问题，容易出现漏检和误检。为此，在原YOLOv7算法的基础上加以改进，添加了SimAM注意力机制来帮助算法模型进行检测区域划分，并用EIoU损失函数改进原有的CIoU损失函数来增强模型的特征提取能力。试验结果表明：改进后的YOLOv7算法mAP值达到了98.41%，较原算法提高了4.62%，检测速度也提升了8FPS，对各类碰撞体的精确率和召回率提升明显，能够满足井下无人驾驶机车运行中的潜在碰撞体检测，可以为实现井下机车无人驾驶提供技术支撑。

关键词： 机器视觉   图像处理   视觉导航   农业机器人   导航线提取  

摘要： 大田作物因种植密度不均、缺苗或株行间错位等问题，整体呈现出碎散分布状态，导致农业机器人在作业过程中无法准确生成导航路径。为此，该研究提出纵向搜索模型结合贯通域匹配实时导航线提取方法。该方法首先将农业机器人采集的图像标准化至统一分辨率，并在YCrCb颜色空间增强绿色分量，通过最大类间方差法实现作物与背景分割；随后应用形态学处理去噪，利用纵向填充模型沿作物轮廓搜索，将同一作物行中分散区域连接为连通域，接着设定上下边界，筛选符合条件的连通域定义为贯通域，并逐层提取导航点与贯通域匹配，最终拟合出导航线。试验表明，本文方法在多种作物分布形态下提取的导航线平均精度为93.35%，处理960×540像素RGB图像的单帧耗时约95 ms，满足实时检测要求。该算法在作物分布复杂的非理想环境下具有鲁棒性与实时性，可为农业机器人提供有效的视觉导航支持，确保作业安全。