关键词： 深度学习   目标检测   包裹检测   轻量级   自注意力机制  

摘要： 为了解决深度学习包裹破损检测中遇到的数据多样和复杂性问题,提出了一种基于多头自注意力(Multi-Head Self-Attention,MHSA)机制与卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)模块的轻量级包裹破损检测算法。在YOLOv7框架的基础上,采用了BoT3模型替换主干网络部分,使其能够更好地捕捉输入序列中的长距离依赖关系,从而提高特征表达能力;使用卷积块注意力模块(Convolutional Block Attention Module,CBAM)注意力机制对特征融合部分中的MP-2模块进行融合,使其能够更有效地挖掘特征图中的通道和位置相关性,从而提升网络的感知能力和性能。通过在多个不同的数据集上进行测试,在各类包裹图像的平均精度均值(Mean Average Precision,mAP)方面达到了88.4%,与YOLOv7相比检测精度提升了10.9%,利于实际场景下的包裹破损检测。

关键词： 岩石质量指标(RQD)   钻孔岩芯   图像处理   深度学习   目标检测   图像分割  

摘要： 为了对岩体质量进行分类和评估,岩石质量指标(RQD)在地矿工程中被广泛应用。以往需要手动测量岩芯片段的长度并手动计算RQD,这一过程既费时又费力。随着计算机软、硬件的进步,基于计算机视觉的图像处理使自动获取RQD逐步成为现实。针对现有方法的局限性,提出了一种基于目标检测和图像分割的RQD自动生成算法,首先根据颜色、纹理等特征的相似性,采用SAM模型对图像中的岩芯进行检测,然后采用YOLOv8算法训练模型,通过提取岩芯片段的缝隙特征进行不同岩芯片段的分割。为了测试该算法的性能,选取了来自宜涪铁路五峰段的10段岩芯样本开展案例研究。结果表明:采用该算法获取的RQD的准确率与传统的手动方式相当,平均相对误差不超过5%;该算法的效率明显优于传统的手动方式,能够节约超过60%的时间成本。

关键词： 航行安全   行为识别   目标跟踪   注意力机制   temporal shift module  

摘要： 船舶驾驶员不规范操作是诱发水上交通事故重要因素,设计1种实时船舶驾驶员行为检测方法意义重大。相比汽车驾驶、安防监控等,船舶驾驶舱环境更为复杂,存在无法兼顾多个船员、效率低下和准确率不高等问题。针对这种情况,研究了1种多目标跟踪和行为识别相结合的“两步式”多人行为识别方法。利用YoloV7与ByteTracker建立多目标跟踪器,形成单人的连续特征图。在单目标行为识别算法时间偏移模块(temporal shift module,TSM)的基础上,借助超采样、跨帧拼接等手段处理连续特征图,同时通过EfficientNet-B3与坐标注意力(coordinate attention,CA)模块输出高准确率的识别结果。研究建立了船舶驾驶舱行为数据集“SC-Action”,数据来自不同的船舶驾驶舱监控录像,包含常规行为以及违规行为共计2000例行为样本。在该数据集上对本文提出的模型进行迁移学习和消融实验,实验结果表明:提出的方法可实现3名驾驶员24帧/s的实时行为识别,识别速度和准确率均优于主流算法。在针对单人行为识别的测试中,方法在应用图像增强模块之后,相比基准TSM模型准确率提升了1.3%;结合注意力机制后,准确率进一步提升1.78%,达到了82.1%,而运算量仅增加0.1%。在多目标测试中,方法的实际推理速度和效果,也超越了该领域的主流方法如SlowFast,验证了其有效性。

关键词： 车道线检测   图像处理   Sobel算子   边缘检测   灰度化方法  

摘要： 车道线检测是汽车实现自动驾驶的重要一环,当前通过提取图像低级特征进行边缘检测是识别车道线的最佳方法之一。车载摄像头拍摄的RGB(Red Green Blue,红绿蓝)图像存在大量冗余信息,会对检测结果造成诸多干扰,为此提出一种高效图像预处理方法。针对结构化道路的车道线图像,提取ROI(Region of Interest,感兴趣区域),进行灰度化、滤波降噪等预处理。采用基于传统Sobel算子改进的四方向Sobel算子,同时结合基于Lab色域的灰度化方法,以增强车道线边缘特征,对于强光和阴影干扰,通过该方法仍能够清晰检测出车道线,该方法在提高车道线检测准确性方面效果显著。

关键词： 自主导航   投料小车   目标检测   饲料桶   测距  

摘要： 针对鹅场中自主投料的工作场景,提出了一种基于YOLOv5目标检测算法、AMCL定位算法和A^(*)路径规划算法的投料小车自主寻饲料桶方法。首先利用YOLOv5目标检测算法对饲料桶进行实时目标检测和测距。然后,根据自适应蒙特卡洛定位算法(AMCL)对投料小车的位姿进行实时估计。最后,根据A^(*)算法对识别目标进行路径规划,为投料小车提供路线引导。试验结果表明:YOLOv5对饲料桶的识别精度达到了95.5%,单张图片推理时间仅为6.4 ms,在Gazebo仿真环境中投料小车导航到饲料桶的成功率达到了97.5%,可以满足投料小车自主导航的需求。

关键词： YOLOv8   SPPFCSPC   BiFPN   WIOU   目标检测  

摘要： 针对光伏组串红外图像缺陷检测精度低的问题,提出了一种改进的YOLOv8检测模型。改进的YOLOv8检测模型使用SPPFCSPC结构优化原始的SPPF结构,使得模型有更好的检测精度;将颈部中的PAN-FPN结构使用BiFPN特征融合结构改进,以此来提升模型的学习效果,实现更好的特征融合;在边界框损失函数中引入WIOU损失函数,使得模型拥有更好的定位能力。试验结果表明,相较于原始的YOLOv8模型,文章提出的改进方法在均值平均精度(mAP)上提升了5.6%。

关键词： 机器视觉   芒果分拣   图像处理   品质分类  

摘要： 设计和实现一套基于机器视觉的芒果分拣系统,以提高芒果分拣效率和质量。通过图像采集、预处理、特征提取和品质分类等关键技术,结合现代图像处理算法和机器学习模型,对芒果的颜色、纹理、形状等特征进行分析,实现芒果品质的智能评估和自动分级。系统在实际测试中表现出色,达到了高准确率、高效率和良好稳定性的预期目标。研究表明,该系统能有效提升芒果分拣的自动化和智能化水平,为芒果产业的发展提供有力的技术支撑,具有广阔的应用前景。

关键词： 目标检测   YOLOv8   深度学习   风机叶片   表面损伤检测   双层路由注意力   EIoU  

摘要： 针对风机叶片维护成本高的问题,本文将目标检测技术用于检测风机叶片损伤,为精确定位损伤位置提供可行性方案,降低因停机检修带来的经济损失,保障风机的可靠运行。本文基于改进YOLOv8算法提出一种新颖的风机叶片损伤检测模型YOLOv8-BE。在骨干网络中结合双重路由注意力机制,在训练过程中提升特征图之间的关联度,提升检测的精度。采用EIoU损失函数代替CIoU损失函数,提高模型的定位能力。在风机叶片损伤数据集上,对比YOLOv8s网络,YOLOv8-BE的mAP值提升2.1%,精确率提升3.7%,召回率提升0.7%。与YOLOv3、YOLOv4和YOLOv5s等模型相比,本文提出的模型检测精度最高,mAP为90.7%,精确率为94%,召回率为84.6%。通过实例分析和比较,验证了本文方法的有效性和优越性。这些研究成果可应用于风机叶片损伤的检测,减少风机叶片维护成本,具有一定的研究价值。

关键词： 图像处理   m邻接点分支去除   热伸长量测量   非接触测量   刀具补偿  

摘要： 为解决数控铣床加工过程中出现的刀具热伸长问题,采用非接触测量方式对球头铣刀的轴向热伸长量进行测量计算。首先,通过相机捕获铣刀加工完成后的视觉数据,随后采用Matlab编程环境对捕获到的铣刀图像执行一系列的预处理步骤,以增强图像质量并便于后续分析。再对预处理后的图像进行边缘检测,得到铣刀的单像素边缘图像,同时利用细化法及m邻接点分支去除法得到刀具轴线;将铣刀边缘图像与轴线叠加,找到两组图像的交点,即刀具的刀尖点,通过对铣刀加工前、后刀尖点的坐标差计算,得到刀具的轴向伸长量;最后通过相机标定,计算出刀具刀尖点的轴向伸长量。该测量过程可实现对铣刀的加工变形量在机快速检测,测量结果可用于刀具补偿,对提高铣削加工精度和质量具有一定促进作用。

关键词： 图像处理   缺陷识别   边缘检测   轮廓拟合  

摘要： 核燃料元件焊缝中可能会出现气孔缺陷,严重影响产品的质量和安全性,为此设计了一种气孔缺陷检测方法,采用高斯滤波、形态学操作、边缘检测、轮廓拟合等方法提取了感兴趣区域,然后采用对比度拉伸、灰度值补偿、双边滤波、自适应阈值二值化等方法对检测图像进行识别。试验结果表明,所提方法实现了焊缝射线检测图像中气孔缺陷的识别,提高了缺陷检测的稳定性和准确性,同时也为处于明暗不均环境下的射线图像中的小尺寸近圆形等类似目标的检测提供了有效思路。