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基于空间信息聚合的遮挡目标抓取位姿检测
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作者 陈仁祥 邱天然 +2 位作者 杨黎霞 张芷僮 夏亮 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期2792-2802,共11页
针对机器人依靠视觉抓取时对遮挡目标抓取位姿检测准确率低的问题,提出基于空间信息聚合的遮挡目标抓取位姿检测方法。遮挡导致目标在相机视野中的本征特征改变,影响目标位置信息与形状结构特征。首先,使用坐标卷积代替传统卷积的方式... 针对机器人依靠视觉抓取时对遮挡目标抓取位姿检测准确率低的问题,提出基于空间信息聚合的遮挡目标抓取位姿检测方法。遮挡导致目标在相机视野中的本征特征改变,影响目标位置信息与形状结构特征。首先,使用坐标卷积代替传统卷积的方式进行特征提取,在输入特征图后新增坐标通道来提升网络对位置信息感知能力;其次,设计空间信息聚合模块,其采用并行结构增大局部感受野并沿空间方向对通道进行编码获取多尺度空间信息,再通过非线性拟合方式将信息聚合,使模型更好理解目标结构和形状;最后,抓取位姿检测网络输出抓取的质量、角度和宽度,并计算最佳抓取位置以建立最优抓取矩形框。在Cornell Grasping数据集、自建遮挡数据集、Jacquard数据集验证,检测准确率分别达到98.9%,94.7%,96.0%,在实验平台对目标的100次真实抓取实验中,成功率为93%。所提方法在三个数据集上均取得了最高检测准确率,且在实际场景中检测效果更优。 展开更多
关键词 抓取位姿检测 遮挡目标 空间信息聚合 坐标卷积
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改进YOLOv7的服务机器人密集遮挡目标识别
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作者 陈仁祥 邱天然 +3 位作者 杨黎霞 余腾伟 贾飞 陈才 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1595-1605,共11页
针对服务机器人视觉抓取时待识别目标存在密集遮挡导致识别效果差的问题,提出改进YOLOv7的服务机器人密集遮挡目标识别方法。首先,为改善密集遮挡目标特征信息丢失导致识别困难的问题,使用深度过参数化卷积构建深度过参数化高效聚合网络... 针对服务机器人视觉抓取时待识别目标存在密集遮挡导致识别效果差的问题,提出改进YOLOv7的服务机器人密集遮挡目标识别方法。首先,为改善密集遮挡目标特征信息丢失导致识别困难的问题,使用深度过参数化卷积构建深度过参数化高效聚合网络,利用不同卷积核对每个通道进行运算,增强网络感知能力,使网络关注目标未遮挡区域特征;其次,为抑制密集遮挡目标边界不易区分对识别造成的影响,将坐标注意力机制嵌入主干网络中,使网络获取目标位置信息并更好地关注特征图中的重要区域,增强网络特征提取能力;最后,使用Ghost网络进行轻量化改进,减少计算量并降低模型内存占用。在自建数据集与公共数据集分别对模型进行对比实验,实验结果表明,改进后模型mAP分别达到92.9%,87.8%。本文模型在降低内存占用的同时,识别精度和识别效率提升,整体性能更优。 展开更多
关键词 密集遮挡 改进YOLOv7 服务机器人 目标识别
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基于结构重参数化和注意力机制的复杂背景下手势识别
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作者 杨黎霞 夏天 +2 位作者 陈仁祥 张晓 邱天然 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2023年第12期201-209,共9页
针对复杂背景下手势图像受到干扰较多而导致的手势识别准确率低、识别速度慢问题,提出一种基于结构重参数化和注意力机制的复杂背景下手势识别算法RepSEHGR(re-parameter squeeze-expand hand gesture recognition)。通过使用结构重参... 针对复杂背景下手势图像受到干扰较多而导致的手势识别准确率低、识别速度慢问题,提出一种基于结构重参数化和注意力机制的复杂背景下手势识别算法RepSEHGR(re-parameter squeeze-expand hand gesture recognition)。通过使用结构重参数化方法,将其应用到残差结构中,在部署阶段去除多余分支结构,提升算法识别速度;同时嵌入通道注意力机制模块,利用其为不同通道特征加权的特点使算法关注手势特征,减少复杂背景干扰;使用cutout与仿射变换2种数据增强方法训练算法,抑制复杂背景噪声输入并增强数据,减少过拟合的同时提升算法健壮性。在一个复杂背景手势数据集上进行对比实验,结果显示:识别精度达到99.9%,识别速度达到200 fps,证明了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 手势识别 注意力机制 复杂背景 结构重参数化 数据增强
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高温铝液液面自动控制系统设计及应用
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作者 陈仁祥 邱天然 +1 位作者 刘建刚 潘流平 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2023年第8期92-98,共7页
为保证铝板铸造机的进料流量稳定和产出铝板质量,需将高温铝液液面保持稳定,为此设计出一套自动控制高温铝液液面高度的系统。根据生产流程,设计高温铝液流量控制装置机械结构和基于PLC的控制系统,并提出自适应神经模糊推理系统PID(ANFI... 为保证铝板铸造机的进料流量稳定和产出铝板质量,需将高温铝液液面保持稳定,为此设计出一套自动控制高温铝液液面高度的系统。根据生产流程,设计高温铝液流量控制装置机械结构和基于PLC的控制系统,并提出自适应神经模糊推理系统PID(ANFIS-PID)控制策略,进行了Matlab/Simulink仿真测试与现场测试。与传统PID控制、自抗扰控制分别进行对比,结果显示:ANFIS-PID策略控制时的超调量最小,上升时间与调节时间最短,能更好地调节高温铝液液面;系统配有组态屏人机交互系统,使操作更加人性化;并具有断电保护功能,提高了生产的安全性和经济性,并且更容易投入生产使用。 展开更多
关键词 高温铝液 PLC控制 自适应神经模糊推理系统 MATLAB
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全球气体膜分离技术的研究和应用趋势——基于近20年SCI论文和专利的分析 被引量:10
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作者 邱天然 况彩菱 +3 位作者 郑祥 沈志鹏 王晋琳 蔡木林 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2299-2308,共10页
为把握整体气体膜分离产业研究和创新状况,在Web of Knowledge(WOK)平台的Web of Science&#174;数据库和Derwent(德温特)专利数据库检索了有关气体膜分离技术的文献,并采用文献计量学的方法进行分析。结果表明,1995—2014年全球相... 为把握整体气体膜分离产业研究和创新状况,在Web of Knowledge(WOK)平台的Web of Science&#174;数据库和Derwent(德温特)专利数据库检索了有关气体膜分离技术的文献,并采用文献计量学的方法进行分析。结果表明,1995—2014年全球相关论文共2972篇,专利4266项。气体膜分离技术现处于研究的成长期,已形成核心作者群。气体膜分离材料的研究热点为混合基质膜、沸石膜和炭膜,但工业化应用以传统有机高分子材料为主,气体膜分离技术主要的研究和应用领域为氢回收、空分和脱碳。美国和日本的研究和应用优势较明显,我国气体膜分离的研发主体为高校和科研院所,尽管发文量位居世界第二,但科研质量和国际影响力仍需提高,科研成果转化率不高。预计未来气体膜分离的研究重点会在沸石膜和炭膜等新型膜材料的空间结构的设计合成和碳捕获的技术应用上,渗透汽化膜的应用和挥发性有机物(VOCs)分离也是未来的研究方向。 展开更多
关键词 文献计量学 气体 分离 研究型论文 专利
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膜技术在沼气纯化中的应用:现状与未来 被引量:6
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作者 邱天然 王曼娜 +2 位作者 王学军 陈晨 郑祥 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期113-120,共8页
沼气纯化替代天然气将是缓解能源短缺、弥补天然气需求缺口的重要途径.2005~2014年,处理量超过100m3/h(在标准状态下,全文同)的膜法沼气纯化厂从4座增长至73座,总规模从13 800m3/h扩大至127 000m3/h.目前膜法沼气纯化厂多集中在欧美地... 沼气纯化替代天然气将是缓解能源短缺、弥补天然气需求缺口的重要途径.2005~2014年,处理量超过100m3/h(在标准状态下,全文同)的膜法沼气纯化厂从4座增长至73座,总规模从13 800m3/h扩大至127 000m3/h.目前膜法沼气纯化厂多集中在欧美地区,主要使用聚酰亚胺(PI)、醋酸纤维膜(CA)和聚砜膜(PSf),其CO2渗透速率在2~80GPU[标准状况下,1GPU=7.5×10-10 cm3/(cm2·s·Pa)],CO2/CH4选择性在16~100之间.沼气纯化以二级和二段膜分离系统为主,操作压力在0.5~3.0 MPa之间,产气甲烷纯度和甲烷回收率均可达到98%以上.新型膜材料的研发、耦合工艺以及多杂质的同步脱除工艺的应用将是沼气纯化未来的发展趋势. 展开更多
关键词 气体膜分离 沼气纯化 单级/多级膜分离系统 新型膜材料 耦合工艺
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反渗透膜在我国钢铁行业的应用 被引量:3
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作者 肖庆聪 郁达伟 +1 位作者 郑祥 邱天然 《水工业市场》 2011年第8期72-76,共5页
随着国家对钢铁行业节水减排要求的提高,反渗透膜技术在钢铁行业的应用获得了较快发展。通过文献调研、公开资料、电话调查等方式统计了我国钢铁行业水量、水质数据以及反渗透技术在我国钢铁行业的应用案例,明晰了钢铁废水水量、水质特... 随着国家对钢铁行业节水减排要求的提高,反渗透膜技术在钢铁行业的应用获得了较快发展。通过文献调研、公开资料、电话调查等方式统计了我国钢铁行业水量、水质数据以及反渗透技术在我国钢铁行业的应用案例,明晰了钢铁废水水量、水质特征。在此基础上,从应用规模、地区分布、水源、工艺及回用类型等方面,分析了反渗透膜技术在我国钢铁行业的应用特征;从应用潜力、多水源-分质供水工艺集成、废水零排放模式探索三方面展望了反渗透膜技术在我国钢铁行业的应用前景。 展开更多
关键词 反渗透 膜技术 钢铁 应用
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膜法沼气纯化系统的技术经济分析
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作者 邱天然 沈志鹏 +3 位作者 王晋琳 程荣 石磊 郑祥 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期157-159,161,共4页
针对我国主要的10万t污水处理厂100 m^3/h的沼气,利用Matlab进行了二段膜法纯化系统的设计,并用运行生产能力指数法进行了技术经济分析。结果表明,100 m^3/h的二段膜法沼气纯化系统总投资费用为84.9万元,年运行费用为34.8万元,单位处理... 针对我国主要的10万t污水处理厂100 m^3/h的沼气,利用Matlab进行了二段膜法纯化系统的设计,并用运行生产能力指数法进行了技术经济分析。结果表明,100 m^3/h的二段膜法沼气纯化系统总投资费用为84.9万元,年运行费用为34.8万元,单位处理能力投资为8 500元/(m^3·h),单位沼气处理成本为0.35元/m^3。膜组件和压缩机费用为最主要的投资成本,压缩机电耗为最主要的运行成本。处理规模从100 m^3/h提高到1 000 m^3/h时,膜系统的单位处理能力投资和单位处理成本均显著下降。操作压力增高,膜使用面积显著降低,但压缩机费用增大,功耗增加。 展开更多
关键词 二段膜分离系统 沼气纯化 回流量 膜面积
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