基于深度图像的机场道面裂缝自动检测算法

为了实现强噪声、弱光照、低对比度条件下的机场道面细小裂缝检测, 设计了基于深度图像的机场道面裂缝检测算法; 将采集到的深度图像划分成多个网格, 并对每个网格进行扩充, 获得了局部道面区域; 针对每个网格区域, 基于随机抽样一致算法进行局部三次曲面构建和优化估计; 在此基础上, 在全局尺度下融合全部网格区域的曲面模型, 生成整个图像采集区域道面的全局曲面模型; 利用全局曲面模型与原始深度图像之间的差值图像, 采用自适应阈值方法分割出候选裂缝像素, 并利用裂缝的像素总数、长度以及长宽比等多种形态学约束筛选候选裂缝像素, 去除错误的候选裂缝像素, 从而获得了最终的裂缝检测结果; 在机场道面深度图像数据集上进行了试验, 以人工标注结果作为真实值, 以准确率、召回率以及F值作为量化评估指标, 将提出的算法分别与4种有代表性的传统算法进行了对比。试验结果表明: 传统算法能够取得的最高准确率、召回率以及F值分别为77.05%、41.02%和50.02%, 提出的算法在准确率、召回率和F值3个指标上均有明显优势, 其均值分别为91.20%、97.99%和94.12%;提出的算法能够在分辨率为1 984像素×2 000像素的深度图像上检测出最小宽度为3 mm、最小长度为10 cm的裂缝, 实现了在复杂机场道面场景中识别细小裂缝的目标。      

基于深度学习的海上目标快速检测方法

在智能海洋船艇自主导航和避障过程中，对周边环境的感知能力非常重要。本文针对智能船艇对环境感知的速度和精度需求，提出了基于深度学习的海上目标快速检测方法，并构建了以船舶、浮标和岛屿为检测目标的海上目标数据集。本方法通过提取目标图像不同尺度特征语义信息，应用多框检测器实现对目标的分类和定位，采用非极大值抑制算法筛选最优结果，实现了海上目标快速高精度检测。实验结果表明，本方法在自建数据集上取得了83.3%的识别正确率，单帧耗时9.8ms, 在相同实验条件下，正确率和单帧耗时均优于现有同类快速目标检测方法，证明了该方法可以满足智能船艇对环境感知的速度和精度需求。     

强力推进智慧城市轨道交通建设

随着我国城市化率的不断提升,特大城市、大城市的数量快速增加,建设与智慧社会相匹配的智慧城市轨道交通(以下简称"城轨")已成为推进交通强国建设的一项重要任务。建设智慧城轨的战略指向是:在自主创新基础上,大力应用数字化、智能化、网络化等新技术革命成果,使之与城轨深度融合,推进城轨信息化,大力发展智能系统、建设智慧城轨。经多次讨论并反复征求领导和专家意见后,《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》(以下简称《纲要》)已于2020年3月12日以中城轨[2020]10号文件正式颁布实施。     

近水面低航速下潜航器深度自抗扰控制

深度控制是潜航器运动控制重要组成部分。在近水面航行时,潜航器受波浪力的扰动,二阶波浪力将使潜航器难以保持深度。同时,低航速状态下,水平舵受航速影响舵效大幅降低,本文基于自抗扰控制技术(ADRC)设计了潜航器深度控制器,通过扩张状态观测器(ESO)观测扰动并及时进行补偿。仿真与水池实验表明,相较于传统PID方法,该控制器使得潜航器具有更好的深度控制效果。     

基于深度可分离卷积的多目标追踪神经网络研究

提出一种在线的多目标追踪方法,通过指定所需追踪的目标,结合人工智能强大特征提取能力,可以实时的追踪该目标的位置.在传统神经网络的追踪算法中,引入了深度可分离卷积,利用其强大时序特征提取能力,使该网络在各种不同光照、不同角度的情况下,推理前后数帧之间的关系,得到稳定的追踪区域.除此之外,利用深度可分离卷积与改进后的卷积层相连接,使其拥有了多目标追踪能力的同时,依然满足实时处理能力.在公开数据机上VOT-2016测试结果显示,与现有追踪方法相比,该方法不仅在准确度,EAO的表现出色,而且保持了不错的处理速度.通过该方法可以有效地统计地铁站OD流,或追踪指定人物的移动轨迹等,满足在交通以及安防领域的需求.     

基于3D卷积神经网络的高铁轨道质量指数预测方法

轨道质量指数（TQI，Track Quality Index）是反映高铁整体线路质量状态的重要指标，分析TQI数据的变化规律能够对高铁线路养护维修提供重要指导和参考依据。为提高TQI数据预测的准确性，提出了一种多项特征数据的3D卷积神经网络模型，分析了TQI数据特征，抽取时间、空间、检测项数据并形成三维特征数据集，基于3D卷积神经网络算法，构建8层TQI预测模型，并从初始化参数、学习速率、激活函数、损失函数、Dropout方法等角度对模型进行优化，并利用某高铁线检测数据进行试验验证。结果表明，3D卷积神经网络模型可较好的预测高铁线路状态变化趋势，且对比于BP神经网络和2D卷积神经网络方法，平均绝对误差分别降低了41.48%、26.32%，均方差分别降低了65.42%、39.93%，证明了该方法的准确性与有效性，对于预测TQI与制定高铁线路养护维修计划具有实用价值。     

通泰桥沥青路面车辙探讨

以张家口通泰大桥钢桥面铺装体系为研究对象,对影响沥青路面车辙的主要因素进行分析,探讨各种因素与车辙深度之间的关系,并对通泰大桥的车辙进行了计算,有关方法可以为国内类似桥梁的沥青混凝土铺装设计提供参考.