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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
任鹏 李云 吕新荣
为实现大幅面的浒苔区域检测,设计了一种基于生成对抗网络(GAN)的检测实验方案。为增强浒苔信息和去除陆地干扰,首先,通过使用归一化植被指数(NDVI)和海陆分离来对MODIS浒苔图像进行预处理。其次,通过最小化f散度进行对抗训练GAN中的生成器和判别器。最后,通过对抗训练,实现生成检测图像和解译图像之间的差异最小化,建立检测模型以实现自动生成任意一幅MODIS浒苔图像的检测实验结果。实际的MODIS数据证明,该实验方案能准确地实现大幅面的浒苔区域检测。
关键词：
浒苔检测 NDVI 海陆分离 GAN
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
谭祺瑞 路海明 卢增祥
光栅立体画广泛应用于户外大型广告、巨幅海报及舞台背景墙。针对目前光栅立体画视点数少、立体感弱、视点串扰等问题,提出了基于柱镜光栅的超多视点大幅面立体画设计方法。根据人眼的视觉原理和柱镜的光传输特性,推导了柱镜厚度、曲率半径、光栅节距等参数的计算公式。设计了满足观看距离6m、观看区域3m、视点数59个的柱镜光栅。利用光学设计软件LightTools模拟了该系统的视点分布,视点宽度为50mm,小于正常成年人眼瞳距。设计了圆弧形柱镜光栅减小视点串扰,视点串扰值为11.7%～15.8%。对模拟结果进行了实验验证,结果表明所设计的超多视点大幅面立体画满足自由立体观看的要求。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
罗偲 吴吉花 孙士新 李凯扬 任鹏
为了提高水下透明生物的检测精度，在图像预处理方面，提出用事件相机转化得到的事件帧与RGB帧进行图像的像素级融合，以便加强水下透明生物的边缘特征。在检测方面，提出用改进的YOLOX算法进行水下透明生物检测，改进内容包括：添加自适应空间特征融合模块进行加权融合，充分利用不同尺度之间的特征；使用Focal loss函数，缓解数据集中类别不均衡问题；使用α-iou函数进行更准确的边界框回归，提高定位的准确率。实验结果表明，与传统的YOLOX算法相比，本文提出的算法的mAP提高了2.58%，与Faster R-CNN、SSD等算法相比也有较大提升，证明了本文改进YOLOX算法的有效性与优越性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
任鹏 温春苗 常来宾 陈子维 吕新荣
从监控视频中提取车道，在城市规划、道路安全等方面发挥着重要作用。受限于大样本集训练，深度学习方法对未经训练的数据提取精度不高。Graph-Cut（图割）算法具有较好的车道分割效果，但需手动指定车道和背景区域。针对上述问题，设计了无须手工干预的车道提取实验方案：(1)利用YOLOv5检测视频中的车辆，得到它们在每帧的坐标信息；(2)将坐标信息拟合成运动轨迹，用来初始化图割算法；(3)基于图割算法指定车道和背景区域，实现车道区域的自动提取。多场景实验结果表明，该方案可有效地自动提取出场景中的车道区域。
关键词：
车辆检测 轨迹信息 图割 车道自动提取
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
罗晓清 王培睿 张战成 吴小俊
该文采用PredRNN技术设计了蓝藻时空序列预测系统综合实验，可为湖泊蓝藻治理提供有效参考。实验利用Python语言，在PredRNN算法基础上，构建蓝藻时空序列预测系统。整个实验方案包括蓝藻图像预处理、时空特征提取、时空特征学习、时空预测网络参数优化、模型性能定量评价、模型性能定性评价和蓝藻预测结果彩色化等阶段，并通过对比实验说明了PredRNN算法用于蓝藻时空序列预测的可行性和实用性。该实验方案的设计，可帮助学生熟练掌握Python编程技能，有利于提升学生对图像处理与计算机视觉知识的综合应用能力，实现计算机视觉课程教学理论至实践的延伸，强化教学与科研的有机结合，提升学生的科研素养，促进计算机视觉课程的建设。
[期刊] 城市发展研究
[作者]
蒋瑞 储征伟
城市排水管道健康状况检测与评估是城市安全监管的重要内容之一。因此，排水管道检测和评估报告本身的真实性、准确性、科学性显得尤为重要。本文详细介绍了城市排水管道检测和评估内外业流程一体化方案的设计，具体从四个方面进行阐述：一是资源配置及方案设计依据的选择；二是外业现场作业流程的设计；三是内业作业流程的设计；四是排水管道检测和评估报告内容纲要的设计。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵媛媛 雷建锋
在过去几十年中，Micro CT已成为评估小动物骨骼微结构的金标准。然而Micro CT得到的定量指标会受到很多因素影响，如成像参数、重建像素大小和图像分割阈值等。为了提高相关实验准确性和可重复性，以及在各个研究间进行更可靠的比较，结合小鼠离体股骨的MicroCT实验，设计不同通量的标本及组合方案来验证骨微结构测量结果是否受其影响。结果表明，标本通量及组合方式的不同对骨微结构指标测量没有产生显著性影响，但高通量扫描会降低输出图像的质量，可能会减弱组间差异的检测能力，仍需注意其产生的影响。因此在确定实验方案前需探讨标本通量对实验结果是否产生影响，或者在整个研究中保持标本通量和标本摆放方式的一致性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周乔君 项伟楷 李新良 陈耀 曹松晓
大尺寸运动目标细小缺陷检测是计算机视觉检测领域的难点。该文设计了一种基于线阵相机的扁管表面划痕在线检测实验平台，使用三次Bezier曲线拟合的划痕检测算法对运动状态下的扁管进行检测。实验结果表明：该方法可以在复杂、不确定的背景噪声下检测划痕，满足工业现场的自动化检测需求。此外，实验平台集成了运动控制、图像处理等技术，可以作为一个综合性的计算机视觉实验平台，帮助学生深入学习视觉检测原理，提高创新实践能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
余萍 韩东升 李然 李星蓉 贾惠彬
通信电子电路是电子信息类专业的基础课程,实践性很强。课程组针对本课程传统实验教学中学生被动按步骤实验、主动性不强的问题,设计了案例式模块化实验方案。以无线收发系统各功能模块电路案例为例,对案例式实验教学进行了探索,引导学生根据实验任务、运用课程知识自行设计实验方案和步骤,分析解决实际问题,以期提高教学效果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张立军 王杭 李科伟 刘德昊 张强 马哲 李明 张伟健 殷晓康
裂纹故障是影响生产生活和设备安全运行的一大因素，裂纹检测实验对于检测技术应用和裂纹故障信息获取具有重要意义，但领域内缺乏对检测实验的系统性归纳与剖析。该文对当前代表性的裂纹检测实验方法进行了分类比较，针对裂纹信息介绍了定位、形貌和深度的检测实验，从先进传感器、数据处理与机器学习应用等3个方面探究了裂纹检测实验方法进展。最后根据国内外裂纹检测实验的研究现状，提出了在裂纹扩展方向检测、误报漏报及实验与实际工况贴近程度方面所面临的挑战，并从实时动态、远程无线和多故障耦合检测等方面进行了展望，为今后裂纹检测实验方法的研究与发展提供了参考。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨哲 卜子渝
目标检测是计算机视觉实践课程中重要的实验项目，尤其是小目标检测是该领域的难点。针对实验中常用的SSD模型存在的小目标检测能力不足等问题，提出采用特征图融合的方法改进特征金字塔的结构。在不改变特征图通道数的前提下，对底层特征图通过上采样和卷积操作，增强细节信息的表征能力，构成新的特征金字塔进行训练和预测。在VOC数据集上的测试结果表明：相较于SSD模型，改进模型对不同大小目标的检测精度都有提升，小目标的检测精度提升一倍以上，并且改善了SSD模型存在的漏检和误检问题。通过模型的优化和对比，加深了学生对目标检测原理的理解，提高了学生解决实际问题的能力，促进了计算机视觉实践课程的建设。
关键词：
计算机视觉 实验设计 目标检测 特征融合
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
苗永春 何建安 李迎松
针对数字图像处理课程存在理论高度抽象、缺少实践应用案例等问题，设计了一个病媒图像检测实验。该实验采用YOLOv5多目标检测深度框架，训练图像检测模型；对模型进行量化，移植到Android端检测系统，通过相册、拍照和摄像采集图像，调用模型检测。实验结果表明，该检测模型具有很好的性能，平均精度均值达96.9%，可满足实际工程需求。通过该实验，能够加深学生对深度学习检测模型移植的理解，锻炼运用深度学习网络解决实际工程问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
覃晖 耿铁锁 谭岩斌 王骞
设计了跨孔雷达检测地下结构缺陷的实验系统,由地下连续墙模型和跨孔雷达系统2部分组成。内置缺陷的地下连续墙模型为钢筋混凝土结构,尺寸5.0 m×3.0 m×4.0 m,为跨孔雷达检测提供测试条件。跨孔雷达系统硬件部分采用步进频率体制,包括网络分析仪、控制主机以及收发天线等部分;软件系统可实现数据采集、显示和储存等功能。实验测试表明,该系统实现了跨孔雷达对地下结构内部缺陷的准确检测,创新性强,有助于激发学生的科研兴趣和探索精神。
关键词：
地下结构 无损检测 跨孔雷达 实验教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
高宏岩 马骏 朱林海
给出了自动化专业创新实验案例——基于单片机的车位检测实验系统设计。对实验系统的地磁检测部分、基站部分、网络服务器、用户客户端等进行了硬件和软件设计。实验结果表明,该实验系统能够实现车位状态的检测、车位状态信息的无线传输和网络服务器对停车场的实时监控。通过该实验系统设计,不仅使学生掌握电子、单片机、通信等技术,也使学生的实践能力和创新能力得到提升。
关键词：
车位检测 创新实验 单片机 无线传输
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张丽丽 陈真 刘雨轩 蔡健楠
印刷电路板（PCB）检测方法对于确保产品正常工作至关重要。该文针对传统的人工检测方法易存在漏检、误检等问题，采用深度学习方法对PCB缺陷进行检测，并搭建了基于ZYNQ的硬件实现平台；采用软硬件协同设计方法，使用FPGA对算法进行了硬件加速，其中包括采用了YOLOv3-SPP网络模型，并对该结构进行了优化，使其适用于ZYNQ端的部署。在搭建硬件平台时，首先通过Vivado配置硬件基本信息，然后使用Peta Linux创建Linux系统，在Vitis中调用该系统并添加DPU IP核，最后在ZYNQ的PS端采用多线程思想编写Python程序，实现PCB缺陷的检测。实验结果显示，该系统对各类型PCB缺陷的检测精度均在0.95以上，检测精度平均值（m AP）为0.97。
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