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1. 基于改进U-Net的水草图像分割方法

吴奇文, 王建华, 郑翔, 冯居, 姜洪岩, 王昱博

《计算机应用》唯一官方网站 2022, 42 (10): 3177-3183. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2021091614

摘要（344）

HTML （17）

PDF （2407KB）（89）

无人艇（USV）在河道水面作业过程中，水草会缠绕推进器，这是整个业界应用都遇到的困扰。针对水面图像中水草分布的全局性、分散性以及边缘和纹理的复杂性，对U-Net进行改进并用于对图像所有的像素进行分类，以减少网络特征信息的丢失，并加强全局和局部特征的提取，从而提高分割性能。首先，采集多地多时段水草图像数据，制作了一个比较全面的水草语义分割数据集；其次，提出在U-Net中引入三个尺度的图像输入，从而使得网络对特征进行充分提取，并引进三种上采样图像的损失函数来平衡三种尺度的输入图像带来的总体损失；此外，还提出了一种混合注意力模块并引入到网络中，其包含空洞卷积和通道注意增强两个分支；最后，在新构建的水草数据集上对所提网络进行验证。实验结果显示，所提方法的准确率、均交并比（mIoU）和平均像素精度（mPA）值分别可达96.8%、91.22%和95.29%，与U-Net（VGG16）分割方法相比，分别提高了4.62个百分点、3.87个百分点和3.12个百分点。所提方法可应用于水面无人艇对水草的检测，并进行相应的路径规划来实现水草避让。

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2. 考虑机床折旧的柔性作业车间绿色调度算法

王建华, 潘宇杰, 孙瑞

计算机应用 2020, 40 (1): 43-49. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2019061058

摘要（340）

PDF （997KB）（297）

针对具有机器柔性和机床折旧特性的柔性作业车间调度问题（FJSP），为了降低生产过程的能耗，建立了以最大完工时间和能耗加权的和最小为优化目标的数学模型，并提出了一种改进遗传算法（IGA）。首先，根据遗传算法（GA）随机性强的特点，引入正交试验的均衡分散原则生成初始种群，用于提高在全局范围的搜索性能；然后，为了克服交叉操作后的基因冲突，采用三维实数的编码方式并结合双个体算术交叉用于染色体交叉，减少了冲突检测步骤，提高了求解速度；最后，在变异操作阶段采用了动态步长的方式进行基因变异，保证了全局范围内的局部搜索能力。通过对8个Brandimarte算例进行仿真测试，并与近年来3个改进启发式算法进行对比，计算结果表明该算法求解FJSP的有效性和可行性。

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3. 基于深度卷积神经网络的物体识别算法

黄斌, 卢金金, 王建华, 吴星明, 陈伟海

计算机应用 2016, 36 (12): 3333-3340. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2016.12.3333

摘要（885）

PDF （1436KB）（1303）

针对传统物体识别算法中人工设计出来的特征易受物体形态多样性、光照和背景的影响，提出了一种基于深度卷神经网络的物体识别算法。该算法基于NYU Depth V2场景数据库，首先将单通道深度信息转换为三通道；再用训练集中的彩色图片和转换后的三通道深度图片分别微调两个深度卷积神经网络模型；然后用训练好的模型对重采样训练集中的彩色和深度图片提取模型第一个全连接层的特征，并将两种模态的特征串联起来，训练线性支持向量机（LinSVM）；最后将所提算法应用到场景理解任务中的超像素特征提取。所提方法在测试集上的物体分类准确度可达到91.4%，比SAE-RNN方法提高4.1个百分点。实验结果表明所提方法可提取彩色和深度图片高层特征，有效提高物体分类准确度。

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4. 敏捷供应链静态调度模型及其贪婪算法

王建华李南郭慧

计算机应用 2010, 30 (3): 846-849.

摘要（1292）

PDF （651KB）（1011）

针对确定性市场需求下的敏捷供应链(ASC)调度具有批量和时间双重约束的问题，根据供应层级关系建立多级供应链结构模型(SCSM)，在此基础上设计调度问题的线性规划(LP)模型及其两阶段求解算法：第一阶段的最短响应时间调度贪婪算法判定供应链系统对需求批量和时间约束满足与否；第二阶段的精益调度贪婪算法求解以最小化供应链库存成本为目标的最优调度方案。最后通过算例验证了模型和算法的实用性和有效性。