煤矿安全生产视频AI识别关键技术研究综述

煤矿安全生产视频分析与识别技术是保障我国煤矿智能化建设和煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。为及时对煤矿井下安全隐患进行实时监测和预警,视频AI(Artificial Intelligence,人工智能)识别关键技术已经成为煤矿安全生产领域的研究热点。阐述了我国煤矿智能化建设过程中安全监测与监控的发展现状,分析了当前矿井视频监控与安全隐患识别预警存在的效率低、响应慢、效果差等问题,结合计算机视觉、边缘计算、大数据处理、云服务、智能终端等先进技术手段、进行了煤矿安全生产视频AI识别的顶层设计,提出了煤矿“人-机-环”全域视频AI感知的“云-边-端”协同计算系统架构,构建了视频识别端节点传感器、边缘计算设备、视频识别场景云服务应用体系,明确了智能识别与预警联动控制响应机制,打通了“云-边-端”信息交互感知与联动控制数据链,实现了数据共享联动和预警协同。同时,围绕矿山“人-机-环”全域AI视觉信息智能感知和全息泛化景象平台的构建,梳理了矿井安全隐患视觉感知及识别预警的技术处理流程,归纳了AI识别过程中的各类预处理-增强-重建-检测-识别方法的优点和缺点,明确了煤矿安全生产视频AI识别关键技术发...     

基于类激活映射-注意力机制的图像描述方法

基于软注意力机制的图像描述算法,提出类激活映射-注意力机制的图像描述方法。利用类激活映射算法得到卷积特征包含定位以及更丰富的语义信息,使得卷积特征与图像描述具有更好的对应关系,解决卷积特征与图像描述的对齐问题,生成的自然语言描述能够尽可能完整的描述图像内容。选择双层长短时记忆网络改进注意力机制结构,使得新的注意力机制适合当前全局和局部信息的特征表示,能够选取合适的特征表示生成图像描述。试验结果表明,改进模型在诸多评价指标上优于软注意力机制等模型,其中在MSCOCO数据集上Bleu-4的评价指标相较于软注意力模型提高了16.8%。类激活映射机制可以解决图像空间信息与描述语义对齐的问题,使得生成的自然语言减少丢失关键信息,提高图像描述的准确性。     

数字视频监控中的远端摄像仪控制系统

以基于网络的数字视频监控为基础，论述了数字视频监控中远端摄像仪控制系统的工作原理、帧编码以及软件和硬件的实现方法。实际应用表明，系统具有操作灵活、误码率低的特点，可达到实时控制目的。     

基于MIMO技术的WMN MAC协议研究

分析了MIMO技术中由于通信链路间干扰导致网络吞吐量降低的问题,提出了一种基于多模多信道技术的改进MAC协议(MPRP-MAC),利用节点中的多个通信模块以及多个正交信道资源,使节点可以在无干扰的情况下实现接收与发送同时进行。实验结果表明,该技术可充分利用天线资源,有效提高系统容量。     

基于相关性得分的伪标签优化行人重识别

无监督域自适应行人重识别旨在将源域训练的识别能力泛化到目标域上,以减少对标签的依赖.目前基于聚类方法的网络,聚类过程中不可避免地会受到环境噪声的影响,降低网络原有识别性能.为了解决这一问题,提出一种基于相关性得分的伪标签优化行人重识别网络.首先,通过计算全局与局部特征间前k个相似样本集合的相关性得分,找到两类特征直接可靠的关联性,从而提取已有伪标签优化方法所忽略的局部细粒度特征;然后,利用得分对局部伪标签进行优化处理,降低网络对与行人无关局部特征的关注;最后,依赖于相关性得分,利用优化后局部伪标签的预测结果对全局伪标签进行细化,缓解聚类过程中噪声的同时也细化了行人的特征完整表示.与近年无监督域自适应行人重识别方法相比,所提出网络在DukeMTMC-ReID、Market1501和MSMT17三个公开数据集上的实验结果表现优异,验证了所提出网络的有效性.     

基于双层路由注意力机制的煤粒粒度定量分析

煤粒粒度分布特征与煤中甲烷气体传播规律的分析密切相关。目前,基于图像分割的煤粒粒度分析方法已成为获取煤粒粒度的主流方案之一,但存在上下文信息丢失、煤粒特征融合不当造成煤粒漏分割和过分割等问题。针对上述问题,设计了一种基于双层路由注意力机制（BRA）的煤粒粒度分析模型。在残差U型网络ResNet-UNet中嵌入BRA模块,得到B-ResUNet网络模型：为减少在煤粒分割过程中出现的漏分割问题,在ResNet-UNet网络的上采样前添加BRA模块,使网络根据上一层的特征调整当前特征层的重要性,增强特征的表达能力,提高长距离信息的传递能力;为减少在煤粒分割过程中出现的过分割问题,在ResNet-UNet网络的特征拼接模块后添加BRA模块,通过动态选择和聚合重要特征,实现更有效的特征融合。对分割出的煤粒进行特征信息提取,针对实验分析中采用的煤粒数据集的煤粒粒度与细胞大小相当,为精确表征煤粒粒度,采用等效圆粒径获取煤粒粒度及粒度分布。实验结果表明：(1) B-ResUNet网络模型的准确率、平均交并比、召回率较ResNet-UNet基础网络分别提高了0.6%,14.3%,35.9%,准确率达99...     

基于H.264的远程视频监控系统的设计与实现

采用高性能的H.264视频编码标准,设计开发了一套远程视频监控系统,实现了视音频实时编码同步,及1～24路视频图像的压缩、显示、存储、回放、网络监控等功能.并对该系统进行了分析和测试.     

预应力混凝土自锚式悬索桥吊索张拉施工分析

自锚式悬索桥将主缆锚固于加劲梁自身,除去了庞大的锚碇,可以避免不良地基的限制,扩大了中小跨径悬索桥的适用范围。同时,主缆对加劲主梁提供了强大的预压力,这样主梁可以采用钢筋混凝土,充分发挥混凝土材料的抗压性能,和钢主梁相比降低了工程造价和维护费用。     

AOI技术中Mark点定位算法的研究

提出了一种新的检测圆心的方法,可有效识别圆形Mark并准确计算其在PCB板中的位置.该方法中,首先将摄像机采集到的图像灰度化,利用Otsu算法计算阈值并将图像二值化,提取轮廓后用改进的Hough变换计算圆心的位置.实验结果表明,该算法具有定位精确快速,抗噪性能良好等优点.     

矿井多媒体综合业务数字网关键技术的研究

首次提出矿井多媒体综合业务数字网的实施方案及其基本要求 ,对矿井多媒体综合业务数字网络系统的结构模型及其关键技术进行了深入的研究 ,讨论了其基本原理及功能 ,并研究与设计了矿用本安型网络智能分站、矿用隔爆兼本安型网络交换机、矿用本安型网络视频服务器、矿用本安型IP网络电话