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基于卷积网络轻量化的输电通道安全监测技术研究

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基于卷积网络轻量化的输电通道安全监测技术研究

作者：张君驰北京化工大学

学位级别：硕士

输电通道安全监测在日益依赖电力的现代社会成为一个重要的课题。由于室外环境地形复杂,天气恶劣,输电线路部件很容易被损坏。一旦某一地区的电力线路受损,可能会导致超区域停电。输电通道安全监测面临着几个具有挑战性的问题,如广泛的... 详细信息

输电通道安全监测在日益依赖电力的现代社会成为一个重要的课题。由于室外环境地形复杂,天气恶劣,输电线路部件很容易被损坏。一旦某一地区的电力线路受损,可能会导致超区域停电。输电通道安全监测面临着几个具有挑战性的问题,如广泛的区域、多样的组件和复杂的自然环境。传统的巡检方法成本高、风险高、效率低且操作时间冗长。卷积神经网络的突破,使计算机视觉领域的应用研究在此方向取得了更准确、更快速的成果。而R-CNN、YOLO、SSD等算法普遍具有较高的计算复杂性和较大的模型体积,无法充分满足输电通道安全监测中计算能力、存储空间、功耗等资源受限场合的应用需求。随着小型且高效的卷积神经网络模型越来越受到关注,模型轻量化研究取得重大进展。现有Mobile Net系列、Shuffle Net系列等具有代表性的轻量化网络利用逐通道卷积或组卷积来提取空间特征减少FLOPs(浮点运算量)的过程中,算子经常会受到内存访问增加的副作用的影响,推理速度提升较小;Faster Net利用部分卷积来提取空间特征提升速度的过程中,精度下降较多难以应用。本文针对输电线路隐患监测任务,从计算效率、边缘设备部署两方面对卷积神经网络轻量化进行研究。一方面,对卷积神经网络模型提速,使其符合输电通道实时检测的需求,同时缓解速度提升带来的精度下降。另一方面针对边缘设备部署调整轻量化模型,在算力和存储空间有限的情况下降低模型的功耗并减小模型占用空间。本文的主要贡献如下:1、针对输电通道隐患检测任务中,现有卷积神经网络模型计算量与参数量较大,轻量化后精度损失过多的问题,本文提出部分幻影卷积PGConv算法。该算法的核心思想是对输入特征图的一半进行幻影卷积,在整体降低计算量与参数量的同时缓解精度下降。2、针对边缘检测设备算力低、模型部署后检测速度慢的问题,本文在部分幻影卷积的基础上进一步设计PGBlock与PGC3结构。PGBlock使用拼接的特征融合方式减少内存访问,而PGC3调整输入输出通道降低参数量,它们有效地提升模型检测速度并降低功耗,进一步减少存储空间占用。3、本文将所提出的基于卷积网络轻量化的卷积算法与模块结构用于修改YOLOv5s网络,在输电通道隐患数据集和VOC数据集上分别进行训练与评估。其中相对于卷积模型YOLOv5s,本文方法平均准确率提高,模型尺寸缩小,推理时间降低;相对于轻量化特征提取模型Faster Net平均准确率提高,同时相对于Shuffle Net、Mobile Net模型尺寸缩小,推理时间降低。因此,本文所提出的系统在输电通道隐患检测、目标检测领域中取得更好的检测效果。同时其在VOC数据集中平均准确率达到,泛用性强,具有较高的不同任务实际应用潜力。

关键词：目标检测输电通道隐患检测轻量化 YOLO 卷积神经网

A2SnCl6（A=Cs,PPA）钙钛矿荧光材料的制备及其在LED中的应用

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A2SnCl6（A=Cs,PPA）钙钛矿荧光材料的制备及其在LED中的应用

作者：肖宇驰成都大学

学位级别：硕士

金属卤化物钙钛矿由于其高的吸收系数、高的电子/空穴迁移率、以及低的缺陷密度等优异的光电特性成为了目前最受关注的半导体材料。同时,钙钛矿具有发光波长连续可调、荧光量子产率高、和可进行低温溶液加工等优点,使其在显示和照明领... 详细信息

金属卤化物钙钛矿由于其高的吸收系数、高的电子/空穴迁移率、以及低的缺陷密度等优异的光电特性成为了目前最受关注的半导体材料。同时,钙钛矿具有发光波长连续可调、荧光量子产率高、和可进行低温溶液加工等优点,使其在显示和照明领域的应用受到了极大关注。自从2014年首次成功制备了室温下钙钛矿电致发光器件以来,钙钛矿发光二极管（light-emitting diodes,LEDs）器件发展迅速,目前基于红光/近红外、绿光、蓝光的钙钛矿LED器件的外量子效率（external quantum efficiency,EQE）日益提升。但钙钛矿LED稳定性方面的进展仍然相对滞后,钙钛矿LED的不稳定性主要可以分成两个方面:其一是源于钙钛矿材料内部结构的不稳定性;其二是钙钛矿LED器件封装工艺的落后。围绕这些问题,本工作致力于开发新型的金属卤化物材料,提高材料的稳定性和光电特性。首先,通过离子掺杂提高其发光强度和量子产率;其次,通过改变配位环境,增强其稳定性;最后,结合先进的封装技术和荧光粉转换元件的设计,实现荧光粉转换LED（pc-LED）器件的整体性能和稳定性的提升。具体工作如以下两点:（1）设计并合成了一种新型的零维（0D）掺杂Sb的锡基有机—无机卤化物杂化体,具有超宽带发射和大的斯托克斯位移,通过光谱表征,分析出其发射来自自陷态的发射（STE）。掺杂的样品具有优异的稳定性、宽带近红发射特性,其可以作为发光材料制备NIR-WLED器件,这表明PPASn Cl:Sb的荧光材料在红外夜视领域的应用潜力。本工作为开发更加稳定、环保的有机—无机金属卤化物杂化发光材料提供了新的研究方向。另外,为了增强其结构稳定性,在掺杂Sb离子不变的基础上,改变了前体材料,成功合成了CsSn Cl:Sb,不仅保留了其近红外发射的光学特性,并且其热稳定性大大增强。（2）为了进一步调控该荧光材料的光输出范围,通过在CsSn Cl微米晶中掺杂Te和Bi离子,实现了高效的发光中心Te离子P→S跃迁的570 nm黄光发射和Bi离子P→S跃迁引起的450 nm蓝光发射。上述荧光材料的光致发光量子产率分别可达61.07%,63.73%,此外,该系列荧光材料在空气环境、热、水中都表现出优异的稳定性。通过混合不同比例的CsSn Cl:Te和CsSn Cl:Bi微米晶可实现从暖白光到冷白光的调谐,其光输出色温实现了从6237K到7422K的变化,最高显色指数高达93。本工作表明过渡金属离子掺杂的无铅卤化物钙钛矿可作为高效荧光材料,有望实现高性能荧光转换WLED。

关键词： LED 离子掺杂锡基钙钛矿光致发光颜色可调

“双减”背景下南京市初中开展课后体育服务的现实困境及应对策略

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“双减”背景下南京市初中开展课后体育服务的现实困境及应对策略

作者：张啸驰南京体育学院

学位级别：硕士

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华润雪花啤酒吉林地区高档产品营销策略研究

华润雪花啤酒吉林地区高档产品营销策略研究

作者：孟祥驰吉林大学

学位级别：硕士

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“印太战略”下美国对印安全政策研究

“印太战略”下美国对印安全政策研究

作者：张逸驰黑龙江大学

学位级别：硕士

基于微形变分析的电容式MEMS加速度计温漂误差精密估计方法

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系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2437-2445页

作者：齐兵程建华赵砚驰汪籽粒哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对传统的电容式微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)加速度计(capacitive MEMS accelerometers,CMA)温漂误差(temperature drift error,TDE)补偿方法存在非精准溯源TDE致使TDE估计精度低、反复尝试估计模型构型导致构建过程复杂繁琐的问题,提出基于微形变分析的CMA TDE精密补偿方法。首先,通过微形变分析内部结构精准溯源TDE,基于径向基函数神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)构建改进型TDE精密估计模型;其次,基于专家经验和模糊理论提出Expert-Fuzzy辅助决策下TDE估计模型辨识方法,为改进模型提供有效的构型指导;然后,设计升温试验测试CMA,构建传统模型和改进模型并通过对比其输出偏置稳定性评估TDE估计性能。实验结果表明,改进模型构建过程大大简化,补偿后CMA偏置稳定性提升约35%。本方法能够更加精准地估计TDE,有效解耦硅基材料的温度依赖性并提升CMA的环境适应性。

关键词：微机电系统温漂误差估计微形变分析 Expert-Fuzzy辅助决策径向基函数神经网络

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低空单层无人机网络覆盖优化控制策略

西南交通大学学报 2024年第4期59卷 890-897页

作者：郭洋高原程绍驰王晓楠军事科学院战争研究院北京100091

为研究应急通信场景中无人机网络自主控制问题,采用多架旋翼无人机搭载6G一体化基站,通过机间组网形成低空单层无人机网络,对地面任务区域内的用户提供无线网络服务;针对典型场景构建数值模型,利用多智能体强化学习方法求解无人机网络... 详细信息

为研究应急通信场景中无人机网络自主控制问题,采用多架旋翼无人机搭载6G一体化基站,通过机间组网形成低空单层无人机网络,对地面任务区域内的用户提供无线网络服务;针对典型场景构建数值模型,利用多智能体强化学习方法求解无人机网络的优化控制策略,并分析无人机基站数量、无人机基站通信距离对于任务地域无线网络覆盖效果的影响.研究结果表明:利用强化学习方法得到的优化控制策略收敛效果较好;无人机网络覆盖得分和公平覆盖指数的学习曲线变化趋势相似,在第1000~2000个episode之间快速增长,随后进入平台区;在无人机基站通信覆盖距离1.0 km、飞行高度300 m条件下,将无人机基站数量从3个增加到7个,网络覆盖得分提高53.28%,公平覆盖指数提高43.57%;当无人机基站数5个、飞行高度300 m条件下,基站通信距离从1.0 km增加到2.5 km时,无人机网络覆盖得分提高86.01%,公平覆盖指数提高41.47%.

关键词：无人机无线网络强化学习通信覆盖

KrF深紫外光刻投影物镜光机热集成分析与优化

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光学学报 2024年第7期44卷 139-149页

作者：韩星江伦李延伟李骏驰长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程中心吉林长春130022 季华实验室广东佛山528200

提出了一种融合新型支撑方式与灵敏度分析的光机热集成分析与优化方法,用于设计超高精度深紫外光刻投影物镜系统。首先,采用轴向多点与周向三点胶接支撑相结合的新型支撑方式,实现了212.51 mm口径光学元件的超高精度定位要求。其次,通... 详细信息

提出了一种融合新型支撑方式与灵敏度分析的光机热集成分析与优化方法,用于设计超高精度深紫外光刻投影物镜系统。首先,采用轴向多点与周向三点胶接支撑相结合的新型支撑方式,实现了212.51 mm口径光学元件的超高精度定位要求。其次,通过对光学元件进行热力耦合分析,验证了光机系统的合理性。然后,在光机热集成分析条件下,分析了单个光学元件的灵敏度,以及全部光学元件表面变形对整体光学系统波像差均方根值和校准F-tanθ(F为焦距,θ为物方视场角)畸变的影响。最后,通过调整部分光学元件的灵敏度进行局部优化,并对整体光学系统的像质进行优化。结果表明:在热力耦合条件(参考温度为22.5℃、极限工作温度为±2.5℃、重力)下,光学元件的最大表面面型均方根(RMS)值为9.86 nm,能够满足超高精度定位要求。在光机热集成分析条件下(参考温度为22.5℃、极限工作温度为±2℃、重力),优化后光学系统的波像差RMS值小于10.50 nm,校准F-tanθ畸变小于6.00 nm,相较于优化前,波像差RMS提升了46.98%,校准F-tanθ畸变提升了77.69%,达到了设计要求。

关键词：光学设计结构设计光机热集成分析 Zernike多项式有限元分析

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新主流电影混剪短视频的视觉修辞与情感效应

电影评介 2024年第12期 93-99页

作者：马若驰中央戏剧学院电影电视系

影视混剪是青年数字文化的重要表现形式。本文以B站用户自制的新主流电影混剪短视频为观察对象,从视觉修辞策略及弹幕的情感效应两个层面进行研究,关照了社交媒体时代主流价值传播与政治情感动员的现实问题,同时也为理解青年群体的政治... 详细信息

影视混剪是青年数字文化的重要表现形式。本文以B站用户自制的新主流电影混剪短视频为观察对象,从视觉修辞策略及弹幕的情感效应两个层面进行研究,关照了社交媒体时代主流价值传播与政治情感动员的现实问题,同时也为理解青年群体的政治参与民族主义情感效应提供了新的观察视角。

关键词：新主流电影影视混剪视觉修辞情感效应