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基于频域数据增强与轻量化YOLO v7模型的成熟期香梨目标检测方法

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农业机械学报 2024年第5期55卷 244-253页

作者：郑文轩杨瑛江苏第二师范学院物理与电子信息学院南京210013

为实现香梨自动化采摘,本文以YOLO v7-S为基础模型,针对果园中香梨果实、果叶和枝干之间相互遮挡,不易精准检测的问题,设计了一种轻量化香梨目标检测M-YOLO v7-SCSN+F模型。该模型采用MobileNetv3作为骨干特征提取网络,引入协同注意力机... 详细信息

为实现香梨自动化采摘,本文以YOLO v7-S为基础模型,针对果园中香梨果实、果叶和枝干之间相互遮挡,不易精准检测的问题,设计了一种轻量化香梨目标检测M-YOLO v7-SCSN+F模型。该模型采用MobileNetv3作为骨干特征提取网络,引入协同注意力机制(Coordinate attention,CA)模块,将YOLO v7-S中的损失函数CIoU替换为SIoU,并联合Normalized Wasserstein distance(NWD)小目标检测机制,以增强网络特征表达能力和检测精度。基于傅里叶变换(Fourier transform,FT)的数据增强方法,通过分析图像频域信息和重建图像振幅分量生成新的图像数据,从而提高模型泛化能力。实验结果表明,改进的M-YOLO v7-SCSN+F模型在验证集上的平均精度均值(mAP)、精确率和召回率分别达到97.23%、97.63%和93.66%,检测速度为69.39 f/s,与Faster R-CNN、SSD、YOLO v3、YOLO v4、YOLO v5s、YOLO v7-S、YOLO v8n、RT-DETR-R50模型在验证集上进行性能比较,其平均精度均值(mAP)分别提高14.50、26.58、3.88、2.40、1.58、0.16、0.07、0.86个百分点。此外,改进的M-YOLO v7-SCSN+F模型内存占用量与YOLO v8n和RT-DETR-R50检测模型对比减少16.47、13.30 MB。本文提出的检测模型对成熟期香梨具有很好的目标检测效果,为背景颜色相近小目标检测提供参考,可为香梨自动化采摘提供有效的技术支持。

关键词：香梨目标检测 YOLO v7 数据增强傅里叶变换注意力机制

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三维地形高质量实时矢量叠加绘制

计算机辅助设计与图形学学报 2011年第7期23卷 1106-1114页

作者：李融郑文庭浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058

在高低起伏的三维地形上无缝叠加二维矢量数据是三维地理信息系统可视化的必须功能.为了进一步提高矢量纹理的像素有效利用率,减轻走样,提出一种采用多级联的绘制方法来改进传统基于纹理的矢量叠加绘制过程的算法.该算法采用深度剖分和... 详细信息

在高低起伏的三维地形上无缝叠加二维矢量数据是三维地理信息系统可视化的必须功能.为了进一步提高矢量纹理的像素有效利用率,减轻走样,提出一种采用多级联的绘制方法来改进传统基于纹理的矢量叠加绘制过程的算法.该算法采用深度剖分和屏幕空间分块2种策略对视域四棱锥进行分割,对子四棱锥内矢量进行级联绘制,并对绘制范围进行调整优化,整个算法过程完整地利用了现代GPU可编程硬件来实现.实验结果表明,文中算法适用于大范围多分辨率地形上的矢量绘制,绘制过程达到了实时,绘制效果令人满意.

关键词：地理信息系统矢量数据三维地形级联绘制 GPU可编程管线

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高炮火控系统滤波器的设计

华北工学院学报 2005年第4期26卷 300-304页

作者：郑文中北大学电子信息工程系山西太原030051

对目前高炮火力控制系统目标滤波与预测进行了分析与研究.在此基础上结合工程实际设计了一种α-β滤波器,该滤波器的原理是把在连续系统中频率域的要求和在离散系统中Z域的要求转换成时域中在典型信号激励下的时间响应的特征值的要求,... 详细信息

对目前高炮火力控制系统目标滤波与预测进行了分析与研究.在此基础上结合工程实际设计了一种α-β滤波器,该滤波器的原理是把在连续系统中频率域的要求和在离散系统中Z域的要求转换成时域中在典型信号激励下的时间响应的特征值的要求,从而在时间域中以特征值的要求进行综合,再把综合的结果转换回Z域中,最终得到所确定的α-β滤波器.文中给出了α-β滤波器的Z传递函数,分析了α-β滤波器参数的确定,对α-β滤波器的静态误差进行了研究,对设计方案进行了计算机仿真和实际应用.

关键词：传递函数滤波器计算机仿真

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哈尔滨市迎宾路地下车库预应力大梁设计

哈尔滨工业大学学报 2004年第1期36卷 36-38,42页

作者：郑文忠许名鑫王英哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

为减少工程造价并确保地下车库的安全使用,提出了通过永久荷载与常遇活荷载组合下的裂缝与变形控制方程确定预应力筋用量,依据永久荷载与罕遇活荷载组合下的内力设计值及有关构造要求确定非预应力纵筋用量的思路和方法。方案对比表明,... 详细信息

为减少工程造价并确保地下车库的安全使用,提出了通过永久荷载与常遇活荷载组合下的裂缝与变形控制方程确定预应力筋用量,依据永久荷载与罕遇活荷载组合下的内力设计值及有关构造要求确定非预应力纵筋用量的思路和方法。方案对比表明,按本思路和方法进行设计经济效益显著。

关键词：哈尔滨市地下车库预应力大梁永久荷载常遇活荷载

应用线搜索滤波器内点法求解最优协调电压控制问题

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电工技术学报 2012年第9期27卷 70-77页

作者：郑文杰刘明波华南理工大学电力学院广州510640

基于准稳态模型,协调电压控制问题表示为含连续-离散时间的微分-代数方程约束的最优控制模型。采用直接动态优化方法求解该代数-微分方程优化问题。利用Radau排列法将研究时间段划分为有限个区间,将所有状态变量、代数变量和控制变量在... 详细信息

基于准稳态模型,协调电压控制问题表示为含连续-离散时间的微分-代数方程约束的最优控制模型。采用直接动态优化方法求解该代数-微分方程优化问题。利用Radau排列法将研究时间段划分为有限个区间,将所有状态变量、代数变量和控制变量在每个区间内用一系列多项式近似,从而将动态优化问题转化为非线性规划问题。引入一种改进的原对偶内点法求解该非线性规划模型。基于线搜索滤波器的内点法有着良好的收敛性能,能快速获得最优解。从IEEE 17机162节点系统的仿真结果看出,该方法能求出有效控制量以增强系统的长期电压稳定性。

关键词：协调电压控制直接动态优化 Radau排列非线性原对偶内点算法线搜索滤波器方法

密布预应力束锚具下混凝土局部受压承载力计算方法

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建筑结构学报 2004年第4期25卷 60-65页

作者：郑文忠张吉柱哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 中国建筑科学研究院建筑结构研究所北京100013

针对广大结构工程师在应用规范公式计算密布预应力束锚具下混凝土局部受压承载力时所遇到的问题,利用已有试验数据,经大量试算和归纳,提出了计算密布预应力束锚具下混凝土局部受压承载力的“整体计算法”和“分别计算取和法”。计算分... 详细信息

针对广大结构工程师在应用规范公式计算密布预应力束锚具下混凝土局部受压承载力时所遇到的问题,利用已有试验数据,经大量试算和归纳,提出了计算密布预应力束锚具下混凝土局部受压承载力的“整体计算法”和“分别计算取和法”。计算分析表明,当仅有两个局压荷载且局压荷载净距与单个局压荷载分布长度之比不大于0.6及三个和三个以上局压荷载的相邻二局压荷载净距与单个局压荷载分布长度之比不大于0.5时,锚具下混凝土中峰值横向拉应力位于局压荷载合力的正下方,局部受压承载力计算应按“整体计算法”考虑。当仅有两个局压荷载且局压荷载净距与单个局压荷载分布长度之比大于0.6时,在两个局压荷载的下方分别出现了峰值横向拉应力,局部受压承载力计算应按“分别计算取和法”考虑。当三个和三个以上局压荷载的相邻二局压荷载的净距与单个局压荷载分布长度之比介于0.5～2.0之间时,在两个边端局压荷载下方出现了明显的横向峰值拉应力,各中部局压荷载下方横向拉应力分布较均匀、且明显小于边端局压荷载下方的横向拉应力峰值,局部受压承载力计算也可按“分别计算取和法”考虑。

关键词：锚具混凝土受压承载力预应力束荷载

基于Hopkinson压杆的动态压剪复合加载实验研究

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力学学报 2012年第1期44卷 124-131页

作者：郑文徐松林蔡超胡时胜中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027

提出了一种可用于研究压剪复合加载下,材料动态力学性能的实验装置,该装置基于Hopkinson压杆,通过添加一个带倾斜端面的垫块,实现压剪复合加载.分析了该实验装置的基本数据处理方法,并利用有限元分析验证了此分析方法的可行性;然后利用... 详细信息

提出了一种可用于研究压剪复合加载下,材料动态力学性能的实验装置,该装置基于Hopkinson压杆,通过添加一个带倾斜端面的垫块,实现压剪复合加载.分析了该实验装置的基本数据处理方法,并利用有限元分析验证了此分析方法的可行性;然后利用该装置对常规金属材料进行了相同冲击速度,不同倾斜角度(0°,30°,45°)下的一系列实验.实验结果表明,该装置能实现压剪复合加载,并且能得到材料的动态屈服面,为研究材料在复杂应力状态下的动态力学性能提供了新的实验方法.

关键词： Hopkinson压杆压剪复合加载动态力学性能动态屈服面

基于LHS-MC方法的矮塔斜拉桥地震风险概率分析

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工程力学 2013年第8期30卷 96-102,110页

作者：谷音郑文婷卓卫东福州大学土木工程学院福州350108

提出一种既能避免繁琐积分,又能综合考虑结构材料和地震波动随机性问题以及地震危险性的地震风险概率计算方法。基于结构材料参数的概率分布,采用拉丁超立方抽样(LHS)方法考虑结构构件材料参数的随机性,并结合选取的地震波,形成地震动-... 详细信息

提出一种既能避免繁琐积分,又能综合考虑结构材料和地震波动随机性问题以及地震危险性的地震风险概率计算方法。基于结构材料参数的概率分布,采用拉丁超立方抽样(LHS)方法考虑结构构件材料参数的随机性,并结合选取的地震波,形成地震动-桥梁组合样本集。针对典型矮塔斜拉桥结构体系建立非线性有限元纤维模型,确定各主要构件的损伤指标,与增量动力分析方法相结合进行了地震易损性分析,选取合适的分布函数,拟合加速度峰值-结构损伤概率曲线。采用蒙特卡罗(MC)抽样方法离散地震危险性概率模型,避免了繁琐的积分,针对典型矮塔斜拉桥的地震风险概率进行了评估。

关键词：地震风险概率拉丁超立方抽样蒙特卡罗抽样增量动力分析方法矮塔斜拉桥

基于FPGA和DSP技术的自适应光学系统在线大气湍流参数测量平台

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红外与激光工程 2013年第3期42卷 703-708页

作者：母杰郑文佳李梅饶长辉中国科学院光电技术研究所自适应光学研究室四川成都610209 中国科学院自适应光学重点实验室四川成都610209 中国科学院大学北京100049

为了实现大气湍流参数的实时估计,提出并设计了一种基于FPGA和DSP技术的自适应光学系统在线大气参数测量平台。该测量平台采用FPGA作为前端处理器,在自适应光学系统闭环工作时,利用多通道并行技术和流水线技术从闭环数据高速复原开环泽... 详细信息

为了实现大气湍流参数的实时估计,提出并设计了一种基于FPGA和DSP技术的自适应光学系统在线大气参数测量平台。该测量平台采用FPGA作为前端处理器,在自适应光学系统闭环工作时,利用多通道并行技术和流水线技术从闭环数据高速复原开环泽尼克系数,采用DSP作为后端处理器,根据复原的开环泽尼克系数,利用其编程灵活的特点实现大气相干长度r0、外尺度L0、风速v和相干时间t0的复杂统计运算。最后将该测量平台应用在127单元的自适应光学系统上,以实际天文恒星为观测目标,进行了大气湍流参数的测量。

关键词：大气湍流参数实时测量 FPGA DSP 自适应光学系统