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基于深度学习的钢轨表面损伤识别研究

基于深度学习的钢轨表面损伤识别研究

作者：于少楠石家庄铁道大学

学位级别：硕士

钢轨缺陷对铁路行车安全影响很大,需要及时准确、高效的进行检测、识别。随着科学技术发展,深度学习在图像检测工作中得到了广泛应用,因此,利用深度学习方法进行钢轨缺陷检测识别具有理论和实践意义。本文在分析钢轨缺陷图像类型与特征... 详细信息

钢轨缺陷对铁路行车安全影响很大,需要及时准确、高效的进行检测、识别。随着科学技术发展,深度学习在图像检测工作中得到了广泛应用,因此,利用深度学习方法进行钢轨缺陷检测识别具有理论和实践意义。本文在分析钢轨缺陷图像类型与特征的基础上,采用U-Net图像分割算法进行掉块缺陷检测,针对钢轨裂纹缺陷,利用YOLOv5目标检测算法实现裂纹检测,并针对公共数据集进行了实验结果对比分析。主要成果如下:(1)针对钢轨掉块缺陷,基于U-Net图像分割算法进行掉块缺陷检测,在U-Net的基础上,将编码器替换为VGG-16网络,并在网络中加入SE注意力机制和金字塔结构,解决了图像中存在的复杂背景干扰和多尺度问题。(2)设计了特征融合模块,在解码高维特征图之前,进行特征提取,增强模型的表征能力。最后,对得到的精确分割图利用传统图像技术,实现掉块区域面积求算,为钢轨掉块损伤程度划分等级提供依据。在RSDDs开源数据集上进行了训练实验,结果证明了U-Net模型对钢轨图像中掉块区域分割的有效性。(3)针对钢轨裂纹缺陷,利用YOLOv5目标检测算法为基础,结合其细、长难以用单一目标检测框检测的特点,对开源的钢轨裂纹数据集一部分进行了重新标注,将过长的裂纹进行多段划分,实现了一段裂纹多个标注的目的,然后,对YOLOv5神经网络进行了优化,加入了CBAM注意力机制,最终在数据集上进行了实验,证明了算法在钢轨裂纹检测中的有效性。(4)设计了钢轨缺陷检测平台,设计了图像处理、分割与检测算法的调用和缺陷等级划分等功能。

关键词：钢轨缺陷深度学习 U-Net分割 YOLO检测检测平台

基于金字塔结构的Transformer边缘检测算法研究

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现代电子技术 2024年第19期 131-138页

作者：段续延于复兴索依娜华北理工大学人工智能学院河北省工业智能感知重点实验室

针对复杂图像边缘检测任务中多尺度特征提取困难和多尺度特征利用率低的问题，提出一种基于金字塔结构的Transformer边缘检测模型。该模型首先采用擅长根据全局远程依赖关系进行建模的Transformer特征提取主干——PVT网络，取代传统卷... 详细信息

针对复杂图像边缘检测任务中多尺度特征提取困难和多尺度特征利用率低的问题，提出一种基于金字塔结构的Transformer边缘检测模型。该模型首先采用擅长根据全局远程依赖关系进行建模的Transformer特征提取主干——PVT网络，取代传统卷积神经网络，解决多尺度特征利用率低的问题；其次，为了充分考虑跨层间上下文特征交互问题，设计了一个专门用来建模和转移上下文知识的模块，用于探索更多显著边缘的判别信息；最后，设计了一个基于注意力机制的多尺度特征增强模块，通过充分挖掘检测对象的多层次和多尺度特征信息，实现对边缘的预测，提高模型边缘检测精度。而且，模型的特征求和与拼接过程不占显存也不占内存，加快了模型的推理速度。在BSDS500和BIPED两个公开数据集上进行大量实验，在BSDS500数据集上边缘检测的ODS值达到0.796；在BIPED数据集上边缘检测的ODS值达到了0.846，实验结果表明该算法在性能上优于对比模型。

关键词：边缘检测 Transformer 多尺度特征提取卷积神经网络 PVT 多尺度特征增强

来源：博看期刊

CO_(2)和NO_(3)^(-)偶联在富氧空位的Ru掺杂CeO_(2)纳米棒上高效电催化合成尿素

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Science China Materials 2024年第5期67卷 1543-1550页

作者：余欣曾诗淇李磊姚虎郑依楠郭晓辉 Key Lab of Synthetic and Natural Functional Molecule Chemistry of Ministry of Education the College of Chemistry and Materials ScienceNorthwest UniversityXi’an710069China

利用可再生能源驱动的电催化C-N偶联来合成尿素可以取代高能耗、高污染的工业生产尿素过程.然而,同时提高尿素收率和相应的法拉第效率,目前仍面临挑战.在此,我们设计了富氧空位的Ru掺杂CeO_(2)电催化剂用于高效电化学合成尿素.通过调节R... 详细信息

利用可再生能源驱动的电催化C-N偶联来合成尿素可以取代高能耗、高污染的工业生产尿素过程.然而,同时提高尿素收率和相应的法拉第效率,目前仍面临挑战.在此,我们设计了富氧空位的Ru掺杂CeO_(2)电催化剂用于高效电化学合成尿素.通过调节Ru的比例,发现最佳掺杂量为5%,该Ru-CeO_(2)电催化剂在电压为-0.7 V ***时能提供20.2 mmol h^(-1)g^(-1)的高尿素产率和20.1%法拉第效率,优于大多数已报道的催化剂.实验结果表明,Ru掺杂和氧空位的协同效应优化了反应物的吸附和活化,增强了C-N偶联的动力学,并显著提高了电化学合成尿素的效率.本工作将为开发高效合成尿素的先进C-N偶联电催化剂提供借鉴.

关键词： Ru-CeO_(2) C-N coupling urea synthesis electrocatalytic activity oxygen vacancies

新发展格局下市场一体化动态驱动路径研究——基于4D框架的多时段定性比较分析

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软科学 2024年第4期38卷 44-51页

作者：赵政楠茹少峰成依阳西北大学经济管理学院西安710127 西北大学中国西部经济发展研究院西安710127

基于密度、距离、整合与创新差异的4D理论框架,采用相对价格法与熵权-TOPSIS法测度市场一体化程度,并通过多时段定性比较分析方法研究市场一体化的动态驱动路径。研究发现:①市场一体化的驱动路径具有多重并发与殊途同归特征,任何单一... 详细信息

基于密度、距离、整合与创新差异的4D理论框架,采用相对价格法与熵权-TOPSIS法测度市场一体化程度,并通过多时段定性比较分析方法研究市场一体化的动态驱动路径。研究发现:①市场一体化的驱动路径具有多重并发与殊途同归特征,任何单一要素均不是驱动市场一体化的必要条件;②存在综合发展型、规模-环境-创新协同型、环境-创新驱动型和基建-环境驱动型等4类市场一体化的驱动路径,且综合发展型路径是各阶段的关键驱动路径,其核心条件均为经济密度、知识溢出与科技创新;③不同市场类型一体化的驱动路径均以综合发展型路径为主,但路径构成上存在显著差异。

关键词：市场一体化 4D框架熵权-TOPSIS法多时段定性比较分析

山东高青:推动黄河滩区迁建社区档案业务规范化建设

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中国档案 2024年第3期 78-79页

作者：于领娣魏猛李晓楠山东省高青县档案馆

党的二十大报告提出:“推动黄河流域生态保护和高质量发展。”山东省高青县作为淄博市唯一的沿黄县,紧抓黄河流域生态保护和高质量发展战略重大机遇,深入推进黄河滩区迁建这一重大民生工程,常家、木李、黑里寨3个镇的17个村、1443户、5... 详细信息

党的二十大报告提出:“推动黄河流域生态保护和高质量发展。”山东省高青县作为淄博市唯一的沿黄县,紧抓黄河流域生态保护和高质量发展战略重大机遇,深入推进黄河滩区迁建这一重大民生工程,常家、木李、黑里寨3个镇的17个村、1443户、5275人全部以外迁方式进行安置。黄河滩区迁建社区档案管理作为一项重要且持续的基础性工作,能够充分记录党领导滩区人民实现“安居梦”的奋斗历程,有效推动滩区新型社区治理和集体经济发展,助力实现“致富梦”。

关键词：集体经济发展黄河滩区社区档案迁建高青县社区治理高质量发展

儿童腰椎对称型半椎体畸形的影像学特点及手术疗效分析

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中华医学杂志 2024年第29期104卷 2767-2772页

作者：刘昊楠李多依郭东赵梦奇张瀚文姚子明张学军国家儿童医学中心首都医科大学附属北京儿童医院骨科北京国家儿童医学中心首都医科大学附属北京儿童医院麻醉科北京

目的分析儿童腰椎对称型半椎体畸形的影像学特点, 总结手术方案及治疗效果。方法回顾性分析2015年1月至2021年9月于北京儿童医院就诊的13例腰椎对称型半椎体患儿的临床资料, 男8例, 女5例, 年龄[M(Q1, Q3)]为6.2(2.9, 9.3)岁, 术前通过... 详细信息

目的分析儿童腰椎对称型半椎体畸形的影像学特点, 总结手术方案及治疗效果。方法回顾性分析2015年1月至2021年9月于北京儿童医院就诊的13例腰椎对称型半椎体患儿的临床资料, 男8例, 女5例, 年龄[M(Q1, Q3)]为6.2(2.9, 9.3)岁, 术前通过全脊柱X线测量患儿节段性侧凸角、近端及远端代偿弯、胸椎后凸角、胸腰段后凸角、骶骨倾斜角、腰椎前凸等参数, 通过CT及MRI判断患儿合并畸形及半椎体和后方附件的对应关系, 总结此类半椎体畸形的影像学特点。所有患儿均接受手术治疗, 对比手术前后各项X线测量指标。结果本组患儿共计26个半椎体, 主要分布于L2以下, 占总数的80.8%(21/26), 10例患儿半椎体间隔1～2个正常椎体。半椎体和后方附件以协调型最为常见(21/26, 80.8%)。患儿近端代偿弯(13.9°±7.2°)明显大于远端代偿弯(5.5°±5.0°)(P=0.04), 腰椎前凸和胸椎后凸角分别为20.2°±15.0°和18.7°±9.2°。本组6例患儿发生骶骨倾斜, 7例胸腰段前凸。CT和MRI检查发现6例(46.2%)合并其他部位畸形。11例分期或一期切除半椎体行短节段融合固定, 2例一期切除2个半椎体同时行长节段融合固定。所有患儿均顺利完成手术, 无神经损伤、伤口感染、内固定失效等并发症。术后随访(42.4±10.2)个月, 末次随访时患儿节段性侧凸角和近端代偿弯均较术前明显改善(均P0.05), 胸腰段前凸均已矫正。结论腰椎对称型半椎体主要分布于下腰椎, 患儿畸形较为复杂, 合并畸形的发生率较高, 需根据病情制定个体化的手术方案。

关键词：儿童脊柱畸形半椎体影像学手术

2011-2021年浙江省肺结核发病率预测:基于三体模型和三体预测法

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中国感染控制杂志 2024年第7期23卷 806-811页

作者：楼润平潘依菲王棣楠张允馨海南大学国际商学院海南海口570228

目的研究三体模型和三体预测法在预测肺结核发病趋势中的应用。方法使用浙江省2011—2021年肺结核月度发病率数据,基于三体模型和三体预测法构建预测模型,并评估该预测模型的预测性能。结果基于三体模型和三体预测法获得的预测模型1和... 详细信息

目的研究三体模型和三体预测法在预测肺结核发病趋势中的应用。方法使用浙江省2011—2021年肺结核月度发病率数据,基于三体模型和三体预测法构建预测模型,并评估该预测模型的预测性能。结果基于三体模型和三体预测法获得的预测模型1和预测模型2的平均相对预测误差分别为7.94%、8.43%,而使用自回归移动平均(ARIMA)模型获得的平均相对预测误差为8.87%,以上平均相对预测误差均处于区间(7.9%~8.9%),显示预测模型表现优秀。结论三体模型是表现优秀的时间序列预测模型,三体预测法是表现优秀的时间序列预测方法,具有较高的应用价值。

关键词：肺结核发病率三体模型三体预测法时间序列预测误差

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先进材料及工艺的结构完整性研究进展

航空学报 2024年

作者：於之杰郭玉佩孙汉斌张京楠孙侠生中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室中国航空研究院

结构完整性是决定航空结构安全与寿命的主要因素，也是制约新材料、新结构、新工艺等有望提升航空结构效率的新技术在航空领域应用的重要问题。明确并提升先进材料及工艺的结构完整性性能有助于航空结构进一步利用新材料、新结构、新工... 详细信息

结构完整性是决定航空结构安全与寿命的主要因素，也是制约新材料、新结构、新工艺等有望提升航空结构效率的新技术在航空领域应用的重要问题。明确并提升先进材料及工艺的结构完整性性能有助于航空结构进一步利用新材料、新结构、新工艺的优异特点，实现航空结构更可靠、更高效、更经济的目标。本文主要梳理了航空疲劳与结构完整性国际委员会（ICAF）成员国近年在这一领域中的主要工作和所取得的成果，重点介绍了近年来在新材料、新结构、新工艺的疲劳寿命方面国内外各领域学者所取得的新进展，以促进国内航空材料与结构工作者持续关注航空疲劳与结构完整性方面的问题与进展。在此基础上，结合近年来材料结构和工艺领域取得的突破和航空结构性能的新需求，对新材料、新结构、新工艺的结构完整性研究和未来航空结构的设计工作提出了建议和展望，以促进航空结构完整性的研究和性能的进一步提升。

关键词：航空结构先进材料先进工艺结构完整性疲劳寿命

不健康生活方式和抑郁症状在生命历程因素与增龄健康关联中的中介效应研究

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中华流行病学杂志 2024年第1期45卷 71-77页

作者：缪佳妮孙静依曹星琦丁博楠蔡志宇刘足云浙江大学医学院附属第二医院和公共卫生学院浙江省智能预防医学重点实验室杭州310058

目的探讨不健康生活方式和抑郁症状在生命历程因素与增龄健康关联中的中介效应。方法研究对象包括6217名来自中国健康与养老追踪调查(CHARLS)队列的≥45岁个体。提取70种生命历程因素,采用主成分分析和层次聚类分析方法确定6个生命历程... 详细信息

目的探讨不健康生活方式和抑郁症状在生命历程因素与增龄健康关联中的中介效应。方法研究对象包括6217名来自中国健康与养老追踪调查(CHARLS)队列的≥45岁个体。提取70种生命历程因素,采用主成分分析和层次聚类分析方法确定6个生命历程亚群;根据生命历程因素对增龄健康的贡献度和关联分析结果,确定5个关键因素;根据2015年CHARLS生物标志物数据使用的8种生物标志物计算指标生理失调(PD)评估增龄健康。采用线性回归模型、logistic回归模型和中介分析模型探究生命历程亚群及关键因素、不健康生活方式、抑郁症状与PD的复杂关联。结果调整实足年龄和性别后,生命历程亚群与PD有统计学关联(β值:0.08~0.17,均P<0.05)。生命历程亚群以及关键因素(成年后逆境经历和较低文化程度)与不健康生活方式有统计学关联(β值:0.04~0.52,均P<0.05)。生命历程亚群以及关键因素(童年创伤、童年期父母健康问题、成年后逆境经历和较低文化程度)与抑郁症状有统计学关联(OR值:1.16~4.76,均P<0.05)。中介效应分析显示,不健康生活方式部分介导了生命历程亚群及关键因素(成年后逆境经历和较低文化程度)与PD的关联(3.1%~3.6%),抑郁症状部分介导了生命历程亚群及关键因素(童年创伤、成年后逆境经历和较低文化程度)与PD的关联(6.0%~16.2%)。结论不健康生活方式和抑郁症状部分介导了生命历程因素对增龄健康的影响,强调在减少童年创伤和成年逆境的同时应关注这两个可改变因素。

关键词：生活方式抑郁症状生命历程增龄健康中介分析