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YOLO改进算法及其在热轧带钢表面缺陷检测中的应用

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YOLO改进算法及其在热轧带钢表面缺陷检测中的应用

作者：兰淋川重庆理工大学

学位级别：硕士

热轧带钢在汽车、船舶制造等工业领域有广泛的应用,尽管不同应用领域要求并不相同,但是带钢表面若存在缺陷将直接影响其产品的可用、耐用以及耐久等技术性能,在这个行业中存在高度一致的共识。目前热轧带钢表面缺陷检测仍以传统人工检... 详细信息

热轧带钢在汽车、船舶制造等工业领域有广泛的应用,尽管不同应用领域要求并不相同,但是带钢表面若存在缺陷将直接影响其产品的可用、耐用以及耐久等技术性能,在这个行业中存在高度一致的共识。目前热轧带钢表面缺陷检测仍以传统人工检测为主,不仅效率低且常出现误检漏检,对复合型缺陷其检测过程更为复杂,远远满足不了高度自动化生产环境下的高检测精度与实时性需求,为此本文提出了一种多标签分类算法以解决热轧带钢表面多种复合型缺陷检测难题。课题研究中完成的工作和取得的成果如下:(1)针对表面缺陷检测中无论采用传统还是现代检测方法都不同程度地存在着检测精确性与检测实时性难以兼容的难题,基于对检测技术发展历史沿革的对比研究提出了一种基于YOLO目标检测算法改进的多标签检测分类算法。(2)为解决YOLOv5存在的检测精度与速度兼容性矛盾,对网络模型进行了改进研究。在YOLOv5中:添加SCOA注意力机制,以提升模型对重要特征提取的能力;在Neck层使用GSConv替换原有的网络结构,以提升检测的精准度;在Backbone层使用Mobile Net替换原有的网络结构,以提升检测的速度。根据实验数据显示,经过改进的模型在平均精度方面取得了显著提升,达到了68%,相比原始模型提高了2.4%。(3)面对最高版本YOLOv8模型用于检测缺陷仍存在兼容性难题,对其结构做了改进。在YOLOv8中:添加Sim注意力机制以提升特征提取能力,使之可达到更高的检测精度;在Neck层中使用Small Detect小目标检测层,针对缺陷中的小目标进行检测以提高检测精准度;在Backbone层使用Ghost网络替换原有网络模型以提升检测速度。根据实验数据显示,对于改进后的YOLOv8网络模型,其平均准确率达到了92.1%,相对于原始模型未使用数据增强,提升了16个百分点,相对于原始模型使用了数据增强,提升了3.8%;较本文改进后的YOLOv5提升了24.1%。因此可使用YOLOv8算法对表面缺陷进行更精准的定位和分类。(4)搭建了一个原型带钢表面缺陷检测系统,初步试运行测试效果基本符合要求,从而也验证了文中提出的改进YOLO多标签检测分类算法在带钢表面缺陷检测中应用的可行性与有效性。

关键词：热轧带钢表面缺陷缺陷检测 YOLOv5 YOLOv8

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莱芜蔬菜种植区地下水污染评价与预警研究

莱芜蔬菜种植区地下水污染评价与预警研究

作者：张立川安徽理工大学

学位级别：硕士

莱芜蔬菜种植区农作物以生姜为主,其种植环境需土壤肥沃、水分充足。近40年以来,为了保障生姜的高产,采取了频繁灌溉、过度施肥、滥用药剂等一系列不合理的手段,导致当地地下水水质恶化,对生态环境和安全供水构成威胁。本研究在广泛文... 详细信息

莱芜蔬菜种植区农作物以生姜为主,其种植环境需土壤肥沃、水分充足。近40年以来,为了保障生姜的高产,采取了频繁灌溉、过度施肥、滥用药剂等一系列不合理的手段,导致当地地下水水质恶化,对生态环境和安全供水构成威胁。本研究在广泛文献调研和充分资料收集的基础上,以莱芜蔬菜种植区瀛汶河流域地下水为研究对象,采用统计分析、定量评价、GIS等方法,开展了地下水质量评价、污染评价、污染风险评价和污染预警等工作,取得的主要成果如下:1.研究区地下水水化学动态受人为影响较大,地下水中的主要指标多年均呈递增趋势,其中硝酸盐、硫酸盐、氯化物、钙、总硬度和TDS含量增加较快。2.采用概率密度函数和均值法改进了内梅罗综合指数法,并将其用于地下水质量评价。在平原蔬菜种植区,地下水质量极差,主要的超标因子为硝酸盐、总硬度、氯化物、TDS和硫酸盐;其余地段地下水质量较好—较差,无优良地下水。3.采用模糊数学法评价了研究区地下水污染程度,蔬菜种植的平原地带地下水污染程度为重污染和极重污染,北部山区大部分地段为轻度污染和中度污染,局部未污染。与20世纪70年代水质数据相比,平原区蔬菜种植造成的水质恶化趋势明显。4.利用GIS采用DRASTIC法评价了研究区地下水系统防渗性能,北部山区地下水系统防污性能强,平原蔬菜种植区地下水系统防渗性能差,其余零星地段防渗性能中等。5.利用GIS采用叠置指数相乘法和相加法评价了研究区地下水污染风险,平原蔬菜种植区地下水污染风险高,丘陵地带地下水污染风险中等,北部山区地下水污染风险低。6.利用GIS采用叠置指数矩阵法进行了地下水污染预警,平原和丘陵地带蔬菜种植区地下水污染预警为巨警或重警,口镇工业园和养殖场集中分布区域为中警,山间河谷、山麓地带地下水污染预警为轻警,大部分山区地下水污染预警为无警。图42张表39个参122个

关键词：莱芜蔬菜种植区农业面源污染污染评价地下水污染预警

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节气观象台景观的文化探源与活化设计研究

节气观象台景观的文化探源与活化设计研究

作者：孙宁川福建农林大学

学位级别：硕士

IFITM1通过Wnt/β-catenin信号通路促进结直肠癌细胞增殖和迁移及相关机制研究

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IFITM1通过Wnt/β-catenin信号通路促进结直肠癌细胞增殖和迁移及...

作者：付溶川承德医学院

学位级别：硕士

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金融多实体对关系抽取算法研究

金融多实体对关系抽取算法研究

作者：邢韦川北京邮电大学

学位级别：硕士

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极化共形相控阵组阵策略及波束形成方法研究

极化共形相控阵组阵策略及波束形成方法研究

作者：付小川电子科技大学

学位级别：硕士

超声引导下ESPB和QLB-Ⅱ用于腹腔镜肾脏切除术的应用研究

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超声引导下ESPB和QLB-Ⅱ用于腹腔镜肾脏切除术的应用研究

作者：赵蜀川电子科技大学

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基于面结构光的焊缝三维检测系统开发及应用

基于面结构光的焊缝三维检测系统开发及应用

作者：张毅川中北大学

学位级别：硕士

Al纳米颗粒高频局域等离激元效应对BCzVBi深蓝光有机发光器件发光效率的影响

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物理学报 2024年第3期73卷 273-283页

作者：王银霞白小川张勇李国庆西南大学物理科学与技术学院重庆400715

蓝紫光有机电致发光器件难以提升发光效率.本文以BCzVBi作为深蓝荧光材料,把Al纳米颗粒引入ITO/:PEDOT:PSS/TAPC/BCzVBi:BCPO/TmPyPb/Liq/Al有机发光器件的TmPyPb电子传输层,尝试用A1纳米颗粒的高频局域等离激元效应来改善此问题.在室... 详细信息

蓝紫光有机电致发光器件难以提升发光效率.本文以BCzVBi作为深蓝荧光材料,把Al纳米颗粒引入ITO/:PEDOT:PSS/TAPC/BCzVBi:BCPO/TmPyPb/Liq/Al有机发光器件的TmPyPb电子传输层,尝试用A1纳米颗粒的高频局域等离激元效应来改善此问题.在室温真空蒸镀Al膜,厚度为1 nm时,形成尺寸在10 nm量级的分散纳米颗粒.将这种颗粒膜插入TmPyPb层内距离BCzVBi:BCPO发光层x=4,8,12 nm处,与没有Al层的对比器件相比,器件的电流密度和发光亮度都会因载流子迁移率变差而下降.但在x=8 nm,两者都显著回升.其机理可能在于,x8 nm,到达Al颗粒的荧光衰减过多,又难以产生足够强的局域等离子体振荡.在x=8 nm,达到最大亮度的电压(9 V)没有变化,最大亮度从4200 Cd/m^(2)降到3500 Cd/m^(2),但电流密度也从335.19 mA/cm^(2)减小到145.71 mA/cm^(2),使得电流效率反而从0.88 Cd/A提高到2.36 Cd/A,从而把外量子效率提升了170%,效率滚降比则从78%降到30.5%,压减61%.在电流密度高达270 mA/cm^(2)时,电流效率和外量子效率也能提升66.5%.这些结果表明,Al纳米颗粒高频局域表面等离激元确实能够有效增强深蓝光有机发光二极管的发光性能.

关键词：深蓝荧光有机发光器件局域等离激元效应 Al纳米颗粒发光效率