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基于YOLO v5的直播油菜激光间苗系统设计与试验

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农业机械学报 2024年第4期55卷 40-52页

作者：张昌松李伟陕西科技大学机电工程学院西安710021

间苗是保证直播油菜增产的一项关键技术措施,为解决人工间苗劳动强度大、机械间苗不精确的问题,采用机器视觉的方式,基于深度学习算法YOLO v5平台,设计并搭建自动间苗装置。机器视觉系统评估幼苗种群的合理密植情况,间苗算法以间距和幼... 详细信息

间苗是保证直播油菜增产的一项关键技术措施,为解决人工间苗劳动强度大、机械间苗不精确的问题,采用机器视觉的方式,基于深度学习算法YOLO v5平台,设计并搭建自动间苗装置。机器视觉系统评估幼苗种群的合理密植情况,间苗算法以间距和幼苗叶展为评估标准,实现控制幼苗间距和筛选优质苗的功能。选用遗传算法对间苗行进路径进行规划,相较于未规划路径可缩短最低为50%的行进距离,最终采用激光器高温烧除的方式完成间苗作业。选取油菜苗作为试验材料,间苗阈值α是划定幼苗最小间距的参数,设置不同的间苗阈值α进行试验。结果表明,间除苗的数量随着间苗阈值α的增加而增加,幼苗平均密度下降的同时种群分布趋于均匀,对间除苗的叶展长度分类统计,α为0~75 mm时,间除苗叶展长度全部在0~20 mm范围;α为75~200 mm时,间除苗叶展长度为0~40 mm,其中叶展长度为20~40 mm的最高占比约为76%;α为200~350 mm时,间除苗叶展长度在40 mm以上的幼苗开始增加,最高占比约为14%,间除苗叶展长度梯次分布证明了间苗算法具备筛选优质苗的性能。间苗执行阶段耗时占据间苗作业总耗时的90%以上,以激光走线参数L、激光器功率P、间苗距离阈值为试验因素,三因素三水平正交试验结果表明:选择合适的激光走线参数L能有效提高间苗死亡率、降低间苗误伤率和减少间苗耗时,在参数L为30 mm、P为7.5 W、α为250 mm下开展土槽台架性能验证试验,激光间苗平均死亡率为93.29%,平均误伤率为5.19%,平均总耗时为15.19 min,为开发基于机器视觉的激光自动间苗机提供了理论基础和技术支撑。

关键词：油菜自动间苗 YOLO v5 激光器遗传算法

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基于机载三维激光扫描的长索索力测试技术

铁道建筑 2024年第1期64卷 58-64页

作者：淮闯李冰姚京川苏朋飞王巍中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁路上海局集团有限公司上海200071 中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081

由于拾振器安装与拆除耗时长,传统振动频率法测试效率低。为提升大跨度斜拉桥拉索索力测试的效率和精度,基于理论分析修正垂度法解析公式,提出一种基于机载三维激光扫描的修正垂度法长索索力测试方法,并结合主跨672 m的铁路斜拉桥进行... 详细信息

由于拾振器安装与拆除耗时长,传统振动频率法测试效率低。为提升大跨度斜拉桥拉索索力测试的效率和精度,基于理论分析修正垂度法解析公式,提出一种基于机载三维激光扫描的修正垂度法长索索力测试方法,并结合主跨672 m的铁路斜拉桥进行现场试验。结果表明:解析公式法与频率法索力测试结果相对误差最大值为5.13%,本文测试方法有效提升了索力测试效率。索力误差与实测垂度误差正相关,与索长负相关。索长为194.9 m时,索力误差为10%;索长300 m时,索力误差为3.36%。本文提出的方法适用于长度300 m以上的长索索力测试,可通过多次测试取平均值消除偶然误差、规划合理飞行路径等方式提高索力测试精度。

关键词：斜拉桥拉索索力测试垂度法三维激光扫描

基于综合卫星遥感的典型铁路设施提取方法研究

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航天返回与遥感 2024年第1期45卷 29-40页

作者：袁慕策姚京川简国辉郭继亮解志峰中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道系统全国重点实验室北京100081 铁科检测有限公司北京100081

随着遥感技术在铁路行业应用的深入,应用多源遥感对铁路设施状态进行观测成为学界和产业界关注的热点。针对铁路设施状态定量化监测问题,应用InSAR技术可以获得铁路设施沉降信息,沉降信息的分析提取往往要借助设施的类别、位置等属性,... 详细信息

随着遥感技术在铁路行业应用的深入,应用多源遥感对铁路设施状态进行观测成为学界和产业界关注的热点。针对铁路设施状态定量化监测问题,应用InSAR技术可以获得铁路设施沉降信息,沉降信息的分析提取往往要借助设施的类别、位置等属性,否则无法进一步对特定铁路设施的沉降进行量化评估。文章综合利用星基光学与微波遥感影像,通过目标检测技术对铁路设施进行自动提取,确定铁路设施微波散射点与光学属性中类别与位置的对应关系;选取典型区域,以接触网立柱为例,利用多源遥感影像对文中提出的提取方法进行验证,结果显示:综合光学遥感影像的高空间分辨率以及SAR影像对铁路设施特异性散射的特征对铁路设施进行提取,提取准确率较光学遥感影像提取准确率提高2.8%,较SAR影像提取准确率提高9.2%,同时提取结果中设施位置更准确,可减少因设施的错误监测造成的行车安全影响,为InSAR对铁路设施形变的定量化监测提供参考。

关键词：铁路设施接触网立柱遥感光SAR融合目标检测

基于互穿网络技术构筑环境友好型聚合物电解质膜及其电化学性能

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精细化工 2024年第5期41卷 1092-1100页

作者：冉云松陈怡刘阳松赵振强马先果贵州理工学院化学工程学院贵州贵阳550003 贵州省普通高等学校能源化学特色重点实验室贵州贵阳550003

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应型乳化剂,丙烯酸丁酯(BA)、丙烯腈(AN)和丙烯酸(AA)为单体,利用互穿网络技术通过乳液聚合法制备了环境友好型聚合物电解质膜(M-ABAA),采用FTIR、XPS、SEM、TEM和TG对M-ABAA进行了表征;通过CV、... 详细信息

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应型乳化剂,丙烯酸丁酯(BA)、丙烯腈(AN)和丙烯酸(AA)为单体,利用互穿网络技术通过乳液聚合法制备了环境友好型聚合物电解质膜(M-ABAA),采用FTIR、XPS、SEM、TEM和TG对M-ABAA进行了表征;通过CV、EIS和充放电测试考察以M-ABAA为电解质膜组装的CR2032电池的电化学性能。结果表明,当m(AMPS)∶m(BA)∶m(AA)∶m(AN)=1∶3∶2∶2时,制备的M-ABAA(M2)的离子电导率为0.98 mS/cm,抗拉强度为7.53 MPa,断裂伸长率为90.4%,吸液率为150%,热收缩率为4%。M2与目前锂离子电池主流的正负极材料(LiCoO_(2)、LiMn_(2)O_(4)、LiFePO_(4)、NCM811)具有较好的相容性,普适性较好。以M2为电解质隔膜,金属锂为负极,分别以LiCoO_(2)和石墨为正极组装成半电池,0.2 C倍率下的首次放电比容量分别为141.3和347.1 mA·h/g,100圈循环后容量保持率分别为94.8%和85.0%;2.0 C倍率下,放电比容量分别为119.8和239.0 mA·h/g。

关键词：聚合物电解质膜互穿网络技术锂离子电池有机电化学与工业

二态量子系统准确布居动力学的一类新型相空间表示及其与三角窗函数的关系

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 230-254,I0102页

作者：程祥松贺鑫刘剑北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家研究中心理论与计算化学研究所北京100871

二态系统是最简单的且无经典对应的量子系统,对二态系统的同构表示的认识和研究能启发研究人员对其动力学与统计行为的更深刻理解.本文使用在[***.145,204105(2016);***.151,024105(2019);***.12,2496(2021)]等文章中发展的约束相空间... 详细信息

二态系统是最简单的且无经典对应的量子系统,对二态系统的同构表示的认识和研究能启发研究人员对其动力学与统计行为的更深刻理解.本文使用在[***.145,204105(2016);***.151,024105(2019);***.12,2496(2021)]等文章中发展的约束相空间严格理论、非协变相空间函数、含时权重函数与含时归一化因子来构建一类新型量子相空间表示.这类同构表示可以导出二态量子系统布居动力学的准确结果.约束相空间上的轨迹运动方程同构于含时薛定谔方程.每条相空间轨迹对于布居动力学所对应积分表达式的贡献严格半正定。进一步证明了在[***.145,144108(2016)]这篇文章中根据经验提出的三角窗函数方法在本质上可以对应于本文的这类新型相空间表示的一个特殊情况,因此同样是二态量子系统准确布居动力学的同构表示.

关键词：相空间表示约束相空间有限态量子系统二态系统布居动力学

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盘柔性对轴-盘转子非线性振动的影响

Acta Mechanica Sinica 2024年第3期40卷 227-241页

作者：崔元松王延庆 Key Laboratory of Structural Dynamics of Liaoning Province College of SciencesNortheastern UniversityShenyang110819China Key Laboratory of Ministry of Education on Safe Mining of Deep Metal Mines Northeastern UniversityShenyang110819China

在旋转机械设计中,准确预测轴-盘转子的非线性振动至关重要.在已有研究中,盘通常被视为刚体,以简化转子非线性问题.本文旨在阐明盘柔性对轴-盘转子非线性动力学响应的影响.考虑了陀螺效应和离心效应.轴基于Euler-Bernoulli梁理论并考虑v... 详细信息

在旋转机械设计中,准确预测轴-盘转子的非线性振动至关重要.在已有研究中,盘通常被视为刚体,以简化转子非线性问题.本文旨在阐明盘柔性对轴-盘转子非线性动力学响应的影响.考虑了陀螺效应和离心效应.轴基于Euler-Bernoulli梁理论并考虑von Kármán非线性,盘基于Kirchhoff板理论.利用Lagrange方程推导出了运动微分方程.采用拟弧长延拓法对偏心质量激励下的转子非线性受迫振动响应进行了数值分析.通过与已有文献的对比,验证了本文模型的正确性.探讨了盘柔性和盘位置、半径和厚度以及轴壁厚、长度对转子非线性振动的影响.结果表明,只有在非常有限的情况下,才可以忽略盘柔性,在大多数情况下,忽略盘柔性会过高估计转子的非线性振动幅值,因而使得轴-盘转子的设计偏于保守.

关键词： Shaft-disk rotor Disk flexibility Geometrical nonlinearity Vibration response Pseudo-arclength continuation method

电/热/力多场激励下的Al/Ni纳米多层膜层内/层间原子扩散行为研究

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中国科学：技术科学 2024年第2期54卷 315-332页

作者：罗柽张延松上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240

金属纳米多层膜是由10~100 nm厚度的金属交替排布形成的叠层结构薄膜,在电、热、力等外加物理场的作用下,通过原子扩散形成化合物的化学过程和晶粒长大的物理过程释放大量热量,在微纳连接、材料合成等领域广泛应用.然而,不同物理场作用... 详细信息

金属纳米多层膜是由10~100 nm厚度的金属交替排布形成的叠层结构薄膜,在电、热、力等外加物理场的作用下,通过原子扩散形成化合物的化学过程和晶粒长大的物理过程释放大量热量,在微纳连接、材料合成等领域广泛应用.然而,不同物理场作用及其复合激励下的纳米多层膜的原子扩散机制尚不明确.本文通过构建电/热/力多物理场作用下的原子/电荷运动势函数,建立了多物理场作用的Al/Ni纳米多层膜分子动力学模型,获得了不同物理场激励下的原子运动规律.搭建了电/热/力多物理场作用的纳米多层膜自蔓延反应产热性能原位表征实验系统,结合透射电子显微镜(TEM)等表征方法获得了纳米多层膜自蔓延反应产物特征.研究表明,热场通过缩短扩散距离诱导层间扩散,同时促进层内扩散;压力场通过原子层内变形促进原子在宽度-厚度平面的层间扩散;电场通过影响金属原子定向迁移抑制层内扩散;电/热/力多场复合作用能激励金属原子的层内/层间双重扩散行为,促进自蔓延反应速度与产热温度提升.以Al/Ni纳米多层膜为例,电/热/力多物理场作用下的自蔓延反应速度提升4倍,产热温度提升61%.

关键词：纳米多层膜原子运动界面扩散电/热/力多场分子动力学

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面向垃圾分类场景的轻量化目标检测方案

浙江大学学报（工学版） 2024年第1期58卷 71-77页

作者：陈健松蔡艺军厦门理工学院光电与通信工程学院福建厦门361024

针对边缘端进行垃圾检测分类实时性差的问题,提出轻量化的Yolov5垃圾检测解决方案.引入Stem模块,增强模型对输入图像的特征提取能力.将backbone的C3模块进行改进,提高特征提取能力.使用深度可分离卷积替换网络中的3×3降采样卷积,实现... 详细信息

针对边缘端进行垃圾检测分类实时性差的问题,提出轻量化的Yolov5垃圾检测解决方案.引入Stem模块,增强模型对输入图像的特征提取能力.将backbone的C3模块进行改进,提高特征提取能力.使用深度可分离卷积替换网络中的3×3降采样卷积,实现模型轻量化.使用K-means++算法重新计算物体的锚框值,使模型在训练过程中能够更好地预测目标框的大小.通过实验研究对比可知,改进模型相比于Yolov5s模型,mAP_0.5提升了0.8%,mAP_0.5:0.95提升了3%,模型参数量减少到原来的77.9%,推理速度提升了21.9%,极大地提高了模型的检测性能.

关键词：垃圾分类 Yolov5 深度可分离卷积 K-means++算法 Stem模块

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呼兰河影:萧红小说的乡土世界与京旗文化

中国现代文学研究丛刊 2024年第2期 48-65页

作者：付立松黑龙江大学文学院、中国现当代文学与文化研究中心 150006

清代“京旗回屯”将北京旗人文化带回松花江流域,沿拉林河、阿勒楚喀河、呼兰河形成京旗文化带;京旗文化是哈尔滨的乡土文化。萧红作品展现的跳大神、野台子戏、放河灯、逛娘娘庙等风俗画卷是呼兰河畔旗人社会的民俗影像,小团圆媳妇、... 详细信息

清代“京旗回屯”将北京旗人文化带回松花江流域,沿拉林河、阿勒楚喀河、呼兰河形成京旗文化带;京旗文化是哈尔滨的乡土文化。萧红作品展现的跳大神、野台子戏、放河灯、逛娘娘庙等风俗画卷是呼兰河畔旗人社会的民俗影像,小团圆媳妇、有二伯、翠姨等呼兰河人的命运悲剧,呈现呼兰河京旗传统文化在现代启蒙烛照下的人生况味。萧红等东北作家的文化抉择预示京旗传统文化的新生、突变与发展方向。

关键词：萧红《呼兰河传》《小城三月》京旗东北作家群