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基于改进ResNet50和迁移学习的竹片表面缺陷检测方法

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控制与决策 2024年

作者：常青郑世祺邓宇书唐小琦中国地质大学(武汉)自动化学院邵阳先进制造技术研究院华中科技大学机械科学与工程学院

在竹片表面缺陷检测中，竹片表面缺陷形状各异，成像环境脏乱，现有基于卷积神经网络（CNN）的目标检测方法面对这样特定的数据时检测准确率较低；而且竹片来源复杂且有其他条件限制，例如不同季节成色各异等限制，因此无法采集所有类... 详细信息

在竹片表面缺陷检测中，竹片表面缺陷形状各异，成像环境脏乱，现有基于卷积神经网络（CNN）的目标检测方法面对这样特定的数据时检测准确率较低；而且竹片来源复杂且有其他条件限制，例如不同季节成色各异等限制，因此无法采集所有类型的数据，导致竹片表面缺陷数据量少，以至于CNN不能充分学习。针对以上问题，本文提出了一种改进的ResNet50网络与迁移学习结合的竹片缺陷识别方法。首先，将获得的正负样本数据按照一定比例分为训练集、验证集和测试集；其次，利用OTSU算法和LBP算法对竹片图像进行二值化处理和特征提取，以减少噪音影响；最后将ResNet50作为骨干网络加入L2正则化和标签平滑与迁移学习结合，得到适应于竹片缺陷检测识别的优化模型。将所提检测网络与VGG16、DenseNet121、ResNet50以及目前常用于工业检测的YOLOv3分别在相同比例训练测试集上进行训练和测试。实验结果表明，在竹片数据集上所提检测网络的平均精度均值(mAP)比VGG16、DenseNet121、YOLOv3和ResNet50的mAP值分别提高了23.45、18.6、19.51和2.76个百分点。所提方法能够针对形状各异的竹片表面缺陷进行有效检测，且降低了时间消耗，在实际工业运用中具有很好的效果。

关键词：缺陷检测竹片 OTSU算法 LBP算法 RseNet50 迁移学习

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单层蓝磷带电点缺陷的结构稳定性及电子性质

物理学报 2024年第13期73卷 269-276页

作者：马荣荣马晨蕊葛梅郭世祺张均锋山西师范大学物理与信息工程学院太原030031 海南师范大学物理与电子工程学院海口571158

作为一种新型的二维材料,蓝磷因其具有较高的载流子迁移率和较大的禁带宽度引起了研究者们极大的研究兴趣.近年来已有研究讨论了蓝磷中的结构缺陷,但是关于其缺陷带电性质的研究尚未见报道.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,... 详细信息

作为一种新型的二维材料,蓝磷因其具有较高的载流子迁移率和较大的禁带宽度引起了研究者们极大的研究兴趣.近年来已有研究讨论了蓝磷中的结构缺陷,但是关于其缺陷带电性质的研究尚未见报道.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,讨论了蓝磷SW(Stone Wales)缺陷、单空位(SV)缺陷、两种双空位缺陷(DV-1和DV-2)以及两种替位缺陷(OP和CP)的带电性质.利用带电缺陷体系能量依赖于晶胞尺寸的渐进表达式进行外推的方法,修正了蓝磷带电缺陷体系的形成能.研究结果表明,在所讨论的缺陷中,富O条件下OP具有最低的形成能,最稳定;而SV的离化能最小,最容易电离.引入的缺陷态会对蓝磷的禁带宽度产生影响.缺陷带电过程中,缺陷态位置变化导致绝大部分缺陷转变为深能级缺陷.本研究结果对缺陷工程在二维材料上的应用提供了一定的理论指导.

关键词：第一性原理计算蓝磷带电缺陷离化能

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基于声磁耦合的跨介质信号传输研究

基于声磁耦合的跨介质信号传输研究

作者：杜世宝电子科技大学

学位级别：硕士

复合材料螺旋桨BEM/FEM流固耦合计算方法研究

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中国舰船研究 2024年

作者：郭春雨朱世祺叶礼裕王超哈尔滨工程大学青岛创新发展基地哈尔滨电机厂有限责任公司沪东中华造船(集团)有限公司哈尔滨工程大学船舶工程学院

[目的]旨在预报复合材料螺旋桨的水动力性能并研究其流固耦合特性。[方法]结合边界元法（BEM）和有限元法（FEM）建立复合材料螺旋桨流固耦合计算方法，以边界元法计算复合材料螺旋桨桨叶表面压力及水动力，并将计算得到的桨叶表面压力... 详细信息

[目的]旨在预报复合材料螺旋桨的水动力性能并研究其流固耦合特性。[方法]结合边界元法（BEM）和有限元法（FEM）建立复合材料螺旋桨流固耦合计算方法，以边界元法计算复合材料螺旋桨桨叶表面压力及水动力，并将计算得到的桨叶表面压力传递到有限元结构模型中，然后以有限元法预报复合材料桨叶在受到载荷下的位移与应力分布，并将变形传递到螺旋桨边界元法水动力计算中，从而实现双向流固耦合计算；应用该方法对5 471桨进行计算并与文献中的试验值进行对比分析，以验证该方法的可行性，随后将5 471桨型复合材料螺旋桨与刚性桨的水动力性能进行对比分析。[结果]研究表明，采用本文方法可实现复合材料螺旋桨水动力性能分析的一体化，具有实施简单、计算效率高、准确等优点。[结论]所做研究可为复合材料螺旋桨的自适应性设计工作提供可靠的数据支撑，提升复合材料螺旋桨的设计效率。

关键词：复合材料螺旋桨流固耦合边界元法有限元法

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粮食立筒库的电力负荷计算

粮食与饲料工业 1987年第2期 57-60页

作者：杜世祺商业部郑州粮食科研设计所

电力负荷计算的核心问题是确定“计算负荷”。本文重点介绍了目前确定计算负荷的几种主要方法。并根据粮食立筒库负荷的特点,对立筒库负荷计算的方法,从理论上、实际上进行了分析计算。

关键词：负荷计算需要系数法计算负荷立筒库用电设备粮食电力

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粮食立筒库的电气设计——防爆、防静电

粮食与饲料工业 1987年第1期 56-59页

作者：杜世祺商业部郑州粮食科研设计所

任何一个工业建筑设计项目,在着手进行电气设计工作时,首先要搞清楚两个问题:一个是工艺要求,另一个是生产环境的特点。电气设计是为生产工艺服务的,必须满足生产工艺的需要,这是一般常识,本文就不再赘述。那么,为什么还要搞清楚生产环

关键词：粮食立筒库电气设计粉尘爆炸化学爆炸防爆防止爆炸平方毫米爆炸性混合气体电气设备机电设备火灾危险防静电

基于各向异性引导滤波的红外与可见光图像融合

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激光与光电子学进展 2024年

作者：童朝阳杨莘杜世斌黄泽丰武汉科技大学信息科学与工程学院

针对传统的红外与可见光图像多尺度融合方法中目标信息不够突出，细节丢失的问题，提出了一种基于各向异性引导滤波的混合多尺度分解融合方法。首先，提出一种基于纹理轮廓的自适应图像增强方法对可见光图像进行增强，在增强纹理细节的... 详细信息

针对传统的红外与可见光图像多尺度融合方法中目标信息不够突出，细节丢失的问题，提出了一种基于各向异性引导滤波的混合多尺度分解融合方法。首先，提出一种基于纹理轮廓的自适应图像增强方法对可见光图像进行增强，在增强纹理细节的同时提高图像暗区域的亮度和对比度；然后，利用各向异性引导滤波的保边平滑特性提取源图像的亮度层，并结合高斯滤波将差异层分解为基础层，一级小尺度细节层和多级大尺度细节层。对亮度层采用了绝对值取大的融合规则，对于基础层提出了一种视觉显著性结合最小二乘法优化的融合方法，小尺度细节层采用了修正拉普拉斯能量和的融合策略，大尺度细节层则采用了局部方差和空间频率的复合融合策略；最后，重构融合图像。与其他9种经典和先进方法对比，本文方法在主观和客观分析上都有较好的表现。

关键词：红外与可见光图像图像融合各向异性引导滤波混合多尺度分解

轻量化特征融合的CenterNet输电线路绝缘子自爆缺陷检测

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北京航空航天大学学报 2024年第7期50卷 2161-2171页

作者：苟军年杜愫愫王世铎张昕悦兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

输电线路智能化巡检是新一代电力系统建设的必然要求。当前,基于深度学习的检测模型由于参数量过大,使得利用无人机(UAV)进行边缘部署较困难。为使无人机可搭载轻量级模型实现输电线路中具有自爆缺陷绝缘子的识别,提出了一种轻量级Cente... 详细信息

输电线路智能化巡检是新一代电力系统建设的必然要求。当前,基于深度学习的检测模型由于参数量过大,使得利用无人机(UAV)进行边缘部署较困难。为使无人机可搭载轻量级模型实现输电线路中具有自爆缺陷绝缘子的识别,提出了一种轻量级CenterNet-GhostNet的目标检测网络。对模型主干特征提取网络进行轻量化处理,利用计算成本较低的GhostNet提取自爆缺陷绝缘子的多层次特征,降低模型复杂度;引入增强感受野模块(RFB)增强特征表达能力,提升模型对小目标特征信息的注意力;构建特征融合模块,将低层特征信息和高层特征信息有效融合以输出更完整的特征图,提高缺陷识别精度。利用迁移学习参数共享,结合冻结与解冻训练相结合的模型训练策略,缓解网络因小样本数据集而产生的泛化能力不足问题。基于构建的输电线路自爆缺陷绝缘子数据集对所提方法进行验证,实验结果表明:相比原始CenterNet,所提方法的AP50、AP75和AP50:95分别提升至0.86、0.74和0.63,模型参数量由124.61×10^(6)减少至64.2×10^(6),可实现复杂环境下的自爆缺陷绝缘子检测,提高了基于无人机的输电线路巡检精度与速度。

关键词：深度学习绝缘子自爆缺陷轻量级网络 CenterNet 小目标检测

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远程监护设备对不同居住安排老年人健康的影响——基于中国老年社会追踪调查的分析

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上海城市规划 2024年第3期3卷 37-42页

作者：王春彧杜世超重庆大学建筑城规学院山地城镇建设与新技术教育部重点实验室复旦大学社会学系

远程监护设备通过监测老年人的体征、环境或需求,可以实现对老年人护理的远程辅助。基于中国老年社会追踪调查(CLASS)2018年度、2020年度的2期数据,分析4 503名老年人的调查问卷结果,运用个体固定效应模型,以老年人的3种居住安排(独居... 详细信息

远程监护设备通过监测老年人的体征、环境或需求,可以实现对老年人护理的远程辅助。基于中国老年社会追踪调查(CLASS)2018年度、2020年度的2期数据,分析4 503名老年人的调查问卷结果,运用个体固定效应模型,以老年人的3种居住安排(独居、仅与配偶同居、多代同居)作为调节变量,探究4类常见远程监护设备(智能手环/手表、居家监控摄像头、智能一体机/音箱、智能睡眠监测)的使用对城市居家老年人健康水平的影响。结果表明,至少使用其中一种设备即可对老年人的健康水平产生显著的提升效应。这一提升效应在独居老人群体中尤其突出,并且不同设备的影响也存在差异。揭示远程监护设备对老年人的健康效益存在居住安排方面的异质性,为智慧养老的研究和实践提供实证依据。

关键词：智慧养老远程监护设备居住安排老年健康空巢老人独居老人