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SAR图像舰船目标检测的轻量化和特征增强研究

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西安电子科技大学学报 2024年第2期51卷 96-106页

作者：龚峻扬付卫红方厚章西安电子科技大学通信工程学院陕西西安710071 西安电子科技大学计算机科学技术学院陕西西安710071

针对合成孔径雷达(SAR)图像中的舰船目标的准确率易受近岸杂波的影响,且现有检测算法复杂度高,在嵌入式设备上的部署难度大的问题,提出一种适用于嵌入式设备的轻量化高精度SAR图像舰船目标检测算法CA-Shuffle-YOLO。基于YOLO v5目标检... 详细信息

针对合成孔径雷达(SAR)图像中的舰船目标的准确率易受近岸杂波的影响,且现有检测算法复杂度高,在嵌入式设备上的部署难度大的问题,提出一种适用于嵌入式设备的轻量化高精度SAR图像舰船目标检测算法CA-Shuffle-YOLO。基于YOLO v5目标检测算法,对骨干网络进行轻量化及特征精细化提取两个方面的改进,引入轻量化模块以降低网络的计算复杂度,提高推理速度,并引入协同注意力机制模块增强算法对近岸船舶目标的细节信息的提取能力。在特征融合网络中采用加权特征融合以及跨模块融合,增强模型对SAR舰船目标的细节信息的融合能力,同时,利用深度卷积模块降低计算复杂度,提高实时性。通过在SSDD舰船目标检测数据集上的测试及对比实验的结果,表明CA-Shuffle-YOLO的检测准确率约为97.4%,检测帧率为206 FPS,所需运算复杂度为6.1 GFlops,相比原始的YOLO v5,所提方法的检测帧率提升了60 FPS,所需运算复杂度降低为原来的12%。

关键词：合成孔径雷达目标检测卷积神经网络特征提取

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三种低维有机-无机杂化铜基卤化物晶体的合成与性能研究

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三种低维有机-无机杂化铜基卤化物晶体的合成与性能研究

作者：陈寒章曲阜师范大学

学位级别：硕士

目前,诸多含稀土元素的荧光材料因其具有优异的光学性能,而被大量研究。由于稀土材料在诸多新兴高科技领域应用愈发广泛,稀土价格水涨船高。面对稀土的储量稀缺,研发新材料以作为含有稀土元素传统荧光材料的补充材料刻不容缓。有机-无... 详细信息

目前,诸多含稀土元素的荧光材料因其具有优异的光学性能,而被大量研究。由于稀土材料在诸多新兴高科技领域应用愈发广泛,稀土价格水涨船高。面对稀土的储量稀缺,研发新材料以作为含有稀土元素传统荧光材料的补充材料刻不容缓。有机-无机杂化金属卤化物由于其兼备有机组分和无机组分的共同优势,具有结构多样、发光可调和制备方便等优点,而成为近年来研究的热门。由于铜的地壳矿藏丰富、成本低和环境友好等特点,具有优越光电性能的有机-无机杂化铜基卤化物有望在将来成为含稀土荧光材料的有益补充。当下,已经有结构多样、光致发光特征优良和实际应用潜力大的有机-无机杂化铜基卤化物被报道了,但仍然存在激发范围不够宽或发射光为单色等可优化地方,阻碍了其进一步商业化应用或其他领域更广泛应用。为此,本文通过低成本的溶剂蒸发法,合成了具有超宽带状激发或发射光颜色可调谐等特征的低维有机-无机杂化铜基卤化物材料,系统性地从晶体的合成、结构、表征测试分析、理论计算和应用等角度展开研究,研究内容和成果总结如下:利用吡咯烷(C4H9N)、碘化亚铜和氢碘酸合成了具有260-450nm的超宽带状激发的零维(0D)有机-无机杂化铜基卤化物(C4H10N)4Cu4I8晶体,其绿黄色发射的发射峰位于560 nm处。(C4H10N)4Cu4I8还具有300nm的大斯托克斯位移、高达84.66%的光致发光量子产率(PLQY)和137μs的长寿命。此外,通过密度泛函理论计算探讨了(C4H10N)4Cu4I8的结构和光物理性质之间的关系,发现(C4H10N)4Cu4I8的光致发光性能来源于[Cu4I8]4-团簇中的电子相互作用。基于合成的(C4H10N)4Cu4I8单晶,利用其宽带激发和优异的光致发光性能,制备了具有高发光特性和显著颜色稳定性的紫外泵浦发光二极管(LED)器件,展示了低维亚铜基卤化物在固态照明中的应用前景。使用吗啉(C4H9NO)、CuX和HX(X=Br,I)分别制备了两种具有一维(1D)结构的有机-无机杂化铜基卤化物(C4H10NO)4Cu2Br5·Br和(C4H10NO)4Cu2I5·I·H2O晶体。(C4H10NO)4Cu2I5·I·H2O表现出光激发诱导可调谐双色发光,其中一个波段为以547nm为发射峰的绿黄色发射,其PLQY高达169.67%;另一个波段是以695nm为发射峰的红色发射,其PLQY为75.76%。同样重要的是,(C4H10NO)4Cu2Br5·Br在252～350nm的宽带激发下,表现出以561nm为发射峰的强烈绿黄色发射,寿命为106.9μs,PLQY高达198.22%。这两种材料在1D体块晶体和有机-无机杂化铜基卤化物中均为第一例PLQY超过100%的材料。结合发光特征和理论计算表明,绿黄光发射主要是由多激子产生(MEG)过程贡献的,红色发射则归因于[Cu2I5]3-团簇-中心(CC)发射。此外,设计了一种基于摩尔斯电码的信息加密方法。用(C4H10NO)4Cu2Br5·Br和(C4H10NO)4Cu2I5·I·H2O单晶制备的LED器件具有较高的发光特性,显示出其在固态照明领域巨大的应用潜力。该工作拓展了高性能发光材料的种类,也促进了低维有机-无机杂化铜基卤化物在光电子学中的应用前景。

关键词：有机-无机杂化铜基卤化物晶体结构光致发光特征应用

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2型糖尿病胰腺癌术后并发症的影响

2型糖尿病胰腺癌术后并发症的影响

作者：章惊雷新疆医科大学

学位级别：硕士

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轻量化YOLO-v7的数显仪表检测及读数

计算机工程与应用 2024年第8期60卷 192-201页

作者：章芮宁闫坤叶进桂林电子科技大学广西桂林541004 广西大学南宁530004

由于较大的参数体量和较高的计算复杂度,通用检测及识别模型直接在移动端部署的难度较高。为解决这个困难,研究了移动设备上使用计算机视觉的仪表检测及读数方法。针对实际工业生产环境下检测及识别的需求,基于YOLO-v7重新设计了轻量化... 详细信息

由于较大的参数体量和较高的计算复杂度,通用检测及识别模型直接在移动端部署的难度较高。为解决这个困难,研究了移动设备上使用计算机视觉的仪表检测及读数方法。针对实际工业生产环境下检测及识别的需求,基于YOLO-v7重新设计了轻量化的仪表检测网络以及字符检测及识别网络。利用深度可分离卷积进一步降低计算复杂度,压缩模型大小。采用K-means++聚类算法加遗传算法自动产生初始锚框。使用通道剪枝,再一次压缩模型。实验结果证明,专用网络模型设计、深度可分离卷积以及通道剪枝对减少模型参数体量和降低算力需求具有显著效果。参数数量相较于原始YOLO-v7模型均下降了99.67%,模型算力需求均降至0.3 GFLOPs,下降了99.71%。实验中平均图片检测时间为10.7 ms。各网络的平均精准度(mAP0.5)达到了99.63%和99.53%。系统整体读数精确度达98.44%。

关键词：数显仪表 YOLO-v7 深度可分离卷积模型压缩通道剪枝

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车轮多边形相位差对车辆动力性能的影响

兰州理工大学学报 2024年第2期50卷 55-64页

作者：马运章铁科纵横(天津)科技发展有限公司天津301700

为研究同轮对两侧车轮圆周多边形存在相位差的问题,建立基于轮对柔性的刚柔耦合车辆-轨道动力学模型,分析不同运行速度下同轮对两侧存在相同阶数车轮多边形时相位差变化对轮轨动态响应的影响,进一步探究对车轮磨耗演变行为的影响.结果表... 详细信息

为研究同轮对两侧车轮圆周多边形存在相位差的问题,建立基于轮对柔性的刚柔耦合车辆-轨道动力学模型,分析不同运行速度下同轮对两侧存在相同阶数车轮多边形时相位差变化对轮轨动态响应的影响,进一步探究对车轮磨耗演变行为的影响.结果表明:3阶车轮多边形存在相位差时,随着相位差增大轮轨间垂向冲击减缓,而轮轨间横向冲击加剧,并且轮轨蠕滑特性和磨耗功受到显著影响;同时,3阶车轮多边形存在相位差时,速度提升严重影响轮轨蠕滑特性,并且增大轮轨磨耗功可加剧车轮多边形成;25阶车轮多边形存在相位差时,尤其在相位差周期一半左右轮轨力波动范围较大,并且轮轨蠕滑特性所受影响最显著,磨耗功波动范围最大,从而进一步加剧了车轮多边形的磨耗演变;相位差的存在加剧了一侧车轮的磨耗速率,改变了车轮的磨耗位置,需要及时进行镟修处理.

关键词：高速列车刚柔耦合车轮多边形相位差磨耗

京津冀地区制造业与生产性服务业的互动关系和机制分析

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地理科学进展 2024年第7期43卷 1290-1306页

作者：高沙尔·吾拉孜杨廷章孙威中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 贵州省现代城乡经济发展研究院贵阳550000

2014年以来,以一般性制造业为主要抓手的北京非首都功能疏解成为京津冀协同发展战略率先突破的重要领域之一,并取得了显著成效。但是,京津冀产业协同发展仍存在诸多问题,地区内经济差距不减反增。论文利用2017年京津冀地区间投入产出表... 详细信息

2014年以来,以一般性制造业为主要抓手的北京非首都功能疏解成为京津冀协同发展战略率先突破的重要领域之一,并取得了显著成效。但是,京津冀产业协同发展仍存在诸多问题,地区内经济差距不减反增。论文利用2017年京津冀地区间投入产出表和2003—2019年京津冀三省(市)面板数据,运用地区间投入产出分析法和联立方程模型,对京津冀三地间制造业与生产性服务业的产业互动关系进行了测度。结果表明:①京津冀地区制造业和生产性服务业已形成显著的双向互动关系,整体从“供给主导”阶段步入“互动”发展阶段;但从投入产出联系来看,产业间互动水平较低,这可能是目前京津冀产业协同发展水平欠佳的主要原因之一。②相比之下,北京生产性服务业对津冀地区制造业的推动作用较制造业更强,因此,加强北京生产性服务业的区域内流动,将是促进京津冀产业协同发展的重要途径。③高级服务要素在劳动和资本密集型制造业产业升级中发挥作用较弱。未来应继续加强京津冀三地在高技术产业领域的合作,特别是提高知识和技术密集型生产性服务业对制造业的投入水平。研究可为促进京津冀地区两大产业结构升级、互动发展提供经验证据,为缩小区域产业发展差距提供思路。

关键词：产业互动产业关联地区间投入产出分析联立方程模型京津冀地区

合肥市高温热浪脆弱性时空演化特征及规划响应研究

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合肥市高温热浪脆弱性时空演化特征及规划响应研究

作者：章麟安徽建筑大学

学位级别：硕士

伴随全球变暖问题日趋严峻,以高温热浪为代表的极端天气呈现出影响范围广、发生频率高与持续时间长等新特征,给城市可持续发展带来巨大挑战。就我国而言,快速地城市化进程促使城市建设用地的扩展不断侵吞生态用地,带来城市下垫面改变,... 详细信息

伴随全球变暖问题日趋严峻,以高温热浪为代表的极端天气呈现出影响范围广、发生频率高与持续时间长等新特征,给城市可持续发展带来巨大挑战。就我国而言,快速地城市化进程促使城市建设用地的扩展不断侵吞生态用地,带来城市下垫面改变,蓝绿空间锐减,热源不断增加,综合导致城市地表热量无法有效扩散,热岛效应愈发严重。热岛效应与高温热浪的耦合作用,给城市居民健康带来巨大潜在威胁。因此,本研究通过科学合理评估城市高温热浪脆弱性、识别城市高温脆弱性时空演化规律,制定高温风险应对策略,助力城市健康可持续发展。本研究运用文献梳理法、数据分析法和比较研究法等方法,基于VSD模型构建城市高温热浪脆弱性评估体系,对合肥市高温热浪脆弱性特征及规划响应策略进行研究,主要内容包括:(1)对近年来国内外高温与人群健康的关联、规划应对高温风险的探索与实践、高温热浪脆弱性评估体系以及脆弱性相关理论进行梳理和总结;(2)在VSD模型的基础上,构建了以暴露度、敏感性、适应能力三个层面为主的城市高温热浪脆弱性评估指标体系,并研究合肥市中心城区2000、2010、2020年年高温热浪脆弱性时空演化特征(3)针对高温热浪脆弱性的时空演化规律,总结归纳脆弱性街道的主要致脆原因,将高脆弱性划分为“高暴露度行动分区”、“高敏感性行动分区”和“低适应能力行动分区”,并提出相应的规划响应策略。主要结论:(1)2000-2020年,合肥市街道高温热浪暴露度发生了明显的变化,呈现出以下基本特点:近20年间合肥市总体高温热浪暴露度水平有一定上升。研究区街道高温热浪暴露度等级较高的数量占比由2000年的23.7%升至2020年的30.5%,上升约6.8%。从59个街道近20年间暴露度的变化来看,有24个街道(占40.7%)暴露度等级上升,有30个街道(占50.8%)暴露度等级没有发生变化。整体来看,近20年的城市发展和建设一定程度上增强了城市高温热浪的暴露度;(2)2000-2020年,合肥市街道高温热浪敏感性等级占比变化相对较小,其中,低敏感度街道占比变化较为明显,增加约8.5%,中热敏感性街道数量减少约10.2%,高热敏感性街道由9个增长为10个,变化较不明显。2000年和2010年较低、中敏感性街道数量在研究区占比最高,分别为40.7%和25.4%,2020年较低、高敏感性街道数量占比最高,分别为39.0%和16.9%。不论从不同敏感性等级变化还是从不同年份占比最高的敏感等级来看,2000-2020年,研究区的街道敏感性程度变化较小;(3)2000-2020年,合肥市街道高温热浪适应能力有了明显的提高,呈现出以下基本特点:近20年间合肥市总体高温热浪适应能力均有了一定程度的上升,全市街道高温热浪适应能力等级中等及以上等级街道的数量占比由2000年的57.6%升至2020年的69.5%,上升约11.9%。从59个街道近20年间适应能力的变化来看,高适应能力等级街道由中心区集聚分布转为逐渐向周边街道辐射,总体来看,高适应能力的街道由中心转为外围集聚。这表明近20年的随着合肥市城市的建设发展,应对极端高温天气的能力一定程度上显著提升;(4)2000-2020年,合肥市街道高温热浪脆弱性提升较大,全市街道高温热浪脆弱性等级为高等级街道的数量占比由2000年的6.8%升至2020年的18.6%,上升约11.8%,低和较低等级的街道数量由2000年的47.5%减少至20年的37.2%,降低约10.2%。高脆弱性等级街道空间上在中心区进一步集聚。总体来看,二环内高等级脆弱性街道的数量持续增长,空间上形成中心-外围的布局形式。这表明近20年的随着合肥市的建设发展,城市发展带来的地表不透水面积比率的增长、植被覆盖率的持续锐减,城市热岛效应进一步加剧了高温热浪带来的负面效应,城市整体脆弱性增长显著,面临较大的高温胁迫;(5)以2020年合肥市高温热浪脆弱性评估结果为依据,综合考虑各街道高温热浪脆弱性与暴露性、敏感性和适应性之间的联系,将35个面临高温风险较高的街道根据导致高温热浪脆弱性指数偏高的主要诱因,划分为“高暴露度行动分区”、“高敏感性行动分区”以及“低适应能力行动分区”,并提出相应的规划响应策略。图[17]表[14]参[75]

关键词：极端高温天气热岛效应 VSD模型脆弱性评估规划响应

基于高精度热泵模型的电热协同独立微网设备优化配置

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 198-204,213页

作者：孙健柯德平徐箭廖思阳孙元章武汉大学电气与自动化学院湖北武汉430072

为实现含丰富工业余热、数据中心余热、生活污水余热等低品位热源的区域协同供能,以及提高区域清洁能源利用效率,针对区域独立微网供能系统的设备优化配置策略进行研究。基于多类型低品位热源的不同温度品位特征,提出用于提升热源温度... 详细信息

为实现含丰富工业余热、数据中心余热、生活污水余热等低品位热源的区域协同供能,以及提高区域清洁能源利用效率,针对区域独立微网供能系统的设备优化配置策略进行研究。基于多类型低品位热源的不同温度品位特征,提出用于提升热源温度品位的关键电热泵设备多参数拟合模型,并生成热泵拟合模型的误差不确定性场景;考虑微网在实际运行不确定性场景下产生的供热舒适度补偿、切负荷与切光伏风险,提出基于多条件风险价值(CVaR)理论的独立微网设备容量优化配置双层模型,上层模型基于全寿命周期成本费用年值与年CVaR值优化设备配置方案,下层模型基于场景分析法优化运行成本;采用遗传算法对双层模型进行求解。算例结果证明:考虑热泵拟合模型误差有效降低了系统运行风险,且低品位热源的回收利用具有较大经济性潜力。

关键词：微网低品位热源热泵不确定性场景条件风险价值设备配置双层模型