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基于能谱CT的青铜器等效原子序数与密度估计方法

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光学学报 2024年第4期44卷 168-174页

作者：李思宇张欣睿蔡爱龙王少宇李磊闫镔信息工程大学信息系统工程学院成像与智能处理河南重点实验室河南郑州450001

基于衰减效应提出一种高阶拟合模型,能够快速准确地估计青铜器内部材料的等效原子序数与密度。为验证该方法的可行性,使用能谱计算机断层成像(CT)技术采集多个能量下的成像数据,开展实际数据拟合实验。在实际数据实验中原子序数估计的... 详细信息

基于衰减效应提出一种高阶拟合模型,能够快速准确地估计青铜器内部材料的等效原子序数与密度。为验证该方法的可行性,使用能谱计算机断层成像(CT)技术采集多个能量下的成像数据,开展实际数据拟合实验。在实际数据实验中原子序数估计的最大误差在5%以内,平均误差小于4%;密度估计的最大误差在10%以内,平均误差小于4%。实验结果表明,该模型能够仅通过两种能量的成像数据,在无损条件下快速准确地估计青铜器内部材料的等效原子序数与密度。

关键词：测量青铜器能谱计算机断层成像衰减效应等效原子序数高阶拟合模型

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融合注意力机制的红外小目标检测

航空学报 2024年第14期45卷 84-95页

作者：李峻宇刘乾坤付莹北京理工大学复杂环境智能感测技术工业和信息化部重点实验室北京100081 北京理工大学长三角研究院嘉兴314019

随着图像中显著目标检测准确率的提高,如何提升小目标的检测精度逐渐成为人们关注的重点。现有的目标检测方法主要研究以可见光图像作为输入的通用目标检测问题,小目标检测领域的大部分方法主要针对可见光图像,面向红外图像的较少。红... 详细信息

随着图像中显著目标检测准确率的提高,如何提升小目标的检测精度逐渐成为人们关注的重点。现有的目标检测方法主要研究以可见光图像作为输入的通用目标检测问题,小目标检测领域的大部分方法主要针对可见光图像,面向红外图像的较少。红外小目标不含颜色信息,与常规目标尺度差别大,更加依赖上下文信息。针对这些问题,提出一种基于YOLOv5的红外小目标检测模型。在标准的YOLOv5模型基础上,为了有效结合目标周围的局部信息和整体特征中的全局信息,同时适应红外小目标的细微形态变化,提出了动态上下文信息提取模块,引入通道-细节注意力模块汇聚红外小目标的通道信息和细节信息,提高回归精度。考虑到网络卷积过程中细节特征丢失的问题,在保证模型特征尺度相对应的情况下,上采样新的特征尺度与浅层特征融合,以捕捉更多红外小目标细节信息,避免特征混叠。为了证明方法的有效性,在公开的红外数据集ITTD、IRSTD-1k和NUAA-SIRST上进行验证。实验结果表明:在ITTD数据集中所提方法的mAP值超过对比方法5.1%。对比YOLOv5s基准模型,mAP值提高了3.7%,在IRSTD-1k和NUAA-SIRST数据集中也展示出良好的检测效果,并对自身模型进行了消融实验。本文所提出的红外小目标检测模型对复杂场景下的红外小目标鲁棒性很好,有效地提高了小目标检测的精度,降低了小目标的漏检率。

关键词：深度学习目标检测红外小目标检测注意力机制 YOLOv5

基于强化学习的遗传算法求解一种新的钻削路径优化问题

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控制与决策 2024年第2期39卷 697-704页

作者：朱光宇张德颂福州大学机械工程及自动化学院福州350108

孔加工是机械制造的基本工序之一.针对数控机床的刀具路径优化问题,提出一种新颖的孔加工刀具路径优化模型—–带可决策孔的孔加工多刀具路径优化问题(MTdDPO).在该模型中,工件上的孔分为两类:固定孔和可决策孔. MTdDPO的目标是通过判... 详细信息

孔加工是机械制造的基本工序之一.针对数控机床的刀具路径优化问题,提出一种新颖的孔加工刀具路径优化模型—–带可决策孔的孔加工多刀具路径优化问题(MTdDPO).在该模型中,工件上的孔分为两类:固定孔和可决策孔. MTdDPO的目标是通过判断可决策孔的路径归属和路径内各孔的加工顺序来实现加工路径长度的最小化.为实现MTdDPO的优化,提出基于强化学习的分段遗传算法(RLSGA).在RLSGA中,种群被视为智能体,智能体的状态是种群的多样性系数, 3种不同的分段交叉算子是智能体的动作,智能体的奖励与种群的适应度值和多样性系数的变化有关.针对MTdDPO,新建5个基准测试问题,并在测试问题上将RLSGA与其他4个算法进行对比.结果表明, RLSGA的表现明显优于其他算法, RLSGA能够有效地解决MTdDPO问题.

关键词：孔加工路径优化遗传算法强化学习组合优化

Clustered张拉整体结构的动力学建模

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振动与冲击 2024年第16期43卷 287-294页

作者：张子宇王彤周斌南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京苏试广博环境可靠性实验室有限公司南京210016

针对clustered张拉整体结构,提出了一种基于任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian, ALE)法的多体动力学模型。相较于传统的拉格朗日法模型,该研究中的模型具有更为简单的运动学约束。首先,引入了一种ALE时变长度索单元,其... 详细信息

针对clustered张拉整体结构,提出了一种基于任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian, ALE)法的多体动力学模型。相较于传统的拉格朗日法模型,该研究中的模型具有更为简单的运动学约束。首先,引入了一种ALE时变长度索单元,其网格节点与物质点可以独立运动,提供了一种自然的方式描述结构中运动的滑轮和滑动绳索;其次,利用达朗贝尔原理,推导了该单元的广义力向量并计算了相应的雅可比矩阵;然后,建立了张拉整体系统的动力学方程,并利用广义α算法对其进行求解,选取节点的全局位置坐标和物质坐标作为广义坐标,其中全局位置坐标可以被不同物体共享,以减少动力学方程的自由度数和消除物体间的约束;最后,展示了一个数值算例,10层可折叠张拉整体塔架,对其折叠过程进行了准静态和动力学仿真,验证了模型的有效性。所提出的模型和算法可为clustered张拉整体结构的设计提供理论指导,具有工程意义。

关键词：多体动力学模型 clustered张拉整体任意拉格朗日-欧拉(ALE) 可展开空间结构

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多端交通视频分析任务卸载决策

控制与决策 2024年第8期39卷 2773-2782页

作者：温震宇胡慧峰钱滨洪榛俞立浙江工业大学网络空间安全研究院浙江工业大学信息工程学院纽卡斯尔大学计算机学院

针对智慧交通中多点位监控视频分析时出现的计算任务繁重、设备之间资源利用不均衡的问题,提出一种基于云控制的视频分析卸载方案.首先,针对客户端算力不足而无法完成视频分析任务的问题,使用一种视频卸载框架,将部分视频分析任务切块... 详细信息

针对智慧交通中多点位监控视频分析时出现的计算任务繁重、设备之间资源利用不均衡的问题,提出一种基于云控制的视频分析卸载方案.首先,针对客户端算力不足而无法完成视频分析任务的问题,使用一种视频卸载框架,将部分视频分析任务切块卸载至云服务器处理;其次,针对服务器与多客户端之间的算力资源竞争问题,提出一种阶段优化卸载算法,平衡设备之间负荷,提高资源利用率;最后,针对不同点位的客户端需求不同的问题,在算法中加入精度和能耗偏好,满足不同客户端的需求.与其他卸载方案对比的实验表明,所提出方案能够更好地对视频分析任务进行合理分配,提高系统收益,并通过扩展实验验证所提出系统的扩展能力.

关键词：多端视频分析任务卸载资源竞争卸载决策智慧交通

基于微观蠕滑饱和的地铁线路钢轨波磨发生概率及发展特征

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北京理工大学学报 2024年第5期44卷 458-467页

作者：王志强雷震宇同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海201804

聚焦轮轨接触行为,从微观角度研究了地铁线路上钢轨波磨的发生概率和发展特性.利用车辆−轨道多体动力学数值模型,并结合Modified-Fastsim切向接触算法,提出了蠕滑率饱和临界值用于分析轨面光滑和粗糙条件下不同曲率半径线路上的波磨发... 详细信息

聚焦轮轨接触行为,从微观角度研究了地铁线路上钢轨波磨的发生概率和发展特性.利用车辆−轨道多体动力学数值模型,并结合Modified-Fastsim切向接触算法,提出了蠕滑率饱和临界值用于分析轨面光滑和粗糙条件下不同曲率半径线路上的波磨发生概率.同时,采用Archard模型计算了轮轨接触斑的平均磨耗深度,进而分析了钢轨波磨的演化特征.结果显示,内外侧轮轨接触蠕滑在线路曲线半径小于450 m时均趋近于饱和,说明内外侧钢轨均具有发生波磨的可能性,而当线路曲线半径大于450 m时,钢轨波磨发生概率降低.轨面不平顺的存在能够导致轮轨接触产生反馈振动,从而提高轮轨系统钢轨波磨的发生概率.随着线路曲线半径的增加,轮轨接触斑平均磨耗深度趋于减小,且平均磨耗深度减小速率表现为先增大后降低,说明曲线半径越小,钢轨波磨磨耗程度越大,磨耗速率越快.内外侧(左右侧)接触斑的平均磨耗深度变化相似,外侧接触斑的平均磨耗深度在小半径曲线上略高于内侧,表明内外侧(左右侧)钢轨的磨耗程度和磨耗速率基本相似,但考虑到内外侧轮轨接触几何关系有所差异,外轨倾向于轨侧波磨,内轨则主要为轨顶波磨.

关键词：地铁线路钢轨波磨微观接触蠕滑特性磨耗