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基于深度学习的金属腐蚀检测与分类研究

基于深度学习的金属腐蚀检测与分类研究

作者：贾志通烟台大学

学位级别：硕士

腐蚀是导致金属结构损坏的主要原因之一,严重的金属腐蚀会给工程结构造成巨大破坏,并可能导致严重的安全事故。由于金属腐蚀具有形状不规则、等级界限不清晰、背景原因复杂、所处环境各异等特点,现有检测与分类技术难以满足实际生产生... 详细信息

腐蚀是导致金属结构损坏的主要原因之一,严重的金属腐蚀会给工程结构造成巨大破坏,并可能导致严重的安全事故。由于金属腐蚀具有形状不规则、等级界限不清晰、背景原因复杂、所处环境各异等特点,现有检测与分类技术难以满足实际生产生活的需求。针对以上问题,本文基于深度学习,开展金属腐蚀的智能化检测与分类的研究。主要内容如下:（1）为了克服缺少数据集的问题,通过人工拍摄和无人机采集的方式,获取了1568张沿海基础设施腐蚀的原始图像;并进一步对采集的金属腐蚀图像进行了数据处理、数据增强、等级划分、目标标注等工作,构建了一个包含11571张图像的金属腐蚀分类数据集和一个包含13500张图像的金属腐蚀检测数据集。（2）沿海基础设施的金属腐蚀的分类面临着腐蚀形状不规则、等级间差异不明显和样本数量不足等问题。针对以上问题,本文提出了CMC-Res Net50金属腐蚀分类模型。首先,通过对比实验选用了Meta-ACON作为CMC-Res Net50中Conv Block和ID Block的激活函数。其次,在Conv Block和ID Block中引入了无参数注意力机制。最后,利用改进的模型在构建的金属腐蚀分类数据集上进行了测试。实验结果显示,CMC-Res Net50取得了98.44%的分类准确率,在解决金属腐蚀的分类问题方面优于其它模型。（3）为了解决目前沿海基础设施的金属腐蚀检测工作中工作量大、主观性强、效率低的问题。本文提出了Corrosion-YOLOv5s金属腐蚀检测模型,满足对沿海基础设施进行快速、准确的金属腐蚀检测。首先,通过拓展YOLOv5s的检测尺度,使模型能有效适应金属腐蚀区域的多尺度变化。其次,利用坐标注意力机制设计了C3CA模块,构建了B-PANet特征融合网络,加强对金属腐蚀局部特征的提取和融合。最后,使用金属腐蚀检测数据集对Corrosion-YOLOv5s进行了实验验证。结果表明,Corrosion-YOLOv5s的精确率、召回率、F分数和m AP分别为90.2%、90.8%、90.5%和95.5%。（4）为了解决模型参数量较大、模型复杂度高的问题,使模型利于在计算资源有限的轻量级设备上进行部署,本文提出了面向轻量级设备的LC-YOLOv5s金属腐蚀检测模型。首先,保留Corrosion-YOLOv5s的多尺度检测策略,保证了对各种尺度的金属腐蚀区域的适应性。其次,设计了DSSC模块,在保持模型检测性能的同时使模型更加轻量化。最后,为了减少模型的参数量和计算量,设计了C48-PANet特征融合网络。实验结果显示,LC-YOLOv5s的精确率、召回率、F分数和m AP分别为92.8%、89.2%、91.0%和95.2%。同时,与原YOLOv5s相比,LC-YOLOv5s的模型大小、参数量和浮点运算量分别减少了43.4%、45.6%和50.6%。此外,本研究还对面向轻量级终端的LC-YOLOv5s进行了封装,开发了一个金属腐蚀检测服务系统。该系统为用户提供了一整套完整的金属腐蚀图像采集与存储、金属腐蚀标准查询、金属腐蚀检测等功能,为更深入地开展金属腐蚀的检测研究提供了支持。

关键词：金属腐蚀深度学习图像分类目标检测 CMC-ResNet50 Corrosion-YOLOv5s LC-YOLOv5s

基于混合方法的“科学论文-专利技术”关联关系模型构建——以生物医药领域为例

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情报科学 2024年

作者：冉从敬田文芳贾志轩武汉大学信息管理学院

[目的/意义]随着AI技术的飞速发展，新兴技术的更新迭代过程日益缩短，与新兴技术相关的论文和专利成为了科研工作者关注的焦点，迫切地需要挖掘科学论文主题与新兴专利技术间的关联关系与演化规律。[方法/过程]从多维视角分析出发，以... 详细信息

[目的/意义]随着AI技术的飞速发展，新兴技术的更新迭代过程日益缩短，与新兴技术相关的论文和专利成为了科研工作者关注的焦点，迫切地需要挖掘科学论文主题与新兴专利技术间的关联关系与演化规律。[方法/过程]从多维视角分析出发，以共现网络、文本主题挖掘、文本相似度计算、时间窗口划分为技术支撑，将共现网络分析视角下关联关系分析和主题挖掘视角下的关联关系分析相结合，构建了基于混合方法的科学论文—专利技术关联关系模型。[结果/结论]以生物医药技术领域为例，对算法模型进行验证，实验结果表明三个时间区间下“论文-专利”主题之间的余弦相似度值都较高，主题领域形成了科学研究和专利技术的协同创新趋势。[创新/局限]本文提出了一套系统的“科学论文-专利技术”关联关系构建方法体系，实现了对科学技术互动规律更加细粒度、动态的剖析，进而挖掘出具有创新潜力的技术主题发展方向，为指导企业开展科技创新活动提供实践路径。

关键词：混合方法关联关系模型文本共现网络文本主题挖掘生物医药

斜拉桥损伤诊断的小波分析与数据挖掘融合方法研究

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斜拉桥损伤诊断的小波分析与数据挖掘融合方法研究

作者：贾志刚石家庄铁道大学

学位级别：硕士

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新乡先进群体嵌入乡村治理的路径研究

新乡先进群体嵌入乡村治理的路径研究

作者：贾志鹏河南农业大学

学位级别：硕士

在乡村振兴“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”的总要求中,确保乡村治理的有效性是实现乡村振兴必由之路。新乡先进群体作为乡村治理中的一股新兴力量,已在当地乡村的政治、经济和文化发展中发挥了显著作用,对推动... 详细信息

在乡村振兴“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”的总要求中,确保乡村治理的有效性是实现乡村振兴必由之路。新乡先进群体作为乡村治理中的一股新兴力量,已在当地乡村的政治、经济和文化发展中发挥了显著作用,对推动乡村有效治理具有重要意义。然而,实践中发现新乡先进群体的研究力度和影响程度仍需进一步提升。本研究旨在深入探讨新乡先进群体嵌入乡村治理的现状、路径及存在的问题,并提出相应的改进建议,以期能够进一步丰富乡村治理理论,弘扬新乡先进群体精神,并为其他地区推动乡村治理提供可复制、可参考的发展模式。本研究以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,按照“治理有效”的要求,对新乡先进群体嵌入乡村治理的模式和路径进行研究,采用文献分析法、案例研究法、访谈调查法等研究方法,调研走访了先进教育教学点,分别与代表人物、当地村民、政府人员等了解情况,并结合文献资料、政策等展开研究分析。主要包括以下研究内容:第一部分绪论,该章节是开展本文研究的基础工作部分,为新乡先进群体嵌入乡村治理的路径研究奠定基础。第二部分介绍相关概念及理论基础,对有关概念进行界定,通过研究分析总结,为本研究提供理论支撑。第三部分介绍新乡先进群体概况,分析其形成与发展、精神内涵、特征、类型及代表人物等内容,从而实现对新乡先进群体的进一步了解。第四部分研究嵌入模式和路径分析,按照“资本-政策-文化-组织”嵌入的理论框架,对选取的新乡先进群体典型代表进行案例分析,从而探讨新乡先进群体如何嵌入乡村治理。第五部分指出存在的问题,分析在嵌入过程中存在的制约因素。第六部分提出优化建议,该部分针对性的从优化嵌入路径、健全选树培养机制、增强研究宣传等三个方面着手,进一步推动新乡先进群体嵌入乡村治理。基于以上研究结果,提出了以下意见建议:首先,优化新乡先进群体嵌入乡村治理的路径,使其能在乡村治理中发挥更大作用;其次,健全和完善新乡先进群体的选拔、树立和激励机制,提升其整体能力和影响力;最后,增强对新乡先进群体的研究和宣传力度,进一步提升其在社会各界的影响力和认知度。

关键词：新乡先进群体嵌入乡村治理

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基于THz超材料的高灵敏传感器研究

基于THz超材料的高灵敏传感器研究

作者：贾志远河南工业大学

学位级别：硕士

山西柳林“水船秧歌”的艺术形态与民俗内涵研究

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山西柳林“水船秧歌”的艺术形态与民俗内涵研究

作者：贾志梅西北师范大学

学位级别：硕士

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隐失波的横自旋与量子共振隧穿及其应用研究

隐失波的横自旋与量子共振隧穿及其应用研究

作者：贾志国电子科技大学

学位级别：硕士

基于数据拟合法的三角形薄壁堰明渠流量测量不确定度优化

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计量学报 2024年第9期45卷 1348-1352页

作者：高明郭辉贾志卓河北省计量监督检测研究院河北石家庄050200

针对三角形薄壁堰明渠流量计非定点使用时测量准确度水平较低的问题,基于不确定度预评估结果,提出了以曲线拟合替代线性插值计算流量系数,采用了数字输出磁致伸缩水位传感器测量水头,显著降低了原方法中贡献较大的不确定度分项。基于弗... 详细信息

针对三角形薄壁堰明渠流量计非定点使用时测量准确度水平较低的问题,基于不确定度预评估结果,提出了以曲线拟合替代线性插值计算流量系数,采用了数字输出磁致伸缩水位传感器测量水头,显著降低了原方法中贡献较大的不确定度分项。基于弗劳德相似准则改进了频率采样方法,提升了测量结果的准确度水平。测量方法改进后不确定度由1.6%提高到0.56%。通过标准表法明渠流量流速标准装置对三角形薄壁堰明渠流量计进行了标定实验,实验结果表明:测量方法改进后标定误差(偏差)由2%降低到1%。

关键词：流量计量三角形薄壁堰明渠流量计拟合算法采样频率不确定度磁致伸缩水位传感器

三相隔离型AC/DC双向变换器控制系统的研究

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三相隔离型AC/DC双向变换器控制系统的研究

作者：贾志浩北方工业大学

学位级别：硕士

隔离型AC/DC双向变换器,作为一种新型的两级变换结构的交直流变换器,这种变换器主要具有能双向传递能量、传输效率高、实现电气隔离、无需储能元件等诸多优点。但是该型变换器电路拓扑受限于结构复杂且前后级电路存在耦合。为了能够使... 详细信息

隔离型AC/DC双向变换器,作为一种新型的两级变换结构的交直流变换器,这种变换器主要具有能双向传递能量、传输效率高、实现电气隔离、无需储能元件等诸多优点。但是该型变换器电路拓扑受限于结构复杂且前后级电路存在耦合。为了能够使该型变换器能更好地为新型电力系统服务,国内外研究学者的研究重点包括调制策略、控制策略、软硬件实现等。当前常用的单移相调制策略使得变压器电流幅值变化大、变换器内部环流等问题进而造成网侧电流畸变、降低了变换器系统的工作效率,因此为降低对网侧电流的影响、提高系统安全可靠性、降低变换器内部环流和提升系统效率,本文提出一种基于移相调制的变换器内部环流最小化控制策略。首先本文对三相隔离型AC/DC双向变换器的电路结构详细分析,具体包括深度分析了变换器前级3-1矩阵变换器、后级H桥变换器各桥臂中的电力电子开关通断状态以及组合方式,在此基础上对其运行工作原理进行分析,同时选择和介绍换流策略。在本文章中对两种移相调制策略结合电流直接控制策略进行了研究,分别是PI控制和模型预测控制进行了仿真建模以及实验验证。由于传统单移相调制方法存在变换器内部环流等影响变换器性能的问题。本文根据等效变换器推导出一种以消去变换器内部环流为约束条件的移相调制策略,成功减小电感电流有效值、降低变换器损耗,提高了交直流变换系统效率和稳态运行性能。为验证所提的调制策略与电流直接控制的组合控制策略能实现理论目标,利用MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型进行了仿真比较验证。最后,搭建实验实物平台并对两种调制模式下的定调制系数PI控制和模型预测控制进行验证比较,证明所提出调制策略的优势。

关键词： AC/DC双向变换器调制策略电流有效值移相调制