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基于CFAR和两阶段候选区域网络的SAR舰船目标检测方法研究

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基于CFAR和两阶段候选区域网络的SAR舰船目标检测方法研究

作者：陈博通西安电子科技大学

学位级别：硕士

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)穿透能力很强,可以使其忽略天气因素的干扰,全天时的对海洋进行观测。基于SAR的舰船目标检测技术是海上监测最重要的部分之一,该技术在军事和民用领域中都有十分广泛的应用。我国研制的SAR... 详细信息

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)穿透能力很强,可以使其忽略天气因素的干扰,全天时的对海洋进行观测。基于SAR的舰船目标检测技术是海上监测最重要的部分之一,该技术在军事和民用领域中都有十分广泛的应用。我国研制的SAR卫星高分三号能够提供全球范围内海洋的高分辨率SAR图像,这为SAR图像的舰船检测工作提供了有力的数据支撑。本文主要对高分三号SAR图像开展了舰船目标检测方法的研究,具体工作如下:1、针对包含陆地区域的SAR图像,提出了CFAR检测的完整流程。使用改进的OTSU算法对陆地进行剔除后,对纯海洋区域使用CFAR进行检测,并利用长宽比、面积等特征信息将不符合舰船特征的虚假目标进一步剔除。针对CFAR运行速度慢的问题,基于G分布海杂波统计模型研究了一种快速CFAR检测算法,使用二维傅里叶变换代替传统的滑窗移动,并使用两次局部CFAR检测,使阈值的计算更加准确。实验结果显示出本文算法比传统CFAR检测速度快,漏检率低。2、针对两阶段检测方法Faster R-CNN在SAR图像的舰船检测中检测效果不理想的问题,本文提出了一种基于改进Cascade R-CNN网络的SAR图像舰船目标检测方法,对其多个模块进行了改进。首先在特征提取网络中添加了CBAM(Convolutional Block Attention Module)注意力模块与特征金字塔网络,使网络能够融合不同层次的特征并有利于提取目标的有效特征;在候选区域生成网络中使用Kmeans重新设置锚点边框比例,使生成的候选框更适合舰船目标;在检测器模块使用三级级联的检测器,使正样本质量得到提升。实验使用公开数据集SSDD并对其进行扩充,将本文算法与Faster R-CNN、Yolov3和Retina Net三种方法在精确率、召回率以及AP三个指标上进行对比,结果显示本文方法在三个指标上都优于其他三种方法,验证了本文网络的有效性。3、对于高分三号宽幅SAR图像,本文提出了大尺寸SAR图像舰船检测流程,对图像采用重复裁剪的方法,防止切割后的舰船被分割而导致漏检。针对检测网络对大尺寸图像检测速度慢、陆地区域虚警目标多的问题,提出了一种结合CFAR与Cascade R-CNN的检测方法,对切割后的图像进行快速CFAR检测粗筛选,将含有疑似目标的切片区域送入后续检测网络,将不含疑似目标的海面区域和纯陆地区域进行剔除。减少了送入后续网络的数据量,加快检测速度,并且可以将纯陆地区域的虚警目标消除,提高检测的准确率。

关键词：合成孔径雷达舰船检测 CFAR 卷积神经网络深度学习

基于幼儿本位的大班绘本教学提升策略研究——以L市四所幼儿园为例

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基于幼儿本位的大班绘本教学提升策略研究——以L市四所幼儿园为例

作者：陈博通聊城大学

学位级别：硕士

绘本具有可视化的图画,是最适合幼儿阅读的材料。绘本教学是幼儿园课程的重要组成部分之一,促进幼儿读图能力、表达能力以及观察力、想象力等方面的发展。2022年教育部印发的《幼儿园保育教育质量评估指南》中强调教育活动需要回归儿童... 详细信息

绘本具有可视化的图画,是最适合幼儿阅读的材料。绘本教学是幼儿园课程的重要组成部分之一,促进幼儿读图能力、表达能力以及观察力、想象力等方面的发展。2022年教育部印发的《幼儿园保育教育质量评估指南》中强调教育活动需要回归儿童立场,幼儿园教育质量的好坏,儿童最有发言权。本研究基于幼儿本位对幼儿园大班绘本教学进行调查研究,试图透过“幼儿之眼”反思绘本教学,也期望幼儿教师在绘本教学时做到“看见幼儿”。本研究利用访谈法、观察法、作品分析法等研究方法,深入L市四所幼儿园听课、录课、访谈。通过调查发现,目前大班绘本资源不够丰富,无法保障幼儿的阅读体验,家园绘本资源共享不够深入;绘本教学设计中未体现“幼儿本位”理念,未能很好地关注幼儿的兴趣和需要,教学形式的设计单一,未结合幼儿学情;绘本教学过程中,幼儿专注与投入度不够,提问难以引发幼儿深度思考,教师缺少评价与反思等问题。产生上述问题的原因主要有:教师对本班幼儿的了解不够深入,教师开展基于“幼儿本位”绘本教学的能力不足,教师评价反思缺乏自觉性及多元性;幼儿园对绘本资源支持力度不够,幼儿园绘本教学审核制度不健全,幼儿园对绘本教学中家园合作的认识不深刻。因此,为了更有效地开展绘本教学,教师应提高绘本教学能力;幼儿园应构建绘本教学立体系统。

关键词：幼儿本位大班幼儿绘本教学

有机半导体薄膜与电极材料的界面电子结构研究

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有机半导体薄膜与电极材料的界面电子结构研究

作者：陈博通苏州大学

学位级别：硕士

二十一世纪以来,有机电子学得到了飞速的发展,以有机发光二极管和太阳能电池为代表的光电器件取得了重大的突破。关于有机电子学的研究包括很多方面,其中一个非常基础却十分重要的研究方向就是器件的界面性质,因为从根本上研究器件的界... 详细信息

二十一世纪以来,有机电子学得到了飞速的发展,以有机发光二极管和太阳能电池为代表的光电器件取得了重大的突破。关于有机电子学的研究包括很多方面,其中一个非常基础却十分重要的研究方向就是器件的界面性质,因为从根本上研究器件的界面性质是改善其性能的前提和基础。尽管目前已经开展了大量的研究去优化和改良界面处的载流子输运和分离,但对于一些复杂的界面系统仍然缺乏足够的认识,尤其是有机/无机异质结的界面耦合机理研究还有很大的空白。基于以上目标,一方面,本论文引入了一种新型的大环共轭有机半导体材料Mabiq,利用X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)和密度泛函理论(DFT)等手段研究了 Mabiq分子在Au(111)、Ag(111)、Cu(111)和ITO四个电极材料上的界面性质。另一方面,利用XPS和UPS研究了α-六噻吩在洁净Si(100)基底与SiOx覆盖的Si(100)基底上不同的界面能级排列情况及其生长取向。本论文主要包括以下几个方面:(1)Mabiq修饰对金属单晶及ITO功函数的影响。我们利用单层Mabiq分子作为修饰材料,采用分子束外延法将其缓慢沉积在Au(111)、Ag(111)、Cu(111)三个金属单晶和ITO表面,研究其对基底功函数的影响。结果表明,单层Mabiq分子修饰后可以显著降低基底的功函数。在Au(111)基底上可以将其功函数降低1.34 eV;在Ag(111)和Cu(111)基底上降幅也分别达到了1.01 eV和1.04 eV;在ITO基底上降幅较小但也有0.56 eV。深入研究发现是Mabiq分子内独特的分子偶极矩在界面处引起的偶极效应与表面的推回效应造成的功函数剧烈变化,这体现出了 Mabiq分子作为电极修饰材料的优势和潜能。(2)Mabiq与金属单晶及ITO界面相互作用的研究。研究表明Mabiq分子在四个基底上具有不同的吸附行为,在室温下,Mabiq分子与Au(111)、Ag(111)和ITO三个基底之间是物理吸附,分子与基底之间呈现出弱耦合。而在Cu(111)基底上,Mabiq分子则以化学相互作用的形式吸附在铜基底上,主要机制是Cu(111)基底表面的部分铜原子与Mabiq分子在室温下发生了金属化反应,最终形成了金属配合物Cu-Mabiq。同时,我们也发现Mabiq分子在四个基底上的生长模式是不同的,这与四个界面系统中不同的偶极效应有关。(3)Mabiq在金属单晶表面的金属化研究。为了探索Cu(111)上金属化反应的起源及其与温度的关系,我们设计了基于液氮环境下的低温原位XPS实验,在78K的温度下沉积了分子,并逐步退火升温,最终在275K左右发现了金属化反应的起点。同时在另一组对照实验中发现高温480K时,Mabiq分子的金属化反应从中心结合位点转移到了外侧的第二结合位点。对于室温下呈弱耦合的Ag(111)基底,在退火到接近500K时,同样发现了金属化反应,但与Cu(111)不同的是,Ag(111)基底并没有发生金属化反应位点的转移,而是直接在外侧发生反应,这与两个不同界面系统的耦合作用强度有关。(4)α-六噻吩在硅表面的能级排列研究。研究了α-6T分子在洁净Si(100)基底与SiOx覆盖的Si(100)基底上不同的界面能级排列情况,发现在洁净Si(100)基底上,α-6T分子呈有序的生长模式,分子的HOMO峰较窄,能级排列方面,在分子侧没有能带弯曲。而在SiOx覆盖的Si(100)基底上α-6T分子呈无序生长,造成了更宽的分子HOMO峰,同时在分子侧形成了明显的能带弯曲。通过利用XPS、UPS和DFT方法对Mabiq与四个不同电极材料形成的异质结界面性质的研究,我们发现了这一新型有机材料的独特性质及其内在机理,为其在光电器件领域的应用提供了重要的理论支撑。然而,对于这种新型材料,还有很多未知的性质等待我们继续探索和研究,我们期待Mabiq及其一系列金属配合物能够为有机电子器件提供广阔的应用前景。而对于α-6T分子这样成熟应用的有机材料,可以做一系列分子结构层面的设计和改造,使其具备更多的性质。同时有机-无机杂化异质结的研究随着新材料的出现会有越来越多的可能性,α-6T分子及其衍生物与各种无机材料之间的杂化界面的研究未来将会是一个新的研究热点。

关键词：共轭有机半导体界面性质电子结构光电子能谱金属化

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面向对象的方法在风送控制系统中的应用

自动化仪表 2010年第3期31卷 29-31页

作者：陈博通刘松中国科学院自动化研究所北京100190 中国石油大港石化公司天津300280

针对风送系统设备数量繁多、流程复杂等特点,在该复杂逻辑顺序控制系统中引入面向对象的方法。该方法通过SimaticPCS7编程加以实现。分别给出了风送控制系统具体的应用方案,并对面向对象方法在工业控制领域的广阔应用前景进行了展望。... 详细信息

针对风送系统设备数量繁多、流程复杂等特点,在该复杂逻辑顺序控制系统中引入面向对象的方法。该方法通过SimaticPCS7编程加以实现。分别给出了风送控制系统具体的应用方案,并对面向对象方法在工业控制领域的广阔应用前景进行了展望。实验结果表明,面向对象方法的引入使得复杂逻辑顺序控制系统的编程变得快捷、高效,并使系统更易于维护。

关键词：面向对象风送系统复杂逻辑顺序控制 PCS7 编程

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GPRS在水源地控制系统中的应用

微计算机信息 2007年第31期23卷 5-6页

作者：陈博通金星马亮中国地质大学(武汉)机械与电子工程学院武汉430074

本文结合兖矿国宏化工有限责任公司50万吨/年甲醇项目——水源地控制系统的实际,介绍了一种采用GPRS无线通信技术进行远程监控的自控方案,同时对该技术在自动控制系统中的应用前景进行了展望。

关键词： GPRS 自动控制系统远程监控

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多锅炉母管制运行负荷分配与燃烧控制

自动化仪表 2012年第3期33卷 28-30,34页

作者：曹丽苹张丽娟陈博通保定职业技术学院机电工程系河北保定071002 通化钢铁股份公司焦化厂吉林通化134000 北京三博中自科技有限公司北京100190

目前国内多台链条炉母管制运行普遍采用人工手动控制,自控程度不高。结合具体工程项目,分析了多台链条炉母管制运行在控制过程中存在的难点,并针对这种结构的运行特点,提出了一种新的控制方案。该方案既考虑了单台链条炉的燃烧控制特点... 详细信息

目前国内多台链条炉母管制运行普遍采用人工手动控制,自控程度不高。结合具体工程项目,分析了多台链条炉母管制运行在控制过程中存在的难点,并针对这种结构的运行特点,提出了一种新的控制方案。该方案既考虑了单台链条炉的燃烧控制特点,又考虑了多台链条炉负荷分配问题。现场应用表明,该方案主蒸汽母管压力稳定,较人工手动控制波动明显减小。

关键词：链条炉母管制运行特性燃烧系统自动控制负荷分配