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基于ViT的人体姿态估计系统的设计与实现

基于ViT的人体姿态估计系统的设计与实现

作者：高文博黑龙江大学

学位级别：硕士

人体姿态估计的主要目的是从图像或视频中准确预测人体关键点的分布,然而常常面临模糊和遮挡等问题,为了解决这些挑战,本文提出了CSAPose模型。在CSAPose模型中,创新地设计了两个关键模块,分别是CSM(Convolution and Self-Attention mod... 详细信息

人体姿态估计的主要目的是从图像或视频中准确预测人体关键点的分布,然而常常面临模糊和遮挡等问题,为了解决这些挑战,本文提出了CSAPose模型。在CSAPose模型中,创新地设计了两个关键模块,分别是CSM(Convolution and Self-Attention module)模块以及MA(Module Aggregation)模块。CSM模块由卷积、自注意力和深度卷积组成。通过并行计算和融合卷积权重以及自注意力权重,将结果注入带有深度卷积的前馈神经网络。这种设计充分发挥了卷积和自注意力的优势,不仅显著提高了模型的收敛速度,同时提升了模型的效率。随后,MA模块负责将经过四层CSM模块计算后的特征信息融合,形成了一种独特的多级特征聚合结构。这一模块的设计使得模型能够从输入数据中学习到多尺度的特征信息,更好地适应不同场景下的复杂姿态。最终在大型数据集COCO2017上对CSAPose模型进行了实验,并通过与之前最优模型的结果进行比较。根据对比结果,CSAPose在平均准确率上相较于之前最优模型提高了0.5%,这表明CSAPose在人体姿态估计方面具有显著的有效性,特别是CSAPose针对大图像中人体的预测更有优势。其次,针对上述挑战,本文还提出了一种名为DAPose的新模型,旨在高效快速地预测人体关键点分布。该模型基于高分辨率网络构建,并设计了一个新颖的DC(Dynamic weights and Serial Connection)模块,该模块能够动态调整SCConv模块权重和ECA模块权重,并重新规划了它们之间结构连接方式,该模块在降低冗余的同时增强特征的表示。随后,模型还设计了可自适应学习特征的SAA模块,该模块能够学习多尺度的特征信息,并将它们聚合起来。最后,在COCO2017数据集上进行实验,经过结果对比,DAPose比之前最好模型的平均准确率提高了1.4%,充分证明了DAPose模型在预测人体关键点分布方面的有效性。同时与CSAPose相比,DAPose模型具有更少的参数量与运算量,收敛速度更快。最后,本文设计并实现了一个人体动作识别系统,该系统主要针对于健身人群,系统涵盖了四个主要动作,分别是深蹲、引体向上、俯卧撑、哑铃飞鸟,该系统旨在为健身活动提供有效的动作识别。由于本系统需要根据用户需求,能够快速地进行实时监测,所以选择本文提出的DAPose作为系统的模型。本系统功能齐全,可以实现视频预测、摄像头预测、动作计数等多种功能。通过功能测试,该系统可以实现各个功能的运转,并具有较高的准确度,其在处理模糊和遮挡等问题时也表现出良好的应对能力,为用户提供了可靠的使用体验。

关键词：人体姿态估计卷积自注意力动态权重动作识别

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航空动力装备顶层功能分解分配建模方法研究

图学学报 2024年第2期45卷 292-299页

作者：贺文虎刘伟王酉龙蔡珲中国航发四川燃气涡轮研究院四川成都610500

聚焦航空动力装备顶层功能分解分配过于依赖经验、功能界面划分不合理、子系统承接功能不清晰等问题,通过研究MBSE建模方法、系统建模语言(SysML)的特点和优势,将行为图、结构图、矩阵视图等融入功能设计活动,提出了基于模型的航空动力... 详细信息

聚焦航空动力装备顶层功能分解分配过于依赖经验、功能界面划分不合理、子系统承接功能不清晰等问题,通过研究MBSE建模方法、系统建模语言(SysML)的特点和优势,将行为图、结构图、矩阵视图等融入功能设计活动,提出了基于模型的航空动力装备功能分析方法。首先通过环境背景图建模识别航空动力装备系统边界与交互信息;其次通过用例图分析系统顶层功能,每项顶层功能通过用例自动生成关联活动图进行建模分析,通过概念方案论证实现功能的初步分解,并与系统架构建模、功能危害性评估(FHA)迭代,完成单项功能详细分解;最后通过分配矩阵和分配视图得到子系统的功能清单,以作为子系统功能分析的输入。研究表明,基于模型的方法可以有效解决航空动力装备领域功能分解分配不清晰的问题,构建的功能模型典型案例,可为后续航空动力装备数字样机1.0建设提供技术路径。

关键词：系统工程正向设计功能建模分解分配 SysML

内蒙古自治区B市戒毒康复社会化延伸服务研究

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内蒙古自治区B市戒毒康复社会化延伸服务研究

作者：高文卿内蒙古师范大学

学位级别：硕士

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无筋豆采种技术

农村科技 2004年第5期 33-33页

作者：赵国华高文虎新疆新实良种公司

一、播前准备 1.土地选择选择地势平坦、灌水方便、土壤肥力高、土层深厚的壤质土。与豇豆、架豆田隔离20米以上。 2.整地施肥开春后及时整平土壤进行耙耱,播种前结合整地开沟施肥,一次性施足基肥。

关键词：无筋豆采种技术播种园艺管理采收病虫害防治

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基于卷积神经网络的地面尾喷焰流场预测

力学学报 2024年第4期56卷 980-990页

作者：闫盼盼牛青林高文强董士奎中北大学机电工程学院太原030051 哈尔滨工业大学工信部空天热物理重点实验室哈尔滨150001

针对采用传统计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)方法计算火箭发动机尾喷焰耗时较大的问题,提出了一种基于卷积神经网络方法的地面尾喷焰反应流场智能预测模型,用于实时、快速生成典型发动机型谱参数条件下的高精度喷焰... 详细信息

针对采用传统计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)方法计算火箭发动机尾喷焰耗时较大的问题,提出了一种基于卷积神经网络方法的地面尾喷焰反应流场智能预测模型,用于实时、快速生成典型发动机型谱参数条件下的高精度喷焰流场结果.以固体弹道评估发动机(ballistic evaluation motor Ⅱ, BEM-Ⅱ)为研究对象,在一定发动机型谱参数范围内采用拉丁超立方抽样方法抽选样本空间,将基于CFD方法计算的40个尾喷焰稳态流场样本作为模型训练数据集.采用编码器-解码器结构,引入并行解码器、反卷积层和瓶颈层,使模型能够在数量较少的样本下取得良好的训练效果.采用试车实验数值结果验证和评估了不同欠膨胀状态下尾喷焰流场智能预测模型CNN-PLUME的预测性能.结果表明:建立的尾喷焰智能预测模型回归系数接近于1,模型鲁棒性强;可实时生成尾喷焰反应流场结果,模型效率高;喷焰流场预测结果与试验校核数据高度一致,模型预测精度高;在不同欠膨胀状态下尾喷焰流场最大误差为14.17%,模型泛化能力较强.该模型可为地面试车尾喷焰流场规律以及发动机型谱参数设计提供方法支撑.

关键词：固体火箭发动机尾喷焰卷积神经网络智能预测复燃

基于体育学科核心素养的普通高校啦啦操课程构建研究

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基于体育学科核心素养的普通高校啦啦操课程构建研究

作者：高文雅首都体育学院

学位级别：硕士

随着《义务教育体育与健康课程标准(2022年版)》的颁布,课程改革也在如火如荼地进行。新课标坚持“健康第一”的教育理念,注重发展学生体育核心素养。而学生体育核心素养的培养不仅要落实到义务教育阶段,更要聚焦到高校大学生身上。我... 详细信息

随着《义务教育体育与健康课程标准(2022年版)》的颁布,课程改革也在如火如荼地进行。新课标坚持“健康第一”的教育理念,注重发展学生体育核心素养。而学生体育核心素养的培养不仅要落实到义务教育阶段,更要聚焦到高校大学生身上。我们要契合时代发展的要求,将体育核心素养融入到高校啦啦操课程中。本研究以基于体育学科核心素养的普通高校啦啦操课程构建为研究对象,以18所北京市普通高校的教师和学生为调查对象。运用文献资料法、问卷调查法、德尔菲法、层次分析法、行动研究法等研究方法,对基于体育学科核心素养的普通高校啦啦操课程构建展开研究,并对所构建的课程进行实证研究,以期推动北京市普通高校啦啦操课程的可持续发展,为高校啦啦操课程建设提供新路径。通过研究,得出结论如下:(1)通过问卷调查法了解当前北京市普通高校啦啦操课程的开展现状,分析存在的问题,为本研究提供现实依据。经调查发现,当前北京市普通高校啦啦操课程存在课程目标缺乏发展性、课程内容不全面、课程实施效果较差、课程评价不合理的问题。(2)通过文献资料法和访谈法确定本研究构建课程的理论依据,确定以“健康第一”为指导思想;以“体育学科核心素养”为指引;以“泰勒原理”、“系统论原理”、“人本主义学习理论”为依据;以“科学性”、“可行性”、“创新性”为原则,展开对课程的构建。(3)本研究构建的课程由课程目标、课程内容、课程实施、课程评价四个方面组成。在课程目标方面,以《义务教育体育与健康课程标准(2022年版)》、《全国普通高等学校体育课程教学指导纲要》、《啦啦操运动》等为参考依据,制定出两个层次、三个维度的课程目标;在课程内容方面运用德尔菲法,经过三轮专家调查,筛选出本研究的课程内容,具体包含3个一级指标,19个二级指标,70个三级指标;在课程实施方面详细介绍了7种教学方法,便于教师在实际教学中灵活运用;在课程评价方面,运用层次分析法确定基于体育学科核心素养的普通高校啦啦操课程学生学习评价指标权重系数,有利于科学有效地对学生的学习效果进行评价,更好地发挥评价的作用。(4)将本文构建的课程应用于中国人民大学2023-2024学年第一学期选修啦啦操课程两个班的62名学生,作为对于课程构建成果的验证。通过实证发现,本研究所构建的啦啦操课程有利于学生对啦啦操运动形成全面、系统的认知,有利于学生体育学科核心素养和终身体育意识的形成。根据结论提出以下建议:(1)在实施本研究构建的啦啦操课程时,要以学生为本,以体育学科核心素养为内核,结合啦啦操运动的特点,贯彻落实体育学科核心素养与啦啦操课程的融合。同时,在实施过程中要根据实际情况灵活调整,提高啦啦操课程教学效果。(2)学生体育学科核心素养的培养需要长期坚持进行,但由于行动研究的时间较短,不能够详细的反映出该课程对学生产生的影响具体表现在哪些方面,这是后续需要持续深入研究的不足之处。

关键词：体育学科核心素养啦啦操课程构建普通高校

羟基铝混凝在给水处理中对污染物的去除行为及其作用机制

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羟基铝混凝在给水处理中对污染物的去除行为及其作用机制

作者：高文翔东北电力大学

学位级别：硕士

本研究聚焦于不同形态羟基铝在给水处理中的作用,特别是它们如何影响藻类及有机物的混凝机理探究。本文深入分析了不同形态羟基铝与藻类及有机物的作用机制,探讨了硫酸铝（Aluminum sulfate,AS）、Al O4Al12（OH）24（H2O）127+(记为Al... 详细信息

本研究聚焦于不同形态羟基铝在给水处理中的作用,特别是它们如何影响藻类及有机物的混凝机理探究。本文深入分析了不同形态羟基铝与藻类及有机物的作用机制,探讨了硫酸铝（Aluminum sulfate,AS）、Al O4Al12（OH）24（H2O）127+(记为Al13)及（Al O4）2Al28（OH）56（H2O）2618+(记为Al30)对污染物去除效率的影响。通过对给水处理过程中羟基铝的行为及其与藻类及有机物相互作用的研究,旨在为提升给水处理效率和污染物的去除提供科学依据和理论支持。主要研究结果如下:（1）在混凝除藻实验中,研究运用多种分析技术阐明铝混凝剂作用机制,比较了AS、Al13和Al30在不同浓度下的性能。在0.08mmol/L浓度下,AS去浊度和色度效率达93.5%和95.1%;而0.02mmol/L浓度时,Al13对于浊度和色度的去除率提升至94.8%和97.3%,Al30紧随其后,分别为93.9%和96.0%,同时保持更低的余铝水平(Al13:0.35mg/L,Al30:0.37mg/L)。增加AS至0.12mmol/L可使DOC降至1.12mg/L,而Al13和Al30的DOC去除更优,分别是0.83mg/L和0.91mg/L。扫描电子显微镜（SEM）分析Al13形成的絮体显示出更加粗糙的表面,其表面电荷直接吸附藻细胞,造成了表面的不均匀性;Al13形成絮体傅里叶红外光谱（FT-IR）显示在1657cm-1处的强吸收峰,表明其对含氮有机物吸附能力超越AS和Al30;同时,Al13和Al30形成絮体的采用X-射线光电子能谱（XPS）数据显示絮体中Al N的占比变高,说明Al13和Al30对有机物具有更好的吸附效果。（2）在除有机物实验中,与AS在较高投加量（7mg/L）下将UV254值降至0.025相比,Al13与Al30在较低投加量（2mg/L）即可实现UV254更显著的降低,分别达到0.015和0.019,明确指示了Al13与Al30在去除有机物上的优越性。能量散射光谱（EDS）分析支持了Al13在初期快速富集铝元素的能力,与之相伴随的是高效的吸附架桥性能,有利于加速悬浮物与有机物的聚集。二维红外相关光谱技术揭示了不同混凝剂导致的絮体形成过程中有机质转化顺序的差异,其中AS主要促进多糖类物质的反应,而Al13和Al30则优先与蛋白质及脂肪族化合物反应,显示了它们在有机物处理上的特异性选择性。进一步的傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR-MS）分析强调,Al13形成的絮体不易释放不饱和类物质,不仅体现了其结构稳定性,而且彰显了其在高效吸附木质素、蛋白质方面的能力,从而有效抑制消毒副产物的生成,这对保障饮用水的安全性具有重要意义。

关键词：羟基铝给水处理混凝机制铜绿微囊藻天然有机物