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改进YOLOv5-S的交通标志检测算法

计算机工程与应用 2024年第5期60卷 200-209页

作者：刘海斌张友兵周奎张宇丰吕圣湖北汽车工业学院汽车工程师学院Sharing-X移动服务技术平台联合实验室湖北十堰442000

在自动驾驶领域,现有的交通标志检测方法在检测复杂背景中的标志时存在着漏检或误检的问题,降低了智能汽车的可靠性。对此,提出了一种改进YOLOv5-S的实时交通标志检测算法。在特征提取网络中融合坐标注意力机制,通过构建目标的长范围依... 详细信息

在自动驾驶领域,现有的交通标志检测方法在检测复杂背景中的标志时存在着漏检或误检的问题,降低了智能汽车的可靠性。对此,提出了一种改进YOLOv5-S的实时交通标志检测算法。在特征提取网络中融合坐标注意力机制,通过构建目标的长范围依赖来捕获物体的位置感知,使得算法聚焦于重点的特征区域;引入Focal-EIoU损失函数来取代CIoU,使其更关注高质量的分类样本,提高对难分类样本的学习能力,减少漏检或者误检的问题;在网络中融合轻量级卷积技术GSConv,降低模型的计算量。增加新的小目标检测层,通过更丰富的特征信息提高小尺寸标志的检测效果。实验结果表明,改进方法的mAP@0.5和mAP@0.5:0.95分别为88.1%和68.5%,检测速度达到了83 FPS,能够满足实时可靠的检测需求。

关键词：交通标志检测 YOLOv5 坐标注意机制 Focal-EIoU GSConv

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长粒香型的超短生育期水稻新品系创制

作物学报 2024年第7期50卷 1684-1698页

作者：裴法敬张文轩张晓王昕钰彭少兵米甲明华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室/湖北洪山实验室/华中农业大学植物科学技术学院湖北武汉430070 广东省农业科学院水稻研究所/农业农村部华南优质稻遗传育种实验室(省部共建) 广东广州510640

培育优质、超短生育期的水稻品种对提高长江中下游地区复种指数,保障我国粮食安全具有重要意义。本研究以超短生育期水稻品系CPPC09-180-28-1-5为母本,携带香味基因fgr和粒长基因GW7的优质水稻品种象牙香占为父本,通过杂交、回交并结合... 详细信息

培育优质、超短生育期的水稻品种对提高长江中下游地区复种指数,保障我国粮食安全具有重要意义。本研究以超短生育期水稻品系CPPC09-180-28-1-5为母本,携带香味基因fgr和粒长基因GW7的优质水稻品种象牙香占为父本,通过杂交、回交并结合全基因组分子标记辅助选择技术培育了3个携带纯合fgr和GW7基因的优质、超短生育期水稻新品系。对新育成品系进行香味鉴定、主要农艺性状考察及稻米品质分析。结果表明,导入fgr和GW7基因的新品系具有明显香味,粒长较受体CPPC09-180-28-1-5显著增长,品质较优。新品系的全生育期85~98 d,与受体CPPC09-180-28-1-5基本一致,可作早稻或晚稻在长江中下游稻区进行种植,提高复种指数。此外,新育成品系在株高、千粒重以及单株产量等性状较受体CPPC09-180-28-1-5有显著减小,表明本研究中携带目标基因的2个染色体片段导入对受体CPPC09-180-28-1-5的主要农艺性状具有显著的影响。本研究可为优质、超短生育期的水稻分子育种提供种质资源和育种策略。

关键词：水稻优质超短生育期分子标记辅助选择

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四轮独立电驱动越野车驱动力优化控制

江苏大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 132-140,153页

作者：黄斌周佳强周军武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心湖北武汉430070 武汉理工大学湖北省新能源与智能网联车工程技术研究中心湖北武汉430070 63969部队江苏南京210038

为了充分利用四轮独立电驱动越野车各轮转矩独立可控的优势,提高越野车的牵引力和越野能力,提出了一种驱动转矩协调控制策略.根据越野车前后轴载荷预分配驱动电动机转矩,利用基于车轮滑转率-路面附着系数的极值寻求算法实现路面最优滑... 详细信息

为了充分利用四轮独立电驱动越野车各轮转矩独立可控的优势,提高越野车的牵引力和越野能力,提出了一种驱动转矩协调控制策略.根据越野车前后轴载荷预分配驱动电动机转矩,利用基于车轮滑转率-路面附着系数的极值寻求算法实现路面最优滑转率估计.采用比例-积分-微分(proportional-integral-differential, PID)控制-滑模控制(sliding mode control, SMC)和基于状态的驱动力再分配方法实现各轮驱动转矩的协调分配,抑制越野车在恶劣路面条件下的车轮打滑.通过CarSim/MATLAB联合仿真以及硬件在环(hardware-in-the-loop, HIL)测试,进行了爬陡坡、单一附着路面、对开路面及连续起伏路面工况的试验验证.结果表明:提出的控制策略能根据实际工况分配驱动轮的转矩,降低驱动轮滑转率,实现整车驱动力的优化.

关键词：越野车四轮独立驱动最优滑转率估计驱动防滑控制转矩分配 PID-SMC

反向处理铜箔微纳组织形成机理及其对力学性能的作用机制

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表面技术 2024年第16期53卷 219-228页

作者：高颢洋郑月红牛嘉楠朱敏喇培清祝思佳兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050

目的第五代移动通信技术(5G)时代,高频高速信号传输过程中由于“趋肤效应”引起的信号损耗甚至“失真”越来越严重,为了解决这一问题,提出了一种反向处理铜箔的新技术,然而国内当前应用的高性能反向处理铜箔(RTF)主要依赖进口,要想在短... 详细信息

目的第五代移动通信技术(5G)时代,高频高速信号传输过程中由于“趋肤效应”引起的信号损耗甚至“失真”越来越严重,为了解决这一问题,提出了一种反向处理铜箔的新技术,然而国内当前应用的高性能反向处理铜箔(RTF)主要依赖进口,要想在短时间内缩小国内外铜箔性能和生产效率的差距,最终实现这类高端铜箔的国产化,必须在明确该类铜箔微纳结构形成机理及其对性能影响的前提下,加快制备工艺的开发和优化。方法采用电镀法在阴极钛辊上沉积了电解生箔,在其光面进行粗化和镀Zn层等后续处理获得反向处理铜箔,同时以国外反向处理铜箔为参照,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜详细分析其微纳组织与结构,采用激光共聚焦显微镜和万能试验机测量其粗糙度和拉伸性能。结果本工作中的RTF具有与国外商业产品相似的微观结构,由小的等轴晶和较大的柱状晶组成,且包含较多的纳米孪晶,孪晶界占比为30.8%,平均宽度为7.9 nm。S面是均匀的米粒状铜颗粒,而M面是较大的圆锥形铜颗粒。S面上的Zn层均匀致密,厚度约为6.5 nm,只有小部分Zn扩散到基底上形成CuZn3相。但从S面到M面,优选取向从(111)Cu逐渐变为(220)Cu,这与参比RTF略有不同。性能方面,参比RTF的Ra和Rz分别为1.22、1.42μm,抗拉强度为335.10 MPa,伸长率为15.5%,本工作中的RTF具有较低的粗糙度,Ra和Rz分别为0.68、1.03μm,其强度也具有明显优势(393.68 MPa),但延展性低于参比样品。通过对比分析,总结了铜箔在初始外延、过渡生长和电沉积条件控制的生长阶段3个阶段的生长特性,给出了影响每个阶段晶粒生长的主要因素,并且详细讨论了晶粒尺寸和纳米孪晶宽度对铜箔拉伸性能的影响。结论对RTF微观结构和性能的深入研究,有助于找到高性能铜箔国产化“瓶颈”的根源,为高性能铜箔在5G通信领域的进一步发展和应用奠定基础。

关键词：铜箔电镀反向处理微纳结构粗糙度拉伸性能

HIV-1感染小鼠动物模型建立及体内整合前病毒定量分析

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生物工程学报 2024年第7期40卷 2195-2210页

作者：高阳刘嘉睿王长俊马妍周颖董廷王涛孙语璐顾潮江武汉科技大学生命科学与健康学院湖北武汉430065

近年来,多种新型抗人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)疗法如基因治疗、广谱中和抗体以及衍生的嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor modified T cell,CAR-T)疗法均迫切需要理想的动物模型及用于精准定量病... 详细信息

近年来,多种新型抗人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)疗法如基因治疗、广谱中和抗体以及衍生的嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor modified T cell,CAR-T)疗法均迫切需要理想的动物模型及用于精准定量病毒基因组的方法。本研究通过双标HIV假病毒构建及感染获得HIV-?ENV-Jurkat-EGFP-m Cherry稳转细胞,并以该细胞基因组作为整合前病毒的标准品,建立巢式荧光定量PCR (nested quantitative polymerase chain reaction,nested-q PCR)定量HIV整合前病毒。通过尾静脉注射健康人外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)到NOD/Prkdcscid/IL2rgnull (NPG)小鼠,通过监测小鼠外周血中h CD45+、h CD3+、h CD4+和h CD8+人源化细胞的比例来判断人源化小鼠模型构建是否成功。腹腔注射HIV NL4-3-Nano Luc病毒,随后通过小动物活体成像及分子病毒学评价HIV体内复制,结果表明,尾静脉注射正常人PBMC细胞至小鼠内3-5周后,实验组小鼠体内均检测到人源免疫细胞的浸润,建模5周后的人源化小鼠外周血中h CD45大于25%,即人源化小鼠模型构建成功。感染27 d后小动物活体成像能检测到病毒相关萤光素酶蛋白表达,分子病毒学结果表明在脾脏中病毒总DNA、RNA和整合前病毒DNA分别达到了18 000 copies/10^(6) cells、15 000 copies/μg RNA、15 000 copies/10^(6) cell。本研究证明了通过尾静脉注射正常人PBMC,可成功建立Hu PBMC-NPG/严重联合免疫缺陷(severe combined immunodeficiency,SCID)人源化小鼠模型,并且HIV病毒可成功感染该模型。本研究建立了有效测定HIV整合前病毒DNA的方法,为艾滋病体内复制水平及病毒库大小和对多种新型抗HIV疗法的治疗效果的评价奠定了基础。

关键词：人源化小鼠人类免疫缺陷病毒(HIV) NPG免疫缺陷小鼠外周血单个核细胞(PBMC)

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多通道双晶单色器平行度测量与运动轨迹规划

光学精密工程 2024年第15期32卷 2374-2386页

作者：鲁浩林刘卯卯何思宇冯朝张小威唐琳何建华肖晓晖武汉大学动力与机械学院湖北武汉430072 武汉大学先进光源研究中心湖北武汉430072 中国科学院高能物理研究所北京100049

针对双转轮多通道双晶单色器的平行度误差补偿问题,提出一种基于光电自准直仪的多通道双晶单色器准静态双晶衍射面平行度测量方法以及一种S形曲线轨迹规划方法。分析多通道单色器的结构及运动特点,基于光电自准直仪提出多通道双晶单色... 详细信息

针对双转轮多通道双晶单色器的平行度误差补偿问题,提出一种基于光电自准直仪的多通道双晶单色器准静态双晶衍射面平行度测量方法以及一种S形曲线轨迹规划方法。分析多通道单色器的结构及运动特点,基于光电自准直仪提出多通道双晶单色器平行度测量系统的总体框架及测量具体流程。结合多通道双晶单色器运动特点,提出一种S形曲线轨迹规划方法,并基于平行度测量结果对单色器运动轨迹进行优化设计。最后,在搭建的实验平台上开展准静态平行度测量实验及运动轨迹跟踪实验。结果表明:所搭建的平行度测量系统的平行度分辨率达0.5″,相邻两组晶体角度跃迁差值在百角秒量级;所提S形曲线轨迹规划算法将轨迹跟踪误差抑制在6.1″,相比传统5阶多项式及未规划轨迹,跟踪误差分别降低58.7%和63.9%。实验结果验证了所提方法有效性,对改进双转轮多通道双晶单色器性能具有良好的实际应用价值。

关键词：同步辐射X射线双晶单色器误差补偿平行度测量轨迹规划

基于形态学性状的洪平杏与近缘种种间关系研究

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植物科学学报 2024年第1期42卷 14-22页

作者：刘志娥屈定镰谭霄华胡丹杜巍汪小凡武汉大学生命科学学院武汉430072 神农架林区林业管理局湖北神农架442499 太原市第三十七中学太原030012

本研究通过野外调查获得洪平杏(Armeniaca hongpingensis ***&***)、杏(*** Lam.)、梅(*** Siebold)和杏梅(*** *** Makino)有关的叶、花、果、果核及枝条的21个定量性状和15个定性性状,并对这些数据进行了聚类分析。结果显示,无论是PA... 详细信息

本研究通过野外调查获得洪平杏(Armeniaca hongpingensis ***&***)、杏(*** Lam.)、梅(*** Siebold)和杏梅(*** *** Makino)有关的叶、花、果、果核及枝条的21个定量性状和15个定性性状,并对这些数据进行了聚类分析。结果显示,无论是PAM聚类还是UPGMA聚类分析都可清晰地将4种杏属植物分开,说明物种之间具有明显的区分特征。主成分分析的前3个主成分中,一年生枝颜色、被毛情况,叶及果实被毛,叶形指标(叶形、叶尖、叶基)和果核表面特征的绝对权重值都在0.9以上,表明这些性状在4种杏属植物的分类中具有重要的作用。电镜扫描观察结果发现,供试花粉均是单粒花粉,等极,辐射对称,具3孔萌发沟。杏、梅、杏梅的花粉表面纹饰均为条纹状,但洪平杏的表面纹饰为间断条纹,且有不明显穿孔。4种植物叶上表皮细胞均具条纹状角质增厚。与其他种相比,洪平杏细胞表面条纹常弯曲、交叠,无固定走向。根据聚类分析结果和微形态特征,支持将洪平杏作为区别于梅和杏的一个独立种的处理。

关键词：洪平杏种间关系微形态孢粉学

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数据驱动的新能源公交车能耗预测

机械科学与技术 2024年第2期43卷 318-324页

作者：胡杰杨光宇何陈朱雪玲武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070 新能源与智能网联车湖北工程技术研究中心武汉430070

鉴于现有电动车能耗预测多基于实验室条件,存在结果过于理想化或预测准确度不足的问题。本文基于北京市51路公交车的实车运行数据,分析能耗影响因素,通过时钟循环编码优化时间信息、使用箱线图设置阈值以构造行驶工况、建立基于熵权法... 详细信息

鉴于现有电动车能耗预测多基于实验室条件,存在结果过于理想化或预测准确度不足的问题。本文基于北京市51路公交车的实车运行数据,分析能耗影响因素,通过时钟循环编码优化时间信息、使用箱线图设置阈值以构造行驶工况、建立基于熵权法的驾驶行为评价体系对驾驶行为与工况状态进行辅助分析,最后,对聚类后的4类典型工况片段分别建立引入注意力机制的LSTM能耗预测模型,并将其与传统LSTM及LGBM等多种预测模型进行对比分析,验证结果表明引入注意力机制的LSTM预测模型性能显著高于其他模型。

关键词：城市交通能耗预测数据驱动驾驶行为注意力机制

带负载均衡的混合算法求解分布式异构作业车间调度问题

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控制理论与应用 2024年第6期41卷 977-989页

作者：方子丞李新宇高亮华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074

针对以最小化最大完工时间为目标的分布式异构作业车间调度问题(DHJSP),本文提出了一种新的混合遗传禁忌搜索算法.首先,综合考虑工厂的工件总负载与最大机器负载,提出了一种新的工厂负载表达方式.其次,针对DHJSP总工序数不定的特性,提... 详细信息

针对以最小化最大完工时间为目标的分布式异构作业车间调度问题(DHJSP),本文提出了一种新的混合遗传禁忌搜索算法.首先,综合考虑工厂的工件总负载与最大机器负载,提出了一种新的工厂负载表达方式.其次,针对DHJSP总工序数不定的特性,提出以最小化最大工厂负载为目标快速确定初始工件分配方案,并验证了方法的高效性.然后,新设计了两种考虑负载均衡的单工件转移邻域结构,根据工序调度的结果对工件分配方案进行局部搜索.最后,因DHJSP缺少标准算例和相关算法,在分布式同构作业车间调度问题(DJSP)上与现有算法进行对比,所提算法在TA算例的480个问题上更新了420个问题的最优解,其余60个问题取得了同等最优解.在随机生成的3个不同规模的异构算例中,所提算法也均取得了较好解,验证了所提方法的优越性.

关键词：作业车间调度分布式异构工厂负载均衡混合算法最大完工时间