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基于多模态特征对齐的作物病害叶片检测

中国农机化学报 2024年第7期45卷 180-187页

作者：周一帆刘东洋周宇平驻马店职业技术学院信息工程学院河南驻马店463000 驻马店职业技术学院河南省乡村智慧农业工程研究中心河南驻马店463000 中国农业大学信息与电气工程学院北京市100083 山东农业大学作物生物学国家重点试验室山东泰安271018

针对现有农作物病害叶片检测方法利用图像特征定位叶片病害区域精度不高的问题,提出一种基于多模态特征对齐的作物病害叶片检测新方法。在训练阶段,利用视觉编码器和文本编码器将农作物叶片集中的图片和文本进行编码,并根据视觉编码特... 详细信息

针对现有农作物病害叶片检测方法利用图像特征定位叶片病害区域精度不高的问题,提出一种基于多模态特征对齐的作物病害叶片检测新方法。在训练阶段,利用视觉编码器和文本编码器将农作物叶片集中的图片和文本进行编码,并根据视觉编码特征定位给定图片中的病害区域,利用视觉和文本编码融合特征实现病害区域病害类型的细粒度分类。在推理阶段,利用预训练的病害区域定位模块定位给定测试图片中的病害区域,并将其提取的病害区域作为预训练分类模型的输入;通过计算预测文本值与文本集中原始标签之间的相似度值,快速给出病害区域的细粒度分类结果。在多个开源的农作物病害数据集上进行测试,所提出方法在马铃薯、番茄、苹果和草莓四种类型的病害叶片数据集上精准率分别为0.9574、0.9611、0.9580和0.9502,综合性能更优,具有较好实用价值。

关键词：病害叶片检测多模态特征视觉编码特征文本编码特征细粒度分类

基于溶液除湿的新型粮食干燥设备设计及特性分析

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食品与发酵工业 2024年第5期50卷 290-296页

作者：闫俊海高龙刘寅丁扬铮孟照峰王顺吴飞骏谢亚琦张士雯中原工学院能源与环境学院河南郑州450007

我国每年因粮食霉变等原因造成的损失巨大,粮食干燥是实现安全储藏的重要环节之一。另外,随着对粮食品质要求的不断提高,低温通风除湿干燥成为一个主要发展方向。溶液除湿技术相比于冷凝法去湿,具有除湿效果好、温湿度控制精确、节能等... 详细信息

我国每年因粮食霉变等原因造成的损失巨大,粮食干燥是实现安全储藏的重要环节之一。另外,随着对粮食品质要求的不断提高,低温通风除湿干燥成为一个主要发展方向。溶液除湿技术相比于冷凝法去湿,具有除湿效果好、温湿度控制精确、节能等优势,应用日益广泛。该设计以“绿色、健康、生态”粮食储藏为理念,开发了基于溶液除湿的新型粮食干燥设备,并通过实验,对机组性能进行了分析。实验证明,不同环境空气工况下,机组出口空气参数达到了设计要求。该系统以电能驱动,并利用冷凝废热驱动溶液循环,系统制冷性能系数(coefficient of refrigeration performance,COPC)可达4.20以上、除湿性能系数(dehumidification coefficient,COPD)不低于3.1,与冷凝法低温干燥机相比可节能50%以上,与烘干机相比可节能20%左右,节能效果显著。从环保、储粮品质的提升、系统节能考虑,该设备具有较大优势,市场应用前景广阔。

关键词：粮食低温慢速干燥就仓干燥溶液除湿

球形观察窗用有机玻璃的银纹损伤:乙醇和温度协同作用

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塑料工业 2024年第2期52卷 91-97页

作者：魏燊郭超赵硕党帅营刘艳萍李倩郑州大学力学与安全工程学院微纳成型国家级国际联合研究中心河南郑州450001 中国船舶集团第七一三研究所河南郑州450001

聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)基于良好的综合性能得到广泛应用,但遇到极性溶剂时很容易发生溶胀,导致银纹的产生甚至出现开裂,严重降低了材料的服役寿命。本工作以某球形观察窗用有机玻璃为研究对象,深入探讨退火温度、退火时间、溶剂(乙醇)... 详细信息

聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)基于良好的综合性能得到广泛应用,但遇到极性溶剂时很容易发生溶胀,导致银纹的产生甚至出现开裂,严重降低了材料的服役寿命。本工作以某球形观察窗用有机玻璃为研究对象,深入探讨退火温度、退火时间、溶剂(乙醇)处理时间等因素对PMMA微观结构的影响,以及银纹产生与单轴拉伸、三点弯曲、压缩变形等力学性能的关系,研究发现在PMMA的玻璃化转变温度98℃附近进行退火容易出现肉眼可见的大尺度银纹。银纹对于力学强度的影响较小,但会降低材料的断裂应变。

关键词：有机玻璃银纹损伤乙醇温度力学性能

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尾气温差发电系统建模及影响规律分析

机械科学与技术 2024年第2期43卷 351-357页

作者：马宗正河南工程学院机械工程学院郑州451191

为了能够利用温差发电技术对高温发动机尾气中蕴含的能量进行回收利用,建立了温差发电系统能量计算方程,在基于实验结果验证的基础上对影响温差发电系统输出功率的系统参数及其规律进行了研究。结果表明,随着外部负载的增加,输出功率呈... 详细信息

为了能够利用温差发电技术对高温发动机尾气中蕴含的能量进行回收利用,建立了温差发电系统能量计算方程,在基于实验结果验证的基础上对影响温差发电系统输出功率的系统参数及其规律进行了研究。结果表明,随着外部负载的增加,输出功率呈现先增加后下降的趋势;塞贝克系数的影响规律基本一致,输出功率也呈现先增加后降低的趋势;内阻值与输出功率呈类二次方关系,随着内阻值的增大,输出功率降低;导热系数的变化对于温差发电输出功率影响较大,当导热系数变大后,输出功率降低;冷热端散热系数对温差发电模块输出功率的影响基本一致,输出功率随散热系数的增加而增加。

关键词：温差发电输出功率影响因素影响规律发动机尾气

基于NDVI密度分割的蓝藻水华面积校正研究

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长江科学院院报 2024年

作者：王雅萍徐喜飞李家国何湜河南理工大学测绘与国土信息工程学院中国科学院空天信息创新研究院

在水华遥感监测领域，水华面积是评估水体水华严重程度的重要指标，也是有关部门采取防治措施和确定应急响应等级的关键信息。针对中低分辨率影像采用传统方法估算水华面积精度较差的问题，本文以太湖为研究区，对比Sentinel-2、Sentine... 详细信息

在水华遥感监测领域，水华面积是评估水体水华严重程度的重要指标，也是有关部门采取防治措施和确定应急响应等级的关键信息。针对中低分辨率影像采用传统方法估算水华面积精度较差的问题，本文以太湖为研究区，对比Sentinel-2、Sentinel-3数据提取水华面积的差异性，分析了Sentinel-3影像NDVI与混合像元中水华面积占比的关系，构建了基于NDVI密度分割法的蓝藻水华面积校正模型，对Sentinel-3提取的水华面积进行了校正；并对比分析了利用该模型与像元累加法、藻华像元生长算法进行水华面积统计与高分辨率Sentinel-2影像统计结果的一致性。研究结果表明：本文构建的模型在Sentinel-3影像水华面积估算中准确度和可靠性较好，能够有效提升该影像在水华监测领域的应用价值。

关键词： NDVI密度分割蓝藻水华面积 Sentinel-3 OLCI影像太湖

有机电子传输材料在反式钙钛矿太阳能电池中的研究现状

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材料导报 2024年第10期38卷 220-230页

作者：王耀武王彬彬河南理工大学材料科学与工程学院河南焦作454003

近年来,反式结构的钙钛矿太阳能电池凭借制备工艺简单、可低温成膜、迟滞效应低、适合与传统太阳能电池结合制备叠层器件等优点,受到了人们广泛的关注,经过几年的发展,反式钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已从3.9%提升到25.37%。其中电... 详细信息

近年来,反式结构的钙钛矿太阳能电池凭借制备工艺简单、可低温成膜、迟滞效应低、适合与传统太阳能电池结合制备叠层器件等优点,受到了人们广泛的关注,经过几年的发展,反式钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已从3.9%提升到25.37%。其中电子传输层作为钙钛矿太阳能电池的重要组成部分,在提取和运输载流子、阻挡空穴、调节界面能级结构和抑制电荷复合等方面起着关键性的作用。一些有机材料(富勒烯及其衍生物、苝二酰亚胺、萘二酰亚胺等)凭借容易合成和纯化、能级可调、电子迁移率高、溶解性好、化学/热稳定性良好等优势,已经广泛应用于反式钙钛矿太阳能电池。本文主要介绍了不同有机电子传输材料在反式钙钛矿太阳能电池中的研究现状,还介绍了电子传输层掺杂和界面修饰两种提升器件性能的改性手段,旨在为开发全新的有机电子传输材料提供基础性的理论指导。

关键词：反式钙钛矿太阳能电池工作机理有机电子传输材料

基于改进FairMOT的实时群养生猪智能跟踪

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中国农机化学报 2024年第8期45卷 49-59页

作者：周一帆刘东洋周宇平驻马店职业技术学院信息工程学院河南驻马店463000 驻马店职业技术学院河南省乡村智慧农业工程研究中心河南驻马店463000 中国农业大学信息与电气工程学院北京市100083 山东农业大学动物科技学院山东泰安271018

为解决群养生猪多目标跟踪中的挑战,如猪只外观相似、互相遮挡和动态交互等导致的身份识别错误、跟踪不连续问题,提出一种改进型FairMOT模型。该模型在主干网络中嵌入EMA注意力机制,优化下采样阶段的特征图,增强猪只位置特征的表达能力... 详细信息

为解决群养生猪多目标跟踪中的挑战,如猪只外观相似、互相遮挡和动态交互等导致的身份识别错误、跟踪不连续问题,提出一种改进型FairMOT模型。该模型在主干网络中嵌入EMA注意力机制,优化下采样阶段的特征图,增强猪只位置特征的表达能力。同时,引入区分特征学习网络,通过加强不同猪只之间外观特征的细粒度差异,提高个体间的区分度。此外,模型采用特征匹配、IoU匹配和遮挡恢复匹配的三阶段策略,以增强跟踪的准确性。测试结果显示,改进FairMOT在高阶跟踪精度HOTA、多目标跟踪准确率MOTA、多目标定位精度MOTP、识别F1得分等关键指标上表现卓越,在自制数据集的平均得分分别达到85.87%、96.53%、96.07%和94.82%,明显优于原始FairMOT和其他五种跟踪器。且在不同光照和遮挡条件下,其展现出高准确性和稳定性,证明在复杂环境中的有效性和实用性。

关键词：群养生猪动物检测猪只多目标跟踪行为识别遮挡匹配

基于Hydrolight模型的太湖SDGSAT-1卫星悬浮物浓度反演研究

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航天返回与遥感 2024年第1期45卷 174-186页

作者：王雅萍胡雪可李家国姜晟陈兴峰赵利民陈洪真河南理工大学测绘与国土信息工程学院焦作454000 中国科学院空天信息创新研究院北京100094 江苏省环境监测中心南京210019

利用卫星遥感反演水体中的悬浮物浓度对水质监测和保护具有重要意义,在悬浮物浓度反演过程中,如何避免或最大程度降低水体中叶绿素a、有色可溶性有机物(Colored Dissolved Organic Matter,CDOM)的干扰是当前的技术难点。文章针对可持续... 详细信息

利用卫星遥感反演水体中的悬浮物浓度对水质监测和保护具有重要意义,在悬浮物浓度反演过程中,如何避免或最大程度降低水体中叶绿素a、有色可溶性有机物(Colored Dissolved Organic Matter,CDOM)的干扰是当前的技术难点。文章针对可持续发展科学卫星1号(SDGSAT-1)MII传感器,利用Hydrolight辐射传输模型,从理论上挖掘只与悬浮物强相关的反演因子,以此构建适用于MII影像的太湖悬浮物浓度反演模型,通过水体的实测数据和遥感数据对模型应用效果进行验证。结果表明:反演因子R′(B_5/B_3)与悬浮物浓度为强相关,同时与叶绿素a、CDOM浓度弱相关;利用R′(B_5/B_3)作为反演因子构建的幂函数模型为最优反演模型;将幂函数模型分别应用于实测数据和2022年5月4日的太湖SDGSAT-1 MII数据,两次验证试验显示反演结果和现场测量结果具有较强一致性,模型适用性较好。该研究可为SDGSAT-1卫星在湖泊水体悬浮物浓度监测、水资源评估与保护等提供一些技术参考。

关键词：悬浮物浓度反演可持续发展科学卫星1号相关性水体辐射传输模拟遥感应用

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一类含有有色噪声的鲁棒非线性扩展状态估计

火力与指挥控制 2024年第3期49卷 56-64,72页

作者：师卫国朱可欣董燕飞祁林贺伟侯宁河南城建学院电气与控制工程学院河南平顶山467036

针对含有有色噪声和通信带宽受限的网络化系统,设计了鲁棒非线性扩展状态估计算法。采用测量信息逐差法降低噪声相关性对系统造成的影响,再利用对数量化器进行测量信息处理,克服通信容量限制,创新地将不确定非线性项作为扩展系统的一个... 详细信息

针对含有有色噪声和通信带宽受限的网络化系统,设计了鲁棒非线性扩展状态估计算法。采用测量信息逐差法降低噪声相关性对系统造成的影响,再利用对数量化器进行测量信息处理,克服通信容量限制,创新地将不确定非线性项作为扩展系统的一个状态解决非线性问题,在此基础上设计了一种鲁棒非线性扩展状态估计器。运用Young’s不等式和矩阵分析求解Riccati方程,得到估计器的误差协方差上界,实现增益的实时优化。该估计算法处理非线性系统更加方便,能够克服非线性函数处理时的保守性,且估计性能优异。

关键词：状态估计非线性时变系统扩展状态量化处理鲁棒控制