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混合采样下多级特征聚合的视频目标检测算法

浙江大学学报（工学版） 2024年第1期58卷 10-19页

作者：秦思怡盖绍彦达飞鹏东南大学自动化学院江苏南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

针对现有基于深度学习的视频目标检测算法无法同时满足精度和效率要求的问题,在单阶段检测器YOLOX-S的基础上,提出基于混合加权采样和多级特征聚合注意力的视频目标检测算法.混合加权参考帧采样(MWRS)策略采用加权随机采样操作和局部连... 详细信息

针对现有基于深度学习的视频目标检测算法无法同时满足精度和效率要求的问题,在单阶段检测器YOLOX-S的基础上,提出基于混合加权采样和多级特征聚合注意力的视频目标检测算法.混合加权参考帧采样(MWRS)策略采用加权随机采样操作和局部连续采样操作,充分利用有效的全局信息与帧间局部信息.多级特征聚合注意力模块(MFAA)基于自注意力机制,对YOLOX-S提取的分类特征进行细化,使得网络从不同层次的特征中学到更加丰富的特征信息.实验结果表明,所提算法在ImageNet VID数据集上的检测精度均值AP50达到77.8%,平均检测速度为11.5 ms/帧,在检测图片上的目标分类和定位效果明显优于YOLOX-S,表明所提算法达到了较高的精度,具有较快的检测速度.

关键词：机器视觉视频目标检测特征聚合注意力机制 YOLOX

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污泥/煤泥混合燃烧过程中N和S污染物迁移规律

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 456-464页

作者：时振翔钟文琪周冠文东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096

为探究污泥/煤泥混合燃烧过程中N、S污染物的排放机理,开展N、S污染物迁移规律研究.基于热重-质谱分析仪获得的污泥/煤泥混合燃烧时气态污染物的基础生成规律,建立污泥/煤泥混合燃烧实验系统,研究不同污泥质量分数、温度下污泥/煤泥混... 详细信息

为探究污泥/煤泥混合燃烧过程中N、S污染物的排放机理,开展N、S污染物迁移规律研究.基于热重-质谱分析仪获得的污泥/煤泥混合燃烧时气态污染物的基础生成规律,建立污泥/煤泥混合燃烧实验系统,研究不同污泥质量分数、温度下污泥/煤泥混合燃烧的SO_(2)、NO的排放规律,并通过对4个不同阶段燃烧产物的X射线光电子能谱(XPS)检测,研究N、S官能团在燃烧过程中的转化规律.结果表明,污泥质量分数为40%时固硫固氮效果最明显;随污泥质量分数增加,吡啶类氮更多转化为吡咯类氮,使HCN产量增加以及胺类和腈类生成量增加,导致总NO排放量随污泥质量分数增加先增加后减少;有机硫类释放更为完全,燃烧产生的含S污染物增多,灰分中硫酸盐含量同步增长,因此总SO_(2)的释放量随污泥质量分数增加变化较小.

关键词：污泥/煤泥混合燃烧污染物迁移 X射线光电子能谱(XPS)

结构相变引起单层RuSe_(2)载流子迁移率的提高

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物理学报 2024年第14期73卷 177-184页

作者：陆康俊王一帆夏谦张贵涛陈乾东南大学物理学院量子材料与信息器件教育部重点实验室南京211189

过渡金属二硫族化合物(TMDs)是二维材料家族中的重要成员,具有丰富多样的晶体结构和物理特性,是近年来在科学研究和器件应用领域关注度较高的材料之一.本文通过第一性原理计算研究了单层RuSe_(2)的结构和相变,在确定其基态为二聚相(T′... 详细信息

过渡金属二硫族化合物(TMDs)是二维材料家族中的重要成员,具有丰富多样的晶体结构和物理特性,是近年来在科学研究和器件应用领域关注度较高的材料之一.本文通过第一性原理计算研究了单层RuSe_(2)的结构和相变,在确定其基态为二聚相(T′相)的同时,发现该材料存在能量相近的三聚相(T′″相).分别从动力学和热力学角度预测了该晶相结构的稳定性.结合相变势垒的计算和分子动力学模拟,预测在室温下对相结构施加较小的应力就可以实现晶格从T′相到T′″相的转变.相变后的能带结构以及载流子迁移率都发生了明显的改变,其带隙由1.11 eV的间接带隙转变为0.71 eV的直接带隙,载流子迁移率有了大幅的提升,空穴迁移率达到了3.22×10^(3)cm^(2)·V^(-1)·s^(-1).本文对比研究了RuSe_(2)单层中可能共存的两种畸变相,分析了不同晶相的电子结构和迁移率,为实验上研究二维RuSe_(2)材料及其在未来器件中的应用提供了理论依据.

关键词：二硒化钌结构相变载流子迁移率第一性原理计算

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基于双向条纹投影的复杂纹理物体三维测量

光学学报 2024年第9期44卷 93-104页

作者：张巍陈玉翀姚鹏程盖绍彦达飞鹏东南大学自动化学院江苏南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

针对结构光系统中复杂纹理的反射率不连续会引起测量误差这一问题,分析并构建了其误差模型,指出了相位误差与相位梯度及灰度梯度之间的相关性,并由此提出了一种基于双向条纹投影的高精度复杂纹理物体测量方法。该方法通过投影横、纵光... 详细信息

针对结构光系统中复杂纹理的反射率不连续会引起测量误差这一问题,分析并构建了其误差模型,指出了相位误差与相位梯度及灰度梯度之间的相关性,并由此提出了一种基于双向条纹投影的高精度复杂纹理物体测量方法。该方法通过投影横、纵光栅获取双向相位信息,并利用提出的映射方法将横向相位映射至纵向,与原纵向相位进行线性运算从而得到平均相位。然后,计算提取的物体纹理边缘切线和校正后相位梯度的夹角,采用相应的误差补偿算法对平均相位进行补偿,最终重建得到校正后点云。对比实验的结果表明,在同等测量效率下,所提方法能够以更高的精度重建复杂纹理物体,相较传统方法,其平均绝对误差和均方根误差最高可降低45.4%和50.1%。

关键词：测量三维测量相移技术双向条纹复杂纹理误差校正

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一种分时差分的频率调制mems加速度计

中国惯性技术学报 2024年第6期32卷 598-603,612页

作者：汪鹏黄丽斌丁徐锴东南大学仪器科学与工程学院南京210096 东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096

为提升mems加速度计温度适应性,设计了频率调制和分时差分方法。基于静电刚度效应,将敏感质量块因加速度产生的位移变化调制成谐振频率的变化,兼顾了位移检测的温度系数较低与谐振频率检测不易受电路噪声干扰的优点,且采用单个谐振器在... 详细信息

为提升mems加速度计温度适应性,设计了频率调制和分时差分方法。基于静电刚度效应,将敏感质量块因加速度产生的位移变化调制成谐振频率的变化,兼顾了位移检测的温度系数较低与谐振频率检测不易受电路噪声干扰的优点,且采用单个谐振器在时间上通过刚度切换进行分时差分,从而降低零偏随温度的漂移。通过实验测得,在10 V调谐电压下,加速度计室温下的零偏稳定性为76.79μg。-40℃~60℃全温范围内经过分时差分后得到的频差全温变化量为-0.072 Hz,相较于单个刚度状态下的谐振频率变化约7.7 Hz,减小了约99%,验证了静电刚度频率调制和分时差分的有效性。

关键词： mems加速度计静电刚度频率调制分时差分

基于鲁棒马氏距离统计量的多源融合抗差估计方法

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仪器仪表学报 2024年第2期45卷 252-262页

作者：姜颖颖潘树国孟骞高旺东南大学仪器科学与工程学院南京210096 东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096

为了有效抵御复杂多变城市环境下的全球卫星导航系统(GNSS)信号干扰、增强多源融合定位可靠性,提出一种基于鲁棒马氏距离的多源融合抗差估计方法。该方法在分析观测值故障传播特点以及典型方差膨胀抗差估计模型基础上,基于相邻新息序列... 详细信息

为了有效抵御复杂多变城市环境下的全球卫星导航系统(GNSS)信号干扰、增强多源融合定位可靠性,提出一种基于鲁棒马氏距离的多源融合抗差估计方法。该方法在分析观测值故障传播特点以及典型方差膨胀抗差估计模型基础上,基于相邻新息序列构造鲁棒马氏距离检验统计量。历史新息的引入能够提高系统观测冗余,同时不同观测量间的新息交互增强了异常检验统计量的鲁棒性。根据鲁棒马氏距离的统计特性,给出抗差关键门限取值规则并分别结合两种典型加权策略自适应调节观测值噪声矩阵。利用典型城市峡谷环境下惯性导航系统(INS)/GNSS/激光雷达(LiDAR)/VINS多源融合车载数据进行相关实验,与现有方法相较,所提方法能够将三维均方根定位误差最低限制在3.37 m。通过对比不同组显著性水平下的定位结果,进一步说明所提方法在城市峡谷环境下定位的优越性。

关键词：多源融合城市环境马氏距离自适应权因子可靠性

高速飞行器热防护结构非均匀热流载荷反演方法

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 447-455页

作者：沈冬马晗陈强李彦斌费庆国东南大学机械工程学院南京211189 东南大学高速飞行器结构与热防护教育部重点实验室南京211189

为准确掌握高速飞行器热防护结构服役时承担的非均匀气动热载荷,提出了一种基于共轭梯度理论的非均匀热流载荷的反演方法.以隔热瓦结构为例,开展了2类典型非均匀热流载荷下的数值仿真研究.通过引入一阶样条曲线插值表征非均匀热流的时... 详细信息

为准确掌握高速飞行器热防护结构服役时承担的非均匀气动热载荷,提出了一种基于共轭梯度理论的非均匀热流载荷的反演方法.以隔热瓦结构为例,开展了2类典型非均匀热流载荷下的数值仿真研究.通过引入一阶样条曲线插值表征非均匀热流的时变规律,降低了待反演参数数量.分析了反演方法的可行性以及温度测量偏差等因素对反演精度的影响.研究结果表明:非均匀热流时变规律的样条线表征方法可以将反演参数数量缩减到4个,极大地提升了反演效率;提出的反演方法可以精确反演结构非均匀热流载荷的时间和空间分布特性,对于含噪声的测量数据,该方法由于采用了插值重构的表征方法而体现出较好的抗噪性能.

关键词：热防护结构样条曲线共轭梯度法三维非均匀温度场

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氯化铷添加剂对钙钛矿太阳能电池性能的影响

清华大学学报（自然科学版） 2024年第5期64卷 879-888页

作者：高宇张衍国周会李清海清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

在钙钛矿前驱体溶液中加入添加剂,是改善钙钛矿薄膜质量、提高钙钛矿太阳能电池性能的重要手段。该研究采用氯化铷(RbCl)作为添加剂,通过扫描电子显微图像、 X射线衍射图谱、光致发光光谱等表征手段,研究了不同比例添加RbCl对钙钛矿薄... 详细信息

在钙钛矿前驱体溶液中加入添加剂,是改善钙钛矿薄膜质量、提高钙钛矿太阳能电池性能的重要手段。该研究采用氯化铷(RbCl)作为添加剂,通过扫描电子显微图像、 X射线衍射图谱、光致发光光谱等表征手段,研究了不同比例添加RbCl对钙钛矿薄膜形貌与结构的影响,并通过外量子效率测试等方法,比较了不同比例RbCl添加后的钙钛矿太阳能电池器件性能。结果表明:RbCl的添加有利于引导钙钛矿晶粒生长,增大晶粒尺度,形成致密薄膜,从而抑制界面处载流子复合。适量添加RbCl后,钙钛矿太阳能电池的光电转化效率从18.88%提升到20.06%,开路电压、短路电流密度和填充因子等参数均显著提高,钙钛矿太阳能电池性能得到明显改善。

关键词：钙钛矿太阳能电池氯化铷添加剂钙钛矿薄膜晶粒尺寸

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燃煤机组过热汽温宽负荷模型前馈控制

动力工程学报 2024年第1期44卷 76-83页

作者：陈祎璠曹越司风琪东南大学能源转换及过程测控教育部重点实验室南京210096

为了对燃煤机组过热汽温宽负荷运行时进行更精确地前馈控制,提出一种基于物理引导神经网络(PGNN)的预测前馈信号模型,并基于间隙度量法确定了多模型的负荷段分配。多模型间隙度量PGNN预测方法采用多模型间隙度量方法对负荷区段进行合理... 详细信息

为了对燃煤机组过热汽温宽负荷运行时进行更精确地前馈控制,提出一种基于物理引导神经网络(PGNN)的预测前馈信号模型,并基于间隙度量法确定了多模型的负荷段分配。多模型间隙度量PGNN预测方法采用多模型间隙度量方法对负荷区段进行合理划分,结合过热器机理引导的长短期记忆神经网络,可以对强耦合、大惯性的过热汽温宽负荷前馈信号进行精准预测。结果表明:在机组宽负荷运行时,随着负荷降低控制对象的非线性程度逐渐增强,需要更多的模型数量,采用多模型间隙度量PGNN前馈控制方法可以在不同工况下采用与当前工况相适应的前馈信号,有效提升过热汽温的调节精度和稳定性。

关键词：燃煤机组过热汽温前馈控制深度神经网络多模型间隙度量PGNN