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基于改进YOLOv5s的桥梁螺栓缺陷识别方法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 749-760页

作者：张洪朱志伟胡天宇龚燕峰周建庭重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆400074 重庆交通大学信息科学与工程学院重庆400074 重庆交通大学航运与船舶工程学院重庆400074

针对现有算法在检测桥梁螺栓缺陷时因螺栓背景复杂和尺寸较小而导致的特征提取不充分、目标定位不精确问题,提出了一种基于改进YOLOv5s的桥梁螺栓缺陷识别方法。该方法在骨干网络中引入注意力机制以提升模型对螺栓特征的提取能力并加深... 详细信息

针对现有算法在检测桥梁螺栓缺陷时因螺栓背景复杂和尺寸较小而导致的特征提取不充分、目标定位不精确问题,提出了一种基于改进YOLOv5s的桥梁螺栓缺陷识别方法。该方法在骨干网络中引入注意力机制以提升模型对螺栓特征的提取能力并加深对螺栓全局特征的关注度;优化空间金字塔池化结构以减少螺栓特征信息流失;采用MPDIoU作为边界框回归损失函数,提高螺栓边界框的回归精度;将YOLO检测头解耦以消除目标检测中分类任务和回归任务共享检测头对边界框位置回归的负面影响。在螺栓锈蚀、螺栓松动、螺栓脱落和螺母脱落4类典型缺陷螺栓以及正常螺栓的3810张自制螺栓图像数据集上进行训练和测试,实验结果表明:本文算法对螺栓缺陷的检测精度达到90.8%,相较于YOLOv5s提升了3%,均值平均精度达到92.6%,相较于YOLOv5s提升了4.3%,可以应用于桥梁螺栓的缺陷智能识别。

关键词：桥梁工程螺栓缺陷识别 YOLOv5s 桥梁螺栓

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基于区块链共识激励机制的新型联邦学习系统

信息安全学报 2024年第1期9卷 15-32页

作者：米波翁渊黄大荣刘洋重庆交通大学信息科学与工程学院重庆400074

随着云存储、人工智能等技术的发展,数据的价值已获得显著增长。但由于昂贵的通信代价和难以承受的数据泄露风险迫使各机构间产生了“数据孤岛”问题,大量数据无法发挥它的经济价值。虽然将区块链作为承载联邦学习的平台能够在一定程度... 详细信息

随着云存储、人工智能等技术的发展,数据的价值已获得显著增长。但由于昂贵的通信代价和难以承受的数据泄露风险迫使各机构间产生了“数据孤岛”问题,大量数据无法发挥它的经济价值。虽然将区块链作为承载联邦学习的平台能够在一定程度上解决该问题,但也带来了三个重要的缺陷:1)工作量证明(Proof of Work,POW)、权益证明(Proof of Stake,POS)等共识过程与联邦学习训练过程并无关联,共识将浪费大量算力和带宽;2)节点会因为利益的考量而拒绝或消极参与训练过程,甚至因竞争关系干扰训练过程;3)在公开的环境下,模型训练过程的数据难以溯源,也降低了攻击者的投毒成本。研究发现,不依靠工作量证明、权益证明等传统共识机制而将联邦学习与模型水印技术予以结合来构造全新的共识激励机制,能够很好地避免联邦学习在区块链平台上运用时所产生的算力浪费及奖励不均衡等情况。基于这种共识所设计的区块链系统不仅仍然满足不可篡改、去中心化、49%拜占庭容错等属性,还天然地拥有49%投毒攻击防御、数据非独立同分布(Not Identically and Independently Distributed,Non-IID)适应以及模型产权保护的能力。实验与论证结果都表明,本文所提出的方案非常适用于非信任的机构间利用大量本地数据进行商业联邦学习的场景,具有较高的实际价值。

关键词：联邦学习区块链共识算法模型产权保护投毒攻击

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水性有机硅改性环氧树脂的制备与性能

材料导报 2024年第3期38卷 239-243页

作者：何丽红马悦帆杨克徐心硕李青林重庆交通大学材料科学与工程学院重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

利用二甲基二氯硅烷(DMDCS)与环氧树脂E51中-OH缩合反应合成有机硅改性环氧树脂,并采用相反转法制备水性有机硅改性环氧树脂,以疏水性优选有机硅改性环氧树脂合成条件,分析了乳化工艺对乳液平均粒径的影响,并考察了固化膜性能。结果表明... 详细信息

利用二甲基二氯硅烷(DMDCS)与环氧树脂E51中-OH缩合反应合成有机硅改性环氧树脂,并采用相反转法制备水性有机硅改性环氧树脂,以疏水性优选有机硅改性环氧树脂合成条件,分析了乳化工艺对乳液平均粒径的影响,并考察了固化膜性能。结果表明,在环氧树脂40 g、DMDCS 1.6 g、溶剂用量20 mL、50℃反应8 h的条件下,有机硅改性环氧树脂与水的接触角为106.8°;当乳化剂用量为25%、乳化温度为65℃、剪切机转速为3000 r/min时,乳液平均粒径为1.011μm,储存稳定性(30 d)和离心稳定性(3000 r/min,30 min)良好;水性有机硅改性环氧固化膜固化时间短,具有优良的疏水性、力学性能、耐腐蚀性能。

关键词：有机硅改性环氧树脂水性有机硅改性环氧树脂疏水性粒径固化膜

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基于深度强化学习的物联网服务协同卸载方法

山东大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 83-90页

作者：曹宇慧黄昱泽冯北鹏张淼郭珍珍重庆交通大学信息科学与工程学院重庆400074

针对边缘计算中终端算力不足、资源有限和时延较大的问题,提出一种基于深度强化学习的物联网服务协同卸载方法。通过3种不同的卸载方式建立时延模型,挖掘服务之间的关联关系,对关联服务进行协同卸载,加入关联服务的通信时延以建立完善... 详细信息

针对边缘计算中终端算力不足、资源有限和时延较大的问题,提出一种基于深度强化学习的物联网服务协同卸载方法。通过3种不同的卸载方式建立时延模型,挖掘服务之间的关联关系,对关联服务进行协同卸载,加入关联服务的通信时延以建立完善的卸载时延模型,结合整体模型考虑卸载率的取值以及关联服务如何协同卸载使时延最小,从而实现服务调用时延和服务间通信时延的最小化。试验结果表明,与其他算法相比,该算法在获取最优服务卸载策略的同时,系统总服务时延能降低20%左右。

关键词：边缘计算服务卸载关联服务协同卸载深度强化学习

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表格问答研究综述

中文信息学报 2024年第4期38卷 1-16页

作者：张洪廙李韧杨建喜杨小霞肖桥蒋仕新王笛重庆交通大学信息科学与工程学院重庆400074

表格问答通过自然语言问句直接与表格数据进行交互并得到答案,是智能问答的主要形式之一。近年来,研究人员利用以语义解析为主的技术在该领域开展了深入研究。该文从不同表格类型分类及其问答任务问题定义出发,将表格问答细分为单表单... 详细信息

表格问答通过自然语言问句直接与表格数据进行交互并得到答案,是智能问答的主要形式之一。近年来,研究人员利用以语义解析为主的技术在该领域开展了深入研究。该文从不同表格类型分类及其问答任务问题定义出发,将表格问答细分为单表单轮、多表单轮、多表多轮式问答三种任务,并系统介绍了各类表格问答任务的数据集及其代表性方法。其次,该文总结了当前主流表格预训练模型的数据构造、输入编码以及预训练目标。最后,探讨当前工作的优势与不足,并分析了未来表格问答的前景与挑战。

关键词：表格问答语义解析自然语言处理综述

MOFs衍生金属氧化物在催化VOCs完全氧化中的应用

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化学进展 2024年第1期36卷 81-94页

作者：彭涛柴倩倩李传强郑旭煦李铃娟重庆交通大学材料科学与工程学院重庆400074

大量挥发性有机化合物VOCs的排放对人类和环境造成了严重的影响。通过金属氧化物催化VOCs完全氧化为无毒害的二氧化碳和水是当前最有效的处理方式。为提高金属氧化物的催化性能,已开发了多种合成策略,如形貌工程、缺陷工程和掺杂工程等... 详细信息

大量挥发性有机化合物VOCs的排放对人类和环境造成了严重的影响。通过金属氧化物催化VOCs完全氧化为无毒害的二氧化碳和水是当前最有效的处理方式。为提高金属氧化物的催化性能,已开发了多种合成策略,如形貌工程、缺陷工程和掺杂工程等。然而,这些合成工艺不仅繁琐,而且催化性能有待提升。相比之下,金属有机框架(MOFs)衍生的金属氧化物由于其形貌可调、大比表面积、高缺陷浓度和良好的掺杂分散性等优点,被广泛应用于催化VOCs的完全氧化。由于目前缺乏针对MOFs衍生金属氧化物在VOCs完全氧化应用上的总结,本文从衍生金属氧化物的调控策略出发,对MOFs的合成条件、掺杂方式和热解条件进行了综述。总结了这些调控方法、衍生金属氧化物的物理化学性质与VOCs完全氧化性能的关系,并探讨了其未来的发展和挑战。

关键词：金属有机框架金属氧化物纳米材料挥发性有机化合物完全氧化

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基于几何约束的倾斜影像特征匹配方法

西南交通大学学报 2024年第2期59卷 353-360页

作者：韦春桃张冬梅重庆交通大学土木工程学院重庆400074

针对倾斜影像视角变换较大、重复纹理导致匹配数量少、匹配精度不高的问题,提出一种适用于倾斜影像的特征点、线分级匹配方法.首先,用直线提取(检测)算法(LSD)获取影像直线特征,并将直线特征以一定约束进行直线组对,构建直线对区域与改... 详细信息

针对倾斜影像视角变换较大、重复纹理导致匹配数量少、匹配精度不高的问题,提出一种适用于倾斜影像的特征点、线分级匹配方法.首先,用直线提取(检测)算法(LSD)获取影像直线特征,并将直线特征以一定约束进行直线组对,构建直线对区域与改进的SIFT(scale-invariant feature transform)特征描述符进行匹配,使用RANSAC算法剔除误匹配,获得初始匹配结果后再进行核线约束;然后,利用已获得直线对区域进行影像局部纠正,在纠正后的局部影像上采用SIFT匹配并反算回原始影像,利用得到的同名点全局纠正倾斜影像,并进行特征点匹配与采用基于方格的运动统计算法(GMS)剔除误匹配,仍将匹配结果反算回原始影像上;最后,将仿射尺度不变特征变化结果与点拓展匹配结果进行合并,得到最终匹配结果.试验结果表明:本文方法匹配正确率与经典的仿射不变匹算法(ASIFT)的正确率相差不大,但匹配数量却是ASIFT算法的1倍~3倍.

关键词：倾斜影像直线特征核线约束点拓展匹配全局纠正

考虑劣化效应与支护时机的深埋软岩隧道变形分析

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应用基础与工程科学学报 2024年第1期32卷 273-287页

作者：王俊杰张帅张海龙重庆交通大学材料科学与工程学院重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 重庆文理学院土木工程学院重庆402160

深埋软岩隧道的围岩变形与其自身参数劣化、流变特性及支护结构施作时机等密切相关.借助建立的深埋软岩圆形隧道复合式衬砌力学模型,在考虑塑性区围岩强度参数(黏聚力、内摩擦角)和刚度参数(弹性模量)的劣化效应后,基于统一强度准则得... 详细信息

深埋软岩隧道的围岩变形与其自身参数劣化、流变特性及支护结构施作时机等密切相关.借助建立的深埋软岩圆形隧道复合式衬砌力学模型,在考虑塑性区围岩强度参数(黏聚力、内摩擦角)和刚度参数(弹性模量)的劣化效应后,基于统一强度准则得到了复合式衬砌支护结构各个支护阶段的围岩黏弹塑性解析式.研究结果表明:适当考虑中间主应力及围岩强度参数、刚度参数的劣化效应后,得到的变形量与深埋软岩隧道围岩的实际变形量吻合效果更好;残余黏聚力、残余内摩擦角、残余弹性模量对围岩瞬时变形、后期蠕变变形、二次衬砌支护抗力影响均较大,而且取值越小时围岩变形量与所需二次衬砌支护抗力越大;增加锚杆长度、缩小锚杆间距、增大初支厚度能有效控制围岩瞬时变形和后期蠕变变形;二次衬砌的施作时机对围岩后期蠕变变形影响较大,围岩瞬时变形结束后尽快施作二次衬砌可以有效控制围岩后期蠕变变形.

关键词：深埋软岩圆形隧道劣化效应复合式衬砌支护时机黏弹塑性统一强度准则

基于改进灰度重心法的轨道扣件重构与故障诊断

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中国激光 2024年第8期51卷 85-93页

作者：肖圳孙世政郑天成庞珂魏子杰重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074

针对轨道扣件表面结构复杂导致的线结构光照射分布不均匀问题,研究了一种基于改进灰度重心法的光条中心线提取方法,精准重构了轨道扣件点云模型。基于点云模型提取了轨道扣件的结构特征信息,建立了轨道扣件缺陷检测组合分类器模型,实现... 详细信息

针对轨道扣件表面结构复杂导致的线结构光照射分布不均匀问题,研究了一种基于改进灰度重心法的光条中心线提取方法,精准重构了轨道扣件点云模型。基于点云模型提取了轨道扣件的结构特征信息,建立了轨道扣件缺陷检测组合分类器模型,实现了轨道扣件的弹条缺失、扣件歪斜、螺母缺失等缺陷检测。研究了基于表面法向量的螺母上平面解析方法,通过螺母松动测量实验实现了轨道扣件的松动检测。搭建了扣件故障诊断实验平台并开展了相关实验研究,实验结果表明,系统扣件故障检出率达到96%,扣件松紧度测量的总体误差低于0.2 mm,扣件故障诊断系统的检测效果和鲁棒性较好,对列车安全运行具有重要的现实意义。

关键词：测量三维图像处理轨道扣件线结构光中心线提取故障诊断