改进YOLOv7-tiny的手语识别算法研究

在与听障人士进行交流时,常常会面临交流不便的困难,文中提出一种手语识别的改进模型来解决这个困难。该模型基于YOLOv7-tiny网络模型,并对其进行了多项改进,旨在提高模型的精度和速度。首先,通过对CBAM注意力机制的通道域进行改进,解决了因降维而造成的通道信息缺失问题,并将改进后的CBAM加入到YOLOv7-tiny的Neck层中,从而使模型更加精准地定位和识别到关键的目标;其次,将传统的CIoU边界框损失函数替换为SIoU边界框损失函数,以加速边界框回归的同时提高定位准确度;此外,为了减少计算量并加快检测速度,还将颈部层中的普通卷积模块替换为Ghost卷积模块。经过实验测试,改进后网络模型的平均精度均值(mAP)、精准率和召回率分别提升了5.31%、6.53%、2.73%,有效地提高了手语识别网络的检测精确度。

基于超宽带反射超表面产生太赫兹轨道角动量

由于轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)有望成为新的通信复用自由度,在拓展信道容量、提高频谱资源利用率方面有巨大潜力而受到越来越多研究人员的关注。目前的太赫兹涡旋波产生器件存在只能工作在单频点、带宽窄、转换效率低等问题,如何在太赫兹频段高效产生OAM成为关键问题之一。该文设计了一种超宽带反射超表面单元,结合几何相位原理和相位叠加原理设计了单层反射超表面。仿真结果表明:设计的超表面实现了在0.82 THz~2.09 THz(相对带宽87.3%)的宽频范围内,将圆极化太赫兹波转换为携带轨道角动量的太赫兹涡旋波,同极化反射谱的幅度大于0.97,转换效率高于94.7%,反射相位覆盖0°~360°。利用傅里叶变换分解反射场中各个OAM模式,定量分析了OAM模式纯度,在不同频率下涡旋波中均为主模式l=-2能量占比最高,进一步对设计的超表面进行优化,主模式能量占比明显提升。该文设计的超表面具有转换效率高、工作带宽大、主模式强度高等优势,为宽带太赫兹涡旋波的高效产生提供了一种参考。

基于DNN的煤矿富水区探测反演方法研究

提出了一种基于DNN的煤矿富水区探测反演算法,该算法可以快速准确地实现煤矿富水区二维分布模型的重建。首先,利用时域有限差分方法(FDTD)获得不同分布模型的数值解;随后,依据数据样本搭建网络框架,网络的输入主要为电场分量,输出为相应的模型电导率参数。通过对神经网络进行训练,得到网络的最优系数,随后对富水区分布进行反演预测;结果表明:DNN算法在单个小目标异常体反演中,可以有效克服BP神经网络模型失效的问题,且对于多目标异常体的反演效果更加准确。另外,相同数据集下,DNN的训练耗时与预测耗时也少于BP神经网络。实验结果表明,该算法可以有效提高煤矿富水区探测效率。

基于嵌入式系统的GPRS数据终端设计与实现

本文根据目前工业系统的需求,提出了一种结合了嵌入式技术和GPRS无线通信技术的无线数据传输方案,并详细描述了GPRS数据终端的软硬件设计和实现过程,最终在实验室环境下对数据终端样机进行测试,达到了预期透明传输工业系统数据的目标。

数字化矿山中异构数据集成研究

为了解决煤矿企业异构数据的共享和互访,针对煤矿企业异构数据现状和集成需求,在分析其数据环境基础上,搭建系统集成环境,选用基于中间件的集成方案,构建基于XML的煤矿企业异构数据集成框架,并给出异构数据集成的流程,将XML作为公共数据模型,XML Schema作为描述数据源的模式语言,XPath作为全局查询语言,通过DOM/SAX接口实现对XML文件的操作,结合Java技术,完成模式集成,并实现煤炭企业基于XML的异构数据的中间件集成。通过系统的测试和运行,其实现了煤矿企业各种结构化、半结构化和非结构化数据资源的共享。异构数据的集成提高了矿山安全生产和管理中数据处理效率。

复方卡力孜然酊治疗头皮脂溢性皮炎临床疗效观察

目的探讨复方卡力孜然酊治疗头皮脂溢性皮炎的临床疗效及安全性。方法将66例患者随机分成2组,治疗组(36例)外用复方卡力孜然酊,对照组(30例)外用2%酮康唑洗剂。疗程8w,治疗2、4、8w后各复诊1次,观察疗效及不良反应。结果治疗2w后,治疗组和对照组有效率分别为27.78%和56.67%;治疗4w后,治疗组和对照组有效率分别为63.89%和66.67%;治疗8w后,两组有效率分别为75.00%、83.33%。两组均未见明显不良反应。结论复方卡力孜然酊治疗头皮脂溢性皮炎安全有效。

探地雷达接收机系统在煤矿中的应用设计

针对当下煤矿安全以及煤矿开采的探究,设计了一种能够探测煤层厚度以及周围其它介质的探地雷达接收机系统。接收机前端射频部分的天线接收到信号后,利用接收机设计所需要的低噪声放大器,将接收到的微弱信号放大,然后进行采样完成数据信息的采集。通过Cyclone IV系列FPGA开发板完成数据处理,并采用自适应算法中的最小均方误差实现数据处理。研究设计的接收机系统可以应用在煤矿开采区,通过超前探测获得煤矿开采区的数据,从而确保了煤矿开采过程的安全,也可以提高煤矿开采的生产效率。

煤矿甲烷红外检测系统

针对现有煤矿甲烷检测装置存在的缺点,文章提出了一种基于光谱吸收检测原理的煤矿甲烷红外检测系统的设计方案,分析了红外差分吸收检测原理,详细介绍了系统硬件及软件设计。该煤矿甲烷红外检测系统以宽带LED作为光源,采用单光路进行差分吸收检测,消除了双光路系统中由于光路的差异引起的误差;采用锁相放大器对微弱信号进行相敏检波,采用去极值移动平滑法对数字量进行滤波,提高了系统的灵敏度。实验结果表明,该系统检测的甲烷浓度在精确度和稳定性方面均满足检测要求。

基于UPML边界条件的LOD-FDTD方法GPR波的数值模拟

提出局部一维时域有限差分方法(LOD-FDTD)和单轴各向异性理想匹配层(UPML)边界条件相结合的LOD-FDTD探地雷达(GPR)电磁波传播数值模拟算法。通过将Maxwell方程离散化,导出三维GPR波LOD-FDTD算法迭代差分形式,引入UPML边界条件、给出公式推导。在此基础上,建立UPML边界条件应用模型、LOD-FDTD算法性能分析模型,验证UPML边界条件在数值模拟中对GPR波具有良好的吸收特性和算法在时间步不受CFL条件的限制下计算的高效性。建立LOD-FDTD方法的GPR波的正演模型,得到波场快照及其雷达剖面图,为了解电磁波在复杂介质中的传播特性和雷达数据的解释提供了依据。

光谱吸收式瓦斯气体传感器及其信号处理方法

基于气体在其特征吸收波长下光的吸收随浓度变化的机理，通过对甲烷气体吸收光谱的分析，建立了谐波检测的数学模型，提出了一种光谱吸收式甲烷气体检测系统。该系统以1654nm为中心波长的半导体激光二极管（LD）作为光源，并采用波长响应范围为1．0～2．9μm的高灵敏度、低噪声的PbS前置放大光电探测器。通过光源调制实现气体浓度的谐波检测，利用选频放大器对传输信号进行二次谐波检测及噪声滤除，利用一次谐波与二次谐波的比值来消除由光源的不稳定等因素所引起的检测误差。研究表明，灵敏度、精确度和稳定性等性能指标均可满足甲烷气体检测的要求。

基于软交换的井下视频监控系统

针对不断提高的煤矿安全生产的需求,结合矿井通信多业务监测监控系统的现状和发展趋势,介绍了基于软交换的煤矿视频监控系统。根据软交换组网的模型,设计了煤矿井下视频监控系统的体系架构。研究了SIP协议栈在视频监控系统中的应用,即SIP如何进行注册,发起会话,以及结束会话。并描述了系统进行实时监控的工作原理及其会话流程。

消白酊治疗寻常型白癜风60例临床观察

目的探讨消白酊外用治疗寻常型白癜风的临床疗效及安全性。方法将60例寻常型白癜风患者随机分成两组,治疗组(32例)外用消白酊,对照组(28例)外用复方卡力孜然酊。疗程12w,治疗4、8、12w后各复诊1次,观察两组疗效及不良反应。结果治疗4w后,治疗组和对照组的有效率分别为18.75%和32.14%;治疗8w后有效率分别为53.13%和53.57%;治疗12w后有效率分别为65.63%和64.29%,两组比较差异均无统计学意义(Ρ均>0.05)。两组患者均未见明显不良反应。结论消白酊治疗寻常型白癜风安全有效。

煤炭企业邮件推送系统的设计与实现

通过分析目前煤炭企业移动商务系统建设的现状和需求,设计了Push Mail的系统结构和网络协议,建立了煤炭企业邮件推送系统软件结构模型。基于J2EE和SQL Server2000开发平台,实现邮件推送系统服务器端软件的设计和实现。通过系统的功能测试,来满足煤炭企业邮件推送的需求。

基于FPGA的智能火灾报警与自动灭火系统

针对传统火灾探测技术在复杂环境下难以实现自动灭火和智能报警,提出了一种基于FPGA的实时智能火灾报警与自动灭火系统。该系统通过FPGA将图像采集、火焰检测、视频显示、无线传输报警和智能水炮灭火等集合到一个体积较小、方便使用的硬件系统。首先将TRDB-D5M摄像头采集的视频图像进行色彩空间转换,然后经FPGA算法映射对火焰信息检测和定位后,串口控制舵机云台消防水泡灭火和外扩接口GPIO实现Zigbee组网无线网络报警及GSM短信通知。实验结果表明:该系统能实时、稳定的监控仓库状况,一旦发现火苗信息会迅速采取灭火措施,同时报警提示,取得了良好的效果。

对偶犹豫模糊粗糙集

基于对偶犹豫模糊集的概念与运算性质,首先给出了对偶犹豫模糊关系的定义;然后将对偶犹豫模糊集与粗糙集理论相融合,在对偶犹豫模糊近似空间中构建了对偶犹豫模糊粗糙集模型,讨论了模型的一些基本性质;最后给出了自反、对称、传递和等价犹豫模糊关系的定义,并讨论了对偶犹豫模糊关系与上下近似算子的特征联系。

改进YOLOv5+DeepSort的行人跟踪算法

针对复杂环境道路行人跟踪易发生身份丢失、切换的问题,提出一种改进的YOLOv5检测并结合DeepSort跟踪算法。检测阶段,融合注意力模块CBAM与YOLOv5颈部网络增强对行人特征的提取;用SIoU边界框损失函数代替CIoU边界框损失函数,加速边界框回归的同时提高准确定位度。跟踪阶段,改进DeepSort利用拓展卡尔曼滤波器对非线性环境行人位置进行预测,通过匈牙利算法匹配预测和检测轨迹,优化复杂环境下行人身份切换频繁的问题。最后连接改进后的YOLOv5与DeepSort算法,对MOT⁃16数据集进行检测跟踪。实验结果表明:改进YOLOv5算法较原算法平均精准度提高4%,结合DeepSort跟踪,平均跟踪精确度为63.5%,比原始算法提升了3.4%;行人身份切换次数减少52次,比原始算法减少了6.5%。

基于CFS-PML的高阶有限元在地质雷达数值模拟中的应用研究

为衰减地质雷达数值模拟时因截断区域厚度或者参数影响产生的倏逝波,提出了一种利用复频移完美匹配层(complex frequency shifted perfectly matched layer,CFS-PML)作为吸收边界,并结合频域高阶有限元算法(higher order finite element method,HO-FEM)求解电磁总场分量分布情况的新方法.该方法改善了截断域介质本构张量矩阵的特性,利用矩阵频移参量α吸收倏逝波,提高掠射角处吸收性能.数值实验结果表明,与传统PML相比,结合CFS-PML的HO-FEM方法精度得到明显提高,反射误差额外降低10~30 dB,节省了17%~30%的计算时间.此外,该方法能应用于复杂地质结构模型的电磁总场计算,为地质雷达数值模拟提供了一种新的方法.

基于HIE-FDTD方法的太赫兹频段石墨烯吸收器的设计

应用混合显隐式时域有限差分(hybrid implicit-explicit finite-difference time-domain, HIE-FDTD)方法对石墨烯吸收器进行数值模拟.通过辅助差分方程(auxiliary difference equation, ADE)将石墨烯带内电导率引入到HIE-FDTD方法中并结合共形技术对设计的新型石墨烯吸收器完成了特性分析.数值结果表明:该吸收器在2.68 THz附近吸收率可达到99.8%,而且在太赫兹频段下可以通过控制石墨烯的化学势和圆环宽度调整该吸收器的工作频率.本文设计的环状结构吸收器结构简单,在检测器、传感器、滤波器等太赫兹器件方面具有潜在的应用.

采用分部外推BCGS-FFT方法快速求解电磁散射问题

为了快速求解电磁散射问题中具有震荡性、奇异性、慢收敛性的索末菲积分,提出了一种利用分部外推算法加速索末菲尾部积分计算,并结合稳定双共轭快速傅里叶变换(stabilized biconjugate gradient fast Fourier transform,BCGS-FFT)算法求解电磁散射问题场分布情况的新方法.首先给出电场积分方程(electric field integral equation, EFIE)的表达形式,且在求解过程的索末菲积分中应用一种便捷的椭圆积分路径来最小化索末菲积分的震荡性与奇异性,在索末菲尾部积分使用Levin分部外推法来提高积分收敛速度,以此来快速填充并矢格林函数矩阵.然后对新方法进行了多种数值实验,验证算法的精确度,并对比了新方法与传统BCGS-FFT方法的计算效率,发现在保持相同计算精度的条件下,新方法可节省20%~37%的计算时间.该方法能应用于复杂散射体嵌入多层空间的电磁散射计算,为快速求解目标区域的电磁散射场提供了一种新的方法.