基于改进YOLOv7的低空飞行物目标检测方法

目前无人机检测技术应用广泛,但无人机在执行目标检测任务中可能遭遇多种空中障碍物,这些目标具有成像小、像素特征少和相对速度变化快等检测难点,针对此类目标引起的漏检误检问题,提出了一种基于改进YOLOv7算法的低空飞行物目标检测算法。在传统YOLOv7算法的基础上,在Head网络引入SimAM注意力机制,该机制与现有的通道和空间注意力模块相比,同时考虑空间和通道维度信息,且不在原始网络中添加额外参数;在主干网络中结合ConvNeXt网络,提出CvNX模块,降低网络计算量,并保留目标特征;用SIoU-Loss代替原有的CIoU-Loss,提高算法收敛速度;在图像后处理阶段使用SIoU-NMS,减少遮挡导致的目标漏检。在自有低空飞行物数据集上实验结果表明,改进的YOLOv7算法平均精度(Average Precision, AP)达到97.1%,相比YOLOv7算法,平均精度均值(mean Average Precision, mAP)提高了1.7%,且误检、漏检率低,达到了在复杂背景下检测低空飞行物目标的要求。

列车动模型试验弹射系统的控制

列车动模型模拟试验是研究列车空气动力学问题的经济和有效的方法。作为国家重点科技攻关项目和铁道部科技研究开发计划项目,中南大学建成了目前世界上规模最大的列车动模型试验装置。介绍这套装置的列车动模型弹射系统,说明系统的组成和工作原理,重点分析以可编程控制器为核心的弹射控制部分,概述可编程控制器的控制方式和特性参数。

关于高校实验教学改革的研究

分析了我国目前高校教育的现状,指出其不足,提出了教学改革势在必行。对实验教学在高校教育中的重要性进行了阐述,详细地列举了当前实验教学模式中普遍存在的问题,并提出了改革方案。

用单片机实现精确计量的智能水表

文章介绍了一种用单片机实现智能水表精确计量的方法,阐述了水表的计量原理及误差产生的主要原因,针对这一问题提出了一种独特的检测方法,并认为该方法能有效地排除这种误差的影响,因而使目前困扰我国智能水表发展的计量精度问题得到了较好的解决。

在应用系统中有效提高单片机系统稳定性的研究

文章从硬件、软件两方面详细阐述了单片机的抗干扰技术,分析了各种干扰产生的原因,对硬件可能产生的干扰提出了主动的预防措施,对软件干扰引起的各种不可预计的运行结果,甚至死机问题,给出了具体的解决方法。

机车二系弹簧载荷调整混合算法优化方法

针对机车二系弹簧支承载荷均匀性分配调整的复杂多变量优化问题,提出了综合运用遗传算法(GA)和蚂蚁算法(AA)的混合优化调整算法模型。该算法模型首先采用GA进行全局快速随机搜索,获得若干候选的近似优化解,以此生成蚂蚁算法初始信息素分布,再用AA求得全局优化精确解。论文给出了混合算法模型的设计。对SS3b和SS9机车的仿真计算结果表明,该方法应用于二系调簧的多维连续性空间优化问题,可获求解性能和时间效率的综合提高。

大学工科专业实验教学改革探索与思考

专业实验教学改革是高等工科教育教学改革的重要组成部分。文章分析了大学高等工科专业实验教学现状、存在的问题以及改革的重要性和紧迫性。提出了构建新的专业实验教学内容体系思路和改革方案,介绍了实验室配套的建设和开放式管理改革措施和实施效果。

高速列车动模型试验弹射控制系统GA-BP神经网络建模研究

介绍了高速列车动模型试验装置独特的组成结构与原理;在分析弹射系统动模型列车运动状态及其影响因素基础上,构建3层前馈神经网络(ANN)模型,实现从输入试验给定速度、弹射质量和环境温度到控制弹射力输出的复杂非线性映射;采用把遗传算法(GA)与改进的误差反向传播(BP)算法有机结合的混合(GA-BP)优化方法求解ANN模型最佳参数,并提出了模型跟踪系统特性变化的自适应学习规则。检验样本数据验证了GA-BP网络模型良好的学习和泛化能力;重复试验应用结果显示,弹射试验速度控制精度优于2 m/s,表明了系统模型的有效性和稳定性能。

基于IRPCA和图像增强的探地雷达去噪方法

在获得的探地雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)原始信号中往往存在地表直达波、噪声和伪影等干扰信号,为了去除原始信号中的噪声干扰,突出目标信号,提出了一种基于改进鲁棒主成分分析(Improved Robust Principal Component Analysis, IRPCA)和图像增强(Image Enhancement, IE)的GPR去噪方法——IRPCA-IE。使用GPR建模软件GprMax2.0对地下情况进行模拟,通过扫描处理得到GPR原始数据。利用IRPCA法对GPR原始数据进行分解推演,分解推演时采用交替式方法,用L_(21)-范数代替L_(0)-范数,L_(21)-范数可以产生列的稀疏性。将分解的目标信号进行直方图均衡化的IE处理,扩展目标图像的暗像素,同时压缩较高灰度级的值。利用峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio, PSNR)和均方误差(Mean Squared Error, MSE)作为客观评价指标,对提出的方法和原有方法进行仿真对比。实验结果表明,提出的方法能够有效抑制杂波信号,与单独使用IRPCA法相比,解决了目标信号因回波能量不集中而不利于观察的问题,能够更清楚地识别出目标信号所在位置,并且在PSNR和MSE评价指标上更优于原有的方法。利用新提出的方法对GPR实测数据处理,进一步证明了新提出方法的有效性。

基于探地雷达的水库坝基渗漏正演模拟

水库坝基渗水将带来溃堤的风险,造成水资源浪费及生命财产的损失,针对现有技术无法确定坝体渗水洞坐标的实际情况,提出采用探地雷达对坝体进行日常检测。利用时域有限差分法(FDTD)对在二维空间进行FDTD按照Yee氏网格离散处理的原理,得到其电磁分布方程,基于水库坝基的实际构造,建立了空气层、混凝土层、黏土层及两个渗水洞的理想模型,并依据理想模型建立了带有石灰岩干扰点的混凝土层干扰模型。利用MATLAB实现系统架构,并进行正演模拟。结果显示:探地雷达可以用于较深目标体探测,通过改变探地雷达电磁波中心频率,并对比50,100和200MHz三种频率雷达电磁波的检测频谱,又对带干扰模型进行了模拟,验证了100MHz频率雷达电磁波,用于复杂地形的检测效果更优。

污水处理曝气过程中溶解氧浓度智能控制系统

基于城市生活污水问题,开展活性污泥法溶解氧浓度的智能控制研究。从污水处理的工艺流程出发,利用PLC与现场总线相结合建立自动化污水处理系统,采用PLC控制器为核心的自动污水处理系统,利用现场总线实现与中控室PC机实时通信的功能,控制溶解氧浓度维持恒定,提高污水处理的效率,促进污水处理系统智能控制、动态监控等多方面的全面发展。

300kW康明斯柴油发电机组试验台测控系统

介绍了柴油发电机组水阻试验台测控系统的原理 ,较详细地阐述了系统的硬件组成及数据处理方法 ,柴油机功率调节采用智能PID控制算法。实践表明该控制算法动态响应快、精度高。

基于神经网络的电力负荷预测方法研究

电力负荷预测根据的是电力系统四个方面：规划、调度、计划与用电。负荷预测技术水平的提高,既对制定合理的电源建设规划有利,又能够合理组织电网运行的方式和有效安排机组检修计划。此外,不仅可以节油、节煤,还能降低发电成本,

基于神经网络自适应控制的温室温度控制研究

随着温室农业的发展,温室控制技术也得到相应的发展,并在相关技术的支持下发展飞速。早在上世纪60年代,温室控制系统就已引入了计算机技术,并且随着计算机技术及相应传感器技术的发展,温室中环境因子的控制技术也得到了相应的发展。上世纪七八十年代,美国、荷兰等国家已经开始引进微型计算机对植物的生长环境进行控制,也使不同的环境因子对温室环境的综合控制技术有了很大的进步。

基于STC89C52单片机的多功能消防平台设计

构筑多功能平台,需要对平台的控制核心、数据通信、信息采集完成研究。以两个单片机分别控制车体端和控制端两大部分,构成多功能消防平台系统,车体端配备相应的传感器和车体运行控制器;控制端配备键盘、液晶显示器和LED灯;两个部分间通过无线通信网络实现数据交换和系统控制。整个系统实现了对事故现场温湿度、烟雾及可燃气体、距离和火焰信息的检测功能及相关的报警显示功能。整个系统使用模块化设计,可以对显示、按键、传感器、车体动力等模块实行快速更换和升级。

改进SSD的无人机目标检测研究

在无人机进行目标检测过程中,原始SSD(Single Shot Multi Box Detector)算法存在特征图利用率低和小目标检测率低的问题。分析研究不同算法的优缺点后,提出改进型SSD算法。设计一种特征图融合模块,在不过多增加计算量的情况下,将包含更多位置、纹理信息的低层特征图和语义性较强的深层特征图进行融合。同时通过引入IoU(Intersection over Union)值对SSD算法损失函数中位置回归部分进行改进,提高目标检测精度。实验对比原始SSD网络和改进型SSD网络,结果表明:在IoU阈值和类别置信度同为0.5的条件下,相比原始SSD算法,改进型SSD算法在训练精准度和各类AP(Average Precision)值均有明显提高。因此,改进型SSD网络能有效地对输入图像进行目标检测,为改进目标检测算法网络提供了新思路,在图像识别领域具有一定的应用价值。