基于YOLOv5s-AntiUAV的反无人机目标检测算法研究

随着无人机的应用领域不断拓展,无人机的“黑飞”给公共安全造成严重损害。为解决侵入式无人机小目标在复杂飞行环境下的错检和漏检问题,提出基于YOLOv5s-AntiUAV的反无人机目标检测算法。首先,引入结合深度超参数卷积的Slim-Neck范式,增强算法特征提取能力并保持计算效率。其次,在骨干和颈部网络引入SPD-Conv模块,提高在低分辨率图像中小目标的检测性能。最后,用Alpha-CIoU替换YOLOv5s算法中的CIoU,增强算法泛用性。YOLOv5s-AntiUAV算法与YOLOv5s、SSD和Faster R-CNN算法在数据集Anti-UAV上的对比实验结果表明,改进算法的mAP@0.5值分别增长了1.1、12.1和4.9个百分点,凸显其实用性。由在VisDrone2019数据集上进行的迁移实验显示,相较于YOLOv5s算法,改进算法mAP@0.5值提升了4.5个百分点,表明其相较于原算法具有更强的鲁棒性。

低本底α/β计数仪的实验室环境相关性分析

用低本底流气式测量系统的α、β本底测值与实验室环境湿度的变化,从定量的角度分析数据的Spearman相关系数,从而表明本文所使用的低本底测量装置在实验室环境湿度从30%到70%发生变化时,α、β本底测量值会产生微小的升高,且环境湿度对本底α测值的影响要比本底β测值的影响略大。

大体积氟化钡探测器的性能测试

中国原子能科学研究院正在研制建立的γ全吸收型探测装置(GTAF)由40个氟化钡(BaF2)探测器单元组成。对单个大体积氟化钡晶体探测器单元的主要相关性能,诸如单个探测器的组装、晶体封装条件和探测器能量分辨、时间分辨及其长期稳定性等进行测试。测试结果表明,40个氟化钡(BaF2)探测器单元的能量分辨和时间分辨符合基于γ全吸收型探测装置的中子辐射俘获核反应截面测量需求。

串道现象对测量结果的影响

为更加准确地评价低水平放射性样品的测量结果,利用低本底α/β测量仪研究了串道现象对测量结果的影响及其影响程度。利用239Pu和90Sr-90 Y电镀源测定了α通道与β通道之间的串道因子,结果表明:α通道对β通道的串道现象明显,在样品测量时应考虑扣除串道带来的计数;β通道对α通道的串道影响很小,但在β净计数率足够高时,仍会对α的测量结果带来明显影响。样品测量过程中,考虑到不同α核素导致的串道因子之间的差异,为避免单一核素刻度串道因子引入新的误差,使用合适的遮挡物完全屏蔽样品中的α射线,可确保测量结果更加准确。

低本底α/β测量仪本底及其波动对测量结果影响研究

为更加准确地评价低本底α/β测量仪的测量结果,对低本底α/β测量仪的本底数据进行了假设统计检验,研究了本底及其波动对测量结果的影响。结果表明:对于低水平样品的测量,本底及其波动对测量结果的影响较为显著。通过增加样品量、延长测量时间等手段可有效降低本底计数误差对结果的影响。本底及其波动对测量结果的影响会在结果的不确定度(或计数统计误差)中予以体现。

大面积超低本底α电离室的研制

研制了一台大面积超低本底α电离室用于超低α表面发射率测量。电离室充入高纯气体并采用流气工作模式,由于对宇宙射线中的μ子和环境中的γ射线不灵敏,去除氡气后电离室的本底主要来自于内表面发射的α粒子。利用脉冲形状分析技术,可分辨出α粒子是来自电离室内表面还是样品,甄别掉内表面发射的α本底,电离室即可达到超低本底,可进行超低α表面发射率样品测量。该电离室的有效探测面积为1 521cm^2,α本底可达3×10^(-4) cm^(-2)·h^(-1)。

高氡背景对α放射性气溶胶监测仪响应的影响

α放射性气溶胶监测仪广泛用于核设施、铀矿采冶、核燃料加工、核电站及核医学等行业领域的辐射安全防护,高氡背景会干扰监测结果的准确性。本研究以某型α放射性气溶胶监测仪为实验对象,制备^(239)Pu滤膜参考源为测量标准,利用标准氡室进行不同氡背景下表面发射率响应、非线性及判断限(95%置信水平)测试,结果显示:1)高氡背景影响下,表面发射率响应均大于本底条件下的响应,在相同测量周期内,连续测量模式下的表面发射率响应大于精确模式,精确模式下测量精度更高;2)当^(239)Pu滤膜的表面发射率大于10^(4)min^(−1)·2πSr时,高氡背景影响减小,表面发射率响应的偏差小于5.3%(精确模式下仅2.9%);3)为保证监测结果的可靠,α放射性气溶胶监测的单次测量时长宜大于60 min。存在较高的氡背景时,应使连续采样测量时间大于24 h。研究方法对α放射性气溶胶监测仪在计量、生产和算法改进等方面具有重要的参考价值。

多丝正比室结构优化模拟设计

对超低本底多丝正比室的结构优化进行模拟设计,采用ANSYS有限元分析软件对正比室内部结构进行建模.SRIM软件计算a粒子射程.Garfield程序模拟次级电子在不同参数设置的正比室中的漂移轨迹。模拟结果表明,优化后的正比室可以对不同入射方向的α粒子进行筛选,有效抑制了来自探测器的本底干扰,得到最优的正比室结构设计参数。

一种多路低本底α测量仪设计

文中介绍一种可同时测量5个样品总α的低本底测量仪的设计思路、电路原理和结构特征。在分析了低本底α测量的特点和原理,以及对测量仪的功能要求的基础上,对仪器电路、软件进行了设计,使其对于241Amα源的2π方向探测效率≥68%时,本底计数率≤0.002 3 cm^(-2)·min^(-1),实现了本底超低、操控简单、质量轻、体积小和性价比高的目的。仪器主要用于地质勘查^(210)Po分析时样品多情况下的检测,也适用于水质监测和环境放射性评价等领域微弱α放射性的检测。

伴随粒子法γ能谱本底测量技术

为了解决伴随粒子法瞬发γ能谱实验中随机γ本底的影响,通过实验研究了"标记"中子和非"标记"中子与物质作用产生的瞬发γ信号和随机γ本底信号。对不同情况随机本底γ谱测量进行了分析,提出了小尺度样品和大尺度样品本底测量方式。研究表明:对小尺度样品,可以通过去掉样品,选择与有样品测量的γ谱相同的时间窗进行本底测量;对于大尺度样品,可以通过在随机本底范围选取时间窗进行本底测量。

低本底测量中氡的影响与去除

利用大面积低本底α电离室和反宇宙射线低本底γ谱仪对低本底测量中氡的影响和去除进行研究。大面积低本底α电离室采用流气模式充入高纯氮气去除探测器中的氡,可以将本底计数率从0.83/s降低到0.037/s,消除氡的影响。反宇宙射线低本底γ谱仪将高纯锗探测器液氮罐挥发出来的氮气充入屏蔽室中去除氡,可以将本底的计数率从0.31/s降低到0.11/s,并消除氡子体的干扰峰。该研究证实在低本底测量中氡的影响是显著的且对氡的去除是必要的。

工业CT切片序列任意方向剖面的绘制方法

为获得工业CT切片序列在三维空间任意方向的剖面,提出了一种基于三维纹理映射技术的任意剖面绘制方法。该方法首先把工业CT图片序列存储为体数据,然后使用传递函数对体数据进行分类,并将分类处理后的体数据定义为三维纹理,结合人机交互给出的平面参数计算出剖切多边形各顶点及其对应的纹理坐标,最后进行纹理映射得到剖面图像。该方法的特点是利用图形处理器支持的纹理映射功能完成剖面像素的采样和插值。实验结果表明,该方法成像质量较高,显示速度较快,能够满足人机交互实际应用需要。

新型^(210)Po测量仪的研制

为提高^(210)Po测量仪的检测灵敏度、扩大活度检测范围和提升检测工效,研制了新型仪器。该仪器共有五个测量通道及其独特结构,探测元件选用面垒半导体探测器,屏蔽盒和送样器选择放射性杂质极少的黄铜等材料及结构,主要电路采用ARM微处器理和超高速运算放大器芯片,人机界面采用触摸技术与电脑程控相结合。仪器省去了铅室屏蔽装置、反符合探测器及其相关线路,重量轻、体积小。适用于^(210)Po样品分析,也可检测其他极微弱α样品。

能探测伴随粒子的测井中子管

报道一种带有环形α粒子探测器的新型测井中子管，它能够给出发射中子飞出方向和产生时刻的指示。测井时利用它给出的中子飞出方向和产生时刻的指示信号可以去除测量中的本底。

地质样品中27项元素的粉末压片法x射线荧光光谱测定

本文报导了用x射线荧光光谱法—次粉末压片制样同时测定Na. Mg. Al. Si.P. S. K. Ca. Ti. V. Cr. Mn. Fe. Co. Ni. Cu. Zn. Rb. Sr. Y. Zr. Nb. Ba. Hf. Pb. Th. U等27项元素的快速分析方法。从理论上提出了新的基体效应学校正模式,首次引入了非荧光分析的物质(筒称NFAM)的新概念;并计算了理论α系数,使理论α系数在粉末压片法x射线荧光分析中获得了应用。本方法测定的对象可以是岩石,土壤和水系沉积物等地质样品。

多丝正比计数器的优化设计

由于低水平放射性测量中样品计数率非常低,使用多丝正比计数器进行α放射性测量时,本底主要由探测器内壁材料中的α放射性成分贡献.考虑到测量系统本身的放射性干扰一直是制约测量能力的重要因素,降低测量系统本底是α辐射测量的重点.采取在传统多丝正比室添加屏蔽丝的方法,并通过Garfield程序模拟正比室在不同参数设置下电子漂移过程得到正比室各项参数的最优解.模拟结果表明,优化后的正比室可以对不同入射方向的α粒子进行筛选,有效抑制探测器本底,从而得到最优的正比室结构设计参数.

基于CT图像分割的Knockout改进算法

Knockout算法对初始交互轮廓线的依赖性较高、鲁棒性较差。为此,提出一种改进算法,引入CT图像的典型纹理特征信息对初始交互轮廓线进行修正,通过自适应阈值和区域生长法修正前景区域,利用负梯度搜索法修正背景区域,通过颜色空间变换将透明度的三通道表达式转换为单通道形式。实验结果表明,改进算法对初始交互轮廓线的依赖性较低,分割的准确度较高。

基于误差补偿的复杂场景下背景建模方法

在基于子空间学习的背景建模方法中,利用背景信息对前景误差进行补偿有助于建立准确的背景模型.然而,当动态背景(摇曳的树枝、波动的水面等)和复杂前景等干扰因素存在时,补偿过程的准确性和稳定性会受到一定的影响.针对这些问题,本文提出了一种基于误差补偿的增量子空间背景建模方法.该方法可以实现复杂场景下的背景建模.首先,本文在误差补偿的过程中考虑了前景的空间连续性约束,在补偿前景信息的同时减少了动态背景的干扰,提高了背景建模的准确性.其次,本文将误差估计过程归结为一个凸优化问题,并根据不同的应用场合设计了相应的精确求解算法和快速求解方法.再次,本文设计了一种基于Alpha通道的误差补偿策略,提高了算法对复杂前景的抗干扰能力.最后,本文构建了不依赖于子空间模型的背景模板,减少了由前景信息反馈引起的背景更新失效,提高了算法的鲁棒性.多项对比实验表明,本文算法在干扰因素存在的情况下仍然可以实现对背景的准确建模,表现出较强的抗扰性和鲁棒性.

低水平α、β放射性测量仪器计量性能的测试分析

低水平α、β放射性测量仪器通常采用闪烁体探测器和流气正比计数器探测器。参照JJG1100-2014流气正比计数器总α、总β测量仪检定规程和JJG 853-2013低本底α、β测量仪检定规程,实验测量了流气正比计数器和闪烁体型共15个型号的低水平α、β放射性测量仪器的本底、探测效率、串道比等主要性能参数,结果显示流气正比计数器总α、总β测量仪的本底较低、β探测效率较高,低本底α、β测量仪的α对β串道比较低,表明前者对β放射性的测量下限更低,后者较适用于α、β放射性混合样品的测量。

MPC-9604型流气式四路低本底α、β计数器效率研究

简述了MPC-9604型流气式四路低本底α、β计数器效率校准的基本原理,研究了α源各铺样质量与探测效率的关系。