基于改进DETR的机器人铆接缺陷检测方法研究

铆接作为铁道车辆结构件的主要连接方式,合格的铆接质量是车辆安全稳定运行的重要保证。针对现有铆接缺陷检测方法存在检测精度低、检测点位少、检测智能化水平不高等问题,提出一种基于改进DETR的机器人铆接缺陷检测方法。首先,搭建铆接缺陷检测系统,依次采集工件尺寸大、铆钉尺寸小工况下的铆接缺陷图像。其次,为了增强DETR模型在小目标中的图像特征提取能力和检测性能,以EfficientNet作为DETR中的主干特征提取网络,并将3-D权重注意力机制SimAM引入EfficientNet网络,从而有效保留图像特征层的镦头形态信息和铆点区域的空间信息。然后,在颈部网络中引入加权双向特征金字塔模块,以EfficientNet网络的输出作为特征融合模块的输入对各尺度特征信息进行聚合,增大不同铆接缺陷的类间差异。最后,利用Smooth L1和DIoU的线性组合改进原模型预测网络的回归损失函数,提高模型的检测精度和收敛速度。结果表明,改进模型表现出较高的检测性能,对于铆接缺陷的平均检测精度mAP为97.12%,检测速度FPS为25.4帧/s,与Faster RCNN、YOLOX等其他主流检测模型相比,在检测精度和检测速度方面均具有较大优势。研究结果能够满足实际工况中大型铆接件的小尺寸铆钉铆接缺陷实时在线检测的需求,为视觉检测技术在铆接工艺中的应用提供一定的参考价值。

基于改进的YOLOv5安全帽佩戴检测算法

针对安全帽佩戴检测中存在的误检和漏检的问题,提出一种基于YOLOv5模型改进的安全帽佩戴检测算法。改进模型引入多尺度加权特征融合网络,即在YOLOv5的网络结构中增加一个浅层检测尺度,并引入特征权重进行加权融合,构成新的四尺检测结构,有效地提升图像浅层特征的提取及融合能力;在YOLOv5的Neck网络的BottleneckCSP结构中加入SENet模块,使模型更多地关注目标信息忽略背景信息;针对大分辨率的图像,添加图像切割层,避免多倍下采样造成的小目标特征信息大量丢失。对YOLOv5模型进行改进之后,通过自制的安全帽数据集进行训练检测,mAP和召回率分别达到97.06%、92.54%,与YOLOv5相比较分别提升了4.74%和4.31%。实验结果表明:改进的YOLOv5算法可有效提升安全帽佩戴的检测性能,能够准确识别施工人员的安全帽佩戴情况,从而大大降低施工现场的安全风险。

长三角地区医疗卫生资源供给的时空演化特征及其影响因素

在健康中国与长三角区域一体化发展国家战略的目标驱使下,医疗卫生资源供给能力日渐成为区域公共设施均等化发展的重要指标,新型冠状病毒肺炎疫情等突发公共卫生事件对地区医疗卫生资源供给能力提出了更高的要求。为辨明长三角地区医疗卫生资源供给的发展特征与影响因素,构建了以时间演变、空间分异与因子探究为主的分析结构,采用泰尔指数、空间自相关、多尺度地理加权回归等方法,研究了2001—2019年长三角地区41个城市医疗卫生资源供给的区域差异与影响因素。结果表明,研究期内长三角地区医疗卫生资源增长迅速,区域均衡性提高;总体格局与长三角“Z”字形空间结构相吻合;医疗卫生资源供给的影响因素涵盖社会、经济与政治3个维度,且作用强度存在空间异质性。在此基础上,提出了促进长三角地区医疗服务一体化发展的对策及建议。

可达性对城市群多模式交通碳排放的空间异质性影响

当前,在交通行业碳减排存在巨大挑战以及未来中国城市群交通发展长远规划双重背景下,如何通过改善交通可达性提高居民出行效率和减少碳排放是亟待解决的关键问题之一。本文基于城际出行手机信令数据,从居民出行的角度提出城际多模式交通客运碳排放量方法,并采用梯度提升决策树(GBDT)模型及多尺度地理加权回归(MGWR)模型探讨可达性对区域碳排放量的空间异质性影响。以关中平原城市群为例进行验证,结果表明:城际公路客运碳排放量远大于铁路,呈现沿交通基础设施线路分布的特征;在整体区域范围内,可达性指标对碳排放水平具有一定的正向边际效应;MGWR能够刻画碳排放与可达性指标关系的空间异质性及尺度差异;经济潜能可达性、介数中心性及接近中心性对城际碳排放具有显著的正向空间异质性影响,但影响尺度不同;公路客运碳排放对介数中心性及接近中心性要素较为敏感,经济潜能对碳排放的影响较为平稳;铁路出行可达性的提升对中心城市的影响效应低于周边区县城市。

基于多尺度和加权坐标注意力的轻量化红外道路场景检测模型

针对道路场景下红外目标遮挡、缺乏纹理细节而导致目标误检、漏检的问题,提出一种基于多尺度和加权坐标注意力的轻量化红外道路场景检测模型(MSC-YOLO)。以YOLOv7-tiny作为基线模型,首先,在MobileNetV3的不同中间特征层引入多尺度金字塔模块PSA(Pyramid Split Attention),设计一种多尺度特征提取的轻量化主干提取网络MSM-Net(Multi-Scale Mobile Network),解决固定大小卷积核造成的特征污染问题,提高对于不同尺度目标的细粒度提取能力;其次,在特征融合网络融入加权坐标注意力(WCA)机制,叠加从中间特征图垂直和水平空间方向上获取的目标位置信息,增强目标特征在不同维度上的融合能力;最后,替换定位损失函数为高效交并比(EIoU),分别计算预测框和真实框的长、宽影响因子,提高收敛速度。在Flir数据集上进行验证实验,与YOLOv7-tiny模型相比,在mAP(IoU=0.5)仅降低0.7个百分点的前提下,MSC-YOLO的参数量减少67.3%,浮点运算次数减少54.6%,模型大小减小60.5%,帧率在RTA 2080Ti上达到101,在检测性能和轻量化上达到平衡,满足红外道路场景的实时检测需求。

融合多特征信息与GWO-SVM的机械关键设备故障诊断

为了提高机械关键设备故障诊断的精度,建立机械关键设备故障诊断模型。文章提出一种融合机械关键设备故障信号多特征信息与灰狼优化算法(Grey Wolf Optimization Algorithm,GWO)改进支持向量机(Support Vector Machine,SVM)(GWO-SVM)的机械关键设备故障诊断模型。首先,提取机械关键设备故障信号的时域特征、频域特征和多尺度加权排列熵特征,分别对比不同特征的机械关键设备故障诊断结果。其次,为提高SVM模型性能,运用GWO算法对SVM模型的惩罚参数P和核函数参数g进行优化选择,提出一种融合多特征信息与GWO-SVM的机械设备故障诊断模型。与GA-SVM、PSO-SVM和SVM相比,基于GWO-SVM的机械设备故障诊断模型的诊断精度最高。这里算法可以有效提高机械关键设备故障诊断正确率,为机械关键设备故障诊断提供了新的方法。

长三角城市群A级旅游景区时空异质性研究

城市群A级旅游景区演化研究对促进区域旅游业平衡充分发展具有重要价值.基于目的地多尺度、景区多等级及空间非稳定现实,运用多种空间分析方法,对长三角城市群A级旅游景区及影响因素的时空异质性进行研究.结果表明:(1)2001-2021年,3A、4A是长三角城市群A级旅游景区结构主体;上海、杭州、湖州、南京、安庆、金华、温州和台州的各级景区发展均较好.(2)长三角城市群A级旅游景区空间分布集聚性显著,逐渐形成“几”字形高密度景区带结构;各等级景区辐射范围不断扩大,形成东南-西北方向分布格局;城市尺度上,各等级景区都趋于均匀分布.(3)至2019年,影响A级旅游景区空间分布的因素包括旅游资源、旅游需求、旅游地交通及社会经济条件.各个因素的影响程度及其在空间上的异质性均随时间变化而变化.

乌鲁木齐市物流企业区位时空演化、影响因素和发展策略研究

物流企业的空间布局不仅可以改变现有的物流组织形式,对重塑地区的产业空间格局也会产生重大影响。基于2006—2022年乌鲁木齐市物流企业空间数据,在对乌鲁木齐市物流企业区位时空演变分析的基础上,运用地理探测器和多尺度地理加权回归进一步探究物流企业区位选择的影响因素及其空间异质性,并提出优化物流企业空间布局的发展策略。结果表明:(1)乌鲁木齐市物流企业存在集聚分布特征,呈现出由“一主轴、一核心”向“三主核、两副核”演变的空间格局。(2)乌鲁木齐市地区间物流企业发展存在显著的正向溢出效应。(3)物流企业区位选择的影响因素中,物流企业数解释力度的均值为66%、地区GDP为48%、人口密度为49%、物流园区距离为28%;其中物流企业数和物流园区距离是空间异质性因素且其系数在空间上变化较大,地区GDP是具有正向影响的全局变量,人口密度是具有负向影响的全局变量。研究结果不仅拓展了企业区位理论的研究,而且丰富了研究案例,同时可以为乌鲁木齐市进行物流产业规划和高质量建设丝绸之路经济带商贸物流中心提供理论依据和实践参考。

脑微出血与脑小血管病患者认知功能障碍的相关性研究

目的探讨脑微出血(cerebral microbleeds,CMBs)与脑小血管病患者认知功能障碍的相关性。方法选取2020年1月至2022年12月南京中医药大学连云港附属医院脑病科收治的脑小血管病患者80例为研究对象,依据大脑半球有无CMBs分为CMBs阳性组(50例)和CMBs阴性组(30例)。比较两组患者的一般临床资料,采用蒙特利尔认知评估量表(Montreal cognitive assessment scale,MoCA)评估患者的认知功能。结果CMBs阳性组患者的年龄、高血压发生率均显著高于CMBs阴性组(P<0.05)。CMBs阳性组患者的MoCA总分及视空间与执行功能、抽象思维、延迟回忆评分均显著低于CMBs阴性组(P<0.05)。结论CMBs与脑小血管病患者认知损害的潜在机制、临床诊断及程度评估密切相关。

基于物联网技术的鸡智能育种平台研究与应用

为解决鸡规模化生产过程中个体精细化数据采集难度大、成本高、选育配种效率低等问题,研究设计基于物联网的包括适用于鸡全生命周期佩戴的电子标签、自动称重台、移动终端采集系统及鸡智能育种管理系统的鸡智能育种平台。结果显示:该平台实现鸡育雏、育成、产蛋到淘汰各阶段个体外貌、生产性能、调群等数据的精准采集,以及系谱跟踪、报表生成、智能选配等功能;较传统铝质翅标佩戴效率提升40%,个体身份识别正确率超过98%,产蛋、体重、外貌等数据采集准确率超过99%,通过种鸡智能选种选配模型实现了种鸡的快速优选,避免近亲繁殖。研究表明,建立的鸡智能育种平台能满足不同规模养殖企业的生产需求,有效减少人力成本、提升育种效率。

社区空间中心与适老化公服设施关联特征研究

随着老龄化程度加深,经济的发展模式转变,社会的需求结构均发生变化,为兼顾人民至上的社区发展要求与空间集聚的城市发展规律,应关注老年人出行活动结构与公共服务设施布局的关联性。因此,运用结晶生长算法与空间自相关方法揭示老年人社区生活圈的空间中心,结合多尺度地理加权回归工具研究空间中心与公共服务设施分布的关联性。以广州市中心城区为例展开研究,结果表明:(1)社区生活圈的空间中心主要位于荔湾区的长寿路与白鹤洞、越秀区的北京路、海珠区的沙园与海印等区域;(2)社区生活圈空间中心与公共服务设施的关联特征根据空间异质性可分为三个类型并针对不同区域进行服务设施的补充和引导。所提出的分析方法能够揭示老年人出行活动结构与资源分布的适配关系,丰富了社区生活圈理论,对城市的高质量发展具有重要意义。

基于多尺度分解的双曝光图像融合方法

为了有效地提高可见光成像设备的动态范围,降低融合图像的质量对源图像数量的依赖,提出了一种基于多尺度分解的双曝光图像融合算法。该方法只需要一组欠曝光和过曝光图像作为源图像,通过曝光融合即可得到一幅包含丰富信息的图像。首先,依据欠曝光图像和过曝光图像自身的特点,分别进行了自适应曝光调整,充分挖掘图像中潜在的细节信息。然后,提取图像序列的边缘强度、曝光适宜度和色彩饱和度作为评价指标,进而构建出融合权重图。最后,通过金字塔多尺度分解和加权融合得到融合图像。实验选取了15组图像序列,分别从主观和客观两个方面与4种具有代表性的算法进行了对比。实验结果表明,本文算法相比于其他算法,图像质量综合提升了4.9%,具有更强的细节信息保留能力。

基于改进组合赋权法和VIKOR法的茄芯烟叶化学品质评价

[目的]探讨改进组合赋权法与多准则妥协解排序法(VIKOR)相结合开展茄芯化学品质评价,以期丰富雪茄烟叶质量评价方法。[方法]以云南茄芯烟叶化学成分为研究对象,引入变异系数和复相关系数改进传统CRITIC法(Criteria importance through inter-criteria correlation),采用e^(0/4)~e^(8/4)标度取代层次分析法(Analytic hierarchy process,AHP)中的1~9标度,并基于博弈论计算组合权重,利用无权重个体遗憾值改进的VIKOR法开展茄芯化学品质评价。[结果]与传统CRITIC法确定的化学成分指标权重相比,改进CRITIC法中钾的权重提升1.09倍,还原糖指标权重降低45.26%;e^(0/4)~e^(8/4)标度与1~9标度AHP法确权结果相比,权重大小排序一致,不同化学成分指标间权重的差异减小;改进VIKOR法与传统方法对茄芯化学品质的排序结果具有较高的一致性,但也存在不可忽略的差异,说明有必要在个体遗憾值中考虑权重的影响。[结论]改进CRITIC法能够解决传统方法确权受计量单位和正负向指标影响的问题,AHP法中通过标度的替代显著提升判断矩阵的一致性,无权重个体遗憾值条件下的VIKOR法在综合考虑化学品质整体表现的同时,突显了表现较差的化学成分指标的作用,评价结果相对合理。

区间函数型数据构权方法研究

针对由数据量过大而引起的函数型综合评价信息损失或是计算复杂度过大等问题,文中提出了一种基于区间函数型数据的综合评价方法,并针对区间函数型数据表支持的综合评价问题的特殊性,提出了一种新的确定权重系数的"全局"拉开档次法.相较于函数型综合评价,区间函数型综合评价在呈现连续的函数特征同时,增加了区间化的步骤,能够更好地挖掘数据信息,提升综合评价的效率.最后通过以义乌小商品景气指数为例,分别使用函数型数据形式和区间函数型数据形式下的"全局"拉开档次法对其进行赋权,进而进行评价研究.结果表明该文提出的区间函数型综合评价方法更具优势.

基于加权锚点的多视图聚类算法

大规模多视图聚类旨在解决传统多视图聚类算法中计算速度慢、空间复杂度高,以致无法扩展到大规模数据的问题.其中,基于锚点的多视图聚类方法通过使用整体数据集合的锚点集构建后者对于前者的重构矩阵,利用重构矩阵进行聚类,有效地降低了算法的时间和空间复杂度.然而,现有的方法忽视了锚点之间的差异,均等地看待所有锚点,导致聚类结果受到低质量锚点的限制.为定位更具有判别性的锚点,加强高质量锚点对聚类的影响,提出一种基于加权锚点的大规模多视图聚类算法(Multi-view clustering with weighted anchors,MVC-WA).通过引入自适应锚点加权机制,所提方法在统一框架下确定锚点的权重,进行锚图的构建.同时,为增加锚点的多样性,根据锚点之间的相似度进一步调整锚点的权重.在9个基准数据集上与现有最先进的大规模多视图聚类算法的对比实验结果验证了所提方法的高效性与有效性.

基于Geodetector和MGWR的贵州工业碳排放效率时空演化及影响因素分析

探究工业碳排放效率的时空演化及影响因素对区域产业绿色发展具有重要意义。基于2010—2020年贵州省9个市州的面板数据,利用super-SBM模型与Malmquist指数对工业碳排放效率进行静态和动态分析,并采用探索性时空数据分析方法揭示时空交互特征;基于此结合地理探测器和多尺度地理加权回归模型研究其影响因素。结果表明:①贵州工业碳排放效率整体呈上升趋势,年均增长率为8.45%。②技术进步是贵州工业碳排放效率提升的主要内动力。③工业碳排放效率空间自相关的时间路径长度呈现由东部市州向中、西部增大的趋势;贵州各市州的工业碳排放效率随时间演变呈现出较强的空间依赖关系。④对外开放程度、城市化水平、能源消耗强度、产业结构、重工业水平、生产力水平6个因素是影响工业碳排放效率的主导因子,且影响显著性出现不同程度的提高;对外开放程度、能源消耗强度与工业碳排放效率存在负相关,其余主导因子与工业碳排放效率呈正相关。

基于多尺度地理加权回归模型的城市住宅价格影响因素空间异质性——以桂林市主城区为例

基于桂林市2022年10月二手房价格数据,结合多尺度地理加权回归(multi-scale geographically weighted regression,MGWR)模型,分析不同尺度下城市住宅价格影响因素的空间异质性。结果表明:(1)桂林市住宅价格呈显著空间自相关,局部空间自相关结果表明,桂林市住宅价格空间呈显著的集聚分布,以“高-高”和“低-低”集聚为主,“高-低”和“低-高”集聚范围较小;(2)相较于普通最小二乘法(ordinary least squares,OLS)和地理加权回归(geographically weighted regression,GWR)模型,MGWR模型的R2更高,能更准确地测度变量对住宅价格的影响程度和空间差异性;(3)住宅房龄、教育医疗和商务设施为全局变量,绿化率、公共交通设施、铁路设施配套、生活配套和旅游景点的空间异质性处于中等水平,对外交通设施的空间异质性较大,在局部范围内对住宅价格有显著影响且差异明显;(4)住宅房龄、生活配套和旅游景点对住宅价格具有负向影响,教育医疗和商务配套对住宅价格具有正向影响,其余变量在不同空间区位上对住宅价格表现出抑制或增值作用。

中国城市“双碳”网络关注度的时空差异及影响因素

基于百度指数平台采集2012—2021年中国287个地级市的“双碳”相关网络搜索指数,运用赫芬达尔指数、多尺度地理加权回归等方法分析“双碳”网络关注度的时空差异和影响因素。结果表明:(1)时间上,中国城市“双碳”网络关注度在波动中呈上升态势,区域关注差异先增大后减小至最低水平;空间上,各城市之间网络关注度分布的不均衡性较强,总体呈现出“东—中—西”依次降低态势。(2)省域网络关注度差异程度呈现波动中不断扩大的趋势,空间集聚性不显著;六大区域关注度差异始终处于高位且呈波动上升态势,空间集聚程度呈现出平稳波动态势。(3)影响网络关注度的因素存在空间异质性。人均GDP和常住人口的正向影响效应显著,规模以上工业企业数量的负向影响呈现出南北差异格局,工业氮氧化物排放量的空间作用效应相对均衡,政策因子得分的作用效应呈现显著的东西差异。

玛纳斯河流域生态系统服务及其权衡关系的驱动因素

为缓解玛纳斯河流域绿洲农业经济发展与生态保护之间的矛盾,本研究以玛纳斯河流域为研究对象,利用InVEST模型量化了碳储量(CS)、产水量(WY)和土壤保持(SR)服务的时空分布特征,并在此基础上分析了生态系统服务(ESs)变化之间的权衡关系,通过MGWR(多尺度地理加权回归)模型揭示了生态系统变化及其权衡与驱动因素之间的空间关系。结果表明:2000—2015年,耕地和建设用地面积分别增加50.81%和91.95%,未利用地和草地面积分别减少16.88%和6.71%;CS和WY分别增加4.76%和37.12%,而SR则减少9.94%;CS、SR与WY之间存在显著的权衡关系,且权衡强度空间异质性明显,南部山区是权衡强度的高值区域;ESs变化及其权衡关系与影响因子之间关系的性质和强度在空间分布上具有异质性,土地利用综合动态度、植被覆盖度和土壤有机碳含量是驱动ESs变化及其权衡关系的主导因子。研究表明,在玛纳斯河流域山区种植草地、绿洲区建立水资源保护区同时加大绿洲农业科技的投入,是促进生态系统服务可持续供给和缓解绿洲农业发展与生态保护之间矛盾的有效途径。

陕西省传统村落可达性特征及影响因素的空间分异

传统村落是推进乡村振兴和新型城镇化建设的重要载体。以陕西省182个国家级传统村落为研究对象,分析其空间分布特征,并运用ArcGIS网络分析和地理加权回归模型,深入剖析县级和镇级尺度下传统村落可达性特征及影响因素的空间分异。研究结果表明:①陕西省国家级传统村落呈集聚型空间分布,在空间上形成了4个主要集聚区。②传统村落可达性整体水平较低,呈现以关中为中心的阶梯状递减特征。③不同空间尺度下的传统村落可达性与影响因素存在着较强的空间不稳定性。县级尺度下,高程与传统村落可达性基本呈正相关关系,但在镇级尺度下,两者正负向关系并存,且呈现以榆林西北部和渭南中部为中心向外围圈层逐渐增强的特点。县级尺度下,近水体最短距离与传统村落可达性水平呈负相关关系,但在镇级尺度下,其对可达性水平的影响呈现出从陕南和陕北向中部逐步递减的趋势。④高程、坡度和近水体最短距离是影响陕西省国家级传统村落可达性的主要因素,且在不同地区具有不同的影响效应。传统村落可达性特征和影响因素的研究可以为不同地区传统村落可达性的改进和传统村落保护利用策略的制定提供科学依据。