基于轻量化生成对抗网络的遥感图像超分辨率重建

针对ESRGAN模型复杂度高、特征提取与表示性能欠佳的问题,提出了一种基于轻量化生成对抗网络(Light weight Generative Adversarial Network, LwGAN)的遥感图像超分辨率重建算法。该算法以改进残差密集模块(Improved Residual Dense Block, IRDB)为基础块构建生成网络的高阶特征提取部分,提取了丰富的多样化特征,同时建立了特征的通道及长距离位置关系,在降低模型参数量的同时提升了模型的特征提取与表示性能。通过在UC MERCED和NWPU-RESISC45数据集上的实验结果表明,与ESRGAN相比,LwGAN获取了更大的峰值信噪比和结构相似度,显著提升了遥感图像的超分辨率重建性能,可视化结果表明重建图像恢复了更多的纹理细节信息,同时模型参数量仅为原始ESRGAN的约三分之一,大幅地提高了模型的运行效率,为后续遥感图像的分析处理奠定了基础。

基于频谱图与时序成像的非侵入式负荷监测方法

针对在多种电器设备同时运行的场景下,当前非侵入式负荷监测方法存在分解困难的问题,本文提出了基于频谱图与时序成像的非侵入式负荷监测方法。首先进行负荷分解,利用频谱图变换原理将多种电器设备的聚合电流转换成频谱图矩阵,并通过词嵌入将频谱图矩阵变换到高维;然后通过k-均值聚类算法得到单个电器设备的频谱图矩阵并反变换为相应的时序电流;其次,进行负荷分类,将负荷分解得到的各类电器设备的时序电流转换为图像进行分类,分类模型为训练完成的深度神经网络模型。最后,利用公开数据集进行实验,结果表明所提方法具有较好的分解和分类效果。

基于深度注意力残差网络的电表破损检测研究

当前,人工检测是拆回电能表的外观破损检测主流方法,其严重制约了拆回电能表的识别效率,为此提出一种基于注意力机制和残差思想的深度卷积神经网络模型RAN,依据注意力机制,在RAN中构建通道和空间注意力模块,以增强网络的特征提取能力,并借助残差思想避免注意力模块造成的特征值衰减。以火烧表、水浸表、端子异常表、显示屏破损表、外观破裂表、正常表为研究对象。RAN平均给识别率为94.58%,比ResNet101、VGG16、MobileNet和ShuffleNet提升了0.32%~14.60%。

基于GRU和ResNet的短时水声通信信号调制识别

针对水声通信信号识别中的准确率低和要求输入信号时间长的问题,本文提出一种基于门控循环单元(gate recurrent unit,GRU)和残差网络(residual network,ResNet)的短时水声通信信号识别方法,设计并实现该识别网络。首先,设计GRU层的输出结构,从短时通信数据中提取出特征图像,将其用于后续的网络进行进一步的特征提取。其次,对原始的神经残差单元进行改进,解除单元中卷积核通道数必须与输入信号通道数相同的限制,保留残差单元能避免梯度消失的功能。随后,使用改进的残差单元组建ResNet网络层,该网络层使用GRU层的特征图像作为输入,并进行高维度和深层次的挖掘。之后,使用重新设计的GRU与ResNet组成融合神经网络。最后,在仿真中生成单径信道、深海信道和浅海信道下的数据作为数据集来验证该网络的调制识别性能,利用实际海试中采集真实的水声通信数据来验证该网络的性能,并将几何视觉组(visual geometry group network,VGG)、长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)、门控神经单元与卷积长短期记忆网络(CNN-LSTM)等传统神经网络与本文提出的网络进行比较。仿真结果表明,该网络结构在时不变的水声信道下信噪比为8 dB时识别率能达到100%,在时变的水声信道下调制识别性能优于上述传统网络;海试结果表明,该网络在真实的水声信道下识别准确率对比上述传统神经网络有较大优势,正确率达到65.17%,比准确率第二的GRU高11.06%,比LSTM高17.04%,比CNNLSTM高21.52%,比VGG高41.7%。

多尺度注意力融合的图像超分辨率重建

光学成像分辨率受衍射极限、探测器尺寸等诸多因素限制。为了获得细节更丰富、纹理更清晰的超分辨率图像,本文提出了一种多尺度特征注意力融合残差网络。首先,使用一层卷积提取图像的浅层特征,之后,通过级联的多尺度特征提取单元提取多尺度特征,多尺度特征提取单元中引入通道注意力模块自适应地校正特征通道的权重,以提高对高频信息的关注度。将网络中的浅层特征和每个多尺度特征提取单元的输出作为全局特征融合重建的层次特征。最后,利用残差分支引入浅层特征和多级图像特征,重建出高分辨率图像。算法使用Charbonnier损失函数使训练更加稳定,收敛速度更快。在国际基准数据集上的对比实验表明:该模型的客观指标优于大多数最先进的方法。尤其在Set5数据集上,4倍重建结果的PSNR指标提升了0.39 dB,SSIM指标提升至0.8992,且算法主观视觉效果更好。

多维注意力机制与选择性特征融合的图像超分辨率重建

针对图像超分辨率重建过程中提取低分辨率特征效果较差,大量高频信息丢失导致的边缘模糊和伪影问题,提出了融合多维注意力机制与选择性特征融合作为图像特征提取模块的图像超分辨率重建方法。网络由若干个基本块和残差操作构建模型的特征提取结构,其核心是一种提取图像特征的异构组卷积块,该模块的对称组卷积块以并行的方式进行卷积提取不同通道间的内部信息特征并进行选择性特征融合,互补卷积块通过全维度动态卷积从空域、输入输出维度和核维度捕捉遗漏的上下文信息,对称组卷积块和互补卷积块连接后的特征采用特征增强残差块去除冗余造成干扰的无用信息。模型通过5种消融实验证明其设计的合理性,在Set5,Set14,BSDS100和Urban100测试集上与其他主流的超分辨率重建方法进行对比,峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)定量数据均有提升,尤其在放大因子为3的Set5数据集上比次优算法CARN-M均提升0.06 dB,结果表明提出模型具有更优的性能指标和更好的视觉效果。

金刚石刀具单点切削单晶硅加工表面特性

本文利用超精密机床对单晶硅进行了斜切及车削实验,采用拉曼光谱仪测量单晶硅材料切削表面的损伤,利用高斯和洛伦兹分布拟合拉曼光谱得到单晶硅表面相变层厚度及残余应力信息.结果表明,单晶硅切削表面与磨削、纳米划擦表面不同,除了非晶相外,测不到其他高压相.随着切削厚度的增大,单晶硅表面非晶层的厚度和表层的残余应力也会相应增加.较大的切削厚度使得残余应力变得不均匀,最终导致单晶峰退简并分裂成2个或3个峰.一般单晶硅的塑性车削生成表面由于切削厚度相对较小,其表面非晶层相对较薄,表面存在轻微残余压应力.当车削生成表面的切削厚度较大时,表面有脆性凹坑,非晶层相对较厚,残余压应力较大.车削过程是对已加工表面的切削,由于已加工表面非晶硅的存在,采用较高的切削速度可以增加切削区域温度,提高单晶硅表面非晶层的塑性,可加工出更好的光学表面.

波形匹配转换波剩余静校正实用技术

基于纵横波共检波点叠加道相关的剩余静校正方法是利用纵波和转换波资料信息,解决转换波资料较大时移剩余静校正量的一种特殊处理方法。该方法在实际资料处理时,出现了纵横波速度比值求解不准确和资料呈现浅、中深层静校正量不一致的情况。详细分析了该方法出现以上情况的具体原因,针对该方法的工业化实施缺点,提出了改进措施;利用纵波构造控制解决转换波长波长剩余静校正量;采用常规剩余静校正进一步求解短波长剩余静校正量;应用长、短波长静校正量,再次进行速度分析和动校正,得到更精确的速度;进行动校正之后,采用基于纵横波CRP叠加道相关的剩余静校正方法和常规剩余静校正方法求解最终转换波检波点剩余静校正量。实际资料应用表明,改进措施后,结合文中工业化实施流程能够进一步提高方法在处理多波资料时的适应能力和静校正量的计算精度。

双翼尖涡Rayleigh-Ludwieg不稳定性实验研究

采用一种结构化矩形直机翼涡发生器产生一对大小不同、方向相反的翼尖涡,调节双涡涡量的大小比例Γ1/Γ2及其间距b,触发两涡Rayleigh-Ludwieg不稳定性。实验采用流动显示方法定性观察双涡相互作用过程,通过二维PIV(粒子成像测速)系统定量研究双涡相互作用特征,得到双翼尖涡中主涡及次涡的运动特性、环量-时间特性。对不同实验参数下残余环量比例进行分析,发现双涡涡量大小比例Γ1/Γ2在1.3～1.4、b为50mm时双涡相交削弱效果良好,能够实现翼尖涡强度削弱程度达30%～40%。

接枝淀粉聚合物调剖体系的封堵性能评价

开展室内岩心实验考察接枝淀粉聚合物调剖体系在孔隙介质中的封堵性能,结果表明:①接枝淀粉聚合物调剖体系成胶前具有一定的流度控制能力;成胶后残余阻力系数较大,具有降低大孔道渗透率的能力;②体系的残余阻力系数随注入速度的增加而减小;③体系对岩心具有很高的封堵率,当注入0.45PV时封堵率就可达到90%以上,注入量越大,封堵率越高;④体系具有较高的堵塞强度。注入后的突破压力梯度随流速的增加而增大;⑤体系的耐冲刷性好,经70PV注水冲刷后其封堵率仍保持在80%以上。油相驱替封堵率明显较低,最高只有39%,经70PV冲刷后已降至10%。接枝淀粉聚合物调剖体系具有堵水不堵油的特性。

岩石切削损伤后PDC齿破岩规律探讨

研究岩石切削损伤后PDC齿的破岩规律可以为PDC钻头的设计以及布齿提供依据。从PDC钻头齿的实际工作特点出发,考虑了受损岩石中残余应力以及裂隙对PDC齿切削破岩的影响,研究了岩石切削损伤后PDC齿的破岩机理。同时基于ABAQUS软件开发了PDC齿切削岩石损伤前、后的有限元仿真程序,通过对比岩石损伤前后的切削比功得知,PDC齿切削破碎单位体积受损岩石所消耗的功比破碎单位体积未受损岩石的功小26.9%。这说明在PDC齿一次切削加卸载作用后,在形成的切削表面附近产生了残余应力及裂纹,使下一次切削的破岩效率提高。

放出漏斗形态及脊部残留矿石高度的试验研究

针对崩落法开采矿石损失较大,在某些情况下脊部残留矿石不能回收的情况,以试验为依据,研究放出漏斗形态与地压、颗粒级配、放出矿石高度等因素的关系,以减少脊部残留矿石,提高矿石的回收率。

中药浸浴联合换药治疗大面积深度烧伤后残余创面的临床疗效

目的:探讨中药浸浴联合换药治疗大面积深度烧伤后残余创面的临床疗效。方法:选取2015年2月至2018年2月在北京积水潭医院烧伤科收治的大面积深度烧伤治疗后有残余创面的患者80例。按照随机数字表法随机分为观察组和对照组,每组40例。对照组采用常规西医治疗,观察组采用中药浸浴联合换药治疗。观察2组患者创面用药后有效率、疼痛缓解、细菌清除率、瘢痕发生率及创面愈合时间。结果:观察组临床有效率(97.5%)大于对照组有效率(72.5%)(P<0.05);观察组疼痛缓解优良率(75.0%)大于对照组优良率(40.0%)(P<0.05);观察组细菌清除率(82.5%)大于对照组细菌清除率(40.0%)(P<0.05);观察组瘢痕发生率(17.5%)明显优于对照组(52.5%)(P<0.05);观察组创面愈合时间(12.49±2.51)d明显优于对照组(23.42±3.51)d(P<0.05)。结论:大面积深度烧伤后存在残余创面的患者采用中药浸浴联合换药治疗能够提高其临床疗效,改善创面疼痛,有效清除创面细菌,减少瘢痕发生率,缩短创面愈合时间。

铸造桩核冠一体修复短冠磨牙残根残冠的探讨

目的:探讨铸造桩核冠一体修复牙合龈距离过短磨牙残根残冠的临床效果。方法:对43例经完善根管治疗的磨牙残根、残冠,且牙合龈距离过短(﹤3 mm)的病例,用铸造桩核冠一体修复并随访观察。结果:对43颗患牙跟踪随访1年,除1颗于修复后半年根折而拔除外,其余均能正常行使功能,修复体无松动脱落,成功率达97.67%。结论:应用铸造桩核冠一体修复牙合龈距离过短磨牙残根残冠,可以获得良好的临床效果,是一种操作简便、美观实用的修复方法。

高丹草“土-草-畜”界面的氮素运移规律

探讨施入氮在高丹草“土-草-畜”界面的运移规律,为合理施肥提供理论依据。试验采用^(15)N同位素标记法,设置0 kg∙hm^(−2)(CK)、90 kg∙hm^(−2)(N90)、180 kg∙hm^(−2)(N180)、270 kg∙hm^(−2)(N_(2)70)、360 kg∙hm^(−2)(N360)等^(15)N施肥处理,分析了不同施肥处理下高丹草主要农艺性状的变化以及“土-草”界面施入氮的植物利用率、土壤残留率、损失率、茎叶分配率,“草-畜”界面肉羊、奶牛对施入氮的消化率、利用率、残留率的变化。结果表明,N180处理下的总干草产量显著高于CK和N90处理(P<0.05),与N_(2)70和N360处理无显著差异;“土-草”界面,N180处理下施入氮的植物利用率、土壤残留率最高,损失率最低,与N360处理差异显著(P<0.05),与其他处理无显著差异;“草-畜”界面,N180处理下肉羊对施入氮的利用率显著高于N360处理(P<0.05),与其他处理无显著差异,N180处理下奶牛对施入氮的利用率最高,但与其他处理间无显著差异。施入氮在高丹草“土-草”界面的运移规律为:土壤残留25.22%,高丹草吸收23.95%,损失50.83%;高丹草茎、叶部位对施入氮的分配规律表现为:叶(54.35%)>茎(45.65%)。^(15)N标记高丹草被反刍动物消化后,综合得出,施入氮在高丹草“土-草-畜(肉羊)”界面施入氮的运移规律为:土壤残留25.22%,高丹草残留4.49%,肉羊吸收19.46%,损失50.83%;在“土-草-畜(奶牛)”界面的运移规律为:土壤残留25.22%,高丹草残留5.78%,奶牛吸收18.17%,损失50.83%。研究结果揭示了氮素在高丹草“土-草-畜”界面的运移规律,可为高丹草合理施肥及草畜转化研究提供理论依据。

TRT蜗壳稳态运行特性的数值模拟

通过有限元的方法,对大型TRT蜗壳式焊接机壳在热稳态运行条件下的温度场、应力场以及变形场的分布情况进行了数值模拟。计算结果表明,整个TRT蜗壳在热稳态运行条件下,机壳由于温度载荷的作用产生了热膨胀,机壳上的等效应力值均不大,大部分区域应力在100 MPa以下,在上机壳筋板附近,等效应力值比较集中,筋板上的等效应力值在70 MPa左右,最大值为117 MPa,出现在筋板的局部尖角处。整个机壳最大等效应力为168 MPa,远小于其屈服强度,因此满足强度要求。整体机壳的轴向收缩量较大,机壳在排气室与端板处收缩1.711 mm,变形并不大。因此,在稳态运行过程中,蜗壳的刚度足够。

碳酸盐岩缝洞型油藏可视化物理模型底水驱替研究

缝洞型碳酸盐岩油藏由于非均质严重,流体流动规律复杂。本文结合油藏实际地层条件,利用天然露头岩心设计并制作出可视化裂缝网络模型和裂缝溶洞模型。考察了不同底水压力梯度下各种模型见水特征。分析了不同模型中剩余油分布特征。实验结果表明:裂缝网络模型无水采油期短,油井见水后,含水率上升很快。与裂缝网络模型相比,裂缝溶洞模型的无水采油期较长。此外,两种模型中的剩余油也存在较大差别。裂缝网络模型中的剩余油以水平裂缝中未波及油为主,而裂缝溶洞模型剩余油则以阁楼油和绕流油为主。

连续辊底式光亮热处理炉的余热回收研究与实践

以国内某无缝钢管企业现有连续辊底式光亮正退火炉为研究对象,计算钢管冷却阶段释放的热量与酸洗工序中加热酸液需要消耗的热量之间的关系,结合现场实际生产数据,设计出连续辊底式光亮正退火炉回收余热供能的余热锅炉系统,并成功应用于冷拔无缝钢管酸洗生产中。应用结果表明该设计节能环保,不仅能提升产品质量,降低生产成本,更能有效提高能源利用效率,促进传统制造业的升级改造。

综合环境下舰载导弹弹上计算机加速寿命试验研究

目的研究一种综合考虑陆上环境与舰船环境多应力下的舰载导弹弹上计算机加速寿命试验方法,能更具代表性和真实性地描述产品在综合环境条件下的环境应力,进而为环境应力剖面尽可能准确地折算为加速应力剖面奠定基础。通过加速寿命试验,将产品贮存时间加速至目标年限,验证与评估产品剩余贮存寿命。方法针对舰船工作环境条件,从搭载研究对象的舰船出海海况入手,利用海况与舰船振动量值的对应关系,确定舰船振动应力。结合考虑综合环境下的其他应力,研究出一种结合温度-振动-电应力等环境条件的加速试验方法,以已经达到设计贮存寿命期限的舰载导弹弹上计算机为试验对象,开展温度-振动-电应力综合加速寿命试验。结果通过运用温度-振动-电应力的加速寿命试验方法,验证和评估了某型舰载导弹弹上计算机具备延寿至目标年限的剩余贮存寿命,取得了良好的试验效果。结论根据舰船工作环境对贮存寿命的影响,针对性地研究了舰船振动加速试验,给出一个更加贴合实际寿命的寿命评估结果,为后续延寿研究工作提供了可靠依据。

液化石油气钢瓶定期检验与评定的技术探讨

对GB8334《液化石油气钢瓶定期检验与评定》(99版)中,就容积测定、水压试验压力、容积残余变形测定、水压试验合格的钢瓶使瓶内残留水流净等问题进行了阐述,使有关技术工作者认识到检验与评定(99版)中新增检验内容的合理性和重要性。