This paper proposes an improved algorithm based on YOLOv5, named RepDrone-YOLOv5, to address the problem that the traditional detection algorithm has the problem of false detection and missed detection when detecting small targets due to the small target size, dense distribution and complex background of the UAV aerial imagery. First of all, in order to obtain and transmit a richer and more distinguished small target characteristics, adjust the sampling multiple and add a shallow features of the rich information in the model training process. At the same time, a RepVGG-based RepC3 feature extraction module is designed, by jointing local and global information to break the limitations of ordinary convolution extraction to obtain a greater experience. Further, an improved SPP module instead of the SPPF module to alleviate the effects of the loss of the pool layer on the loss of target information. Finally, an EIoU loss function optimizes the regression process of the prediction box and the detection box, and enhances the positioning ability of small targets. On the VisDrone2019 datasets, RepDroneYOLOv5 improves about 9 percentage points in mAP compared to the original YOLOv5 model, and the number of model parameters is reduced by about 80%.
In order to adapt to the development of the green power certificate trading (GPCT) and carbon emissions trading (CET) market, reduce the carbon emissions of the distribution network and increase the investment income, this paper proposes a new distribution network (NDN) planning and simulation operation bi-layer model with new energy (NE) as the main body, considering the GPCT and CET mechanisms. First, the upper layer determines the capacity and location of wind turbine (WT), photovoltaic (PV), hydraulic turbine (HT), micro turbine (MT), and energy storage (ES), while the lower simulation operation considers the operation costs of WT, PV, HT, MT, ES, load demand response (DR) and carbon emissions. The planning objective was to minimize the total cost of investment, operation and carbon emissions in the planning period. Then, on the basis of a traditional distribution network (TDN), security constraints, carbon emissions intensity, GPCT volume and CET volume were added. Finally, the cases study of the improved IEEE33 node and PG&E69 node NDN planning were provided. The results of NDN planning and TDN planning are compared and analyzed, and a sensitivity analysis was carried out to study the impact of GPCT and CET mechanisms with different price levels on investment planning. The results verify the applicability and rationality of the model.
结合制造技术基础训练的课程内容及教学特点,制定了相应的具有可执行性的OBE目标(一级预期学习产出及二级预期学习产出),并基于OBE目标指导,建设了制造技术基础训练MOOC课程,主要内容包括导论、材料成形技术、切削加工技术、现代制造技术、特种加工技术、智能制造与机器人技术等.该课程目前已经在中国大学MOOC平台上正式发布并完整运行了两期,在培养工程人才方面取得了一定成绩,也促进了学校相应课程的混合式教学建设,变革了教学方式,同时该课程的教学质量也得到了进一步的提升.
"新工科"建设对高等教育的人才培养体系提出了新要求.为了培养学生的工程创新能力、解决复杂工程问题能力,开展了以微型涡喷发动机压气机叶轮加工为案例的工程实践教学模式的探索.教学采用数控模拟仿真与实际操作相结合,完成压气机叶轮的加工工艺和工装设计、刀具和材料选择、数控模拟仿真、软件和设备选择、叶轮的粗加工和半精加工以及精加工.学生实践制作涡喷发动机压气机叶轮,激发了学生对我国航天事业的热爱,提高了本科生的团队协作、创新设计、探索未知的能力.
核安全是国家安全的重要组成部分.通过实施有效的核材料管制,防止核材料被盗、破坏、丢失、非法转让和非法使用,是实现核安全的重要途径和基础.对拥有核材料的高校,实施核材料的有效管制是保障校园安全和实验室安全的重要手段.与民用核设施的所属单位相比,高校实验室核材料管制存在一定的特殊性.该研究在分析核材料管制的定义及内涵的基础上,调研了美国高校实验室核材料监管体系,并针对国内高校实验室核材料管制现状,以我校核材料管制体系建设实践为例,提出了一系列提升核材料管制能力的具体措施,在国内首次进行了高校实验室核材料管制体系建设和完善的研究,为提升高校实验室核材料管制水平提供了有益的参考.
为了提高高校专业实验室的利用率,实现实验室全面开放,需要大力加强实验室信息化管理.针对机械系3D打印实验室,开发了信息化管理系统,实现了登记、预约、管理等功能.开发工具包括前端开发的框架、开源UI界面开发框架,后端网络服务开发框架,实现了界面友好、响应实时、系统稳定、移动端适配的信息化管理.
矿山综合实习是衔接资源勘查工程专业地质实习(大二)与生产实习(大三)、提升学生综合能力的必要环节.中国地质大学(武汉)以湖北大冶铁矿为实习基地,积极开展野外实践教学课程设计、深入挖掘实习资源,建设了"虚实结合"的实践教学平台.平台集矿床地质、矿产勘查、绿色矿山、矿业文化和爱国主义教育为一体,可开展线上线下实习.经多轮教学实践,取得了良好效果.
目标检测是计算机视觉课程的重要实验内容之一,但现有模型对小目标检测能力普遍较弱.为了加深学生对现有模型结构和缺陷的深入理解,掌握模型的优化方法,基于实验中常用的SSD模型,引入了轻量级秩扩展网络ReXNet,重新设计了特征融合与过滤模块.特征融合模块在深浅层特征融合之前,先对深层特征图进行特征抽取,减少无效语义信息对浅层特征的干扰,增强了模型对小目标语义特征的表征能力.特征过滤模块则分别在分类和回归时,引入通道注意力和空间注意力的双路结构,提高分类与回归的精度.在VOC和COCO数据集上的实验结果表明,改进后的模型不仅提高了对小目标的检测性能,保留了较快的检测速度,而且改善了原始模型存在的漏检问题.通过模型设计的优化,加深了学生对于目标检测模型架构的理解,提高了学生的综合实践能力,促进了计算机视觉课程的实验教学内容建设.
利用布鲁克D8 Discover型X射线衍射仪进行了测试条件优化研究.研究以常见的商业二氧化钛粉末(P25)为例,通过对比不同样品架选择、样品制备方法、附件选择、仪器测试参数设定等方面对获取样品衍射数据的影响.研究结果表明:选择合适材质与合适开槽大小的样品架,可避免出现样品架的背景峰;制样时,保证样品高度处于衍射中心,可避免衍射峰的偏移;添加防散射装置,并正确安装防散射装置可降低待测样品在低角度时的衍射背景峰;设置测试方法时,合适的步径和计数时间选择利于获取高质量的衍射数据.待测试样品中有微量相存在时,适当增加计数时间,利于微量相的分辨.以上实验研究结果为其他仪器操作者测试样品提供参考依据.
Using classical electronic theory and Maxwell electromagnetic field theory, the concept of the medium refractive index is elaborated. We explain the physical causes of the dispersion and absorption formation in the optical media. By a distribution of conventional materials in the whole range of electromagnetic waves, readers have a perceptual understanding of the distribution of refractive index materials. We also briefly introduce two frontier fields of unconventional refractive index materials（negative and zero refractive index materials）. In this paper, we integrate advanced scientific knowledge into the teaching of medium refractive index, and expand the conventional concept of refractive index to promote and improve our physics teaching.
为研究脑神经的结构特征,基于Golgi-Cox染色原理,比较了4 种小鼠脑组织样品制备方法,探索了一种简单有效的神经标记方法.将小鼠断颈或麻醉后,采用4 种不同的灌注方法,将取出的脑组织固定、浸染、振动切片、脱水及封片后进行光学显微镜成像,观察脑切片制备效果.比较这4 种样品制备方法的光学显微镜成像结果,表明通过应用多聚甲醛固定的Golgi-Cox法制备的切片背景浅淡,非特异性沉淀颗粒少,且切片不易破碎,更加稳定.脑神经标记流程的探究为教学和科研提供了可选方案.
基于跨介质发射技术平台建立航行器出入水特性研究团队,以探索高校海洋工程应用人才的培养模式.结合团队 5 年来队伍建设与发展的教学实践得出:涉海军工院校应当以国家需求为导向,明确和完善专业研究体系、注重学风建设及成果奖励作用、创造充足的试验实习条件、促进"产学研用"的快速融合,以此提高海洋人才的创新实践能力和工程应用水平,为海防事业培养更多的优质人才,为装备升级提供坚实的技术支撑.
定位和路径规划是机器人导航的核心问题,准确地定位和合适的路径规划是保证机器人正常导航的重要环节.以两轮差速机器人为研究对象,提出一种基于全局路径的定位和路径规划改进算法,并添加遇到障碍物时的恢复机制.开始导航后,机器人原地自转到路径的方向,中间过程使用路径跟随算法跟踪经过平滑后的全局路径,到达目标点后原地自转到目标方向,机器人在操作系统ROS仿真环境下完成综合创新性教学实践训练.实验结果表明,无论机器人处于狭窄环境还是存在大幅度转弯极端路径等复杂情况,该算法均能实现良好的导航避障和运动控制效果,可为机器人平台的部署提供有力支持.该实验有效培养学生理论结合实践的工程能力.
传统有限集模型预测功率控制对Vienna整流器在控制周期中只输出单个作用矢量,功率波动大,输入电流谐波畸变率高,为此提出一种应用于Vienna整流器的双矢量有限集模型预测功率控制策略.该策略在控制周期中引入第二矢量与最优矢量共同作用,通过分配最优矢量和第二矢量的作用时间提高对功率的跟踪精度.建立仿真模型并设计Vienna整流器实验平台,仿真和实验结果表明,与传统的有限集模型预测控制相比,所提控制策略能够有效地减小参考功率和预测功率之间的误差,降低Vienna整流器的功率波动和输入电流的总谐波畸变率.
随着国家不断加强对国有资产的管理,对高校科研仪器设备资源配置和使用效益提出了新的要求.通过调研,了解了福建省内高校仪器设备管理和共享现状,分析了现阶段存在的问题及成因.基于新时代要求,通过加强科学论证、盘活存量资产、理顺共享机制、转变陈旧理念、加强人才队伍建设的有效举措提升科研仪器设备的使用效益.这些措施能为高校科研仪器设备的整合及共享提供新思路.
实验室安全管理体系的建设是保证实验室平稳运行的重要条件.目前我国高校实验室安全管理大多缺乏精细化的行动规范指引,导致实验室安全事故时有发生.通过对九州大学实验室安全管理《教育安全指南—实验室活动篇》手册的内容分析,可以看出日本大学实验室安全管理特别强调精细化的实验室安全规范教育,提出精细化的实验室安全指南和实施是提升高校实验室安全管理水平的重要举措,并取得较好成效.我国高校可借鉴该校跨文、理、工等学科实验室的精细化管理经验,促进我国高校实验室的安全管理.
对"光通信前沿实验"和"光学系统设计"等课程科研促教环节中的自由曲面仿真设计方法进行了研讨.基于能量守恒定律、矢量折反射定理和等光程原理,构建反射式和折射式自由曲面系统的三维模型,将抽象、复杂的理论和烦琐的计算过程通过案例的形式,生动、形象地表现出来,使学生便于理解,培养其编程仿真能力和挑战性创新探索能力.
设计了与化学专业紧密结合的实验教学模式.以化学问题解决为导向,编制融入化学背景的程序设计实验案例,构建丰富多样的实验教学形式,多方位展现程序设计在化学学科中的重要应用.从而激发化学专业新生对程序设计的学习兴趣,培养他们的创新思维和利用计算机程序设计解决专业问题的能力,为他们的后续学习打下良好基础.
高可靠的功率半导体器件是电力变换器运行的重要保证.针对功率器件可靠性问题,分析了器件可靠性虚拟仿真平台建设的必要性,阐述了器件可靠性虚拟仿真实验平台的建设内容、思路、系统架构、实施流程以及在实验教学中的作用.旨在解决器件可靠性测试时存在的成本高、破坏性及微观机理不可测等难题,探索创新人才的培养模式,提高专业人才的培养质量.
为提供一种简便测量超声波波长的技术,设计并搭建了一套基于纹影成像技术的实验平台.该实验平台结合COMSOL有限元模拟软件,计算了声悬浮装置在不同频率下产生的声场,研究了声场对装置所处空气域的影响;也对实验驻波图像和计算驻波图像的差异进行了研究,测量了超声波波长;并选择不同的频率进行实验获取对应的实验驻波图像.结果表明,频率为40 kHz时实验驻波图像与有限元模拟数值计算驻波图像对比,实验驻波图像声场辐射声压与数值计算结果基本一致,超声波波长测量结果的误差较小.该研究可用于超声波可视化成像,可以提供图像用于观测声学量的数值大小.
