基于自适应注意力机制的复杂场景下牛脸检测算法

牛面部检测与识别是牛场智能化养殖的关键,但由于牧场养殖环境的复杂性,牛脸检测会受到模糊、逆光和遮挡3种常见环境因素的严重干扰。针对此问题,该研究提出一种复杂场景下基于自适应注意力机制的牛脸检测算法,该算法首先针对3种干扰因素分别设计了评价指标,并将3种不同类型的评价指标通过模糊隶属度函数进行归一化,并确定自适应权重系数,真实反映目标所处场景的复杂性;之后,基于YOLOV7-tiny在主干特征提取网络引入一种新型注意力机制CDAA(composite dual-branch adaptive attention),设计通道和空间注意力并行结构,并融合自适应权重系数,有效加强相应注意力分支的权重,提高网络在复杂场景下的特征提取能力,解决复杂场景下网络检测精度差的问题;最后,将图像场景评价指标引入损失函数,对大尺度网格损失函数的权重进行自适应调整,使网络在训练过程中更专注于数量较多的小型目标,从而提升网络整体的检测精度。为检测算法的有效性和实时性,在特定数据集上进行消融试验,并与多种经典检测算法进行对比,并移植至Jetson Xavier NX平台测试。测试结果表明,该算法检测精度达到89.58%,相较于原YOLOV7-tiny网络,牛脸检测精度提高了7.34个百分点。检测速度达到62帧/s,在检测速度几乎不损失的条件下,检测效果优于原网络与对比网络。 研究结果可为复杂场景下的牛脸高效检测提供参考。     

基于“3G实景课堂”模式下的《数控加工工艺》课程教学改革与实践

文章阐述了《数控加工工艺》这门课程依托＂3G实景课堂＂模式将课堂与工厂间的相互转换,实现了来自企业生产现场的实时教学,让学生面临真实的＂境＂和＂品＂的一种新型的课堂教学模式,来加强学生对《数控加工工艺》这门课程相关知识与技能的掌握与应用。     

面向车辆传动系的发动机虚拟试验系统

从发动机的万有特性出发，提出了利用发动机动力性模型构造虚拟试验系统的方法，分析了该虚拟试验系统的硬件构成，完成了软件设计。该虚拟系统可跟踪由于油门和负载变化而引起的发动机输出变化，模拟发动机的运行情况及燃油消耗量。     

虚拟仪器及其软件开发平台LabVIEW与LabWindows/CVI

虚拟仪器是现代仪器仪表技术发展的新的里程碑。本文针对虚拟仪器在测控领域中的应用及实践，介绍了它的优势、发展及两种虚拟仪器软件开发平台——LabVIEW与LabWindows／CVI的功能和特点，并在此基础上描述了基于LabVIEW平台的位移测试系统的使用方法。     

Ex-post evaluation of erosion control measures in southern Mali

As part of an impact study of a soil and water conservation (SWC) project in southern Mali, the effect of erosion control measures on soil erosion was evaluated. In one village, a baseline situation from 1988 was compared with the situation in 2003, after farmers had installed stone rows, live fences and grass strips, and had started cultivating across to the slope. This comparison showed a spectacular decrease in gully volume in cultivated fields of 87%, from 58 to 8 m³ ha⁻¹. Estimated annual soil loss decreased with 77% from 42 to 10 t ha⁻¹ year⁻¹. However, baseline data on erosion gullies were not available for other villages. In the absence of baseline data, a simple ‘with–without’ comparison does not allow a correct evaluation because farmers install erosion control measures especially in fields with more erosion. Two alternative methods were used: a reconstructed baseline and a virtual time series. Using the reconstructed baseline, looking not only at active gullies but also at (partly) reclaimed gullies, we concluded that line interventions, gully interventions, and a combination of both, reduced the proportion of active gullies by 48%, 47% and 70%, respectively. Using a virtual time series, comparing erosion in fields with erosion control measures installed in different years, we concluded that erosion gradually decreased by 50% during the 3 years after installation of erosion control measures. In a separate study, we found a positive effect of gully interventions and sowing across to the slope in reducing sheet erosion. A reduction of the slope of the sowing direction by 1% reduced the cover of runoff deposit of coarse sand with 8%. Although a documented baseline is preferred, both a reconstructed baseline and a virtual time series are useful tools and make ex-post evaluations more relevant than a simple with–without comparison.     

中国省际间农畜产品虚拟水流动合理性评价与调控研究

为探究区域虚拟水流动适宜性与流动现状之间的匹配度, 提高我国水资源配置效率, 优化农畜产品生产空间布局, 从水资源、土地资源、农业发展基础、社会经济发展水平和生态环境5个方面构建了中国各省农畜产品虚拟水资源流动适宜性评价指标体系, 运用综合加权求和方法, 计算农畜产品虚拟水资源流动适宜性。并在此基础上, 结合农畜产品虚拟水流动现状, 提出农畜产品虚拟水流动合理性的概念, 构建定量评价模型, 计算中国省际间农畜产品虚拟水资源流动合理性指数。结果表明: 农畜产品虚拟水适宜输出地较适宜输入地多, 且多位于内陆, 西藏、黑龙江、内蒙古农畜产品虚拟水输出适宜性指数大, 北京、天津、上海农畜产品虚拟水输入适宜性指数位居前三; 影响各省农畜产品虚拟水流动适宜性指数大小的原因各异; 全国各省农畜产品虚拟水流动合理性整体水平不高, 合理性指数小于1的仅有14个省, 虚拟水流动较合理的有上海、山西、吉林等省, 其合理性指数分别为0.16、0.21、0.23, 最不合理的为贵州, 其合理性指数高达4.84, 其次是河南、宁夏, 其合理性指数分别为4.18、4.04; 合理性的分布没有明显地域规律, 不同程度的合理性杂乱分布, 没有明显的南北分异或东西分异。最后, 根据各省农畜产品虚拟水流动适宜性以及流动现状, 提出农畜产品虚拟水流动调整策略, 调整类型大致分为控制输出型、鼓励输出型、控制输入型、鼓励输入型、转换输入型和转换输出型6种。宁夏、内蒙古、新疆、黑龙江、河南和吉林属于控制输出型, 西藏、青海、安徽应增加其虚拟水输出量, 福建、浙江、重庆、广州应减少其虚拟水输入量。上海、北京、天津、山西、江苏和陕西6省市农畜产品虚拟水输入现状水平低于其输入适宜性水平, 应该增加其虚拟水输入量。     

一种适用于茎流检测的PID温度控制系统设计

[目的]为了解决热平衡方法进行植物茎流检测中的温度控制问题。[方法]利用研华1710HG多功能数据采集控制卡,在Lab-VIEW的平台上采用PID控制算法和PWM输出控制编程,采用闭环控制方法建立一套简单、适用的高精度的温度控制的虚拟仪器系统,并在水竹上进行实际测试。[结果]测试结果温度控制精度达到0.1℃,实现了用热平衡原理检测低流速流量的温度控制要求。[结论]该研究为采用热平衡法测茎流的发展和应用提供了一个可行的温度控制方案。     

基于ADAMS的脉冲路面车辆行驶平顺性仿真研究

基于多体系统动力学理论,建立了某轿车整车多刚体虚拟样机。根据国家标准,在ADAMS中建立了脉冲路面虚拟试验场并进行了整车平顺性仿真分析。研究结果表明,由于采用了伸张行程阻尼力远大于压缩行程阻尼力的大阻尼减振器,使该车悬架系统具有较好的减振效果,在脉冲路面上该车行驶平顺性良好,车身质心最大振动加速度值不会影响乘员的健康。     

农业机械底盘机械式变速箱虚拟装配

研究了农业机械的机械式变速箱虚拟装配模型建立方法,并实现了其虚拟装配.将虚拟装配模型分为装配零件固有信息和动态信息的对象模型、装配成员之间层次关系的装配树模型、零部件之间配合约束的关系图模型,通过CAD系统与虚拟装配系统之间的模型数据转换方法获取装配模型信息,在虚拟装配系统中建立装配模型.采用基于空间位置和几何约束的自由度分析法,实现了虚拟装配过程中的运动约束.利用虚拟现实软件EON及其二次开发技术,建立虚拟装配模块,实现了某机械式变速箱的虚拟装配过程.     

虚拟树木风中运动可视化模拟

根据树木在风中运动仿真的思路和方法,引入随机因子的过程函数模拟风场脉动特性;采用悬臂梁作为树枝材料力学分析的基本物理单元,并根据风工程理论和梁单元理论计算枝段在风力下的变形;采用力传递和运动合成求解整棵树木的枝干在风中的运动。最后设计了风对树木影响模拟软件功能模块,并将其集成于参数化单树建模原型系统。以毛竹为例,模拟了在不同风速条件下不同弹性模量的树木在风中形态变形,仿真结果从视觉效果上符合现实情况。