棉花生长过程中受到害虫严重危害,因此精准的害虫检测已成为智慧农业体系中的关键环节。其中大量棉田害虫属于小目标,特征提取困难,而且害虫个体之间存在显著的尺寸差异,这限制了现有目标检测算法的性能。提出了一种结合离散小波变换与T...棉花生长过程中受到害虫严重危害,因此精准的害虫检测已成为智慧农业体系中的关键环节。其中大量棉田害虫属于小目标,特征提取困难,而且害虫个体之间存在显著的尺寸差异,这限制了现有目标检测算法的性能。提出了一种结合离散小波变换与Transformer的YOLO11目标检测算法——WTNet-YOLO(wavelet and Transformer network-YOLO)。融合部分卷积与多尺度深度卷积构建C3K2-MKPF模块,增强对多尺寸目标的特征提取能力。在颈部结合小波域融合模块(wavelet domain fusion module,WDFM)和跨阶段部分局部和全局模块(cross stage partial local and global block,CSP-LGB),提升各尺寸害虫的频域信息表达与全局信息定位。引入多尺度自适应空间注意门(multi-scale adaptive spatial attention gate,MASAG),动态融合主干与颈部的跨层特征,强化空间与语义信息表达。为验证相关方法,构建了一个棉田害虫数据集YST-PestCotton(yellow sticky trap pest dataset in cotton),涵盖多个尺寸范围的害虫,具有显著的尺度多样性,害虫像素面积最大可相差1200多倍。实验表明,在YST-PestCotton上mAP50提升了3.1个百分点,同时将害虫按目标框面积划分为0~256、256~512、512~1024和大于1024四个子集,mAP50分别提升2.4、1.3、1.5、3个百分点。在公开数据集Yellow sticky traps上mAP50达到了最高的95.3%。综合来看,WTNet-YOLO能够有效应对小目标内部的尺寸差异,同时兼顾不同尺寸害虫的检测需求。展开更多
为研究冻融作用对不同粒径岩石力学特性的影响,选用0.125~0.25 mm、0.3~0.5 mm、0.6~1 mm 3种粒径的石英砂为骨料制作类砂岩试样。通过冻融循环和单轴压缩声发射(AE)试验,分析了冻融作用下不同粒径类砂岩力学特性及其破坏过程中的声发...为研究冻融作用对不同粒径岩石力学特性的影响,选用0.125~0.25 mm、0.3~0.5 mm、0.6~1 mm 3种粒径的石英砂为骨料制作类砂岩试样。通过冻融循环和单轴压缩声发射(AE)试验,分析了冻融作用下不同粒径类砂岩力学特性及其破坏过程中的声发射特征。研究结果表明:①随着冻融循环次数增加,试样孔隙率逐渐增加,小孔隙占比减少,大、中孔隙占比增加,弹性模量与单轴抗压强度呈下降趋势,变化幅度与粒径尺寸呈正相关关系;②声发射振铃计数总体可划分为平静阶段、缓增阶段、骤增阶段,随着冻融循环次数增加,声发射累计振铃计数呈先增后减的变化趋势,粗粒试样率先达到极大值;③声发射b值演化呈现出波动上升、剧烈下降、平稳3个明显阶段,粗、中、细粒试样的声发射b值在平稳阶段分别降至0.8、1.25和1.65,这一现象可以作为相应粒径冻融类砂岩失稳破坏的前兆预警。展开更多
文摘棉花生长过程中受到害虫严重危害,因此精准的害虫检测已成为智慧农业体系中的关键环节。其中大量棉田害虫属于小目标,特征提取困难,而且害虫个体之间存在显著的尺寸差异,这限制了现有目标检测算法的性能。提出了一种结合离散小波变换与Transformer的YOLO11目标检测算法——WTNet-YOLO(wavelet and Transformer network-YOLO)。融合部分卷积与多尺度深度卷积构建C3K2-MKPF模块,增强对多尺寸目标的特征提取能力。在颈部结合小波域融合模块(wavelet domain fusion module,WDFM)和跨阶段部分局部和全局模块(cross stage partial local and global block,CSP-LGB),提升各尺寸害虫的频域信息表达与全局信息定位。引入多尺度自适应空间注意门(multi-scale adaptive spatial attention gate,MASAG),动态融合主干与颈部的跨层特征,强化空间与语义信息表达。为验证相关方法,构建了一个棉田害虫数据集YST-PestCotton(yellow sticky trap pest dataset in cotton),涵盖多个尺寸范围的害虫,具有显著的尺度多样性,害虫像素面积最大可相差1200多倍。实验表明,在YST-PestCotton上mAP50提升了3.1个百分点,同时将害虫按目标框面积划分为0~256、256~512、512~1024和大于1024四个子集,mAP50分别提升2.4、1.3、1.5、3个百分点。在公开数据集Yellow sticky traps上mAP50达到了最高的95.3%。综合来看,WTNet-YOLO能够有效应对小目标内部的尺寸差异,同时兼顾不同尺寸害虫的检测需求。
文摘为研究冻融作用对不同粒径岩石力学特性的影响,选用0.125~0.25 mm、0.3~0.5 mm、0.6~1 mm 3种粒径的石英砂为骨料制作类砂岩试样。通过冻融循环和单轴压缩声发射(AE)试验,分析了冻融作用下不同粒径类砂岩力学特性及其破坏过程中的声发射特征。研究结果表明:①随着冻融循环次数增加,试样孔隙率逐渐增加,小孔隙占比减少,大、中孔隙占比增加,弹性模量与单轴抗压强度呈下降趋势,变化幅度与粒径尺寸呈正相关关系;②声发射振铃计数总体可划分为平静阶段、缓增阶段、骤增阶段,随着冻融循环次数增加,声发射累计振铃计数呈先增后减的变化趋势,粗粒试样率先达到极大值;③声发射b值演化呈现出波动上升、剧烈下降、平稳3个明显阶段,粗、中、细粒试样的声发射b值在平稳阶段分别降至0.8、1.25和1.65,这一现象可以作为相应粒径冻融类砂岩失稳破坏的前兆预警。
