针对目前Deeplab v3+模型进行图像语义分割时部分细节损失严重，存在漏分割、误分割现象，在其算法基础上构建了新的语义分割模型N-Deeplab v3+。新模型设计异感受野拼接的空洞空间金字塔池化结构，增强各层级信息间相关性；增设多次跨层特征融合，提升对图像细节的表征力；构建基于注意力机制的特征对齐模块，引导高低级特征对齐并有针对性地强化对重要通道特征的学习，提升模型学习能力。在Cityscapes数据集上的实验结果表明，所提改进方案能够有效提高小尺度目标关注度，缓解目标误分割问题，提升模型语义分割精度。在PASCAL VOC 2012数据集上进一步验证新模型的泛化能力。N-Deeplab v3+模型在Cityscapes数据集和PASCAL VOC 2012数据集上的平均交并比达76.31%和81.97%，较原模型分别提升了1.69个百分点和2.14个百分点。

由于移动源污染遥感监测受到复杂外部环境影响, 难以通过传统统计方法建立车辆行驶工况与污染排放之间的相关性模型, 为此开展了基于移动源遥感监测的影响因素分析及排放预测的研究。首先利用 Spearman 相关性分析排除与移动源污染物主要排放气体 CO、HC、NO 气体浓度无相关性的因素; 其次使用 Lasso 算法确定各成分的关键影响因子, 并采用神经网络构建污染物排放预测模型; 最后在测试集上验证该模型用于移动源污染排放主要成分预测的有效性。模型预测的结果表明, 基于特征筛选的移动源污染排放数据预测神经网络模型具有较高的预测精度, 可以降低城市移动源污染排放检测成本并为相关部门制定相关政策提供数据支持。

针对X光安检图像中多目标违禁品识别难度高的问题，提出了一种多目标违禁品识别算法。首先，综合考虑实际应用需求、网络性能和运行速度，用残差网络（ResNet50）作为骨干网络，并添加局部强化模块弥补空洞卷积导致的棋盘格现象。然后，用空洞残差特征增强模块和可变形空洞空间金字塔池化分别处理不同层级特征，自适应学习违禁品的多尺度特性。最后，引入注意力机制，强化对重点通道的学习能力并实现空间维度上的特征聚焦，加强违禁品区域的细节表征能力。在安检违禁品图像数据集上的测试结果表明，相比其他对比算法，本算法可在保证实时性的前提下取得更优的分割精度，平均交并比为82.26％，图像处理速度为16.21 frame/s。

开展了440 MPa级船用高强钢激光-电弧复合焊接试验，研究了焊接速度对焊缝成形和低温冲击韧性的影响规律。结果表明，焊接速度对焊缝成形具有较大影响：焊接速度较小时，焊接热输入较大，熔池易塌陷；焊接速度较大时，由于激光能量密度不足，激光小孔熔透不稳定，焊缝底部易形成驼峰。随着焊接速度增大，440 MPa级船用高强钢激光-电弧复合焊接焊缝的低温冲击韧性呈先增加后降低的趋势：当焊接速度低于1.0 m/min时，焊缝的－40 ℃冲击吸收功较低，小孔型气孔是主要影响因素；当焊接速度为1.2 m/min时，气孔倾向小，焊缝的冲击吸收功达到了175 J；当焊接速度增加到1.5 m/min以上时，贝氏体含量较大，焊缝的低温冲击吸收功下降。

先进第三代中锰汽车钢具有强塑积高、成本低廉等优点，应用前景广阔，但其焊缝区的淬硬性大，影响后续加工和使用。采用光纤激光器对6 mm厚中锰汽车钢进行焊接，研究了焊接热输入对焊缝成形、组织、冲击韧性和断裂行为的影响。结果表明，当热输入为150～500 J/mm时，激光焊接属于深熔焊，焊缝成形较好；焊缝区的硬度随着热输入的增大呈减小趋势。当热输入较小时，焊缝组织为马氏体，随着热输入的增加，焊缝中有少量的贝氏体组织生成；焊缝在－40 ℃温度下的冲击韧性随着热输入的增加先增加后降低，当热输入为300 J/mm时，冲击韧性最高，断口呈韧性断裂；中锰钢焊缝组织中原奥氏体晶界、马氏体板条束界和板条块界均对裂纹的扩展起阻碍作用，裂纹扩展功与平均有效晶粒尺寸呈反比关系，与大角度晶界密度呈正比关系。

采用MTS疲劳试验机对DP980钢激光焊接接头进行了低周疲劳试验,分析了应变-疲劳寿命数据,并利用金相显微镜和扫描电镜进行了组织分析和断裂分析。结果表明,母材表现出最好的抗疲劳性能。当应变幅Δε_t/2≤0.4%时,线能量为80 J/mm的试样表现出较好的抗疲劳性能;当Δε_t/2=0.5%时,三个激光焊接接头的疲劳寿命接近。当Δε_t/2≥0.3%时,母材和DP980钢激光焊接接头经历循环软化阶段、循环饱和阶段和循环软化阶段;当Δε_t/2=0.25%时,母材和DP980钢激光焊接接头依次经历了循环硬化阶段、循环软化阶段、循环饱和阶段和循环软化阶段。DP980钢激光焊接接头的亚临界热影响区是裂纹萌生的主要区域,不同应变幅下的疲劳裂纹扩展区均有疲劳条带,疲劳断裂的方式是穿晶断裂。

以安检X光图像管制刀具自动检测识别系统为研究对象,针对原始SSD(Single Shot MultiBox Detector)算法对浅层特征图表征能力不强,在训练阶段小目标特征逐渐消失,检测精度与实时性不佳,存在对安检危险品中管制刀具等小目标漏检误检等问题,从两个方面对原始SSD进行改进:一方面,用抗退化性能更强的ResNet34网络替换SSD中的基础网络VGG16,构建SSD-ResNet34网络模型,对基础网络后三层作卷积并进行轻量级网络融合,形成新的低层特征图;将网络部分扩展层作反卷积,形成新的高层特征图。另一方面,采用跳跃连接的方式将高层特征图和低层特征图进行多尺度特征融合。经实验分析,改进后的算法对X光图像管制刀具等小目标的检测精度和速度均有明显提升,且算法鲁棒性好,实时性良好。在VOC2007+2012通用数据集上,改进SSD算法的检测精度比SSD算法高1.7%,达到了80.5%。

采用不同的激光功率和离焦量对低合金高强钢HC420LA进行光纤激光焊接, 研究了功率和离焦量对接头形貌、显微组织、硬度分布和拉伸性能的影响。结果表明, HC420LA钢板进行光纤激光焊接, 可获得无气孔和裂纹的焊接接头。当激光焊接功率为1 000 W时焊缝外观成形良好, 随着激光功率的增加, 熔宽增大, 下表面略有弧坑; 采用负离焦焊接对焊缝截面形状影响显著, 随着负离焦量的增加, 上下熔宽比增大; 激光焊接HC420LA钢焊缝区主要由马氏体、铁素体和贝氏体组织组成; 焊接接头未出现软化现象, 焊缝的硬度值均高于热影响区和母材; 随着激光功率的增加, 焊缝区硬度值逐渐降低; 在较大的负离焦量下的焊缝硬度略高于正离焦量。焊接接头的拉伸强度在垂直于焊缝方向上高于母材; 焊缝区的强塑积随着功率的增加略有增大, 离焦量的变化对强塑积的影响显著, 但无明显规律。

采用光纤激光器焊接了0.1C-5Mn钢，研究了不同热输入对接头的组织、硬度、拉伸和成形性能的影响。结果表明，不同热输入的接头焊缝区均为马氏体组织，热影响区由细小马氏体/贝氏体混合组织、奥氏体和铁素体组成；焊缝区的平均硬度均比母材的高。当热输入为100 J·mm-1时，接头的亚临界热影响区有轻微软化趋势。不同热输入的接头拉伸试样均断裂于母材区，断口为韧性断裂，且接头抗拉强度均比母材的大；接头杯突裂纹在焊缝区启裂并垂直于焊缝向母材区扩展；平行于轧向焊接的拼焊板成形性能优于垂直于轧向的。

采用光纤激光对1.2 mm厚HC420LA钢进行激光焊接, 研究不同焊接速度(1.2, 2.4, 3.6和4.8 m/min)对接头截面形貌、显微组织、硬度和强度的影响。结果表明, 焊接功率一定时, 速度对焊缝截面形状及熔宽影响显著。随着焊速增加, 熔深和熔宽均降低, 焊接接头未出现裂纹和气孔缺陷; 在焊速为2.4 m/min和3.6 m/min时, 焊缝连续且成形较好; HC420LA钢焊缝的显微组织为铁素体、贝氏体和马氏体组织, 随着焊接速度的增加, 马氏体含量增大; 焊接熔合区在较低和较高焊速时, 组织粗大明显; 焊缝和热影响区的硬度均高于母材, 焊接接头无软化现象; 垂直于焊缝方向, 焊接接头拉伸试样均在母材一侧发生断裂, 焊接接头强度稍高于母材。