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基于卷积神经网络的活体人脸检测算法研究

基于卷积神经网络的活体人脸检测算法研究

作者：佟越洋长沙理工大学

学位级别：硕士

随着计算机视觉的快速发展,基于生物特征识别的安全认证技术成为了热门话题。而在各类生物特征识别技术中,人脸识别技术因其自然性,非接触性以及隐蔽性等优点,被广泛应用于各类认证系统中,如何提高人脸检测的安全性,成为了亟待解决的问... 详细信息

随着计算机视觉的快速发展,基于生物特征识别的安全认证技术成为了热门话题。而在各类生物特征识别技术中,人脸识别技术因其自然性,非接触性以及隐蔽性等优点,被广泛应用于各类认证系统中,如何提高人脸检测的安全性,成为了亟待解决的问题。本文以卷积神经网络为理论基础,针对活体人脸检测算法中的特征提取以及分类决策问题进行研究,主要内容包括以下几点:1)针对传统活体人脸检测算法特征提取单一以及基于深度学习的活体检测算法容易出现的“过拟合”以及训练时间长等现象,本文综合批量标准化技术与不同类型的非线性单元,提出一种基于改进卷积神经网络的活体人脸检测算法RFC-CNN,探讨了不同卷积结构以及非线性单元对活体检测算法的影响,并提出一种基于多类型特征提取的活体检测算法DFC-CNN,实验表明,本文提出的算法可以实现对活体人脸的高效检测。2)为解决不同人脸图像的光照差异问题并增大真伪人脸的类间差异,本文将光照补偿策略引入预处理算法中,在此基础上,设计一种基于非对称卷积结构以及贪婪性连接方式的卷积神经网络,通过贪婪式的特征提取手段以及共享网络策略避免了网络学习过程中出现的特征遗漏现象,实验表明,该算法在提高对活体人脸的检测效率的同时可以加快网络模型的收敛速度。3)为了解决现有人脸增强方法存在的技术繁琐问题,论文采用高斯曲率滤波的人脸增强预处理手段,并设计一种优化的卷积神经网络,其中CNN使用复合的并行卷积神经网络以及二均值池化策略,实验表明,双线并行的卷积神经网络人脸检测算法可以对人脸图像进行准确的分类,并在样本数量与训练时间上有较大的提升。

关键词：活体人脸检测卷积神经网络特征提取池化生物特征识别

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平行偏振三色场对原子非次序双电离的调控

物理学报 2024年第16期73卷 45-52页

作者：贺佟佟刘子超李盈傧黄诚西南大学物理科学与技术学院微纳结构光电子学重庆市重点实验室重庆400715 信阳师范大学物理电子工程学院信阳464000

本文利用三维经典系综模型研究了平行偏振三色场中He原子的非次序双电离.利用强度相同的1600 nm和800 nm脉冲组成驱动场,低强度的400 nm脉冲作为控制场.研究结果表明,第一次返回碰撞轨道、奇数次返回碰撞轨道(不含第一次返回碰撞)和偶... 详细信息

本文利用三维经典系综模型研究了平行偏振三色场中He原子的非次序双电离.利用强度相同的1600 nm和800 nm脉冲组成驱动场,低强度的400 nm脉冲作为控制场.研究结果表明,第一次返回碰撞轨道、奇数次返回碰撞轨道(不含第一次返回碰撞)和偶数次返回碰撞轨道释放的电子对和离子分别处在电子关联动量谱和离子动量谱上的不同区域.通过改变控制场的相位,可以很好地控制不同返回次数碰撞轨道在双电离中的占比,进而实现对电子动量分布和离子动量分布的控制.另外,多次返回碰撞导致的双电离以碰撞电离机制为主,而第一次返回碰撞导致的双电离以碰撞激发电离机制为主,所以通过改变控制场的相位也能实现对双电离机制的调控.

关键词：非次序双电离平行偏振三色场再碰撞超快动力学

丹江口库区旱地土壤磷淋溶阈值影响因素及其预测

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农业资源与环境学报 2024年

作者：黄伊静王杰阳邦戈熊怡耿佟佟蔡崇法长江水利委员会长江科学院华中农业大学资源与环境学院

为探究丹江口库区旱地土壤磷淋溶流失机制及其淋溶阈值的预测，以丹江和汉江的4个小流域为研究区，共采集研究区内20个典型旱作耕地土壤，测定其理化性质与土壤磷吸附特征参数，并通过室内培养试验获得土壤磷淋溶阈值(Phosphorusleachin... 详细信息

为探究丹江口库区旱地土壤磷淋溶流失机制及其淋溶阈值的预测，以丹江和汉江的4个小流域为研究区，共采集研究区内20个典型旱作耕地土壤，测定其理化性质与土壤磷吸附特征参数，并通过室内培养试验获得土壤磷淋溶阈值(Phosphorusleachingthreshold，Plth)，通过路径分析探究了不同土壤Plth对土壤性质及磷吸附特性的响应，采用主成分分析探究了Plth的主控因子，并依此对其进行预测。结果表明：研究区土壤Plth范围在16.34～93.84mg·kg-1，部分土壤速效磷(Olsen-P)含量接近甚至高于其Plth，具有极大流失风险；相关分析表明，Plth是众多土壤性质共同作用的结果，与土壤pH呈极显著负相关关系(R2=0.81，P0.62，P0.51)，在一定程度上也受到胶结物质，如土壤有机质(SOM)和游离态铁铝氧化物(Fed、Ald)的影响；路径分析中，磷淋溶阈值对磷饱和度(DPS)、pH和Pd的响应更为敏感，总效应系数分别为-0.91、-0.81和0.80，其中，pH通过影响磷吸附解吸过程的间接效应(-0.49)超过其直接效应(-0.32)；主成分分析表明土壤pH和Olsen-P是影响Plth的最主要因子，可通过多元线性回归方程对丹江口库区旱地土壤Plth进行有效预测。研究表明：Plth对DPS、pH和Pd含量的响应更为敏感，土壤pH 和Pd含量是Plth的主控因素，可依此对其进行预测。

关键词：农田土壤淋溶阈值土壤性质路径分析

农地流转期限与农户耕地质量保护行为——兼论不同流转行为的影响差异

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中国农业资源与区划 2024年

作者：佟泽鑫刘帅吉林农业大学经济管理学院

[目的]论证农地流转期限对农户采纳耕地质量保护行为的影响，基于跨期行为选择与家庭分工结构变化的角度，分别构建农地转入户与转出户采纳耕地质量保护行为的分析框架，以期为引导与优化流转户采纳耕地质量保护行为提供借鉴与参考。[方... 详细信息

[目的]论证农地流转期限对农户采纳耕地质量保护行为的影响，基于跨期行为选择与家庭分工结构变化的角度，分别构建农地转入户与转出户采纳耕地质量保护行为的分析框架，以期为引导与优化流转户采纳耕地质量保护行为提供借鉴与参考。[方法]文章基于中国土地经济调查（CLES）调研数据，利用内生转换Probit模型进行实证分析，借助更换模型法对模型结果进行稳健性检验。[结果]长期转入土地的农户如果短期转入土地，其实施耕地质量保护行为的概率将下降24.8%；长期转出土地的农户如果短期转出土地，其对剩余未流转地块实施耕地质量保护行为的概率将上升13.6%。短期转出土地的转出户如果长期转出土地，无外出务工经历的农地转出户对剩余未流转地块采纳保护行为的概率将下降8.1%；打零工或从事其他不稳定的非农务工工作的农地转出户对剩余未流转地块采纳保护行为的概率将下降35.9%；自主经营或有受雇稳定的非农工作的农地转出户对剩余未流转地块采纳保护行为的概率将下降59.9%。[结论]长期的土地转入行为能够显著促进农地转入户采纳保护行为，对此应当鼓励农地长期稳定的向同一用地主体流转。家庭经营决策者的非农就业稳定性能够有效调节流转期限对农地转出户采纳保护行为的负向抑制作用。针对非农就业稳定性较弱的兼业转出户，短期的土地转出行为能够显著促进其采纳保护行为，对此应当强化其对于流转地块产权归属的政策信心，鼓励其长期转出地块。针对非农就业稳定性较强的兼业转出户，长期的土地转出行为将显著抑制其采纳保护行为，一方面应该探索其土地承包权退出办法，另一方面则应该鼓励其参与农业社会化服务。

关键词：农地流转期限耕地质量保护行为选择性偏误内生转换Probit模型平均处理效应

玄武岩微筋对磷酸镁修补砂浆弯曲性能的增强增韧效应研究

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材料导报 2024年第17期38卷 32-40页

作者：李伟谢剑佟成龙天津大学建筑工程学院/天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 兰州交通大学土木工程学院兰州730070 北京市既有建筑改造工程技术研究中心(天津分中心) 天津300350 中建五局第三建设有限公司天津300300

为了探究玄武岩微筋(Basalt minibar)对磷酸镁修补砂浆(MPCRM)的增强增韧改性效果,通过四点弯曲试验分析纤维类型、纤维掺量、基体水胶比及养护条件对MPCRM弯拉强度和弯曲韧性的影响规律。试验结果表明:玄武岩微筋对MPCRM的弯曲增强增... 详细信息

为了探究玄武岩微筋(Basalt minibar)对磷酸镁修补砂浆(MPCRM)的增强增韧改性效果,通过四点弯曲试验分析纤维类型、纤维掺量、基体水胶比及养护条件对MPCRM弯拉强度和弯曲韧性的影响规律。试验结果表明:玄武岩微筋对MPCRM的弯曲增强增韧性能优越,且其增韧效果优于玄武岩单丝纤维;当玄武岩微筋掺量不低于1.0%(体积分数)时,MPCRM弯拉强度和弯曲韧性均随着玄武岩微筋掺量增加而提高;随着水胶比提高,玄武岩微筋增强MPCRM的弯曲韧性降低,弯拉强度先增加后减小,水胶比为0.18和体积掺量为1.5%的玄武岩微筋增强MPCRM的弯拉强度最大;掺入玄武岩微筋能够部分弥补低温养护MPCRM的受冻损伤。

关键词：磷酸镁修补砂浆(MPCRM) 玄武岩微筋拔出功弯曲韧性低温养护

在解构与重建之间——艾伦·蒙斯洛的史学理论与实践

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史学史研究 2024年第1期 67-82页

作者：邓京力佟文宇首都师范大学历史学院北京100048

作为时任《反思历史:理论与实践杂志》二十年的主编,艾伦·蒙斯洛在海登·怀特和凯斯·詹金斯等人思想的影响之下,于20世纪80-90年代转向史学理论研究,成为后现代史学理论的重要实践者。他一方面质疑传统史学的经验主义认识论原则,指出... 详细信息

作为时任《反思历史:理论与实践杂志》二十年的主编,艾伦·蒙斯洛在海登·怀特和凯斯·詹金斯等人思想的影响之下,于20世纪80-90年代转向史学理论研究,成为后现代史学理论的重要实践者。他一方面质疑传统史学的经验主义认识论原则,指出重构论与建构论之间的区别与联系,从而提出其解构论的思想主张;另一方面,他并不否认过去的客观性,试图运用后认识论的方式重新接触过去,以期重建当下史学理论和历史研究实践的基础。从蒙斯洛解构史学的发展脉络观察,他以“作为历史的过去”“永恒的当下”与“作者-历史学家”为当代史学理论的话语建设提供了某些实验性的新路径,这也体现在其史学实践之中。

关键词：艾伦·蒙斯洛解构论作为历史的过去永恒的当下作者-历史学家《反思历史杂志》

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风电齿轮箱振动信号串联调制建模与应用

风电齿轮箱振动信号串联调制建模与应用

作者：佟源东北电力大学

学位级别：硕士

风电齿轮箱作为机组的关键部件,一旦因故障下塔,将严重影响机组发电量。风电齿轮箱多级传动结构导致振动监测信号存在特殊的调制现象,已有的单级轮系信号模型不能完全描述该现象。本文围绕振动信号在正常状态与故障状态下进行现象学建模... 详细信息

风电齿轮箱作为机组的关键部件,一旦因故障下塔,将严重影响机组发电量。风电齿轮箱多级传动结构导致振动监测信号存在特殊的调制现象,已有的单级轮系信号模型不能完全描述该现象。本文围绕振动信号在正常状态与故障状态下进行现象学建模,提出不同于单级轮系的级间耦合调制模型,主要工作如下:(1)针对Hilbert包络解调存在载波频率相加减的问题,进行单载波信号和多载波信号仿真研究。分别对单载波多调制和多载波单调制信号进行Hilbert包络解调分析,实验结果表明:对多载波信号包络解调时,会出现载波频率相加减的频率成分;对单载波信号包络解调时,不会出现载波频率相加减的频率成分。本文所提的信号模型均为单载波多调制信号。(2)通过对实验台振动数据和实际风场振动数据进行分析发现:在正常状态的幅值解调谱和频率解调谱中,在低速轴转频、高速轴转频以及低速轴与高速轴转频相加,减对应的频率周围均存在间隔为一级太阳轮转频的边带;在正常状态下,三级啮合频率周围存在间隔为低速轴和高速轴转频的边带,即一级太阳轮、低速轴、高速轴呈现三级间串联调制;在平行级小齿轮断齿故障的幅值解调谱和频率解调谱中,在低速轴转频和高速轴转频周围存在间隔为低速轴半倍频的边带。(3)在以上振动信号分析基础上,提出了正常状态下与平行级故障状态下的三级间振动信号幅值-频率耦合调制模型。仿真结果表明:正常状态下,在幅值解调谱和频率解调谱中均存在一级太阳轮转频调制低速轴转频、高速轴转频、高速轴与低速轴转频相加、减对应的频率,呈现幅值串联调制与频率串联调制。在故障状态下,在幅值解调谱和频率解调谱中均存在低速轴半倍频转频调制低速轴转频和高速轴转频,呈现幅值串联调制与频率串联调制。通过仿真信号和实验信号在幅值解调谱和频率解调谱中的级间串联调制现象一致,验证了所提模型的合理性,为提高风电齿轮箱故障诊断准确性提供参考。(4)提出一种耦合调制特性边带能量指标,用于耦合调制特性模型评价。将实验台正常、故障状态、实际风场正常、故障状态下的低速轴、高速轴转频周围的一级太阳轮边带进行相加取均值构建耦合调制特性边带能量指标。幅值解调谱中耦合调制特性边带能量指标分别为0.52、0.12、0.42、0.46,频率解调谱中耦合调制特性边带能量指标分别为1.02、1.04、1.25、1.18。实验结果表明:频率耦合调制现象在四种状态下尤为明显,且更接近于仿真信号。同时,将三级啮合频率周围的低速轴、高速轴及倍频的能量相加和三级啮合频率的能量作比值,构造边带能量比,实验结果表明:齿轮箱状态和风速可以影响边带能量比的大小,可以有效区分齿轮箱正常状态和故障状态。

关键词：风电齿轮箱幅值调制频率调制现象学建模

樱桃根际产吲哚乙酸促生菌的分离、鉴定及功能特性

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微生物学报 2024年

作者：陶泽佟兆庆秦嗣军沈阳农业大学园艺学院辽宁省果树品质发育与调控重点实验室

【目的】从东北山樱(Prunus sachalinensis)根际土壤中分离产吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid， IAA)优势细菌，测定促生特性，通过反接种到甜樱桃常用砧木吉塞拉6号幼苗明确促生效果，为挖掘樱桃自身生物学潜力，建立良性根系-微生... 详细信息

【目的】从东北山樱(Prunus sachalinensis)根际土壤中分离产吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid， IAA)优势细菌，测定促生特性，通过反接种到甜樱桃常用砧木吉塞拉6号幼苗明确促生效果，为挖掘樱桃自身生物学潜力，建立良性根系-微生物互作关系，解决根系发育较弱问题提供理论参考及实践途径。【方法】使用牛肉膏蛋白胨培养基分离根际土壤细菌，选择各类特异培养基筛选并测定细菌的产IAA、固氮、溶磷、解钾和趋化性能力，然后通过16S rRNA基因序列的同源性分析构建系统发育树来鉴定菌属，最后采用盆栽樱桃植株来探究菌株的促生效果。【结果】从东北山樱根际土壤中筛选到5株产IAA菌株，其中菌株D46的IAA产量最高(53.10 mg/L)。通过16S rRNA基因序列分析将D5鉴定为普里斯特氏菌属(Priestia sp.)，D27和D46鉴定为肠杆菌属(Enterobacter sp.)，D43和D79鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。5株细菌均具有固氮能力，D27、D46和D79具有溶磷能力、D5和D43具有解钾能力。菌株D27、D46和D79对糖、有机酸和氨基酸的综合趋化性较强。盆栽促生试验显示，接种菌株D27、D43、D46和D79均显著提高了植株的根系活力。接种菌株D27后根系总呼吸速率较对照组(CK)显著提高了51.40%，并且根系糖酵解途径(glycolysis， EMP)、三羧酸循环途径(tricarboxylic acid cycle， TCA)和戊糖磷酸途径(pentose phosphate pathway， PPP)呼吸速率均显著提高。菌株D27显著改善了樱桃幼苗的根系构型。接种菌株D5后叶片净光合速率较CK显著提高了58.85%，接种菌株D27对叶片水分利用效率提升最显著。菌株D27、D46和D79对植株生物量的综合促生效果较为显著。【结论】樱桃根际存在产IAA细菌，分离到的5株产IAA菌株兼具其他促生特性。菌株D27、D46和D79对樱桃幼苗的综合促生效果良好，后续可深入探究其促生对象的广谱性及环境耐受性，为发掘和丰富PGPR菌种资源提供理论基础。

关键词：樱桃吲哚-3-乙酸植物根际促生菌菌种筛选

晶界工程对奥氏体耐热钢焊接热影响区耐腐蚀性能影响研究

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晶界工程对奥氏体耐热钢焊接热影响区耐腐蚀性能影响研究

作者：郑羽佟广州大学

学位级别：硕士

我国作为电力消费大国,主要使用的是火力发电,为了实现火力发电的节能减排,发展超超临界火力发电技术势在必行。奥氏体耐热钢在用作超超临界火电机组过热器和再热器时涉及到大量的焊接过程,焊接接头性能直接决定着超超临界火电机组的安... 详细信息

我国作为电力消费大国,主要使用的是火力发电,为了实现火力发电的节能减排,发展超超临界火力发电技术势在必行。奥氏体耐热钢在用作超超临界火电机组过热器和再热器时涉及到大量的焊接过程,焊接接头性能直接决定着超超临界火电机组的安全和寿命,在服役过程中,焊接接头的热影响区容易发生晶间腐蚀、应力腐蚀开裂等严重问题。晶界工程作为一种改善奥氏体耐热钢腐蚀性能的方法,已取得一定的研究成果。目前,晶界工程对奥氏体耐热钢焊接接头腐蚀性能的研究还比较少,尤其是带有稳定性元素的奥氏体耐热钢相关晶界工程工艺探究还不够清楚。本文将研究晶界工程处理对带有稳定性元素的奥氏体耐热钢焊接热影响区的腐蚀性能的影响,探究晶界特征分布对腐蚀性能的优化策略,主要的研究成果如下:首先,探究结合不同变形方式和高温退火的晶界工程处理对奥氏体耐热钢母材和焊接热影响区晶间腐蚀敏感性的影响。实验结果表明,奥氏体耐热钢母材样品经过600N和900N超声滚压力结合高温退火,在650℃处理5h后,滚压样品的晶间腐蚀敏感性都大于原始样品,劣化了抗晶间腐蚀性能。当采用小变形冷压和高温退火工艺,母材样品在CP5%-1100℃/5min工艺处理后,能观察到大量的退火孪晶界,敏化处理后样品敏化度为0.13%,未发生敏化。Gleeble热模拟焊接热影响区样品,在CP5%-1100℃/60min工艺和敏化处理后,其敏化度为0.08%,此时敏化度最低,抵抗晶间腐蚀的能力最佳。经650℃时效处理100h后,CP5%-1100℃/5min的母材样品敏化度为25.58%,有较为严重的敏化倾向,而CP5%-1100℃/60min的焊接热影响区样品敏化度为5.12%,说明晶界工程处理可以有效降低国产Super304H母材及其焊接热影响区的敏化倾向。随后,研究了晶界工程工艺对耐热钢焊接热影响区晶界特征分布演变以及晶间腐蚀的影响。结果表明,Gleeble热模拟的焊接热影响区样品低ΣCSL晶界比例为38.4%,其晶粒尺寸为45.2μm。在CP3%-1100℃/5min的工艺下,样品的低ΣCSL晶界比例降低至37.8%,晶粒尺寸从45.2μm长大到83.6μm,此时敏化度从9.78%降到0.56%。提高冷压量到5%,样品的残余应力较大,经5min短时退火无法消除应力,敏化度升高至1.56%。延长退火时间,CP5%-1100℃/60min样品的低ΣCSL晶界比例提升到51.5%,晶粒尺寸为78.6μm,敏化度为0.08%。在650℃时效处理5h和100h后,晶粒尺寸变大的样品敏化度降低,但低ΣCSL晶界的比例升高且晶粒尺寸变大的样品敏化度更低,说明晶界工程处理通过提高低ΣCSL晶界比例和增大晶粒尺寸共同改善热影响区的抗晶间腐蚀性能。最后,研究了晶界特征分布优化对耐热钢焊接热影响区均匀腐蚀和点蚀性能的影响。研究发现,热影响区的均匀腐蚀性能和钝化性能与低ΣCSL晶界密度和局部取向差密切相关,残余应力较大的样品局部取向差较高,恶化了钝化膜性能,影响样品均匀腐蚀性能。CP5%-1100℃/60min样品低ΣCSL晶界比例最高,经动电位极化测试后有最大的极化电阻和最小的自腐蚀电流密度,均匀腐蚀性能最好。在氯离子环境下,CP5%-1100℃/60min样品的破裂电位最高,抗点蚀性能最好,此外其表面钝化膜中Cr和Fe氧化物含量较高,有助于提高钝化膜致密性和稳定性。国产Super304H耐热钢特有的Nb元素,在钝化膜中生成Nb2O5,能够稳定钝化膜,抑制点蚀形核。

关键词：晶界工程奥氏体耐热钢焊接热影响区晶界特征分布腐蚀性能