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基于Harris-SIFT算法和全卷积深度预测的显微镜成像的三维重建研究

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光学精密工程 2022年第14期30卷 1669-1681页

作者：张宝祥玉振明杨秋慧广西大学计算机与电子信息学院广西南宁530004 梧州学院机器视觉与智能控制广西重点实验室广西梧州543002 梧州学院大数据与软件工程学院广西梧州543002

针对珠宝、矿物和金属样本等立体标本在显微镜局部放大观测时存在弱纹理、反光等问题,本文提出了一种适用于显微镜应用场景下基于特征提取的多视图立体三维重建算法。将显微镜镜头角度固定,通过移动载物台对立体标本进行多角度成像获得... 详细信息

针对珠宝、矿物和金属样本等立体标本在显微镜局部放大观测时存在弱纹理、反光等问题,本文提出了一种适用于显微镜应用场景下基于特征提取的多视图立体三维重建算法。将显微镜镜头角度固定,通过移动载物台对立体标本进行多角度成像获得图像序列。通过将Harris与SIFT算法的优势相结合将原本SFM方法重建中的SIFT算法改进为Harris-SIFT算法进行特征提取与匹配,提升了对显微图像在弱纹理区域特征信息提取的性能。通过使用与深度残差网络相结合的全卷积神经网络对输入的图像进行深度估计和预测,将预测的深度信息通过阈值法与MVS深度图相融合,对MVS深度图进行修正,重建出物体的稠密点云,提升了重建结构完整性并提取到更多的点云数目。在基恩仕VHX-6000数码显微系统进行实验表明,本算法比原始MVS重建算法重建的点云模型点云数目多31.25%,整体重建时间节省了21.16%。

关键词：显微镜三维重建特征检测深度估计 MVS深度图

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基于实体显微镜成像的图像三维重建算法研究

基于实体显微镜成像的图像三维重建算法研究

作者：张宝祥广西大学

学位级别：硕士

近年来,随着人工智能和机器视觉技术的快速发展,图像的三维重建已经成为机器视觉领域的热门研究课题,已产生了诸多理论和方法。目前许多图像的三维重建算法通常适用于对大场景成像等纹理细节丰富的场景,但在显微镜应用领域,其主要应用... 详细信息

近年来,随着人工智能和机器视觉技术的快速发展,图像的三维重建已经成为机器视觉领域的热门研究课题,已产生了诸多理论和方法。目前许多图像的三维重建算法通常适用于对大场景成像等纹理细节丰富的场景,但在显微镜应用领域,其主要应用于对平面标本的观测,也有用于观察立体标本的实体显微镜,但局限于光学成像原理成像还是平面的,对立体标本的成像并不能很好观察到标本的三维特征,所以研发面向立体标本成像的三维技术具有重要意义。本文利用实体显微镜对珠宝、电子元器件和矿石等立体标本多角度成像,获得立体标本的显微图像序列,在此基础上进行图像三维重建研究。论文围绕三维重建中各关键步骤展开研究,主要包括:图像预处理、稀疏点云重建、稠密点云重建。具体如下:（1）用多聚焦图像融合的方法对显微图像序列进行预处理。由于显微镜镜头景深范围影响,使显微镜成像过程中无法一次对整个立体标本进行聚焦全视场,导致采集的立体标本显微图像因局部聚焦存在清晰部分和不清晰部分,采用多聚焦图像融合方法来解决显微图像局部聚焦的问题,用多聚焦图像融合方法进行预处理可以很好的解决显微图像存在局部模糊区域的问题。（2）运用基于特征提取的多视图立体三维重建算法对显微图像序列进行稀疏点云重建。针对在实体显微镜应用场景中,珠宝、矿石等立体标本显微镜局部放大观测时存在弱纹理、反光等问题,提出了一种改进的Harris-SIFT匹配算法,以提升对显微图像特征点提取的精度和特征点匹配的准确率。在SFM增量重建过程中利用载物台移动坐标这一先验条件,采用顺序匹配策略进行有序图像序列重建,同时估算新添加图像的相机位姿和恢复三维点;依次将所有图像都重建完之后,利用光束平差法（BA）优化点云模型,最终得到立体标本的稀疏点云。通过实验对比,发现本文算法在弱纹理区域的重建后的点云比较密集,提升了稀疏点云重建的性能。（3）基于深度图融合的方法进行立体标本的稠密点云重建。针对显微镜应用场景下被观测物体整体结构和深度信息缺少,局部区域放大后存在弱纹理的现象,以及传统MVS方法对弱纹理图像深度信息估计误差较大的问题,分析了将PMVS多视图立体匹配算法用于估算图像深度及预测深度图重建稠密点云的方法,提出使用基于深度残差网络的全卷积神经网络方法对采集的显微图像序列进行深度估计和预测,并用预测的深度信息对MVS方法估计的深度图进行修正,使用修正后的深度图进行稠密点云重建。通过实验对比验证了在实体显微镜应用场景下重建的物体结构完整性更好和有更加稠密的三维点云,方法具有很好的鲁棒性。（4）建立了本地立体标本显微图像数据集。由于现有显微图像数据集大多都是针对平面标本的成像,鲜有针对立体标本的成像,本文针对立体标本成像建立了立体标本显微图像数据集。用基恩士超景深三维显微系统VHX-6000拍摄了珠宝、矿石等立体标本的不同颜色、形状、材质的多视角显微图像超过1000张,构建图像数据集。

关键词：显微镜三维重建特征检测深度估计 MVS深度图

新型镁合金缝线促进大鼠肩袖损伤腱-骨移行区修复的实验研究

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新型镁合金缝线促进大鼠肩袖损伤腱-骨移行区修复的实验研究

作者：张宝祥中国人民解放军医学院

学位级别：硕士

目的:探讨新型镁合金(Mg-2Zn-0.5Nd,ZN20)丝材用于修复大鼠急性冈上肌腱损伤后,腱-骨移行区的组织学形态及生物力学性能变化,评估其促进腱-骨愈合的能力。方法:选取8周龄SPF级雄性SD大鼠63只,随机分为三组,建立大鼠急性冈上肌腱损伤模型... 详细信息

目的:探讨新型镁合金(Mg-2Zn-0.5Nd,ZN20)丝材用于修复大鼠急性冈上肌腱损伤后,腱-骨移行区的组织学形态及生物力学性能变化,评估其促进腱-骨愈合的能力。方法:选取8周龄SPF级雄性SD大鼠63只,随机分为三组,建立大鼠急性冈上肌腱损伤模型,一组用ZN20合金缝线修复作为实验组;一组用可吸收缝线修复作为对照组;余一组仅做皮下组织切开后缝合,冈上肌腱不做处理作为假手术组。术后4,8,12周取材,选取手术侧冈上肌腱-肱骨复合体标本,行组织病理学染色、免疫组化染色观测腱-骨结合部组织病理变化,影像学检查评估骨组织参数,行生物力学测试腱-骨愈合强度,评估ZN20合金缝线促进肩袖腱-骨愈合的能力。结果:术后各组大鼠均存活至实验完成,切口愈合良好,无感染发生。组织样本大体观察示,实验组与对照组冈上肌腱与肱骨连接处周围瘢痕组织明显增生,随时间增加瘢痕反应逐渐减轻;在术后8周和12周,苏木素-伊红染色显示实验组较对照组腱-骨移行区处炎症反应减轻,Masson染色显示胶原纤维数量增加,排列趋于紧密规则,肌腱纤维与骨质呈嵌入连接;经番红O-固绿染色后,实验组在术后8周和12周较对照组可见软骨细胞再生,且12周时腱-骨移行区逐渐呈有序排列的过渡结构。免疫组化显示术后随时间延长,实验组Ⅰ型胶原逐渐增加,Ⅲ型胶原逐渐减少,对照组相反;Micro-CT扫描示两组术后骨矿物质密度、骨体积均成增加趋势;生物力学显示各组术后极限载荷均呈增加趋势。术后4周和12周,实验组与对照组有显著统计性差异(P<0.05)。同一组内相比,实验组均表现出统计性差异(P<0.05),对照组术后8周和12周对比无统计学差异。结论:使用ZN20合金缝线修复大鼠冈上肌腱损伤可促进肩袖腱-骨移行区结构再生重建,提高腱-骨结合部成熟度,具有促进腱-骨愈合的潜力。

关键词：镁合金缝线肩袖损伤腱-骨愈合大鼠

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电厂电气节能降耗技术的探析

中国科技期刊数据库工业A 2023年第7期 24-27页

作者：张宝祥唐山三友化工股份有限公司河北唐山063305

随着改革开放以来国民经济的高速发展,重工业所占的GDP比重也与日俱增,重工业的发展情况是评判我国综合国力的重要指标。但是从目前来看,经济发展通常伴随着对生存环境的破坏,节能减排和降低能源损耗已经刻不容缓。本文将结合实际情况... 详细信息

随着改革开放以来国民经济的高速发展,重工业所占的GDP比重也与日俱增,重工业的发展情况是评判我国综合国力的重要指标。但是从目前来看,经济发展通常伴随着对生存环境的破坏,节能减排和降低能源损耗已经刻不容缓。本文将结合实际情况来详细探讨电厂电气节能降耗技术的必要性以及提升电厂电气节能降耗技术的具体措施,希望能对我国可持续性发展的战略目标提出具有参考价值的意见。

关键词：电厂电气节能降耗优化设计

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电厂电气系统设备调试策略探析

中国科技期刊数据库工业A 2023年第9期 23-26页

作者：张宝祥唐山三友化工股份有限公司河北唐山063305

本文探讨了电厂电气系统设备调试的策略。引入联动调试和数据驱动优化的概念,详细介绍了调试过程中综合考虑系统整体性能和联动调试设备的重要性,以及通过数据分析识别潜在问题和性能瓶颈的方法。结论部分总结了设备调试的重要性,并强... 详细信息

本文探讨了电厂电气系统设备调试的策略。引入联动调试和数据驱动优化的概念,详细介绍了调试过程中综合考虑系统整体性能和联动调试设备的重要性,以及通过数据分析识别潜在问题和性能瓶颈的方法。结论部分总结了设备调试的重要性,并强调了数据驱动的方法对于提高电厂电气系统的效率和可靠性的作用。以供读者参考,助力电厂的稳定运作。

关键词：电厂电气系统设备调试

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企业人力资源流动优化路径探析

中文科技期刊数据库（全文版）经济管理 2022年第10期 120-122页

作者：张宝祥湖北工业大学经济与管理学院湖北武汉430000

人力资源管理是大多数企业发展的关键,人力资源管理着企业人员分配和工作问题,在热电厂企业发展及企业经营工作中,对人才的应用和开发是企业实现市场化经营并提升经营效益的重要途径。为了推进热电厂企业的可持续发展,探究企业的人力资... 详细信息

人力资源管理是大多数企业发展的关键,人力资源管理着企业人员分配和工作问题,在热电厂企业发展及企业经营工作中,对人才的应用和开发是企业实现市场化经营并提升经营效益的重要途径。为了推进热电厂企业的可持续发展,探究企业的人力资源流动优化中的常见问题,来寻找优化人力资源流动优化模式的途径,提升企业经济效益。

关键词：企业人力资源流动优化经济效益

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电力企业安全培训管理体系构建与开展策略

中国科技期刊数据库工业A 2022年第7期 141-144页

作者：张宝祥湖北工业大学经济与管理学院湖北武汉430000

员工安全意识水平的高低,直接关系到企业能否持续地进行安全生产。因此,电力公司必须加强安全教育,逐步提高员工的安全意识。但在实施过程中存在着诸多问题,影响着电力企业安全培训与管理水平的提高,因此,企业必须加强安全培训管理体系... 详细信息

员工安全意识水平的高低,直接关系到企业能否持续地进行安全生产。因此,电力公司必须加强安全教育,逐步提高员工的安全意识。但在实施过程中存在着诸多问题,影响着电力企业安全培训与管理水平的提高,因此,企业必须加强安全培训管理体系,并在安全培训工作中建立起一套行之有效的管理制度,以提高员工的安全意识,确保电力企业实现发展目标。

关键词：电力企业安全培训管理体系

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德国统一的前景及其影响

现代国际关系 1990年第2期 3-9,63页

作者：张宝祥

自1989年11月9日“柏林墙”开放以来,两德走向统一的步伐快得惊人。积极主张统一的比德基督教民主联盟在今年3月18日大选中获胜,标志着两德的统一进程已“不可逆转”。当前,两德政府正在催马扬鞭,争取早日实现统一;作为二次大战战胜国... 详细信息

自1989年11月9日“柏林墙”开放以来,两德走向统一的步伐快得惊人。积极主张统一的比德基督教民主联盟在今年3月18日大选中获胜,标志着两德的统一进程已“不可逆转”。当前,两德政府正在催马扬鞭,争取早日实现统一;作为二次大战战胜国的苏、美、英、法从它们的权利和责任以及各自的战略考虑出发,也都卷入了德国统一的进程。

关键词：民主德国联邦德国欧洲共同体苏联民德欧共体东西方关系北大西洋公约组织战胜国柏林墙

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变化中的欧洲格局

现代国际关系 1991年第3期 26-31,64页

作者：张宝祥

自1989年以来,欧洲形势发生了重大的转折性变化:波兰和匈牙利等东欧国家形势发生剧变后纷纷进行西方式改革并疏离苏联,两个德国在不到一年的时间内实现了统一,北约和华约两大军事集团发表了“不再互为敌人”的《联合声明》,欧安会通过... 详细信息

自1989年以来,欧洲形势发生了重大的转折性变化:波兰和匈牙利等东欧国家形势发生剧变后纷纷进行西方式改革并疏离苏联,两个德国在不到一年的时间内实现了统一,北约和华约两大军事集团发表了“不再互为敌人”的《联合声明》,欧安会通过了具有历史意义的《巴黎新欧洲宪章》,经互会和华约组织已分别于今年6月28日和7月1日宣布解散。上述变化,特别是德国统一和华约解体,标志着欧洲在战后形成的均势已经打破,开始进入从旧格局向新格局转换的过渡时期。欧、美、苏为争夺欧洲的主导权展开了激烈的角逐,新的欧洲格局将在斗争中逐渐形成。

关键词：欧安会新欧洲德国苏联欧洲格局欧共体华约格局转换北约东欧国家