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基于Adams的多输出头操作臂耦合工作台系统运动学仿真分析

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武汉大学学报（工学版） 2024年第7期57卷 979-987页

作者：胡喜雷张长青于航杨光中国林业科学研究院林业新技术研究所北京100091 国家林业和草原局北京林业机械研究所北京100029

为设计能够和木工数控加工中心操作臂进行耦合运动的工作台,在木工数控加工中心工作台上实现木工件的装夹以及数控加工,结合现有木工数控加工中心操作臂的结构参数以及大型柱状和面板状木构件开放式加工的实际要求,通过SOLIDWORKS三维... 详细信息

为设计能够和木工数控加工中心操作臂进行耦合运动的工作台,在木工数控加工中心工作台上实现木工件的装夹以及数控加工,结合现有木工数控加工中心操作臂的结构参数以及大型柱状和面板状木构件开放式加工的实际要求,通过SOLIDWORKS三维设计软件对木工数控加工中心工作台进行了结构设计,根据实际木工件的尺寸、重量和运动要求对驱动电机进行选型,根据改进D-H(Denavit-Hertenberg)法将木工数控加工中心工作台和操作臂运动学模型简化为2个运动学支链,对其进行运动学分析并基于解析法求出运动学逆解,通过SOLIDWORKS和Adams建立联合虚拟仿真模型对木工数控加工中心工作台和操作臂进行仿真分析,最终设计了能够沿X和Y方向移动的工作台以及绕A轴转动的悬臂梁式工件装夹平台,研制了弧形导轨滑动组件以抵消悬臂梁的挠性变形。SOLIDWORKS仿真结果表明,木工数控加工中心工作台可以按照预定设计方案进行运动,和机械臂联动实现对木工件的加工。通过Adams虚拟仿真得到各部件位移、速度和加速度的运动曲线,结果表明,工作台的速度在0~0.6 m/s之间,角速度在0~1.7977 rad/s之间,加速度和角加速度的最大值分别为0.83 m/s 2和1.5708 rad/s 2,且连续无突变。仿真结果表明,电机选型合理,能够满足转速和转矩要求,木工数控加工中心工作台能够和操作臂耦合运动进而实现对木工件加工。

关键词：工作台设计运动学分析 Adams仿真电机选型

基于真实退化估计与高频引导的内窥镜图像超分辨率重建

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自动化学报 2024年第2期50卷 334-347页

作者：李嫣任文琦张长青张金刚聂云峰中国科学院信息工程研究所北京100093 中国科学院大学网络空间安全学院北京100190 中国科学院大学未来技术学院北京100039 中山大学网络空间安全学院深圳518107 天津大学智能与计算学部天津300350 布鲁塞尔自由大学应用物理与光子学系比利时布鲁塞尔1050

内窥镜是诊断人体器官疾病的重要医疗设备,然而受人体内腔环境影响,内窥镜图像分辨率一般较低,需对其进行超分辨处理.目前多数基于深度学习的超分辨算法直接使用双三次插值下采样从高质量图像中获取低分辨率(Low-resolution, LR)图像以... 详细信息

内窥镜是诊断人体器官疾病的重要医疗设备,然而受人体内腔环境影响,内窥镜图像分辨率一般较低,需对其进行超分辨处理.目前多数基于深度学习的超分辨算法直接使用双三次插值下采样从高质量图像中获取低分辨率(Low-resolution, LR)图像以进行配对训练,此种方式会导致纹理细节丢失,不适用于医学图像.为解决该问题,针对医学内窥镜图像开发了一种新颖的退化框架,首先从真实低质量内窥镜图像中提取丰富多样的真实模糊核与噪声模式,之后提出一种退化注入算法,利用提取的真实模糊核与噪声将高分辨率(High-resolution, HR)内窥镜图像退化为符合真实域的低分辨率图像.同时,提出一种高频引导的残差密集超分辨网络,采用基于双频率信息交互的频率分离策略,并设计多层级融合机制,将提取的多级高频信息逐层嵌入残差密集模块的多层特征,以充分恢复内窥镜图像的高频细节和低频内容.在合成与真实数据集上的大量实验表明,我们的方法优于对比方法,具有更好的主客观质量评价.

关键词：内窥镜图像超分辨率退化估计高频引导卷积神经网络

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基于正态逆伽马分布的多尺度融合人群计数算法

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计算机应用 2024年第7期44卷 2243-2249页

作者：李伟张晓蓉陈鹏李清张长青中国电子科技集团公司第二十八研究所南京210007 天津大学智能与计算学部天津300354

针对人群分析任务中往往存在的因监控与人群距离不同而导致的尺度变化大的问题,提出一种基于正态逆伽马分布的多尺度融合人群计数算法MSF(Multi-Scale Fusion crowd counting)。首先,使用传统骨架提取公共特征,通过多尺度信息提取模块... 详细信息

针对人群分析任务中往往存在的因监控与人群距离不同而导致的尺度变化大的问题,提出一种基于正态逆伽马分布的多尺度融合人群计数算法MSF(Multi-Scale Fusion crowd counting)。首先,使用传统骨架提取公共特征,通过多尺度信息提取模块获得图像中不同尺度的行人信息;其次,每个尺度的网络各自包含一个人群密度估计模块和一个用于评估每个尺度预测结果可信度的不确定估计模块;最后,多尺度预测融合模块依据可信度对多尺度预测结果进行动态融合,以获得更准确的密度回归结果。实验结果表明,现有算法密集场景识别网络(CSRNet)在通过多尺度可信融合扩展后,在UCF-QNRF数据集上人群计数的平均绝对误差(MAE)和均方误差(MSE)分别减小了4.43%和1.37%,验证了MSF算法的合理性和有效性。此外,与现有算法不同,MSF算法不仅可以预测人群密度,还可以在部署阶段提供预测的可信程度,从而使算法在实际应用中能及时预警模型预测不准确的区域,降低后续分析任务出现错误预判的风险。

关键词：人群计数多尺度可信融合人群密度估计不确定性

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云南金沙厂铅锌矿床地球化学特征及其指示意义

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地球学报 2024年第4期45卷 530-546页

作者：刘聿栋昂文安鹏李杨林孔志岗张长青李芬王昱昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 楚雄欣源水利电力勘察设计有限责任公司云南楚雄675000

位于扬子地块西南缘的“川滇黔铅锌矿集区”是我国西南大面积低温成矿域的重要组成部分,金沙厂铅锌矿床是其中典型矿床之一,前人针对金沙厂矿床的成矿物质来源和成矿流体特征开展了大量研究,但围岩对成矿的贡献和矿床成因仍不明确。针... 详细信息

位于扬子地块西南缘的“川滇黔铅锌矿集区”是我国西南大面积低温成矿域的重要组成部分,金沙厂铅锌矿床是其中典型矿床之一,前人针对金沙厂矿床的成矿物质来源和成矿流体特征开展了大量研究,但围岩对成矿的贡献和矿床成因仍不明确。针对这一问题,本文系统分析了金沙厂闪锌矿及围岩的微量元素组成,结合围岩和萤石的稀土元素特征,探讨了围岩对成矿的贡献,厘定了矿床成因。研究表明,闪锌矿以富集Cd、Ge、Cu、Ga,贫Fe、Mn、In、Co、Ni为特征,这些元素多以类质同象的形式赋存在闪锌矿中,个别元素如Cu、Ge等含量变化范围较大,可能与低温流体有关。矿床中闪锌矿存在多种颜色的原因可能是Cu、Ge等多种元素共同作用的结果。近矿端的围岩明显富集Zn、Pb、As、Cd等元素,而闪锌矿中同样富集这些元素,说明围岩为成矿提供了部分金属元素。萤石继承了围岩的Eu、Ce负异常,并受到了具有较高Ce负异常的成矿流体影响。萤石较围岩具有较高的Y/Ho比值,说明萤石中的部分Y来源于围岩,从而导致萤石具有较高的Y/Ho值。总体上,该矿床中闪锌矿微量元素组成与MVT矿床基本一致,明显有别于喷流沉积型、岩浆热液型和远端夕卡岩型矿床,其成矿温度属于低温范围,结合其矿床地质地球化学特征,本文认为金沙厂铅锌矿床属于MVT铅锌矿床。

关键词：金沙厂铅锌矿床闪锌矿围岩微量元素和稀土元素矿床成因

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加强科普宣传与教育以提升股骨头坏死早期诊治水平

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骨科临床与研究杂志 2024年第2期9卷 65-67页

作者：张长青冯勇上海交通大学医学院附属第六人民医院骨科 200233

股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)是由不同原因诱发的、发病机制尚不清楚的、进展性、破坏性的髋部疾病。根据诱发因素可简单分为创伤性与非创伤性2大类;后者又包括激素性、酒精性、特发性等。ONFH发病率高、致残率... 详细信息

股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)是由不同原因诱发的、发病机制尚不清楚的、进展性、破坏性的髋部疾病。根据诱发因素可简单分为创伤性与非创伤性2大类;后者又包括激素性、酒精性、特发性等。ONFH发病率高、致残率高,主要累及中青年,严重影响患者的生活质量,带来了沉重的经济负担和社会问题。

关键词：股骨头坏死非创伤性早期诊治激素性髋部疾病 ONFH 发病机制进展性

基于改进U-Net网络的花岗伟晶岩信息提取方法

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自然资源遥感 2024年第2期36卷 89-96页

作者：李婉悦娄德波王成辉刘欢张长青范莹琳杜晓川中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国煤炭地质总局勘查研究总院北京100039

利用遥感手段进行花岗伟晶岩型锂矿的识别是锂矿找矿勘查中的重要方法之一。为提高深度学习语义分割方法在花岗伟晶岩这一特殊场景中的信息提取精度,文章对经典U-Net网络进行了改进。在编码部分卷积单元层中加入批量归一化模块,使用ReLU... 详细信息

利用遥感手段进行花岗伟晶岩型锂矿的识别是锂矿找矿勘查中的重要方法之一。为提高深度学习语义分割方法在花岗伟晶岩这一特殊场景中的信息提取精度,文章对经典U-Net网络进行了改进。在编码部分卷积单元层中加入批量归一化模块,使用ReLU6激活函数代替ReLU激活函数,同时构建复合损失函数,以提高运算效率,减少训练过程中的精度损失。使用国产GF-2花岗伟晶岩型锂矿影像制作数据集进行实验,结果表明,改进U-Net模型对GF-2影像研究区内花岗伟晶岩信息的识别效果较好,相比原始U-Net网络、基于VGG主干网络的U-Net模型、基于MobileNetV3主干网络的U-Net模型以及传统随机森林模型,平均交并比分别提高了14.69,0.95,5.08和35.34百分点,F 1-score分别提高了18.38,1.02,5.7和54.59百分点,实现了低植被覆盖区域遥感影像中含矿花岗伟晶岩信息的高精度自动化提取。

关键词：深度学习花岗伟晶岩 U-Net GF-2

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菌根真菌修复重金属污染土壤研究进展

农业生物技术学报 2024年第7期32卷 1681-1692页

作者：杜运付伍金花高海健李广平张长青南京林业大学林草学院、水土保持学院南方现代林业协同创新中心金陵科技学院园艺园林学院

重金属污染由于其难降解性和积累性，已经成为土壤环境问题中的一大难点。菌根真菌能够与寄主植物形成互惠共生的关系，从而提高植物的重金属抗性，有利于加速污染地的植被覆盖，并能固持重金属，实现污染土壤再利用。真菌对寄主植物重... 详细信息

重金属污染由于其难降解性和积累性，已经成为土壤环境问题中的一大难点。菌根真菌能够与寄主植物形成互惠共生的关系，从而提高植物的重金属抗性，有利于加速污染地的植被覆盖，并能固持重金属，实现污染土壤再利用。真菌对寄主植物重金属的解毒机制主要包括结构固定、营养稀释、基因调控、螯合与辅助螯合、抗氧化等。为系统了解不同菌根真菌(内生菌根真菌,外生菌根真菌)对重金属胁迫下寄主的作用，本文综述了不同类型的菌根真菌对土壤重金属污染的修复作用并系统介绍了其作用机制，讨论了未来的研究方向。本综述为菌根真菌在修复重金属污染土壤中的应用提供理论参考。

关键词：菌根真菌土壤微生物重金属修复技术

基于YOLOv5模型的高架草莓采摘机器人系统设计

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衡水学院学报 2024年第4期26卷 13-18页

作者：龚书娟谢盛旺张长青衡水学院电子信息工程学院河北衡水053000 衡水学院机电研究所

为解决草莓采摘设备价格昂贵且采摘效率低等问题,基于YOLOv5模型的目标检测算法,设计了一款高架草莓采摘机器人。该草莓采摘机器人采用单目摄像头和激光测距相结合的识别模式,对草莓进行识别与定位,然后使用双机械臂同时完成草莓采摘动... 详细信息

为解决草莓采摘设备价格昂贵且采摘效率低等问题,基于YOLOv5模型的目标检测算法,设计了一款高架草莓采摘机器人。该草莓采摘机器人采用单目摄像头和激光测距相结合的识别模式,对草莓进行识别与定位,然后使用双机械臂同时完成草莓采摘动作,再将草莓通过收集缓冲装置送入收集盒。采用双机械臂和缓冲装置的设计,在保证草莓果实完整性的同时提高了草莓的采摘效率。该机器人进行了多次采摘实验,实验结果表明:该草莓采摘机器人可实现对草莓的精准识别与定位,且对成熟草莓的识别率达到95%,满足采摘要求。

关键词： YOLOv5模型高架草莓采摘机器人收集缓冲装置收集盒

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公路隧道施工监测、检测新技术应用分析

中国高新科技 2024年第13期 115-117页

作者：汪海锋张长青马壮宁夏回族自治区道路运输事务中心宁夏银川750004

随着科技的不断进步,公路隧道施工监测与检测技术也在持续发展。近年来,一系列新兴技术的涌现为公路隧道施工监测和检测提供了新的手段和方法。其中,包括但不限于光纤传感技术、无线传感网络、三维激光扫描、机器学习与数据分析等,以上... 详细信息

随着科技的不断进步,公路隧道施工监测与检测技术也在持续发展。近年来,一系列新兴技术的涌现为公路隧道施工监测和检测提供了新的手段和方法。其中,包括但不限于光纤传感技术、无线传感网络、三维激光扫描、机器学习与数据分析等,以上新技术以其高效、精确和实时的特性,正逐步改变传统监测方法面临的局限。本文将探讨以上新技术在公路隧道施工监测与检测中的应用情况,以推动公路隧道施工监测与检测技术的发展,确保隧道工程的安全、高效与经济。

关键词：公路隧道施工监测检测新技术应用分析