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基于改进YOLOv5s的激光软钎焊焊点缺陷检测算法

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激光与光电子学进展 2024年第8期61卷 209-218页

作者：严蓬辉陈绪兵彭伊丽谢发东武汉工程大学机电工程学院湖北武汉430205

针对现有激光软钎焊流水线上焊点缺陷检测设备成本高和传统算法检测速度慢的问题,提出了一种能部署在激光软钎焊设备上的改进YOLOv5s焊点缺陷检测算法。通过引入GhostNetV2卷积方式对骨干网络进行轻量化改进,减少了原网络模型的参数量,... 详细信息

针对现有激光软钎焊流水线上焊点缺陷检测设备成本高和传统算法检测速度慢的问题,提出了一种能部署在激光软钎焊设备上的改进YOLOv5s焊点缺陷检测算法。通过引入GhostNetV2卷积方式对骨干网络进行轻量化改进,减少了原网络模型的参数量,提高了网络模型的检测速度;同时引入全维动态卷积模块,提升了网络模型的特征提取能力,提高了网络模型的检测精度。实验结果表明:对YOLOv5s模型进行改进后,其网络参数量较原模型下降了23.89%;模型在自制的激光软钎焊焊点缺陷数据集和验证集上的均值平均精度达到了95.0%,相比原模型提高了1个百分点;实验平台上检测速度较原模型提高了12.62 frame/s。最后,在激光软钎焊设备上部署了所提算法,设备基本能够检测出相应的焊点缺陷,并且运行速度达到42.2 frame/s,基本达到了激光软钎焊实时焊点缺陷检测的应用需求。

关键词： YOLOv5s 激光软钎焊焊点缺陷检测深度学习轻量化全维动态卷积

催乳素通过酪氨酸激酶2/信号传导及转录激活蛋白5信号通路促进奶牛乳腺上皮细胞乳铁蛋白合成和分泌

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动物营养学报 2024年第3期36卷 1916-1926页

作者：杨跃杰连帅武瑞王建发黑龙江八一农垦大学动物科技学院大庆163319 黑龙江省牛病防制重点实验室大庆163319

本试验旨在研究催乳素(PRL)对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)中酪氨酸激酶2/信号传导及转录激活蛋白5(JAK2/STAT5)信号通路介导的乳铁蛋白(LF)合成和分泌的影响。添加不同浓度的PRL[0(对照)、10、100、1000 ng/mL]处理BMECs 24 h,分析PRL对LF... 详细信息

本试验旨在研究催乳素(PRL)对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)中酪氨酸激酶2/信号传导及转录激活蛋白5(JAK2/STAT5)信号通路介导的乳铁蛋白(LF)合成和分泌的影响。添加不同浓度的PRL[0(对照)、10、100、1000 ng/mL]处理BMECs 24 h,分析PRL对LF含量和LF、催乳素受体(PRLR)以及JAK2/STAT5信号通路基因表达量和相关蛋白表达的影响。为了验证STAT5在PRL促进BMECs LF合成和分泌的关键作用,添加STAT5抑制剂匹莫齐特(Pimozide)[未添加Pimozide(对照)、10μmol/L Pimozide、100 ng/mL PRL、10μmol/L Pimo⁃zide+100 ng/mL PRL]处理BMECs 24 h,测定PRL和Pimozide对LF含量和LF、JAK2/STAT5信号通路基因表达量和相关蛋白表达以及相对荧光强度的影响。结果表明:1)与对照组相比,10、100、1000 ng/mL PRL能够显著或极显著提高BMECs上清液中的LF含量(P<0.05或P<0.01);Pimozide组能够极显著降低BMECs上清液中的LF含量(P<0.01);PRL组能够极显著提高BMECs上清液中的LF含量(P<0.01)。2)与对照组相比,10 ng/mL PRL组LF、PRLR、JAK2及STAT5基因相对表达量显著升高(P<0.05);100 ng/mL PRL组LF、PRLR、JAK2和STAT5基因相对表达量极显著升高(P<0.01);1000 ng/mL PRL组PRLR和STAT5基因相对表达量显著或极显著升高(P<0.05或P<0.01);Pimozide组LF基因相对表达量显著降低(P<0.05);PRL组BMECs中LF基因相对表达量显著升高(P<0.05)。3)100、1000 ng/mL PRL组BMECs中LF蛋白表达量极显著升高(P<0.01);10、100、1000 ng/mL PRL显著或极显著提高BMECs中p⁃JAK2/JAK2和p⁃STAT5/STAT5表达量(P<0.05或P<0.01);Pimozide组和Pimo⁃zide+PRL组极显著降低BMECs中LF蛋白表达量(P<0.01);PRL组极显著升高BMECs中LF蛋白表达量(P<0.01)。4)Pimozide组和Pimozide+PRL组显著或极显著降低BMECs中LF或p⁃STAT5的相对荧光强度(P<0.05或P<0.01);PRL组极显著升高BMECs中LF和p⁃STAT5的相对荧光强度(P<0.01)。综上所述,PRL通过JAK2/STAT5信号通路促进BMECs中LF合成和分泌。

关键词：乳铁蛋白催乳素信号通路基因表达调控

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水稻秸秆碳组份对土壤有机碳激发效应的影响机理

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农业环境科学学报 2024年

作者：乔云发王校益唐煜杰苗淑杰南京信息工程大学生态与应用气象学院

秸秆还田显著影响土壤有机碳激发效应，秸秆不同碳组份对土壤有机碳激发效应影响的方向和强度尚不明确，作用机理仍不清楚。本研究以淮北平原的黄潮土为研究对象，以13C标记的水稻秸秆的水溶性碳、脂溶性碳、残余碳组份和全秸秆碳作为... 详细信息

秸秆还田显著影响土壤有机碳激发效应，秸秆不同碳组份对土壤有机碳激发效应影响的方向和强度尚不明确，作用机理仍不清楚。本研究以淮北平原的黄潮土为研究对象，以13C标记的水稻秸秆的水溶性碳、脂溶性碳、残余碳组份和全秸秆碳作为外源碳，利用微宇宙培养方法，研究秸秆不同碳组份添加对土壤有机碳激发效应的影响及作用机理。结果表明，添加秸秆不同碳组份土壤CO2-C排放累积量中，添加水溶性碳处理土壤CO2-C排放速率最高，为29.60 mg·kg-1·d-1，而添加脂溶碳、残余碳和秸秆碳之间差异不显著。添加水溶性碳和全秸秆两种外源碳为正激发效应，分别为11.16%和13.39%，而添加脂溶碳和残余碳则表现为负激发效应，分别为-17.04%和-3.06%。相关分析表明，土壤酶活性与秸秆碳组份的TN呈显著正相关（r=0.768**），与C/N呈显著负相关关系（r=-0.776**）。正激发效应与秸秆碳组份的TN和土壤酶活性呈显著正相关关系，负激发效应与秸秆碳组份的TC和TN正相关关系，与C/N显著负相关。综上，秸秆碳组份与土壤自身有机碳分解的“共代谢理论”是产生正激发效应的主要作用机理，秸秆碳组份C/N的“化学计量比理论”是产生负激发效应的主要作用机理。

关键词：水稻秸秆碳组份激发效应土壤有机碳土壤酶

基于层一致性平均教师模型的半监督岩石薄片图像分类

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应用科学学报 2024年第1期42卷 27-38页

作者：严子杰王杨陈雁张翀西南石油大学计算机科学学院四川成都610500

传统的岩石薄片图像分类依赖于大量人工标记的图像样本,这种方式受制于标记人员的经验和能力,且无法通过不断增加的未标记岩石薄片图像样本实现分类能力的可扩展式增强。该文提出的在平均教师(mean teacher, MT)模型的基础上,通过在无... 详细信息

传统的岩石薄片图像分类依赖于大量人工标记的图像样本,这种方式受制于标记人员的经验和能力,且无法通过不断增加的未标记岩石薄片图像样本实现分类能力的可扩展式增强。该文提出的在平均教师(mean teacher, MT)模型的基础上,通过在无监督损失中添加层一致性正则化项的方式约束师生模型的层次结构,实现对未标记数据信息的有效利用。消融实验和层一致性平均教师(hierarchy consistency mean teacher, HCMT)模型对比实验结果表明,层一致性正则化方法利用了未标记数据的有效信息,提升了MT模型的分类效果,使得HCMT模型可以在半标记数据集中获得如全标记数据集相似的分类能力。该实验表明,半监督学习模型利用大量未标记岩石薄片图像数据可以提升模型分类的能力。

关键词：半监督学习平均教师模型岩石薄片图像分类层一致性方法

静止型雷暴冲击风作用下列车气动导纳函数试验研究

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土木工程学报 2024年

作者：胡朋张非韩艳王宁宁严乃杰王赛龙长沙理工大学土木工程学院中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所

为研究静止型雷暴冲击风作用下列车的气动导纳函数，利用雷暴冲击风试验装置模拟雷暴冲击风场，基于刚性模型测压试验，并考虑列车模型对周围风场的影响，测试并分析距雷暴冲击风中心不同径向距离的列车抖振力谱、脉动风速谱以及脉动风... 详细信息

为研究静止型雷暴冲击风作用下列车的气动导纳函数，利用雷暴冲击风试验装置模拟雷暴冲击风场，基于刚性模型测压试验，并考虑列车模型对周围风场的影响，测试并分析距雷暴冲击风中心不同径向距离的列车抖振力谱、脉动风速谱以及脉动风速相干函数特性。通过拟合脉动风速相干函数获得考虑顺风向和竖向脉动风速展向相关性的传递函数，识别出考虑脉动风速展向相关性的列车气动导纳函数，并与未考虑脉动风速展向相关性的气动导纳函数进行对比。研究结果表明，当径向距离较小时，如r/Dj= 0.5时，列车抖振力谱的能量主要集中在极值频率附近的窄带范围内；随着径向距离的增大，列车抖振力谱极值频率附近的能量逐渐向低频部分转移，同时，脉动风速谱的低频部分能量分布逐渐变均匀，而高频部分逐渐符合“-5/3”定律。当列车模型放入风场后，不同测点位置处的顺风向和竖向脉动风速谱的幅值随径向距离而变化，但距列车模型中心2B处的顺风向和竖向脉动风速谱的变化趋势与空风场的较接近。不同径向距离时，脉动风速相干函数都存在峰值，列车的侧向力和升力气动导纳函数在低频部分均趋近于一个常数；当径向距离r/Dj= 1时，侧向力和升力气动导纳函数的幅值最大，而其他径向距离的侧向力和升力气动导纳函数幅值均基本相同。考虑传递函数后，识别出来的气动导纳函数幅值显著增大，同时高频部分的气动导纳函数幅值随着频率的增加其变化趋势也不同。采用频响函数拟合列车的气动导纳函数时，气动导纳函数低频部分的幅值由系数k决定，同时径向距离越大，拟合参数a、b和k值均越大。

关键词：静止型雷暴冲击风高速列车气动导纳函数展向相关性试验研究

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基于长时跟踪的滑雪教学姿态辅助矫正方法

计算机工程 2024年第7期50卷 79-86页

作者：张朋严盼盼乔凤杰清华大学体育部北京100084

在滑雪教学过程中,由于学员的迅速移动和姿态的大幅变化,导致以短时智能图像变化特征为主的姿态跟踪算法失效或不稳定,特别是在雪地条件恶劣或光线不足等复杂环境下,跟踪效果会受到较大的影响。为此,提出基于长时跟踪的滑雪教学姿态辅... 详细信息

在滑雪教学过程中,由于学员的迅速移动和姿态的大幅变化,导致以短时智能图像变化特征为主的姿态跟踪算法失效或不稳定,特别是在雪地条件恶劣或光线不足等复杂环境下,跟踪效果会受到较大的影响。为此,提出基于长时跟踪的滑雪教学姿态辅助矫正方法。使用递归最小二乘法(RLS)分类器训练得到学员姿态位置核相关滤波器(KCF)。计算最大的KCF响应值,精确检测学员的姿态位置。如果KCF结果低于经验阈值,表明目标丢失,启动再检测模块。利用光流法在前一帧学员姿态位置附近寻找当前帧中的姿态位置,以获取一个大致位置。在此位置重新应用跟踪器,获得精确的学员姿态位置,实现长时跟踪。依据得到的姿态位置数据,构建滑雪学员姿态误差补偿模型,提取学员身体的运动参数和姿态误差。通过计算身体运动参数,并结合KCF构建滑雪学员身体姿态辅助矫正模型,从而完成滑雪教学的姿态辅助矫正。实验结果表明,该方法在长时跟踪中展现出高度的有效性、可靠性和稳定性,其平均PCK指标达到92.3%,同时在目标跟踪效率上,参数量和计算量分别为30.24 MB和9.26 GFLOPs,速度达到142帧/s,实现了高效实时的跟踪,验证了该方法在滑雪教学姿态辅助矫正中的可行性。

关键词：长时跟踪滑雪教学姿态辅助矫正相关滤波器误差补偿运动参数

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高效海水淡化的太阳能界面蒸发器研究进展

太阳能学报 2024年第3期45卷 591-602页

作者：刘强肖维新罗渊廖斌严开祺张敬杰中国科学院理化技术研究所航天低温推进剂技术国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

综述基于光热转换原理的界面蒸发器(SDIE)的最新进展,从性能评估指标和材料设计思路的角度出发,分别介绍光热转换材料、基体和水输送通道及其应用于海水淡化的耐盐设计,并简单介绍SDIE的其他应用领域,最后展望其在海水淡化领域待解决的... 详细信息

综述基于光热转换原理的界面蒸发器(SDIE)的最新进展,从性能评估指标和材料设计思路的角度出发,分别介绍光热转换材料、基体和水输送通道及其应用于海水淡化的耐盐设计,并简单介绍SDIE的其他应用领域,最后展望其在海水淡化领域待解决的问题和未来研究方向。

关键词：太阳能蒸发海水淡化光热转换

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高产那西肽活跃链霉菌的高通量选育

食品与发酵工业 2021年第7期47卷 8-13页

作者：张小朋陈贵才严发杰郭李坤曾伟主周景文甘肃汇能生物工程有限公司甘肃武威733000 浙江汇能生物股份有限公司浙江海宁314422 生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122

为提高活跃链霉菌(Streptomyces actuosus)发酵生产那西肽的强度,对1株已应用于工业化生产那西肽的菌株11-27进行了恒温常压等离子体诱变(atmospheric and room temperature plasma,ARTP),并对最终获得的高产突变菌株进行了工业化生产... 详细信息

为提高活跃链霉菌(Streptomyces actuosus)发酵生产那西肽的强度,对1株已应用于工业化生产那西肽的菌株11-27进行了恒温常压等离子体诱变(atmospheric and room temperature plasma,ARTP),并对最终获得的高产突变菌株进行了工业化生产应用。首先,根据那西肽的分子特征,建立了以FeCl_(3)为络合显色剂的多孔板高通量筛选方法。应用ARTP诱变方法对菌株11-27进行诱变处理,最终获得了1株高产突变菌株22-3B6,其那西肽的效价相对出发菌株11-27提高了13.7%。对高产菌株进行遗传稳定性分析后,在50 m^(3)工业生产罐上对最优菌株进行了16个批次的发酵验证,结果表明诱变菌株22-3B6生产那西肽的平均效价较对照菌株提高了10.1%。该文所建立的高通量筛选方法能简单、快速地获得高产突变菌株,从而有效地降低了那西肽的工业化生产成本。

关键词：那西肽活跃链霉菌高通量筛选常压室温等离子体诱变

高效稳定的Cr^(3+)离子激活石榴石型宽带近红外荧光粉的发光特性及应用研究

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发光学报 2024年第4期45卷 591-602页

作者：卜庆州汪永杰李东朔严应菊常瑛相国涛周贤菊重庆邮电大学理学院重庆400065

近红外荧光粉转换型发光二极管(NIR pc-LEDs)作为一种紧凑型光源,在近红外光谱技术领域具有广泛的应用前景。然而,开发高效稳定的近红外荧光粉一直面临巨大挑战。本研究报道了一种高效且热稳定优异的Cr^(3+)离子激活Gd_(3)Ga_(5)O_(12)(... 详细信息

近红外荧光粉转换型发光二极管(NIR pc-LEDs)作为一种紧凑型光源,在近红外光谱技术领域具有广泛的应用前景。然而,开发高效稳定的近红外荧光粉一直面临巨大挑战。本研究报道了一种高效且热稳定优异的Cr^(3+)离子激活Gd_(3)Ga_(5)O_(12)(GGG∶Cr)石榴石近红外荧光粉。在450 nm蓝光激发下,其近红外发射覆盖620~1100 nm范围,最高峰位于740 nm,半高宽为97 nm,内量子效率达54.6%。同时,该荧光粉表现出优异的热稳定性,即在425 K温度时,其近红外发射光谱积分强度为室温的106%(106%@425 K),呈负热猝灭特性。此外,通过Nd^(3+)-Yb^(3+)稀土离子共掺策略,成功实现了材料近红外发射谱带的有效拓宽和热稳定性增强(115%@425 K)。最后,将目标材料与蓝光芯片结合,封装成近红外LED器件,在320 mA电流驱动下,近红外最大输出功率可达55.5 mW,光电转换效率约为6%。以上结果表明,GGG∶Cr,Nd,Yb石榴石荧光粉是一种潜在的高功率近红外LED光源用近红外发光材料。

关键词：铬宽带近红外石榴石结构热稳定性近红外LED

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