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基于SfM与Instant-NGP的田间大豆植株三维重建方法

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农业工程学报 2025年

作者：曹鑫秦绪佳徐晓刚浙江工业大学计算机科学与技术学院之江实验室浙江工商大学计算机科学与技术学院

针对以往田间环境下大豆植株三维重建过程中存在的数据采集设备成本较高、重建阶段耗时较长等问题，该研究提出一种基于运动检测自适应抽帧、运动恢复结构（structure from motion,SfM）与即时神经图形原语（instant neural graphics pr... 详细信息

针对以往田间环境下大豆植株三维重建过程中存在的数据采集设备成本较高、重建阶段耗时较长等问题，该研究提出一种基于运动检测自适应抽帧、运动恢复结构（structure from motion,SfM）与即时神经图形原语（instant neural graphics primitives,Instant-NGP）的田间大豆植株三维重建方法 SfM-INGP。该方法旨在提供一套低成本、高效率且高质量的田间大豆植株三维重建方案。首先，在田间环境下利用消费级智能手机环绕拍摄大豆植株全景视频，并基于运动检测的自适应速率抽帧方式获取大豆植株多视角图像序列，以减少冗余数据并提升计算效率；其次，利用SfM算法从多视角图像中恢复相机位姿，生成稀疏点云，为后续重建提供位姿信息；最后，通过Instant-NGP算法对含有位姿信息的大豆植株图像进行多分辨率哈希编码，将其输入小型多层感知机进行训练，以完成高效的三维重建。试验结果表明，在重建效率方面，与多视图立体视觉（motion-multi view stereo,MVS）和神经辐射场（neural radiance fields, NeRF）方法相比，SfM-INGP的平均重建时间为2.82 min，分别大幅缩短90.7%和99.4%；在重建质量方面，SfM-INGP的平均峰值信噪比为24.47 dB，较MVS和NeRF分别有效提高15.4%和9.3%；在重建精度方面，SfM-INGP的均方误差为0.15，显著低于MVS的0.46和NeRF的0.37；在计算资源消耗方面，SfM-INGP的平均显存消耗为6.57 GB，虽略高于MVS的5.73 GB，但远低于NeRF的14.81 GB，展现了SfM-INGP方法在重建效率、质量、精度与计算资源消耗之间的良好平衡。该研究提出的方法在实际农业田间环境下通过低成本的数据采集设备，实现了高效率且高质量的田间大豆植株三维重建，为大豆信息化育种平台建设提供了重要的技术支持和数据基础，在其他田间作物的三维重建中具有广泛应用潜力，为未来大规模农业信息化建设提供可行性方案。

关键词：图像处理三维重建大豆 Instant-NGP SfM 神经辐射场

基于卷积神经网络的桥梁裂缝两阶段识别算法研究

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工程力学 2025年

作者：冯昊龙刘宇飞刘晓刚刘诚清华大学土木工程系北京科技大学土木与资源工程学院土木工程系中路高科交通检测检验认证有限公司

为解决桥梁裂缝智能识别场景下桥梁表面图像条件复杂、对智能识别算法的识别效果产生严重干扰的问题，提出了“分类筛选-裂缝识别”的两阶段桥梁裂缝识别算法。根据桥检实拍图像的图像特征调整MobilenetV3的网络结构，构建桥梁表面图像... 详细信息

为解决桥梁裂缝智能识别场景下桥梁表面图像条件复杂、对智能识别算法的识别效果产生严重干扰的问题，提出了“分类筛选-裂缝识别”的两阶段桥梁裂缝识别算法。根据桥检实拍图像的图像特征调整MobilenetV3的网络结构，构建桥梁表面图像的筛选分类模型，实现对背景图像、干扰图像及低质量图像的自动筛除；通过迁移学习方法训练框-网格融合式裂缝识别模型，实现裂缝识别与定位，为进一步的裂缝精细分割、裂缝测量提供条件。算法开发过程中构建了包含5000张图像的图像分类数据集、包含6400张图像的裂缝识别数据集；最终得到的图像分类最高准确率为97.9%，裂缝网格识别最高准确率为65.6%。结果表明：基于本文提出的桥梁裂缝智能检测方法可实现桥梁裂缝的高效率、自动化检测，算法具有较强的抗干扰能力。

关键词：桥梁与隧道工程裂缝识别算法算法研究深度学习两阶段识别算法卷积神经网络

卟啉改性D-A型共轭高分子的合成及光电性能

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功能高分子学报 2025年

作者：孙赛况挺蒋建忠高凯张斌李真董文芊中石化(上海)石油化工研究院有限公司华东理工大学化学与分子工程学院教育部结构可控先进功能材料及其制备重点实验室

随着智能化时代的到来，信息量激增，人们对更大容量、稳定性强、功能全的存储设备需求增加。在众多材料中，有机高分子材料因其可调节的电学性能而受到关注。本文通过Knoevenagel缩合合成了含卟啉的D-A型共轭高分子PCN-ZnPor(对苯二甲... 详细信息

随着智能化时代的到来，信息量激增，人们对更大容量、稳定性强、功能全的存储设备需求增加。在众多材料中，有机高分子材料因其可调节的电学性能而受到关注。本文通过Knoevenagel缩合合成了含卟啉的D-A型共轭高分子PCN-ZnPor(对苯二甲腈-锌卟啉)，该材料具有良好的热稳定性且可溶于极性溶剂。以此高分子为活性层制备的Al/PCN-ZnPor/ITO器件展现出非易失性可擦写阻变存储性能，开启电压为-3.04V，电流开关比为7×10～3，且稳定性较好。研究表明，含卟啉的高分子材料在高密度存储领域具有巨大潜力。

关键词：有机高分子 D-A型卟啉非易失性存储器件

基于多源遥感NDVI时序曲线特征的田区尺度冬小麦物候期提取

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农业工程学报 2025年

作者：张晓春况梦柯史良胜钟立傲易鸣武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室

冬小麦是中国北方地区主要的粮食作物。物候是随季节变化的特定生命周期事件，准确获取区域冬小麦物候期对指导粮食作物生产具有重要意义。传统的物候期监测方法主要基于野外实地观测，在时间和空间范围上存在局限性。遥感技术的发展使... 详细信息

冬小麦是中国北方地区主要的粮食作物。物候是随季节变化的特定生命周期事件，准确获取区域冬小麦物候期对指导粮食作物生产具有重要意义。传统的物候期监测方法主要基于野外实地观测，在时间和空间范围上存在局限性。遥感技术的发展使得长时间、大范围的冬小麦物候监测成为可能。目前遥感物候监测结果是以像元为单位空间分辨率较低的栅格影像，而以田区地块为单元的物候期图更符合实际作物生长状况。该研究为了提高物候期分布图的空间分辨率和精度，并获取田区尺度冬小麦物候期图，首先基于多源高时空分辨率遥感数据建立时间上非均匀的NDVI影像数据集，然后基于插值法获取均匀的每日NDVI数据集，并通过SG滤波重构获取能够反映冬小麦真实生长状态的NDVI时序曲线。最后基于冬小麦NDVI时序曲线特征与物候特征对应关系，采用极值法和动态阈值法提取了生长季开始期（播种）、峰值期（抽穗）、成熟期和结束期4种物候期的栅格影像，并将像元尺度的物候期结果转为田区尺度。结果显示：2017—2018年度冬小麦播种期晚于其他5年；2019—2020年度和2020—2021年度抽穗期明显早于其他4年；2019—2020年度冬小麦成熟时间早于其他5年，同时该年度生长季结束期也早于其他5年。通过验证对比发现遥感物候期结果与田间数据和其他物候研究结果一致，满足物候期县域田区尺度提取的需求。并且进一步讨论冬小麦遥感抽穗期结果与气候变化响应，发现抽穗期与当年气温、降水量和日照时数关系密切。研究综合运用高分一号、环境二号、Landsat-8和哨兵二号多源光学遥感影像，准确提取了6年冬小麦田区尺度物候期的空间分布图，为监测冬小麦生长发育状态提供科学依据。

关键词：归一化植被指数遥感物候期冬小麦多源遥感影像田区尺度

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落叶木莲群落幼苗幼树种内和种间竞争研究

西北植物学报 2025年

作者：况小宝李婷林国江张称称徐佳文杨清培江西省林业科学院江西井冈山竹林生态系统国家定位观测研究站福建林业职业技术学院江西农业大学林学院

【目的】探究落叶木莲幼苗幼树的种内和种间竞争关系,为该濒危植物的针对性保护提供科学依据。【方法】对江西省玉京山落叶木莲群落更新层进行调查,结合Hegyi单木竞争模型量化了186株落叶木莲幼苗幼树的种内和种间竞争强度。【结果】落... 详细信息

【目的】探究落叶木莲幼苗幼树的种内和种间竞争关系,为该濒危植物的针对性保护提供科学依据。【方法】对江西省玉京山落叶木莲群落更新层进行调查,结合Hegyi单木竞争模型量化了186株落叶木莲幼苗幼树的种内和种间竞争强度。【结果】落叶木莲幼苗幼树受到的竞争压力以种间竞争为主,种间竞争指数为1 390.66,占总竞争指数的61.55%;落叶木莲幼苗幼树所受种内、种间和总竞争指数与胸径的关系均符合指数函数,证明其所受的3种竞争强度均随胸径的增加而变小。此外,落叶木莲幼苗幼树所受竞争强度在胸径小于2.80 cm的表现为种间高于种内,随后呈相反趋势。【结论】在生长进程中,落叶木莲幼苗幼树的竞争压力整体以种间竞争为主,种内和种间竞争会逐渐减弱,且种内竞争占总竞争强度的比重会逐渐升高。针对落叶木莲的保护,应在群落更新层中适当移除竞争力较强的非濒危树种,以缓解竞争压力。

关键词：生物多样性极小种群物种更新竞争模型阳性树种

盾构掘进引起的古建筑变形预测及其控制技术研究

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浙江工业大学学报 2025年第1期 31-39页

作者：张亚鹏谢况琴吴坚钟可周雪涛袁宗浩中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江华东工程建设管理有限公司绿色矿山技术与智能装备浙江省工程研究中心浙江工业大学土木工程学院

大直径盾构隧道在掘进施工过程中可能会引起土体损失且对邻近古建筑产生不利影响。由于古建筑自身的脆弱性和不可恢复性，其对周围环境的改变非常敏感，因此有必要针对盾构隧道施工期间邻近古建筑的变形特性和控制措施展开研究。基于之... 详细信息

大直径盾构隧道在掘进施工过程中可能会引起土体损失且对邻近古建筑产生不利影响。由于古建筑自身的脆弱性和不可恢复性，其对周围环境的改变非常敏感，因此有必要针对盾构隧道施工期间邻近古建筑的变形特性和控制措施展开研究。基于之江路输水管廊工程，建立了隧道-土体-地基-塔数值模型，开展了盾构施工引起的邻近六和塔变形及其控制技术研究。研究结果表明：随着与盾构隧道距离的减小，地表监测点沉降增大；推力大小的改变对塔身倾斜率和塔基沉降均有影响，土体损失率增大对塔身倾斜率的增大影响显著；布置PVC排桩能有效控制地表沉降；桩长、桩径与桩间距的参数分析表明，桩间距减小对地表沉降和六和塔变形控制最为有效。

关键词：盾构隧道变形沉降 PVC排桩

来源：博看期刊

基于动态图卷积网络的电梯乘客异常行为数据增强方法

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计算机应用 2025年

作者：况世雄姚俊波陆佳炜王琪冰肖刚中国计量大学机电工程学院

目前，因缺乏足够多样化的异常行为数据，电梯乘客异常行为的识别方法存在准确率不高和泛化性能较差的问题。为解决这个问题，提出一种基于动态图卷积网络的行为数据增强框架(DGCN-BA)。首先，构建一种动态图卷积网络，用于捕捉电梯乘... 详细信息

目前，因缺乏足够多样化的异常行为数据，电梯乘客异常行为的识别方法存在准确率不高和泛化性能较差的问题。为解决这个问题，提出一种基于动态图卷积网络的行为数据增强框架(DGCN-BA)。首先，构建一种动态图卷积网络，用于捕捉电梯乘客行为中不同人体关节之间的空间关系和运动关联性。首先，通过利用这些特征进行姿势增强，获取更丰富和合理的姿势序列。其次，利用姿势序列在虚拟电梯场景中构建人物动作，生成大量的电梯乘客异常行为视频数据。最后，为验证DGCNBA的有效性，分别在公开数据集Human3.6M、3DHP、MuPoTS-3D和自建数据集上进行验证。实验结果表明，相较于其他的数据增强方法（如JMDA(Joint Mixing Data Augmentation)、DDPMs(Denoising Diffusion Probabilistic Models)）,DGCN-BA在Human3.6M数据集上的平均MPJPE分别降低了2.9mm和1.5mm，能够更有效地进行姿势估计任务，生成合理多样的异常行为数据，并且明显改善了基于视频的电梯乘客异常行为识别效果。

关键词：图卷积网络数据增强行为识别姿势估计电梯乘客

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高炉渣量计算模型及其影响因素分析

江西冶金 2025年

作者：刘力永郑晓刚江苏省镔鑫钢铁集团有限公司

在高炉冶炼过程中，渣量是影响生产效率、燃料消耗、炉内透气性及脱硫排碱效果的关键因素。准确预测渣量对优化高炉操作、提升冶炼效率和产品质量具有重要意义。本研究基于实际生产数据，提出了一种高效、简便的渣量快速估算方法，并系... 详细信息

在高炉冶炼过程中，渣量是影响生产效率、燃料消耗、炉内透气性及脱硫排碱效果的关键因素。准确预测渣量对优化高炉操作、提升冶炼效率和产品质量具有重要意义。本研究基于实际生产数据，提出了一种高效、简便的渣量快速估算方法，并系统探讨了各因素对渣比的影响。结果表明，矿石铁品位是决定渣比的主要因素，当铁品位为57.50%时，铁品位每提高1.00%，单位铁水产生的渣量减少29.98 kg，且随着铁品位进一步提高，其边际影响逐渐减弱。相比之下，煤比和焦比对渣量的影响较小。通过与其他常用计算模型结果对比，验证了所提方法的准确性与可靠性，误差控制在合理范围内（小于1.00%）。该方法具有较高的实用性，可为炼铁生产实践提供快速、准确的渣量评估方法。

关键词：高炉渣量铁矿品位焦比

高产热花岗岩与锂成矿作用：以赣西地区宜丰-奉新巨型锂矿田为例

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地球科学 2025年

作者：吴俊华龚敏李国猛吴赞华季浩周建廷况二龙李艳军江西省找矿突破勘查技术中心江西省地质局江西省地质局第一地质大队中国地质大学(武汉)资源学院

花岗岩型锂矿床成矿岩体通常具有较高的放射性产热率。但高产热花岗岩与锂成矿之间的联系尚不清楚。本文选取赣西地区新探明的宜丰-奉新巨型花岗岩型锂矿田为主要研究对象，对不同花岗岩开展了系统的岩石学和主微量地球化学研究。结果... 详细信息

花岗岩型锂矿床成矿岩体通常具有较高的放射性产热率。但高产热花岗岩与锂成矿之间的联系尚不清楚。本文选取赣西地区新探明的宜丰-奉新巨型花岗岩型锂矿田为主要研究对象，对不同花岗岩开展了系统的岩石学和主微量地球化学研究。结果表明，成矿花岗岩具有从边部到中心，从黑云母花岗岩、二云母花岗岩到白云母花岗岩、锂（白）云母花岗岩的明显岩性分带。这些花岗岩具有富SiO2、Al2O3、Na2O、K2O、P2O5而贫CaO、TiO2、MgO、FeO*的强过铝质高钾钙碱性特征。较低的Nb/Ta和Zr/Hf比值以及较高的10000×Ga/Al比值指示其属于高分异的S型花岗岩。而且这些花岗岩可能经历了明显的石英、长石、云母、独居石、褐帘石和锆石的分离结晶且分异演化程度逐渐升高。黑云母花岗岩因富集U和Th而具有最高的产热率（属于高产热花岗岩），其高产热属性可能继承自幔源岩浆加入的岩浆源区。随着结晶分异程度的升高，不同岩性的产热率逐渐降低而锂含量逐渐升高。本文认为高产热岩浆岩对锂成矿的控制作用主要体现在：（1）提供成矿金属来源；（2）延长岩浆的固结时限，使得分离结晶作用和/或金属向热液中的迁移得以充分进行，促进锂的富集成矿。放射性衰变产热可能是华南高分异花岗岩成岩成矿作用的另一种热驱动机制。高产热花岗岩研究将有助于深入理解花岗岩型锂矿的形成机制及锂与钨锡、铌钽、铀等矿种的成因联系，有望为这些矿种的找矿勘查带来启示。

关键词：高产热花岗岩花岗岩型锂矿床锂成矿作用宜丰-奉新锂矿田赣西地区