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一种太阳能隔热墙体的实验研究

太阳能学报 2015年第7期36卷 1731-1736页

作者：张泠卢豪刘忠兵湖南大学土木工程学院建筑环境与设备工程系长沙410082

将太阳能光伏发电方阵、热电热泵与建筑有机结合，构建一种具有环境自适应功能的建筑-光伏-热电一体化（BIPVTE）墙体系统。测试不同倾斜角度、不同太阳辐照度下新型墙体的隔热性。结果表明：新型墙体的隔热性能随太阳辐照度增强而更好... 详细信息

将太阳能光伏发电方阵、热电热泵与建筑有机结合，构建一种具有环境自适应功能的建筑-光伏-热电一体化（BIPVTE）墙体系统。测试不同倾斜角度、不同太阳辐照度下新型墙体的隔热性。结果表明：新型墙体的隔热性能随太阳辐照度增强而更好；试验期间隔热墙体内表面温度平均低于室内砖墙温度6-8oC，说明该文所建立新型隔热墙体的隔热性能较好。

关键词：太阳能光伏发电方阵热电热泵建筑-光伏-热电一体化隔热墙体太阳辐照度

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B公司进口药品冷链物流质量管理改进研究

B公司进口药品冷链物流质量管理改进研究

作者：卢豪上海财经大学

学位级别：硕士

随着现代社会的人口结构变化、消费水平提升以及医疗保障方案升级,普罗大众对于药品品质的需求日益增高。由于我国幅员辽阔,如何通过医药物流系统触达每一位用药患者是一个极具挑战的课题,而在这其中冷链物流作为医药供应链中必不可少... 详细信息

随着现代社会的人口结构变化、消费水平提升以及医疗保障方案升级,普罗大众对于药品品质的需求日益增高。由于我国幅员辽阔,如何通过医药物流系统触达每一位用药患者是一个极具挑战的课题,而在这其中冷链物流作为医药供应链中必不可少的一环,其质量的好坏恰恰体现了药品流通领域的发达程度。近年来,冷链市场的规模增长迅猛,且药品又因其安全性条件尤其需要对温控储藏和运输加以掌控,一旦出现药品质量缺陷将会给患者带来不可估量的伤害,药企更是会由此而遭受惨重的经济损失。自新冠疫情以来,全球化视角下的供应链体系正由于诸多不确定因素而遭受严峻的挑战,药品冷链物流中的不合格事件都给患者安全、公众信任、企业经营带来了负面效应。药品冷链物流的质量改进显然是运营管理领域中极其重要的研究分支。针对B公司进口药品的冷链物流中存在的问题,亟需通过科学有效的方法分析来帮助企业提升冷链物流的水准。通过文献研究法阐述了国内外对于冷链物流的相关研究现状以及近几年的发展趋势,提炼出药品冷链物流的概念与特点,总结了研究现状中依托设备、技术、人员等作为改善冷链物流质量水平的要素以及国内外研究的差异与差距。在此基础上,结合了B公司概况及进口药品冷链物流现状,运用质量管理理论和方法分析了药片C在由德国工厂进口至南通工厂时冷链物流中存在的温度偏差、到货破损、交付延迟和验收效率低下的问题。根据企业的自有数据、实际案例和操作程序,利用因果图、流程图、帕累托图剖析四类质量问题中的薄弱环节和不足之处,为后续进口药品冷链物流质量问题的改进对策提供足履实地的凭据。基于以上研究得出了适用于B公司进口药片C冷链物流质量提升的建议。在温度偏差的薄弱环节,应用统计过程控制中的质量控制图结合RFID技术完善了进口药品温度控制和监测方式,还规范了药品冷链物流关键环节的操作;在到货破损的薄弱节点,依据帕累托图得出的进口药片国际运输影响,完善了运输包装材料、货运单证要求,还为跨国公司事后调查的治理结构提出建设性方案;在交付延迟的影响环节,通过对进境清关文件流程的梳理改进了操作程序、文件流转和部门协作;在验收效率低下的受限环节,结合质量控制图尝试按偏差等级划分药品放行的标准,辅以电子化信息手段助力药品的全生命周期管理,还完善了进口药片的放行流程以及后续的分包装生产建议。通过本研究,在质量管理的视角下协助企业在进口药品冷链物流中通过统计过程控制等行之有效的科学方法提升医药供应链服务水平。尽管制药行业有着完备的药品内控和检验方法,但是对于药品冷链物流的质量管理缺乏科学的、健全的、有效的管理方法。基于定性研究结合定量研究的分析,为医药供应链的质量提升带来可预警的、可衡量的、可持续的、可控制的管理手段,亦为事后的药品质量偏差管理提供创造性的思维模式,使得产品的最终验收放行不拘泥于法规约束和行业规范的传统药品管理体制。此外,纵观全国药品冷链服务水平参差不齐,在我国迫切需要加速冷链物流建设的背景下,也为提升药品自身质量、降低企业综合成本、提高相关品类盈利带来新思路。

关键词：医药供应链冷链物流进口质量管理

Pacritinib的合成方法优化与新路线研究

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Pacritinib的合成方法优化与新路线研究

作者：卢豪山东大学

学位级别：硕士

Pacritinib 是一种 JAK2(Janus kinase 2)和 Fms 样酪氨酸激酶-3(Fms-like tyrosine kinase ***3)抑制剂。JAK2属于JAK家族成员中的一种,是非受体酪氨酸激酶,JAK2与信号转导及转录激活子(Signal transducer and activator of transcription,STAT)共同参与细胞因子的信号转导,调控下游信号的产生。FLT3是一种Ⅲ类受体酪氨酸激酶,在造血和非造血细胞的生长中发挥着重要作用。Pacritinib最早于2007年由新加坡生物科技公司(S·BIO)研制,2012年经CTI生物制药公司(CTI BioPharma Corp.)收购后继续开发。2014年8月美国食品药品监督管理局(United States Food and Drug Administration,FDA)授予Pacritinib快速审评通道的资格,并于2021年受理了其新药申请(New drug application,NDA)。2022年2月在美国获得FDA批准用于治疗血小板减少症的骨髓纤维化患者。Pacritinib是一个大环状小分子化合物,结构中含有一个特殊的反式双键。在合成过程中因其大环的构建涉及分子内反应,因此存在分子间的副反应,这对大环状小分子化合物的合成提出了巨大挑战。有关Pacritinib合成方法的报道多使用烯烃复分解反应“关环”,导致生成物存在顺反异构体(E/Z),极性相似难以分离纯化。因此,本论文希望对Pacritinib的合成方法开展深入的研究,使用新的关环策略实现Pacritinib的合成,为Pacritinib的工业化生产提供有益的借鉴。本研究中,我们首先对Pacritinib现有合成路线进行调研,总结与分析现有合成路线的异同、优势以及可能存在的不足,确定了“合成路线一”为本课题拟开展合成方法优化的反应路线,通过实验复核“合成路线一”后,针对其收率低,反应步骤多等问题分别从反应条件和反应步骤两个方面进行初步工艺优化。针对反应收率低的问题(实际的总收率仅为5.9%),对“合成路线一”中的四个反应类型(分别是Suzuki-Miyaura反应、Williamson醚合成反应、芳香亲核取代反应和烯烃复分解反应)进行相关参数的优化,使反应收率分别从19.2%、59.7%、39.9%和42.5%提高到88.9%、83.7%、61.3%和90.8%,其结果是将“合成路线一”的总收率提高到29.2%;针对反应步骤多的问题,通过将分两步反应的烯丙基溴合并在同一步反应中、将醛基和硝基同时还原以及使用N-(2-氯乙基)吡咯烷盐酸盐简化反应步骤,使总反应步骤由9步缩短为6步。其次,针对“合成路线一”中使用烯烃复分解反应进行“关环”造成产物存在顺反异构体(E/Z)的问题,我们运用逆合成分析法,使用含有反式双键的原料反式-1,4-二溴-2-丁烯设计了“新路线Ⅰ”,并开展实验验证其可行性,经不断调整与改进,共设计了5条合成路线,依次为“新路线Ⅰ”、“新路线Ⅱ”、“新路线Ⅲ”、“新路线Ⅳ”和“新路线V”,其中“新路线V”可以实现Pacritinib的合成,该合成路线中使用中间体LH-9和反式-1,4-二溴-2-丁烯通过亲核取代反应进行“关环”,总反应步骤为12步,总收率为4.7%。最后,针对其反应步骤多的问题,继续对“新路线V”进行优化。我们分析了“新路线V”的合成路线,该路线使用了叔丁基二甲基氯硅烷(tert-butyldimethylchlorosilane,TBSCl)对中间体3和中间体7进行保护,增加了反应步骤。因此,我们将原料3-羟甲基苯硼酸替换成含有醛基的原料3-甲酰基苯硼酸,避免了 TBSCl的使用,使反应步骤由12步缩短为8步,与“合成路线一”相比由9步缩短为8步。综上所述,本论文对Pacritinib的合成路线进行研究。通过调研文献,分析不同合成路线的优缺点,根据“合成路线一”的合成方法开展实验复核,针对其存在的问题提出解决办法并开展相关研究。1)针对反应收率低的问题设置相关参数对反应条件进行优化,使反应收率有了大幅度的提高;2)针对反应步骤多的问题设计新的合成路线缩短反应步骤;3)针对产物中存在顺反异构体(E/Z)的问题,开发了一种新的Pacritinib合成方法,新的合成方法使用中间体LH-9通过分子内的亲核取代反应与含有反式双键的原料反式-1,4-二溴-2-丁烯进行“关环”,使产物不存在顺反异构体,且反应条件更加温和,反应步骤更短。

关键词：骨髓纤维化 JAK抑制剂 Pacritinib 大环化合物工艺优化合成方法合成路线设计

Enhancing photoelectrochemical activity with three-dimensional p-CuO/n-ZnO junction photocathodes

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Science China Materials 2016年第10期59卷 825-832页

作者：武芳丽曹风人刘琼卢豪李亮 College of Physics Optoelectronics and EnergyJiangsu Key Laboratory of Thin FilmsCenter for Energy Conversion Materials&Physics(CECMP)Soochow UniversitySuzhou 215006China

Designing photoelectrodes with particular nanostructure and composition has been regarded as a promising approach to improve the photoelectrochemical(PEC) water splitting efficiency. We report the design and synthesis of a three-dimensional(3D) nanostructure with CuO nanocones as backbones and ZnO nanorods as branches,using a facile water bath reaction process together with the atomic layer deposition(ALD) technology. As utilized in photocathodes, the optimized CuO/ZnO nanostructure, 37 cycles of ALD ZnO seedlayer and 55 min of water bath reaction of ZnO nanorods, demonstrate highly improved PEC performance. The ratio of photo to dark current density for the 3D CuO/ZnO is 6.4, much higher than the value of 2.7for the CuO electrode. The enhanced activity is attributed to the synergistic effects of effective carrier separation and collection, reduced charge recombination, and increased carrier lifetime in the CuO/ZnO heterojunction. This work demonstrates the feasibility of designing novel 3D nanostructures by ALD technology as efficient photoelectrodes.

关键词： CuO photoelectrochemical cells photocathodes atomic layer deposition heterojunction

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界面水偶极取向对水结冰的影响

界面水偶极取向对水结冰的影响

作者：卢豪厦门大学

学位级别：硕士

水结冰在气候、微生物学和大气科学等许多方面都非常重要。冰的异相成核因为有外部介质(基底)的参与有效的降低了成核能垒,进而在可以在更高的温度下成核。许多外部介质都已经被证明能够有效影响冰的异相成核进程,例如粉尘,胆固醇,碘化... 详细信息

水结冰在气候、微生物学和大气科学等许多方面都非常重要。冰的异相成核因为有外部介质(基底)的参与有效的降低了成核能垒,进而在可以在更高的温度下成核。许多外部介质都已经被证明能够有效影响冰的异相成核进程,例如粉尘,胆固醇,碘化银,高岭石等。因此,在日常生活中水的结冰成核过程主要有异相成核过程所控制。冰的异相成核是物理环境中最常见,最重要的过程之一。然而,影响异相成核的各种因素的微观机制尚未得到很好的解释。早期的研究认为基底与冰的晶格参数匹配是其能够促进成核的充要条件,但近期的研究表明仅仅考虑基底与冰晶格参数的匹配不足以预测基底促进水结冰成核的能力,在模拟和实验中都发现碘化银的银离子暴露面和碘离子暴露面对于水结冰的促进程度不同。碘化银与冰与有良好的晶格匹配,但是水分子在碘离子暴露面上却较难结冰,这表明传统意义上的晶格匹配已不足以预测基底促进水结冰成核的能力。在此基础上,我们基于分子动力学模拟,从分子尺度上探究了在与冰具有良好晶格匹配的基底表面上影响水结冰的因素。本文首先选取与冰具有良好晶格参数匹配的闪锌矿结构来设计基底,采用分子动力学模拟的方法,通过改变基底表面离子的类型和电荷量,观察不同系统下水分子的结冰状况。模拟结果显示,当基底表面最外层离子的电荷量在+0.2e至+0.6e之间时,系统可以观察到水结冰现象,但是在这个范围之外的系统中不能观察到水结冰现象。因此,仅考虑基底与冰的晶格匹配确实不足以解释基底促进水结冰成核的能力。通过分析界面处水分子的行为,发现基底表面的偶极在冰的异相成核过程中扮演着重要的角色,受基底偶极影响的界面水分子的行为决定了冰能否较快的成核,也即基底的偶极通过影响界面处水分子的行为来调控冰对异相成核。综上,本文认为要预测基底表面对水结冰的异相成核促进作用,晶格匹配的概念不应仅包含基底与冰特定晶面晶格参数的匹配,还应扩展到包括界面水分子取向与冰该晶面内水分子取向的匹配。根据上一部分的研究结论,已知界面处水分子的行为是影响水结冰成核的重要因素,我们接下来采用分子动力学模拟的方法,通过对体系施加不同强度的电场来调整冰水界面处吸附的水分子的偶极取向,以期能对水结冰的过程进行人工调控。研究发现外电场强度的大小会影响基底促进水结冰的效率,当电场强度的小于2.0 V/nm时,冰基底在水结冰的生长过程中扮演着主要作用,水结冰表现为在冰基底表面的外延生长过程;当电场强度大于5.0 V/nm时,外电场在水结冰的过程中扮演着主要作用,水结冰表现为体相水在外电场诱导下的均相成核过程;当电场强度处在2.0 V/nm和5.0 V/nm之间时,在模拟的时间尺度内没有观察到水结冰现象,这是由于外电场一方面改变了冰基底表面吸附的水分子的取向,大大减弱了冰基底对水结冰的促进作用,另一方面外场的强度相对较弱,无法在体相水中促进均相成核过程。本文通过分子动力学模拟研究了在与冰具有良好晶格参数匹配的基底上,基底偶极和外电场对于水结冰的影响。模拟的结果表明,基底的偶极及外电场是通过调控界面处水分子的行为来影响冰的成核的。因此,要有效的促进水结冰的过程,除了满足传统意义上的基底与冰特定晶面的晶格尺寸的匹配的要求之外,界面处水分子的吸附稳定构型的取向也要与该特定晶面内水分子的取向相匹配。因此我们提出晶格匹配的概念不应仅包含基底与冰晶格参数的匹配,还应扩展到包括界面水分子与冰晶面内的分子取向的匹配。本文的结论对于设计用于促进或者抑制水结晶成核的基底可能有一定的指导意义。

关键词：水结冰成核分子动力学模拟界面水偶极取向异相成核

治心与治道——王安石的政治思想及其哲学基础

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治心与治道——王安石的政治思想及其哲学基础

作者：卢豪河南大学

学位级别：硕士

建立公正、合理的社会秩序(治道)和自由、理性的心灵秩序(治心),形成有序的社会治理结构,保证社会和谐稳定的发展,促进人类文明的世代延续,这是几千年来中国的哲学家和政治家不懈的理想追求。北宋时期的王安石,就是一位把这一宏伟理想抱... 详细信息

建立公正、合理的社会秩序(治道)和自由、理性的心灵秩序(治心),形成有序的社会治理结构,保证社会和谐稳定的发展,促进人类文明的世代延续,这是几千年来中国的哲学家和政治家不懈的理想追求。北宋时期的王安石,就是一位把这一宏伟理想抱负,得君行道,付诸于实践的改革家和哲学家。他所建立的政治思想及其哲学理论浑然一体,互为表里,系统严整,史称荆公新学。梁启超在《王安石传》中,盛赞“荆公之学术,内之在知命厉节,外之在经世致用。凡其所以立身行己与夫施于有政者,皆其学也。”王安石的哲学思想以接续孔孟之道为己任,以内圣外王为基本框架,在恪守儒家本位的基础上,融通佛老,兼采诸子,学术特征以天道心性义理为主旨,它是第一个成功地取代汉唐注经之学的义理之学。王安石的政治思想超越了当时传统的儒家政治思想,他用“心”“意”解经,直承先王之道,勾画出“三代之治”的理想社会;在治心上,他采取“三步走”的策略,主张“一道德而同天下之俗”,来统一人们的心灵秩序;在治道上,他的“三不足”变革之道,震动了当时统治阶级的保守派,成为其随后推动变法改革运动的纲领;在致思理路上,王安石以“九变而赏罚可言”来建立政治宪纲,阐明一种推天道、治心性、明人事的思路,使其政见高出同辈,独步一时。荆公新学博大精深,虽不能将王安石的哲学思想主要问题简单化约为政治问题,但王安石哲学思想里明显而强烈地蕴涵着政治向度,在实践上它为治道改革提供了理论支撑。本文试图从政治哲学的视域(即治心与治道)来剖析王安石的学术思想,来重新认识九百多年前那场变法改革运动背后的深层理论结构,来把握哲学与政治变革相推相当,交融互动的过程,来厘清经学、玄学、佛学向宋明理学过渡中的这一承上启下的思想脉络。文章最后总结出王安石的政治思想与哲学思想的关系及其理论价值,即王安石用哲学的方式来思考和探索政治问题,他所追求的公正、合理的“大中至正”之道和公平、理性的人本秩序,以及“大有为”的理想抱负,对当时乃指后世都产生着积极而深刻的影响。

关键词：王安石政治哲学思想治道治心和谐秩序

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太阳能热电一体化墙体实验研究

太阳能热电一体化墙体实验研究

作者：卢豪湖南大学

学位级别：硕士

面临着化石能源枯竭和环境污染的危机，鉴于太阳能资源丰富、清洁无污染和热电制冷技术体积小、无需制冷剂的优点，本文结合太阳能光伏发电技术和热电制冷技术，提出了一种新型太阳能热电一体化墙体系统。该系统利用太阳能电池板产生的... 详细信息

面临着化石能源枯竭和环境污染的危机，鉴于太阳能资源丰富、清洁无污染和热电制冷技术体积小、无需制冷剂的优点，本文结合太阳能光伏发电技术和热电制冷技术，提出了一种新型太阳能热电一体化墙体系统。该系统利用太阳能电池板产生的直流电直接驱动热电制冷模块工作，进而通过辐射板将冷量或者热量辐射至室内，可以满足建筑物夏季制冷和冬季供暖的双重需求。由于热电制冷模块通常在最大制冷量或最大制冷系数设计状态下稳定工作;而在太阳能热电一体化墙体系统中，太阳能电池板的瞬时输出功率值随着太阳辐照度的变化而不断波动，导致热电制冷模块处于不稳定的非设计工况下运行。为此，本文首先利用直流电源代替太阳能电池板模拟输出不断变化的电压电流值，对热电制冷模块在非设计工况下的性能进行实验研究。实验结果表明，热电制冷模块制冷速度快，抗干扰能力强;当工作电压电流不断变化时，仍然能够保持稳定的工作性能。实验条件下热电制冷模块的最佳工作电压区间为4～6V，因为此时对应的制冷量最大、制冷效率也较合适。由于热电制冷模块的制热效率值平均高于制冷效率值约0.8，所以我们可以充分利用其制热效率高的特点。本文主要针对太阳能热电一体化墙体系统的制冷隔热性能进行了测试研究，分析了太阳能电池板倾斜角度和太阳辐照度对墙体系统性能的影响，比较了太阳能热电一体化墙体系统与传统砖墙的制冷隔热效果。实验结果表明，当外接负载的耗电功率与太阳能电池板的输出功率匹配性较好时，太阳能电池板的转换效率更高。25度倾斜角时，太阳能电池板的转换效率和热电制冷模块的制冷量均最高，也说明此时太阳能热电一体化墙体系统的制冷隔热性能最好。太阳辐照度越强，太阳能电池板的输出功率越大，热电制冷模块的制冷量越多，太阳能热电一体化墙体系统的制冷隔热性能越好。与传统砖墙结构相比，太阳能热电一体化墙体的辐射铝板温度平均低于室外砖墙温度15～17℃、低于室内砖墙温度6～8℃。由此可见，太阳能热电一体化墙体系统比传统砖墙的制冷隔热效果更好，不仅能有效阻隔热量由室外传至室内，同时还能向室内提供一定冷量，降低夏季空调能耗。

关键词：太阳能电池板热电制冷模块制冷效率制冷隔热性能

置管持续负压吸引联合红外线照射治疗胃肠术后切口感染的临床研究

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置管持续负压吸引联合红外线照射治疗胃肠术后切口感染的临床研究

作者：卢豪南昌大学

学位级别：硕士

目的:探索在置管持续负压吸引基础上联合红外线照射对胃肠术后切口感染的治疗效果,为临床胃肠术后切口感染提供更好的治疗策略。方法:选取南昌大学第二附属医院2017年11月至2019年12月纳入研究的胃肠手术后切口感染患者60例,根据治疗方... 详细信息

目的:探索在置管持续负压吸引基础上联合红外线照射对胃肠术后切口感染的治疗效果,为临床胃肠术后切口感染提供更好的治疗策略。方法:选取南昌大学第二附属医院2017年11月至2019年12月纳入研究的胃肠手术后切口感染患者60例,根据治疗方法的不同分为4组,每组15例。常规处理组:按切口感染处理原则常规处理;置管负压吸引组:给予常规处理后置管持续负压吸引;红外线照射组:常规处理后采取红外线照射;置管负压吸引联合红外线组:采取置管持续负压吸引联合红外线照射治疗切口感染。使用SPSS21.0统计学软件对数据进行处理,结果采用单因素方差分析(One-Way ANOVA)、计数资料采用χ检验进行比较,对比分析四组之间患者感染创面新鲜肉芽组织生长时间、切口愈合时间(二期切口缝合后拆线时间或肉芽组织完全填充时间)、切口疼痛度(根据疼痛数字评分法NRS评分)、C反应蛋白值(CRP)、中性粒细胞阳性例数(N>75%)、换药次数(常规2天换1次、外敷料渗湿及时更换)。结果:(1)处理前四组患者一般情况:四组患者在处理前的性别、年龄、BMI指数、ASA评分、白蛋白值、切口感染长度、切口感染的严重程度均无统计学差异(P>0.05)。(2)创面新鲜肉芽组织生长时间和切口愈合时间:经治疗后患者创面新鲜肉芽组织生长时间和切口愈合时间在四组间存在明显差异(P0.05),在经处理后的第1天、3天、7天存在显著差异性(P0.05),而在经处理后的第1天、3天、7天差异性显著(P75%):四组患者之间中性粒细胞阳性例数在处理前差别无统计学意义(P>0.05),在处理后的1天、3天、7天四组存在差异性(P0.05)。(6)换药次数:经过一段时间治疗后的换药次数四组间存在明显差异(P<0.05);组间分析比较发现:经置管持续负压吸引联合红外线照射治疗后的感染切口可以明显减少换药次数,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:对于胃肠术后切口感染的治疗,置管持续负压吸引联合红外线照射比常规处理后的红外线照射、置管吸引及常规处理组可明显促进新鲜肉芽组织生长、促进切口愈合、缓解切口疼痛感、降低炎性指标、并减少换药次数,两者联合使用安全有效,值得在临床推广。

关键词：切口感染负压吸引红外线照射治疗

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基于神经网络的伪装物体边缘检测算法研究

基于神经网络的伪装物体边缘检测算法研究

作者：卢豪厦门大学

学位级别：硕士

目标检测是计算机视觉领域经典的检测任务之一,目标检测从待检目标角度可以分为一般目标检测、显著性目标检测和伪装目标检测。伪装物体检测不同于显著性目标和一般目标检测,“隐藏”在其周围环境中的“伪装物体”检测,因其具有改变自... 详细信息

目标检测是计算机视觉领域经典的检测任务之一,目标检测从待检目标角度可以分为一般目标检测、显著性目标检测和伪装目标检测。伪装物体检测不同于显著性目标和一般目标检测,“隐藏”在其周围环境中的“伪装物体”检测,因其具有改变自身颜色、纹理等以融入周围环境欺骗观察者的视觉感知,从而具有与环境的高度相似性,导致其检测难度极大。但是对于伪装物体的检测有利于扩展人类视觉感知,且伪装物体的识别在医学图像分析、农业领域的虫患监控等领域有着巨大的潜在应用。边缘检测作为数字图像和机器视觉的重要技术之一,对于边缘信息的准确检测,有利于图像分割、模式识别、目标检测等高级别任务的实现。边缘作为图像的基本特征之一,包含的信息精简而重要,随着深度学习技术的发展,以往利用传统数学、形态学等处理边缘的局限之处开始得到缓解,利用深度神经网络,特别是卷积神经网络技术可以有效处理图像问题。目前有关利用卷积神经网络模型进行边缘的检测仍处于起步阶段,如何利用有限的数据训练网络以得到较好的预测结果,对于伪装物体这类图像信息复杂的检测如何提取到有效特征,都是检测领域的难点。本文基于VGG16Net网络模型进行调整,引入自注意力模块SA,设计了本文的检测模型。为了更好的利用输入图像的高低层语义信息,特别是针对伪装物体这类信息复杂的目标,本文将网络的特征提取阶段分为5阶段,并利用了各个阶段的输出特征,对于低层和高层的卷积特征分别下采样和反卷积,得到各个阶段的预测输出图,各个阶段分别计算损失进行网络参数的迭代更新,最后,利用各阶段的特征图进行融合输出。相较于经典卷积神经网络模型的高层信息输出,融合了多层感受野的特征图的输出具有更好的细节信息,提升了检测的精度。本文在伪装物体数据集COD10K和经典边缘检测数据集BSDS500上分别进行了实验验证,在COD10K数据集的测试结果采用结构相似性度量指标,经测算,SSIM平均值达到0.8372,意味着预测结果图与真值图相近程度良好。在BSDS500数据集上,最佳数据集比例F-score值(ODS)达到0.793,最佳图像比例 F-score 值(OIS)达到 0.814。

关键词：深度学习伪装物体边缘检测图像处理