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基于激光点云的树木特征信息提取研究进展

中国农机化学报 2024年第6期45卷 142-148页

作者：张煜恒周宏平南京林业大学机械与电子工程学院南京市210037

树木的特征信息是进行农林业生产研究的重要参数,快速化提取信息对于农林业研究具有重要意义。因此,基于激光点云技术,综述国内外在树木信息提取的研究进展,重点从二维激光雷达、车载激光雷达、地基激光雷达三个方面总结研究现状。指出... 详细信息

树木的特征信息是进行农林业生产研究的重要参数,快速化提取信息对于农林业研究具有重要意义。因此,基于激光点云技术,综述国内外在树木信息提取的研究进展,重点从二维激光雷达、车载激光雷达、地基激光雷达三个方面总结研究现状。指出二维激光雷达通用性较差,户外采集困难;车载激光雷达数据精度较低,算法依赖严重;地基激光雷达数据运算量大等问题。提出快速处理算法的研究、数据集中复杂特征的剔除与修复、精准探测集成系统的研发与产品化等展望。为后续的基于点云技术的树木特征信息提取研究提供参考。

关键词：树木特征提取无损测量激光雷达三维点云点云重建

旋耕刀表面硬质WC合金涂层的超音速电弧喷涂工艺研究

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表面技术 2023年

作者：陈吉朋王计安周宏平南京林业大学机械电子工程学院

目的旋耕刀是重要的农机土壤部件，“表硬芯韧”是制造高性能旋耕刀的关键。本文尝试利用超音速电弧喷涂的方法在旋耕刀表面直接制备硬质碳化钨（WC）涂层，以提高其综合力学性能、实现旋耕刀的“表硬芯韧”制造。方法以旋耕刀常用制... 详细信息

目的旋耕刀是重要的农机土壤部件，“表硬芯韧”是制造高性能旋耕刀的关键。本文尝试利用超音速电弧喷涂的方法在旋耕刀表面直接制备硬质碳化钨（WC）涂层，以提高其综合力学性能、实现旋耕刀的“表硬芯韧”制造。方法以旋耕刀常用制造材料65Mn为基材，以WC合金为电极丝材，搭建超音速电弧喷涂实验平台，开展三因素两水平工艺验证实验。重点探讨喷涂电压、送丝速度和扫描速度对涂层制备工艺的影响。结果喷涂电压30V，送丝速度40mm/s，扫描速度30mm/s时，涂层沉积速率为174.7g/min，平均硬度达HRC51。扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）等观察测试显示：WC合金涂层具有典型的层状结构，结构均匀致密、涂层与基体截面形成了良好的机械结合。结论WC合金有效地沉积在基体表面上，涂层表面光滑、平整，无明显宏观裂纹或可见缺陷。最后，根据优化的工艺参数，成功制备了表面含有硬质WC合金涂层的旋耕刀样件。本文的研究工作为高性能大耕深旋耕刀的制备提供了新的思路和方法。

关键词：旋耕刀电弧喷涂碳化钨(WC) 涂层工艺

Influence of low-energy supersymmetric vector-like quirk particles on W mass increment and muon g–2 anomaly

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Chinese Physics C 2024年第3期48卷 39-45页

作者：周平 National Space Science Center Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100140China Beijing Key Laboratory of Space Environment Exploration Beijing 100140China

In the low energy realization of the quirk assisted Standard Model,the couplings between the exotic particles"quirks"and gauge bosons may contribute to the W mass and muon g−2 anomaly reported by FermiLab.We calculate the contributions from supersymmetric quirk particles as an example.By imposing the theoretical constraints,we determined that the CDF II W-boson mass increment strictly constrains the mixing and coupling parameters and the quirk mass mF,while the muon g−2 anomaly cannot be solely attributed to the involvement of exotic particles,considering their significantly large masses.

关键词： low-energy supersymmetric vector-like quirk models W mass increment muon g-2 anomaly

管段沿线流量简化前后水头和流行时间差异性分析

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第3期50卷 439-445页

作者：李树平同济大学环境科学与工程学院上海200092

给水管网管段沿线流量简化处理常采用水力等效方式或流量等分方式,将沿线流量分配到管段的上端节点和下端节点,以减少给水管网建模和计算的工作量。为从理论上说明给水管网管段沿线流量简化处理后带来的影响,首先分析了一般管段沿线流... 详细信息

给水管网管段沿线流量简化处理常采用水力等效方式或流量等分方式,将沿线流量分配到管段的上端节点和下端节点,以减少给水管网建模和计算的工作量。为从理论上说明给水管网管段沿线流量简化处理后带来的影响,首先分析了一般管段沿线流量简化处理前后的水头和流行时间差异性,其次分析了沿线均匀出流简化处理前后的水头和流行时间差异性。案例计算结果表明,水力等效简化处理保证了管段上端节点和下端节点处的水头与简化处理前是相同的,而简化前后管段内部各点的水头通常存在差异性;管段沿线均匀出流经水力等效简化处理后,上端节点流量分配比与管段内部出流点个数和沿线流量占比相关,而与管段直径、上端节点水头、管段进流量、管段长度和管段摩阻系数无关,使得该简化处理方法适用于上端节点水头或管段进流量具有变化性的延时模拟模型;沿线均匀出流按照水力等效方式(或流量等分方式)的处理,适用于沿线流量占比较小(距离水厂较近)的管段沿线流量简化。

关键词：给水管网沿线流量水力等效流量等分流行时间

基于COF-YOLOv 8n的油茶果静、动态检测计数

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农业机械学报 2024年

作者：王金鹏何萌甄乾广周宏平南京林业大学机械电子工程学院

针对自然环境下油茶果存在严重遮挡、近景色、小目标等现象，使用原YOLO网络存在检测精度低、漏检现象严重等问题，提出对YOLO v8n网络进行改进。首先使用MPDIOU作为YOLO v8n的损失函数，有效解决因为果实重叠导致的漏检问题；其次调整... 详细信息

针对自然环境下油茶果存在严重遮挡、近景色、小目标等现象，使用原YOLO网络存在检测精度低、漏检现象严重等问题，提出对YOLO v8n网络进行改进。首先使用MPDIOU作为YOLO v8n的损失函数，有效解决因为果实重叠导致的漏检问题；其次调整网络，向其中加入小目标检测层，使网络能够关注小目标油茶以及被树叶遮挡的油茶；最后使用SCConv作为特征提取网络，既能兼顾检测精度又能兼顾检测速度。改进后的COF-YOLO v8n网络的P、R、mAP分别达到97.7%、97%、99%，比未改进的YOLO v8n分别提高3.2、4.8、2.4个百分点，其中严重遮挡情况下油茶的P、R、mAP分别达到 95.9%、95%、98.5%，分别比YOLO v8n提高4.0、9.1、4.6个百分点。因此COF-YOLO v8n网络能够明显提高油茶在严重遮挡、近景色、小目标均存在条件下的识别精度，减小油茶的漏检情况。此外，模型能够实现动、静态输入条件下油茶果的计数。动态计数借鉴DeepSORT算法的多目标跟踪思想，将COF-YOLO v8n的识别输出作为DeepSORT的输入，实现油茶果实的追踪计数。所得改进模型具有很好的鲁棒性且模型简单可以嵌入到边缘设备中，不仅可用于指导未来的自动化采收，还可用于果园的产量估计，为果园物流分配提供可靠借鉴。

关键词：油茶果机器视觉 YOLO v8n 计数产量估计

中国造血干细胞移植后巨细胞病毒感染管理的现状与进展

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中华内科杂志 2024年第2期63卷 217-224页

作者：许兰平北京大学人民医院、北京大学血液病研究所、国家血液系统疾病临床医学研究中心、造血干细胞移植治疗血液病北京市重点实验室北京100044

巨细胞病毒(CMV)感染是造血干细胞移植(HSCT)后常见的合并症之一,可造成诸多直接或间接的不良后果,严重影响移植疗效。近年来,随着新的检测技术和抗病毒药物的出现,中国在CMV感染的诊断、预防及治疗中均取得了较多进展。传统抗病毒药物... 详细信息

巨细胞病毒(CMV)感染是造血干细胞移植(HSCT)后常见的合并症之一,可造成诸多直接或间接的不良后果,严重影响移植疗效。近年来,随着新的检测技术和抗病毒药物的出现,中国在CMV感染的诊断、预防及治疗中均取得了较多进展。传统抗病毒药物能减少早期CMV疾病发生率,但存在较强的毒性,而免疫细胞,尤其是细胞毒性T淋巴细胞对控制CMV活化起重要作用。因此,过继免疫疗法成为CMV感染防治的新思路。本文就异基因HSCT后CMV感染的流行病学、危险因素、诊断监测、预防治疗、免疫探索以及过继免疫疗法进行中国经验的总结,以期为临床工作提供参考。

关键词：造血干细胞移植巨细胞病毒感染预防抢先治疗免疫治疗

基于变尺度格网索引与机器学习的行道树靶标点云识别

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农业机械学报 2018年第6期49卷 32-37页

作者：李秋洁郑加强周宏平陶冉束义平南京林业大学机械电子工程学院南京210037

针对行道树连续喷雾施药方式严重污染环境,果园对靶施药技术难以推广至复杂城区环境等问题,应用车载2D LiDAR获取街道三维点云数据,研究行道树靶标识别方法。构建变尺度格网点云索引结构,实现邻域快速搜索及点云在线处理;提取高程、深... 详细信息

针对行道树连续喷雾施药方式严重污染环境,果园对靶施药技术难以推广至复杂城区环境等问题,应用车载2D LiDAR获取街道三维点云数据,研究行道树靶标识别方法。构建变尺度格网点云索引结构,实现邻域快速搜索及点云在线处理;提取高程、深度、密度、协方差矩阵等11个点云球域特征,分析特征分布特性,采用基于径向基核函数的支持向量机算法融合特征,学习树冠点云分类器;采用FIFO缓冲区保存点云帧序列,实现行道树靶标在线识别。实验结果表明,该方法能够实现行道树靶标精确识别,在测试集上的分类错误率小于0.8%,检出率大于99.4%,虚警率小于0.9%,鉴别力最强的4个特征从高到低依次是高程均值、深度均值、高程范围和高程方差。

关键词：对靶喷雾行道树识别 2D Li DAR 点云索引点云分类

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土的统一硬化本构理论及其工程应用

中国科学：技术科学 2024年第2期54卷 179-195页

作者：姚仰平北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

塑性力学奠基人Drucker首次构建了可统一考虑土的变形和强度的塑性本构理论框架,在此基础上, Roscoe结合土的基本力学特性,建立了剑桥模型,实现了对正常固结黏土的变形和强度特性的统一定量描述.针对剑桥模型无法合理描述超固结黏土和... 详细信息

塑性力学奠基人Drucker首次构建了可统一考虑土的变形和强度的塑性本构理论框架,在此基础上, Roscoe结合土的基本力学特性,建立了剑桥模型,实现了对正常固结黏土的变形和强度特性的统一定量描述.针对剑桥模型无法合理描述超固结黏土和砂土的应力应变特性的缺陷,主要做出以下贡献:(1)构建统一硬化(unified hardening, UH)方程,建立了UH模型,该模型能够合理描述正常固结黏土、超固结黏土和砂土的应力应变特性,回答了剑桥学者Wroth-Houlsby之问(一),并进一步扩展为能够考虑各种复杂因素影响的特色鲜明的UH本构体系;(2)提出了广义非线性强度准则及变换应力的三维化方法,实现了本构模型和三维强度准则的合理结合,回答了剑桥学者Wroth-Houlsby之问(二);(3) UH本构体系、广义非线性强度准则和三维变换应力方法共同形成了UH本构理论,由于UH本构理论概念清晰、参数较少、实用性强,已服务于多个重大工程,并分别结合机场“锅盖效应”“智能预警”和“智能压实”等三类特殊问题开展应用.

关键词：本构模型强度准则统一硬化方程三维化方法机场工程锅盖效应智能压实

基于改进COF-YOLO v8n的油茶果静态与动态检测计数方法

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农业机械学报 2024年第4期55卷 193-203页

作者：王金鹏何萌甄乾广周宏平南京林业大学机械电子工程学院南京210037

针对自然环境下油茶果存在严重遮挡、近景色、小目标等现象,使用YOLO网络存在检测精度低、漏检现象严重等问题,提出对YOLO v8n网络进行改进。首先使用MPDIOU作为YOLO v8n的损失函数,有效解决因为果实重叠导致的漏检问题;其次调整网络,... 详细信息

针对自然环境下油茶果存在严重遮挡、近景色、小目标等现象,使用YOLO网络存在检测精度低、漏检现象严重等问题,提出对YOLO v8n网络进行改进。首先使用MPDIOU作为YOLO v8n的损失函数,有效解决因为果实重叠导致的漏检问题;其次调整网络,向其中加入小目标检测层,使网络能够关注小目标油茶以及被树叶遮挡的油茶;最后使用SCConv作为特征提取网络,既能兼顾检测精度又能兼顾检测速度。改进COF-YOLO v8n网络精确率、召回率、平均精度均值分别达到97.7%、97%、99%,比未改进的YOLO v8n分别提高3.2、4.8、2.4个百分点,其中严重遮挡情况下油茶检测精确率、召回率、平均精度均值分别达到95.9%、95%、98.5%,分别比YOLO v8n提高4.0、9.1、4.6个百分点。因此改进后COF-YOLO v8n网络能够明显提高油茶在严重遮挡、近景色、小目标均存在情况下的识别精度,减小油茶的漏检。此外,模型能够实现动、静态输入条件下油茶果计数。动态计数借鉴DeepSORT算法的多目标跟踪思想,将改进后COF-YOLO v8n的识别输出作为DeepSORT的输入,实现油茶果实的追踪计数。所得改进模型具有很好的鲁棒性,且模型简单可以嵌入到边缘设备中,不仅可用于指导自动化采收,还可用于果园产量估计,为果园物流分配提供可靠借鉴。

关键词：油茶果机器视觉 COF-YOLO v8n 计数产量估计