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基于行列特征和背景滤除的文本检测算法

青岛大学学报(工程技术版) 2024年

作者：张明鉴王国栋青岛大学计算机科学技术学院

针对文本检测任务中背景噪声严重、文本形状多样及紧密文本难以区分的问题，提出基于行列特征和背景滤除的文本检测算法。算法中双分支特征融合模块将行列信息指导的全局特征与局部特征进行融合，丰富语义信息，文本强调器采用反转背景... 详细信息

针对文本检测任务中背景噪声严重、文本形状多样及紧密文本难以区分的问题，提出基于行列特征和背景滤除的文本检测算法。算法中双分支特征融合模块将行列信息指导的全局特征与局部特征进行融合，丰富语义信息，文本强调器采用反转背景的方式滤除非文本区域，通过文本轮廓的定位减少相邻文本间的干扰，同时设计多尺度扩张感知模块细化文本特征。在Total-Text，ICDAR2015和MSRA-TD500公共数据集上的实验结果表明，本文算法的平均精度较可微分二值化（Differentiable Binarization，DB）提高了1.1%、0.4%和1.0%，显著提高了文本检测的性能。

关键词：文本检测行列特征文本强调器多尺度融合

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杜仲显微成像技术及形态组学研究

杜仲显微成像技术及形态组学研究

作者：张明鉴北京化工大学

学位级别：硕士

杜仲是我国本土胶源树种,组织中含有一定数量专司储存杜仲胶(反式-1,4-聚异戊二烯)的含胶细胞,在生产中主要采用叶和果实提取杜仲胶。发展杜仲产业,推进杜仲胶加工和杜仲资源高值化综合应用,能够缓解天然橡胶资源紧缺,提升地区产业发展... 详细信息

杜仲是我国本土胶源树种,组织中含有一定数量专司储存杜仲胶(反式-1,4-聚异戊二烯)的含胶细胞,在生产中主要采用叶和果实提取杜仲胶。发展杜仲产业,推进杜仲胶加工和杜仲资源高值化综合应用,能够缓解天然橡胶资源紧缺,提升地区产业发展水平。目前,对于杜仲含胶结构细胞层次研究缺乏系统性。杜仲形态组学作为杜仲多组学研究的重要组成部分,注重对杜仲进行细胞、组织、器官和植株不同层次进行形态学研究,为杜仲多组学其他领域提供形态数据支撑。在本研究中,建立了基于氯化法的杜仲含胶结构的特异性染色方法,在有效地区分含胶细胞及其他细胞结构同时提升了实用性、安全性。采用杜仲含胶结构的特异性染色方法,结合原位观察、整体观察和组织切片技术,对杜仲植株主要器官进行含胶细胞组织分布和整体形态的系统研究。建立了杜仲组织反式-1,4-聚异戊二烯显微红外成像方法,首次实现杜仲组织反式-1,4-聚异戊二烯进行原位成像。对比显微红外结果与光学显微镜结果,验证了杜仲含胶结构的特异性染色方法对反式-1,4-聚异戊二烯的染色选择性。提取含胶细胞形态学数据并进行分析,实现杜仲含胶细胞形态学的定量研究。取得了含胶细胞长度范围、长度分布、膨大端体积分布等形态学数据。对3组杜仲多年生茎皮层中含胶细胞全年轴长度进行统计,结果显示,杜仲多年生茎皮层含胶细胞中轴长度分布随季节变化无显著差异。采用整体观察法和解离观察法对杜仲子叶和茎中含胶细胞的发育中间形态进行分析,取得了杜仲子叶和茎中含胶细胞生成和分解过程的细胞形态变化证据链,并梳理了过程中的细胞形态变化。采用K-means聚类方法实现杜仲叶片变性染色图像和原始图像的叶脉面积提取。对2组杜仲雄树和雌树叶片形态数据进行单因素方差分析,发现雄树组与雌树组叶片红色成分、叶片绿色成分性状存在显著差异(P0.80,P0,P<0.05)。采用去壳低温处理方法有效地实现不同休眠程度的杜仲种子快速解除生长抑制;利用热裂解质谱法对杜仲幼苗叶片的含胶量进行测定,筛选出5个叶片含胶量高于采样地杜仲叶片含胶量最大值的杜仲幼苗,初步实现了杜仲幼苗的快繁快筛。

关键词：杜仲显微成像技术形态组学含胶细胞杜仲胶

过渡金属碳化物基复合材料的制备及其电化学储能性能研究

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过渡金属碳化物基复合材料的制备及其电化学储能性能研究

作者：张明鉴兰州理工大学

学位级别：硕士

二维过渡金属碳化物和氮化物(MXene)因其独特的片层特性、优异的金属导电性和亲水性,在超级电容器电极材料方面具有潜在的应用价值。本文通过水热法负载金属氢氧化物和硫化物制备MXene复合材料,研究了其电化学性能,具体内容如下:(1)以MX... 详细信息

二维过渡金属碳化物和氮化物(MXene)因其独特的片层特性、优异的金属导电性和亲水性,在超级电容器电极材料方面具有潜在的应用价值。本文通过水热法负载金属氢氧化物和硫化物制备MXene复合材料,研究了其电化学性能,具体内容如下:(1)以MXene为基体,采用水热沉积法制备了MXene/Al-Ni(OH)复合材料。实验结果表明:当镍铝比2.8:0.2,温度140℃,复合材料MXene/Al-Ni(OH)-2.8:0.2-140为三维花状结构,在电流密度为1 A·g时,复合材料MXene/Al-Ni(OH)-2.8:0.2-140的比电容(2268 F·g)明显高于MXene(157.4 F·g)和Al-Ni(OH)(1328 F·g)的比电容。经3000次循环,电容保持率为82.55%。基于MXene/Al-Ni(OH)-2.8:0.2-140正极的非对称超级电容器,在能量密度为21.06Wh·kg时,功率密度为750 W·kg。表明MXene/Al-Ni(OH)-2.8:0.2-140复合材料是一种潜在的高性能超级电容器材料电极。(2)以MXene为基体,采用水热法制备了复合材料MXene/Ni S。实验结果表明:在镍硫比为1:2时,温度180℃,复合材料MXene/Ni S-1:2-180为网状结构。在电流密度为1 A·g时,复合材料MXene/Ni S-1:2-180比电容可达到898.2F·g。基于MXene/Ni S-1:2-180为正极的非对称超级电容器,在1.5 V的工作电压窗口下,能量密度达32.08 Wh·kg时,功率密度达749.92 W·kg;在2 A·g,循环充放电3000次比电容保持85.74%,该研究展现出MXene/Ni S-1:2-180复合材料良好的循环稳定性及高储能性能。(3)以MXene基体,采用水热沉积法制备了复合材料MXene/Ni Co S。实验结果表明:在Ni Co/S比为1:1.5,复合材料Ni Co S-1:1.5上球状Ni Co S聚集在MXene纳米片表面。在1 A·g的电流密度下,复合材料MXene/Ni Co S-1:1.5比电容达到2088 F·g。以生物质炭为负极,基于复合材料MXene/Ni Co S-1:1.5为正极的非对称超级电容器在1.6 V的电位窗口下。在能量密度为23.7 Wh·kg时功率密度达750 W·kg。经过3000次循环比电容保持率为86.59%。实验结果表现出MXene/Ni Co S-1:1.5良好的循环稳定性及高储能性能。

关键词： MXene 水热法非对称超级电容器功率密度能量密度

基于帽贝牙齿结构特征与生物材料的仿生刀具研究

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基于帽贝牙齿结构特征与生物材料的仿生刀具研究

作者：张明鉴哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着“工业4.0”时代的到来,对刀具的需求也呈现出多元化的趋势,不同的加工工艺、加工材料和精度要求等所需要的刀具结构差异较大,因此需要新的技术解决刀具结构设计及制备上的难题。学者们研究发现生物牙齿、爪趾、体表、内部组织等具... 详细信息

随着“工业4.0”时代的到来,对刀具的需求也呈现出多元化的趋势,不同的加工工艺、加工材料和精度要求等所需要的刀具结构差异较大,因此需要新的技术解决刀具结构设计及制备上的难题。学者们研究发现生物牙齿、爪趾、体表、内部组织等具有省力、减磨抗磨、抗冲击破损、自锋利、高强度、高韧性等特点,为刀具的设计研发提供新思路。首先,对帽贝牙齿进行制备,提取出帽贝牙齿二维和三维结构特征,对帽贝牙齿结构特征进行细化,将帽贝牙齿结构作为刀具结构,通过Third Wave Advant Edge进行切削仿真,探究帽贝牙齿结构特征对切削过程的影响,针对切削力、切削温度、切屑卷曲半径为指标对帽贝牙齿结构参数进行优化,得到最优结构参数。通过与直线型、凸圆型、凹圆型结构进行仿真对比,证明帽贝牙齿结构在切削过程中的优异性,并完成仿生刀具的结构设计。其次,为探究帽贝牙齿内部组织结构对刀具材料强度韧性的影响,对帽贝牙齿进行切片处理,观察帽贝牙齿内部组织结构,发现帽贝牙齿具有高强度、高硬度是由于其内部增强纤维针铁矿。根据帽贝牙齿这一特性,通过对硬质合金刀具材料内添加增强相Si C晶须,提高刀具材料的力学性能,通过ABAQUS仿真,证明了仿生刀具复合材料与普通刀具材料相比具有较好的弹性模量以及较高的抗断裂能力。再次,为探究帽贝牙齿表面形貌对刀具表面摩擦磨损的影响,通过对帽贝牙齿表面进行观察,发现其表面具有绒毛形结构且绒毛的生长方向沿着牙齿的生长方向。将帽贝牙齿表面形貌与微织构刀具联系在一起,设计了与流屑方向成一定角度的沟槽型微织构形状,通过DEFORM仿真发现仿生微织构刀具可以减小切削力、切削温度及刀具磨损。最后,为验证仿生刀具的切削性能,通过五轴加工中心对仿生刀具复杂结构进行磨制,通过车削对比实验验证仿生刀具的优异性,发现仿生刀具具有省力效果,研究结果对金属切削刀具的整体设计流程提供重要的参考价值。

关键词：仿生刀具帽贝牙齿结构特征表面形貌内部组织

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仿生刀具研究进展综述

机械工程学报 2022年第13期58卷 261-281页

作者：马晶张明鉴刘强刘献礼岳彩旭杨绍成哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨理工大学仪器科学与技术博士后流动站哈尔滨150080

伴随制造业的转型升级及产业革命的到来,零件结构越来越复杂,材料种类繁多,对刀具切削性能的需求日益呈现多元化趋势,刀具的设计与开发面临诸多挑战。学者们通过研究自然界的切削、减磨耐磨和增强增韧现象发现生物体的牙齿、爪趾、体表... 详细信息

伴随制造业的转型升级及产业革命的到来,零件结构越来越复杂,材料种类繁多,对刀具切削性能的需求日益呈现多元化趋势,刀具的设计与开发面临诸多挑战。学者们通过研究自然界的切削、减磨耐磨和增强增韧现象发现生物体的牙齿、爪趾、体表、器官等具有独特的外部形态及组织结构,通过模仿生物体的结构特征进行刀具的设计与开发已成为新的研究方向。分别从外部形态仿生刀具、表面形貌仿生刀具、内部组织仿生刀具对仿生刀具的最新研究进展进行梳理,讨论了三种刀具的设计制备方法和主要特点,对仿生刀具的切削机理进行分类与剖析,对仿生刀具所涉及的关键技术进行总结与展望,为仿生刀具研究提供基础材料。仿生刀具作为新兴的研究方向其基础理论尚不完善,需进行深入的理论研究,建立完整的理论体系。同时,仿生刀具涉及生物、材料、机械等多学科的交叉研究,需要开展不同领域间的协同合作。

关键词：仿生刀具外部形态表面形貌内部组织切削机理

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帽贝牙齿几何特征的仿生刀具切削仿真

哈尔滨理工大学学报 2023年第1期28卷 11-19页

作者：马晶杨绍成刘强张明鉴哈尔滨理工大学机械动力工程学院哈尔滨150080

刀具作为切削加工的基础工具,如何提高它的性能是当前研究的热点。仿生学研究表明帽贝的牙齿具有优良的力学性能,这为刀具的优化设计提供了依据。运用仿生学原理,通过生物解剖的方法制备了帽贝的单颗牙齿,利用数据分析软件提取牙齿内外... 详细信息

刀具作为切削加工的基础工具,如何提高它的性能是当前研究的热点。仿生学研究表明帽贝的牙齿具有优良的力学性能,这为刀具的优化设计提供了依据。运用仿生学原理,通过生物解剖的方法制备了帽贝的单颗牙齿,利用数据分析软件提取牙齿内外轮廓曲线,得出其拟合多项式,并以多项式曲线的曲率为基础,对牙齿轮廓特征进行了分析,最后依据该多项式设计出了仿生刀具模型。对刀具前角、进给量、切削速度设计了正交试验,通过有限元软件进行二维正交切削仿真,并运用极差分析法探讨这3个因素对切削力的影响。以切削力最小为设计目标,在试验参数范围内进给量为0.1 mm/r,前角为5°,切削速度为150 m/min是最优组合,同时与普通刀具仿真结果进行对比,发现仿生刀具有省力的优势。

关键词：帽贝牙齿几何特征提取切削力切削过程仿真

DN3100/SDD-800催化剂在柴油加氢装置的工业应用

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炼油技术与工程 2005年第2期35卷 37-39页

作者：张明鉴中国石化工程建设公司北京市100011

中国石油辽河石化公司柴油加氢改质临氢降凝装置,原料为催化裂化柴油和直馏柴油,该装置选用了美国标准公司的预硫化技术及对应的DN3100/SDD-800催化剂,并于2003年10月一次开车成功,通过生产运行和考核,达到了预期目标。依靠所选用催化... 详细信息

中国石油辽河石化公司柴油加氢改质临氢降凝装置,原料为催化裂化柴油和直馏柴油,该装置选用了美国标准公司的预硫化技术及对应的DN3100/SDD-800催化剂,并于2003年10月一次开车成功,通过生产运行和考核,达到了预期目标。依靠所选用催化剂的特性,通过调整操作工艺参数,成功的实现了冬季生产低凝柴油、夏季生产优质柴油的生产方案灵活变换,省去了常规催化剂的注硫过程及相关设备,节省了工程投资,简化了开工过程及操作工艺,缩短了开工时间。

关键词： DN3100/SDD-800 催化剂柴油加氢改质临氢降凝

三聚氯氰衍生多孔炭的制备及其电化学性能研究

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化工新型材料 2023年第2期51卷 142-148页

作者：张明鉴任重李希言祝贺雒和明张建强兰州理工大学石油化工学院兰州730050

多孔聚合物因具有高比表面积、孔结构可调性、孔隙结构丰富、合成方法多样而引起了广泛关注,在储能领域,可将其炭化后应用在超级电容器的电极材料中。在这项工作中用溶剂热法制备出多孔聚合物(PSC),以PSC为前驱体,一步炭化法制备多孔炭P... 详细信息

多孔聚合物因具有高比表面积、孔结构可调性、孔隙结构丰富、合成方法多样而引起了广泛关注,在储能领域,可将其炭化后应用在超级电容器的电极材料中。在这项工作中用溶剂热法制备出多孔聚合物(PSC),以PSC为前驱体,一步炭化法制备多孔炭PSC-T。结果表明:多孔炭PSC-T具有石墨化结构,含有大量介孔。其电化学性能优异,在电流密度为1.0A/g时,比电容为190.1F/g,经过5000次的循环充放电后,比电容保留率为90%。

关键词：超级电容器电极材料多孔聚合物多孔炭电化学性能

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杜仲茎和子叶的含胶细胞形态学研究

林业科学研究 2023年第3期36卷 50-61页

作者：张明鉴岳娅东高顺凯甘敏董益阳张继川北京化工大学生命科学与技术学院北京100029 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 北京化工大学橡胶植物研究中心北京100029

[目的]进一步认识杜仲成熟含胶细胞形态特征,并为解释杜仲含胶细胞起源、发育和成熟过程提供细胞形态学证据。[方法]利用整体观察法和组织切片法对杜仲茎、种子萌芽期子叶和幼苗期子叶进行研究,分析和比对杜仲含胶细胞形态。[结果]取得... 详细信息

[目的]进一步认识杜仲成熟含胶细胞形态特征,并为解释杜仲含胶细胞起源、发育和成熟过程提供细胞形态学证据。[方法]利用整体观察法和组织切片法对杜仲茎、种子萌芽期子叶和幼苗期子叶进行研究,分析和比对杜仲含胶细胞形态。[结果]取得杜仲茎皮层中14个成熟的含胶细胞形态图像、46个含胶细胞膨大端图像和2个成熟中含胶细胞图像;取得杜仲种子萌芽期子叶中原始细胞形态和成熟中含胶细胞图像、杜仲幼苗期子叶中成熟含胶细胞图像以及杜仲含胶细胞透射电子显微镜图像;杜仲茎中含胶细胞轴长度范围为981~3167μm,体积范围为1×10^(−4)~3×10^(−4)mm^(3);膨大端椭球体短轴长度范围为8.6~22.4μm,椭圆形的长轴与短轴之比范围为1.08~1.77。[结论](1)杜仲茎皮层中的成熟含胶细胞是一种由细长的圆柱状胞体和近似为椭球体的2个膨大端构成的无分支-非铰接乳管细胞。(2)透明后的含胶细胞大部分无内部结构,小部分存在低折光率的内部结构。(3)杜仲子叶中含胶细胞起源于一连串哑铃状的原始细胞,杜仲子叶中含胶细胞生成过程存在一系列细胞形态变化。

关键词：杜仲含胶细胞细胞形态学