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基于改进Faster R-CNN的苹果采摘视觉定位与检测方法

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农业机械学报 2024年第1期55卷 47-54页

作者：李翠明杨柯申涛尚拯宇兰州理工大学机电工程学院兰州730050

针对采摘机器人对场景中目标分布密集、果实相互遮挡的检测及定位能力不理想问题,提出一种引入高效通道注意力机制(ECA)和多尺度融合特征金字塔(FPN)改进Faster R-CNN果实检测及定位方法。首先,利用表达能力较强的融合FPN的残差网络ResN... 详细信息

针对采摘机器人对场景中目标分布密集、果实相互遮挡的检测及定位能力不理想问题,提出一种引入高效通道注意力机制(ECA)和多尺度融合特征金字塔(FPN)改进Faster R-CNN果实检测及定位方法。首先,利用表达能力较强的融合FPN的残差网络ResNet50替换原VGG16网络,消除了网络退化问题,进而提取更加抽象和丰富的语义信息,提升模型对多尺度和小目标的检测能力;其次,引入注意力机制ECA模块,使特征提取网络聚焦特征图像的局部高效信息,减少无效目标的干扰,提升模型检测精度;最后,采用一种枝叶插图数据增强方法改进苹果数据集,解决图像数据不足问题。基于构建的数据集,使用遗传算法优化K-means++聚类生成自适应锚框,提高模型定位准确性。试验结果表明,改进模型对可抓取和不可直接抓取苹果的精度均值分别为96.16%和86.95%,平均精度均值为92.79%,较传统Faster R-CNN提升15.68个百分点;对可抓取和不可直接抓取的苹果定位精度分别为97.14%和88.93%,较传统Faster R-CNN分别提高12.53个百分点和40.49个百分点;内存占用量减少38.20%,每帧平均计算时间缩短40.7%,改进后的模型参数量小且实时性好,能够更好地应用于果实采摘机器人视觉系统。

关键词：苹果采摘机器人目标定位与检测 Faster R-CNN 注意力机制特征金字塔

十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助水热法制备介孔NbO及其光催化性能

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环境化学 2024年

作者：褚一威靳凤先马同宇郭盛祺天津生态城水务投资建设有限公司柳州工学院食品与化学工程学院河北工业大学能源与环境工程学院

构建了一种简单的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助水热法来制备介孔Nb2O5催化剂样品，并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等测试手段，对催化剂形貌结构和光电特... 详细信息

构建了一种简单的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助水热法来制备介孔Nb2O5催化剂样品，并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等测试手段，对催化剂形貌结构和光电特性进行了分析.研究发现，CTAB的加入是导致Nb2O5产生介孔的主要原因.介孔的存在，不仅改善了催化剂吸附能力，同时诱导更多表面氧空位的形成，这些变化增强了催化剂表面活性氧物种的产生能力.此外，更多的氧空位的存在充当光生电子(e-)的复合中心，使CTAB辅助水热制备的Nb2O5催化剂具有更加优异的光生电荷分离能力.将得到的催化剂用于水中污染物控制，包括罗丹明B(RhB)的降解以及重金属Cr(Ⅵ)的还原，其中最优掺杂比例C10-NbO样品在20 min后对罗丹明B的去除率达到99%，在最佳反应条件下60 min内对Cr(Ⅵ)的去除率可以达到98%.系列实验结果均证实介孔Nb2O5催化剂材料优异的光催化氧化还原能力.此外，探究了催化剂的稳定性以及在宽泛水环境条件下的应用效果，表明其具有一定的应用潜质.

关键词： Nb O 光催化十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 介孔

数字叙事理论下多模态档案资源开发模式探究——以“跟着档案观上海”数字人文平台为例

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图书馆杂志 2024年

作者：付雅明普欣宇上海大学文化遗产与信息管理学院

大数据时代档案数据呈现海量化、多模态化与碎片化，档案数据亟待转化为档案资源及档案知识，档案资源的整合、挖掘、重构与传播也面临挑战。目前，我国在档案数字叙事与多模态档案资源开发领域仍处在理论与实践的探索阶段。本文旨在构... 详细信息

大数据时代档案数据呈现海量化、多模态化与碎片化，档案数据亟待转化为档案资源及档案知识，档案资源的整合、挖掘、重构与传播也面临挑战。目前，我国在档案数字叙事与多模态档案资源开发领域仍处在理论与实践的探索阶段。本文旨在构建一个可行且可推广的多模态档案叙事开发模式，以指导档案馆及其他GLAM机构更有效地进行档案资源叙事化开发工作，从而创新档案资源开发利用与服务模式。以西摩·查特曼与玛丽-劳尔·瑞安的数字叙事理论作为分析框架，本文对上海市档案馆的“跟着档案观上海”数字人文平台的叙事结构进行个案研究。基于案例分析结果，探讨了档案馆在多模态档案资源叙事开发中面临的机遇与挑战，并提出了具有推广潜力的解决策略。研究结果表明，档案馆应加强多模态档案资源建设、形成与社会利益相一致的叙事意图、突破传统档案叙事编排思维、丰富叙事逻辑、开发基于互联网的叙事产品，从而呈现档案内容，满足社会公众沉浸式与交互式需求。最后总结得出数字叙事是契合多模态档案资源体系技术性和公众性特点的一种有效开发模式。

关键词：数字叙事多模态档案资源档案开发数字人文

数字图像相关法辅助的条纹投影轮廓术相位展开方法

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光学学报 2024年第14期44卷 126-134页

作者：骆志明周易非李睿蒋震宇华南理工大学土木与交通学院广东广州510641

相位展开是相移条纹投影轮廓术中的关键技术之一。为了提高复杂形貌的测量能力和降低噪声的干扰,相位展开算法或处理策略变得日益复杂。本文引入立体数字图像相关(DIC)法,针对时间相移条纹投影轮廓术提出了一种简单有效的相位展开方法... 详细信息

相位展开是相移条纹投影轮廓术中的关键技术之一。为了提高复杂形貌的测量能力和降低噪声的干扰,相位展开算法或处理策略变得日益复杂。本文引入立体数字图像相关(DIC)法,针对时间相移条纹投影轮廓术提出了一种简单有效的相位展开方法。该方法在投影N步相移条纹图之后,额外投影一幅散斑图至待测物体表面。计算相位时,先用边缘检测算法确定被包裹的相位主值图中灰度跳变轮廓线,然后运用立体DIC法估算轮廓线上像素点的相位及其条纹级次。利用上述信息,可迅速地对轮廓线之间的相位主值连续分布区域进行相位展开。实验表明,该方法可以达到常规三频四步相移法的测量精度,并且对复杂的表面形貌和包含相位非连续分布的例子,表现出良好的适应性,无需人工干预,即能自动完成准确的相位展开。

关键词：条纹投影轮廓术时间相移法相位展开数字图像相关法

循环剪切作用下含可燃冰砂土-开采井界面强度弱化细观机制

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 91-100页

作者：张玉侯劲宇栾雅琳陶子卓李建威东北大学深部工程与智能技术研究院辽宁沈阳110819 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580 中冶赛迪工程技术股份有限公司重庆400013

含可燃冰砂土呈现埋藏浅、未成岩和强度低的特性。波浪循环荷载作用下含可燃冰砂土-开采井界面弱化特征显著,直接影响井口稳定。采用离散元方法,通过设置波浪循环荷载引起的井筒运动,研究含可燃冰砂土-开采井界面循环剪切力学特性,并从... 详细信息

含可燃冰砂土呈现埋藏浅、未成岩和强度低的特性。波浪循环荷载作用下含可燃冰砂土-开采井界面弱化特征显著,直接影响井口稳定。采用离散元方法,通过设置波浪循环荷载引起的井筒运动,研究含可燃冰砂土-开采井界面循环剪切力学特性,并从细观角度揭示界面宏观弱化机制。结果表明:可燃冰赋存导致含可燃冰砂土-开采井界面呈显著的强度弱化及剪胀体变特征,且可燃冰饱和度越高,弱化及剪胀越显著;原因在于近井区域含可燃冰砂土在循环剪切作用下形成胶结失效区域,大部分颗粒失去胶结约束,同时少部分胶结未失效的可燃冰颗粒与邻近颗粒形成较大粒径团簇,这些颗粒和团簇翻滚错动且无法充分传递荷载,导致界面产生强度弱化和剪胀体变;法向应力与剪切振幅的增大均会加剧界面试样可燃冰颗粒的胶结失效发展,强度弱化现象更为严重。

关键词：含可燃冰砂土-开采井界面循环剪切界面弱化胶结作用离散元

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涂覆时间对聚合物水泥基钢筋涂层粘接性能的影响机理

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材料导报 2024年第17期38卷 123-126页

作者：胡家宇徐菲钱文勋肖怀前葛津宇李嘉明南京水利科学研究院材料结构研究所南京210029 江苏省水利建设工程有限公司江苏扬州225000 江苏省淮沭新河管理处江苏淮安223001

为探明由涂层胶凝进程引发的界面过渡区(ITZ)物相经时演变对聚合物水泥基涂层与混凝土保护层间粘接性能的影响机理,制备丙乳与P·O 52.5水泥质量比1∶2的涂层,测试不同涂覆时间下钢筋的握裹力,分析了钢筋涂层与保护层ITZ组成物相的微观... 详细信息

为探明由涂层胶凝进程引发的界面过渡区(ITZ)物相经时演变对聚合物水泥基涂层与混凝土保护层间粘接性能的影响机理,制备丙乳与P·O 52.5水泥质量比1∶2的涂层,测试不同涂覆时间下钢筋的握裹力,分析了钢筋涂层与保护层ITZ组成物相的微观形貌及经时演化特征。研究表明:不超过3 h的涂覆时间有利于聚合物水泥基涂层与保护层ITZ中水化硅酸钙(CSH)凝胶的聚合,进而提高钢筋的粘接性能。

关键词：聚合物水泥基涂层界面过渡区钢筋握裹力 CSH凝胶微观分析

靛红双氮二苯腙分子开关的光致异构化机理研究

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物理学报 2024年

作者：庞晓娟赵凯玥何航宇张宁波蒋臣威中国矿业大学材料与物理学院中国矿业大学矿业工程学院西安交通大学物理学院凝聚态物质非平衡合成与调制教育部重点实验室量子信息与量子光电器件陕西省重点实验室

腙类分子开关在超分子化学领域有非常重要的应用价值，基于靛红发色团发展出的新型腙类分子开关已被合成。因其具有可见光激发下的顺反异构化特征、衍生物的易合成性及对外界刺激的敏感性，使其在生物化学领域具有重要的应用价值。然而... 详细信息

腙类分子开关在超分子化学领域有非常重要的应用价值，基于靛红发色团发展出的新型腙类分子开关已被合成。因其具有可见光激发下的顺反异构化特征、衍生物的易合成性及对外界刺激的敏感性，使其在生物化学领域具有重要的应用价值。然而，该新型分子开关的光致异构化机制尚不明确，异构过程是否存在新奇的现象也不得而知。本文采用基于半经验OM2/MRCI的轨迹面跳跃动力学方法，系统地研究了一种名为靛红双氮二苯腙分子开关E-Z异构化过程的光致异构化机理。研究发现该E构型分子开关的S1激发态平均寿命约为 107 fs，该分子开关的E-Z异构化量子产率为16.01%。通过对该分子开关光致异构化过程的计算，明确了两种不同分子开关异构化机制；除围绕C=N键旋转的传统分子开关异构机制之外，阐明了新的异构机制——分子开关转子部分面对面的扭转；通过时间分辨的荧光辐射谱的计算，预测了异构化过程中存在极快的荧光猝灭现象，并且伴随着荧光红移的发生；通过对计算得到的荧光光谱与激发态平均寿命的分析，提出了“暗态”的存在，并对“暗态”存在的原因给出了可能得解释。研究结果可为新型分子开关的设计及应用提供理论指导作用。

关键词：分子开关光致异构化激发态非绝热动力学

蒙药珍宝丸促进脑缺血/再灌注大鼠血管新生作用及其含药血清对缺氧/复氧人脑微血管内皮细胞血管形成的影响

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中国老年学杂志 2024年第12期44卷 2922-2929页

作者：卜范艳安婷白星宇张昕红张东威内蒙古民族大学附属医院神经内科内蒙古通辽028000

目的观察蒙药珍宝丸促进脑缺血/再灌注大鼠血管新生作用及其含药血清对缺氧/复氧人脑微血管内皮细胞(HBMEC)血管形成的影响。方法选取50只雄性Wistar大鼠,取40只随机分为假手术组、模型组、珍宝丸组及银杏叶组,各10只,模型组、珍宝丸组... 详细信息

目的观察蒙药珍宝丸促进脑缺血/再灌注大鼠血管新生作用及其含药血清对缺氧/复氧人脑微血管内皮细胞(HBMEC)血管形成的影响。方法选取50只雄性Wistar大鼠,取40只随机分为假手术组、模型组、珍宝丸组及银杏叶组,各10只,模型组、珍宝丸组及银杏叶组制备脑缺血/再灌注模型,假手术组操作同脑缺血/再灌注模型,但线栓插入1 cm后即可拔出。珍宝丸组给予蒙药珍宝丸灌胃,银杏叶组给予银杏叶软胶囊灌胃,假手术组及模型组均给予相同体积生理盐水灌胃,2次/d,连续给药7 d。评估各组神经功能情况、脑梗死面积及微血管密度情况。取剩余10只大鼠,5只给予蒙药珍宝丸灌胃,5只给予银杏叶软胶囊灌胃,2次/d,均连续给药7 d后颈椎脱臼处死,分离含药血清备用。体外培养HBMEC,将对数期细胞分为正常培养组、缺氧/复氧组、珍宝丸含药血清5%、10%、20%组、银杏叶含药血清组,其中缺氧/复氧组、珍宝丸含药血清5%、10%、20%组及银杏叶含药血清组进行缺氧/复氧建模时,给予对应浓度血清进行培养;四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测各组细胞活力;划痕实验检测各组细胞迁移能力;管腔形成实验观察内皮细胞血管形成能力;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组细胞晚期氧化蛋白产物(AOPP)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、白细胞介素(IL)-6、IL-1β、肿瘤坏死因子(TNF)-α含量;Western印迹检测Toll样受体(TLR)4、β干扰素TIR结构域衔接蛋白(TRIF)、血管内皮生长因子(VEGF)、肝细胞生长因子(HGF)、蛋白激酶B(Akt)、p-Akt、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、p-mTOR、70 kD核糖体蛋白S6激酶(P70S6K)蛋白表达。结果与假手术组相比,模型组神经功能评分升高,脑组织出现梗死灶,缺血区域新生血管数量增加,差异有统计学意义(均P明显增加(均P明显降低,相对迁移距离明显缩短,细胞管腔节点数、网眼数、分支数明显减少,管腔长度明显缩短,细胞外液AOPP、MDA、IL-6、IL-1β、TNF-α含量明显升高,SOD含量明显降低,细胞中VEGF、HGF、TLR4、TRIF、p-Akt/Akt、p-mTOR/TOR及P70S6K表达均明显升高(均P明显升高,相对迁移距离明显增加,细胞管腔节点数、网眼数、分支数明显增加,管腔长度明显增长,细胞外液AOPP、MDA、IL-6、IL-1β及TNF-α含量明显降低,SOD含量明显升高,细胞中VEGF、HGF、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR及P70S6K表达均明显升高,TLR4、TRIF表达均明显降低,且呈浓度依赖性(均P<0.05)。结论通过在体动物实验(脑缺血/再灌注)和体外细胞培养证实(缺氧/复氧),蒙药珍宝丸可通过TLR4/TRIF信号通路表达抑制氧化应激炎症反应,并激活Akt/mTOR/P70S6K信号通路促进血管形成,发挥神经保护作用。

关键词：蒙药珍宝丸缺血性脑血管病脑缺血/再灌注缺氧/复氧人脑微血管内皮细胞管腔形成

2010―2022年广东省肾综合征出血热流行特征及时空聚集性分析

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中华疾病控制杂志 2024年第6期28卷 629-635,663页

作者：韩啸宇谭小华罗傲杨宇威张萌中国疾病预防控制中心中国现场流行病学培训项目北京100050 天津市滨海新区疾病预防控制中心传染病防控科天津300453 广东省疾病预防控制中心传染病预防控制所广州511430

目的回顾性分析2010—2022年广东省肾综合征出血热(hemorrhagic fever with renal syndrome,HFRS)流行特征和时空聚集性,为探索HFRS高危地区和制定防控措施提供参考。方法HFRS数据来源于中国疾病预防控制信息系统,运用Joinpoint 4.6.0.... 详细信息

目的回顾性分析2010—2022年广东省肾综合征出血热(hemorrhagic fever with renal syndrome,HFRS)流行特征和时空聚集性,为探索HFRS高危地区和制定防控措施提供参考。方法HFRS数据来源于中国疾病预防控制信息系统,运用Joinpoint 4.***.0.0软件对HFRS报告病例数据进行趋势分析,运用GeoDa 1.16软件开展全局和局部空间自相关分析,使用SaTScan 10.1软件进行时空扫描,通过计算对数似然比(log-likelihood ratio,LLR)分析HFRS时空聚集性。结果2010—2022年广东省累计报告HFRS病例4322例,年均发病率为0.31/10万,利用平均年度变化百分比(average annual percent change,AAPC)来评价整体趋势性变化,发病率整体呈下降趋势(AAPC=-8.4%,95%CI:-12.6%~-3.9%)。3—4月为HFRS高发月份(RR=1.61,LLR=82.78,P=0.001)。珠三角地区、男性、30~69岁人群发病率最高。职业以家务及待业(973例,占22.51%)、商业服务(726例,占16.80%)、工人(645例,占14.92%)和农民(638例,占14.76%)居多。HFRS发病存在空间聚集性,“高-高”聚集区主要分布在珠三角地区的广州市和佛山市。时空扫描分析结果显示,1个一类聚集区位于广州市、佛山市的9个县(区),发生在2013年2—3月;2个二类聚集区主要涉及珠三角地区的7个地级市和粤西地区的阳江市的25个县(区),发生在2015年1—2月和2017年5—6月。每年的聚集区均出现在珠三角地区,不同年份涉及的地级市和县(区)有所不同,主要集中在广州市、佛山市,主要发生在冬春季,少数年份在夏季初。结论2010—2022年广东省HFRS发病率呈下降趋势,发病存在季节性和空间聚集性,冬春季为高发季节,珠三角地区为高发区域,中老年为主要高发人群。

关键词：肾综合征出血热空间自相关时空聚集性