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基于序列注意力和局部相位引导的骨超声图像分割网络

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自动化学报 2024年第5期50卷 970-979页

作者：陈芳张道强廖洪恩赵喆南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京211106 清华大学医学院北京100084 清华大学附属北京清华长庚医院骨科与运动医学中心北京102218

在超声辅助的骨科手术导航中,需要从采集的超声图像序列中精确分割出骨结构,并展示给医生,来辅助医生进行术中决策.但是,图像噪声、成像伪影以及模糊的骨边界导致从超声图像序列中精确分割提取骨结构十分困难.为解决该问题,提出一种新... 详细信息

在超声辅助的骨科手术导航中,需要从采集的超声图像序列中精确分割出骨结构,并展示给医生,来辅助医生进行术中决策.但是,图像噪声、成像伪影以及模糊的骨边界导致从超声图像序列中精确分割提取骨结构十分困难.为解决该问题,提出一种新的基于序列注意力与局部相位引导的骨超声图像分割网络.该网络一方面自适应地利用超声序列帧之间的关系即序列注意力来辅助骨结构的语义分割.另一方面,该网络通过引入局部相位引导模块,突出骨边缘信息,进一步提高分割精度.利用包含19050幅图像的骨超声数据集,进行交叉实验、消融实验并与最新的超声骨分割方法进行比较.实验结果表明所提方法对骨结构分割精度高,优于现有的超声骨分割方法.

关键词：骨科导航超声图像分割局部相位序列注意力

考古遗址中农作物种子/果核表型性状研究述评

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科学通报 2024年

作者：田雨阳张贵林蒋洪恩中国科学院古脊椎动物与古人类研究所中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室重庆师范大学考古文博学院中国科学院大学人文学院考古学与人类学系

植物表型性状是植物对外界环境长期响应与适应后所呈现出来的可度量特征.炭化种子和果核是考古遗址中最常见的植物遗存类型,其可量化性状包括尺寸和形状.本文首先梳理了国内外种子/果核表型性状从传统形态测量到几何形态测量方法的发展... 详细信息

植物表型性状是植物对外界环境长期响应与适应后所呈现出来的可度量特征.炭化种子和果核是考古遗址中最常见的植物遗存类型,其可量化性状包括尺寸和形状.本文首先梳理了国内外种子/果核表型性状从传统形态测量到几何形态测量方法的发展过程.传统形态测量关注解剖点之间简单的线性距离,侧重于尺寸的多个指标测定及多元数据统计分析;几何形态测量主要围绕解剖点、轮廓中间的几何空间关系,开展形状测量,能够输出可视化结果.随着三维扫描技术发展,种子/果核表型性状由二维数据测定逐渐扩展至高精度、高分辨率三维几何形态参数重建.其次系统介绍了农作物种子/果核表型性状测定在植物遗存种属鉴定,野生/栽培种区分,农作物驯化、传播与多样化过程,农作物生产加工过程以及先民的经济行为、遗址功能和社会等级制度等研究中的充分应用.最后,本文提出目前研究可能需要注意炭化植物遗存是否直接测年,是否保存完整,是否完全成熟和测量的最低样本量是否确定等可能导致表型测量结果、数据统计分析和表型演化时间标尺出现明显误差的问题,并对未来植物遗存表型研究材料与方法、研究内容与方向等方面提出了展望.本文对植物种子/果核遗存表型形态测量进行了系统的介绍和较为全面的评述,认为该方向是植物遗存前沿研究需要重点关注的内容之一,在未来具有广泛的应用前景和发展潜力.

关键词：植物遗存表型特征尺寸形态测量

基于光频域反射技术的腐蚀前后螺栓预紧力损失识别

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激光与光电子学进展 2024年

作者：王大鹏窦崴苏州科技大学土木工程学院

针对螺栓连接钢构件在腐蚀状态下螺栓预紧力损失难以识别监测并定位的问题，基于光频域反射技术（OFDR）进行光纤标定试验、钢构件螺栓连接腐蚀试验和基于ANSYS软件的数值模拟，研究了螺栓连接件盖板表面的应变分布情况。试验与数值模... 详细信息

针对螺栓连接钢构件在腐蚀状态下螺栓预紧力损失难以识别监测并定位的问题，基于光频域反射技术（OFDR）进行光纤标定试验、钢构件螺栓连接腐蚀试验和基于ANSYS软件的数值模拟，研究了螺栓连接件盖板表面的应变分布情况。试验与数值模拟结果表明：当螺栓预紧力为100kN时，可准确识别螺栓10%以上预紧力的损失并定位。采用纵向粘贴方式，排除光纤粘贴的顶端效应的误差影响，分布式光纤在腐蚀前后试验结果与模拟结果对比分析所得应变损失率分别为10.6%、16.7%和28.1%，且试验结果与模拟结果所得应变分布规律吻合，证明了OFDR技术能够很好的应用于螺栓连接试件在腐蚀工况下的螺栓预紧力损失识别与定位。

关键词：光频域反射技术分布式螺栓连接螺栓腐蚀损伤识别数值模拟

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基于分数阶小波变换的电力系统谐波检测方法

中国电机工程学报 2024年第3期44卷 872-879,I0002页

作者：窦嘉炜杨小煜杨晓忠华北电力大学数理学院北京市昌平区102206 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

针对稳态和暂态谐波检测易受噪声干扰的问题,提出一种基于分数阶小波变换(fractional wavelet transform,FRWT)的电力系统谐波检测方法。首先,通过快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)检测出各频谱的频率,根据频率确定分解层数... 详细信息

针对稳态和暂态谐波检测易受噪声干扰的问题,提出一种基于分数阶小波变换(fractional wavelet transform,FRWT)的电力系统谐波检测方法。首先,通过快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)检测出各频谱的频率,根据频率确定分解层数;其次,利用FRWT对信号进行分解和重构,实现基波与各次谐波分量的分离;最后,对各次谐波分量进行Hilbert变换(Hilbert transform,HT),获取各次谐波分量的频率和幅值检测结果以及暂态扰动的起止时刻。对多种谐波信号的仿真试验结果表明,FRWT方法可以有效实现对含噪信号中稳态和暂态谐波的检测,即使信噪比较低也能保证各项结果的检测精度,证明FRWT方法是检测谐波的一种有效新方法。

关键词：分数阶小波变换小波变换 Hilbert变换谐波检测仿真试验

弗雷德·R.迈尔斯《绘画文化——原住民高雅艺术的创造》导读

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民族艺术 2024年第3期 158-168页

作者：窦笑智东南大学艺术学院国家公派英国剑桥大学

美国艺术人类学家弗雷德·R.迈尔斯认为澳大利亚平图琵丙烯绘画最终可以成为高雅艺术是个人与机构、地方与国家、平图琵人与西方白人之间不同话语的共同建构,是一个文化生产的场域。他将整个西方艺术界都纳入其研究对象中,并利用一种反... 详细信息

美国艺术人类学家弗雷德·R.迈尔斯认为澳大利亚平图琵丙烯绘画最终可以成为高雅艺术是个人与机构、地方与国家、平图琵人与西方白人之间不同话语的共同建构,是一个文化生产的场域。他将整个西方艺术界都纳入其研究对象中,并利用一种反思性的双重视角分析了“物人合一”和“梦境”体系下平图琵人对丙烯绘画图像的生产,厘清了通过与西方社会的话语协商进入商业活动的路径框架,勾勒了丙烯绘画最终成为高雅艺术的多方话语体系。借此研究,迈尔斯对反思艺术人类学和民族志写作都具有重要意义。

关键词：丙烯绘画梦境理论天真艺术艺术人类学迈尔斯

制度与生活视角下封建社会时期的街区空间演变研究

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现代城市研究 2024年第2期39卷 42-47页

作者：张洪恩刘紫玥青岛理工大学建筑与城乡规划学院

街区作为城市空间构成的基本单元,承载着社会治理内涵和居民日常生活。文章以城市空间治理为切入点,通过构建“制度与生活”的分析框架,回顾了封建社会发展中街区空间的演变历程,进一步展开分析了空间变革的3个关键节点,即里坊分区空间... 详细信息

街区作为城市空间构成的基本单元,承载着社会治理内涵和居民日常生活。文章以城市空间治理为切入点,通过构建“制度与生活”的分析框架,回顾了封建社会发展中街区空间的演变历程,进一步展开分析了空间变革的3个关键节点,即里坊分区空间、厢坊多元空间和街坊复合空间,并归纳总结了传统街区空间变革的技术逻辑、目标导向和运作机制,以期为今后探索适应本土化需求的街区空间提供借鉴。

关键词：制度与生活街区空间演变社会治理

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红外成像技术在高分子材料表征中的应用

北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 1-21页

作者：窦彤彤张普敦中国石油石油化工研究院北京102206 北京化工大学化学学院分析测试中心北京100029

红外成像技术是基于官能团特征进行成像的一种先进的化学成像方法,集红外光谱和显微分析于一体,能够直接反映样品微区内(从微米到毫米)真实的化学组成信息和空间分布信息,从分子水平上可视化地识别样品精细结构,空间分辨率高,是多组分... 详细信息

红外成像技术是基于官能团特征进行成像的一种先进的化学成像方法,集红外光谱和显微分析于一体,能够直接反映样品微区内(从微米到毫米)真实的化学组成信息和空间分布信息,从分子水平上可视化地识别样品精细结构,空间分辨率高,是多组分体系样品显微分析强有力的工具。该技术自发展之初就在高分子材料分析和表征领域受到广泛关注。本文阐述了红外成像技术的基本原理,详细介绍了红外成像系统的仪器构造与工作模式,以及常用图像采集、图像预处理和图像分析的方法,总结了近年来红外成像技术在高分子材料表征领域中的一些典型应用,包括结晶和取向研究、共混物相容性研究、聚合反应及聚合物溶解、降解的可视化动力学研究、聚合物基组织工程材料的矿化研究、药物释放及微塑料分析的研究等。此外,还对红外成像在生命科学与临床诊断方面的研究进展作了简介。最后对红外成像技术的发展趋势进行展望。希望本文能够起到抛砖引玉的作用,帮助读者深刻理解红外成像这门先进的技术,进一步拓展其在聚合物材料领域中的应用。

关键词：聚合物红外成像结构表征图像分析

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双流耦合构型混合动力拖拉机旋耕工况控制策略研究

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农业机械学报 2024年第2期55卷 393-400,414页

作者：窦海石魏洪乾艾强张幽彤北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学长三角研究院(嘉兴) 嘉兴314001

大功率拖拉机作业时载荷冲击会造成发动机的输出转矩大范围波动,为减小载荷冲击对拖拉机动力单元的影响,提出以发动机和双电机为动力源的拖拉机双流耦合动力系统构型,以减小载荷冲击引起的动力传动系统换挡频次。基于Haar小波分解提出... 详细信息

大功率拖拉机作业时载荷冲击会造成发动机的输出转矩大范围波动,为减小载荷冲击对拖拉机动力单元的影响,提出以发动机和双电机为动力源的拖拉机双流耦合动力系统构型,以减小载荷冲击引起的动力传动系统换挡频次。基于Haar小波分解提出了基于功率预测的转矩分配策略,首先记录拖拉机的作业参数,基于径向基神经网络对拖拉机旋耕作业时的功率需求进行预测,由Haar小波变换确定高频和低频转矩需求值的范围,并分别由电机和发动机提供。最后,通过硬件在环试验对提出的动态转矩分配进行了可行性验证,测试结果表明:提出的基于神经网络功率需求预测模型对行驶端和动力输出端(Power take-off,PTO)的功率进行预测,实际值和预测值均方根误差分别占最大功率的7.6%和7.9%;提出的转矩分配策略能够应对拖拉机旋耕时的载荷波动。发动机转矩波动与传统构型相比减小35.0%,有效地缩小了发动机转矩波动范围,缓解了拖拉机作业时载荷冲击对发动机的影响。

关键词：混合动力拖拉机双流耦合构型功率预测转矩分配 Haar小波变换

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考虑多关节时滞的液压挖掘机轨迹跟踪研究

哈尔滨工程大学学报 2024年第5期45卷 938-946页

作者：邱清盈窦方健管成武建伟浙江大学机械工程学院浙江杭州310027

为了减小多关节系统的时滞特性对液压挖掘机工作装置轨迹跟踪精度的影响,本文设计了考虑时滞的长短期记忆-广义回归级联网络和一种基于该网络模型的多关节控制系统。利用几何法分析闭式链运动状态,建立以摇臂关节为末端反馈关节的含闭... 详细信息

为了减小多关节系统的时滞特性对液压挖掘机工作装置轨迹跟踪精度的影响,本文设计了考虑时滞的长短期记忆-广义回归级联网络和一种基于该网络模型的多关节控制系统。利用几何法分析闭式链运动状态,建立以摇臂关节为末端反馈关节的含闭式链的工作装置运动学逆解,通过4-3-3-3-4多项式轨迹规划算法在关节空间上生成轨迹。结合LSTM的时序处理能力和GRNN的强非线性映射能力,以比例阀信号和关节转角的各阶延迟以及目标转角作为网络输入特征,通过多关节联动辨识建立起输出信号和输入特征的映射关系模型,将关节模型作为逆控制器实现多关节轨迹跟踪。经AMESim-Simulink仿真验证:在空载或变载荷作用下,与不考虑时滞的LSTM系统比,考虑时滞的多关节控制系统能更准确、更迅速、更平滑地跟踪规划轨迹,误差小,并且系统具有较强鲁棒性。

关键词：液压挖掘机时滞轨迹跟踪运动学逆解神经网络多关节控制系统

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