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基于鱼体特征点检测的淡水鱼种类识别

农业工程学报 2023年第11期39卷 155-164页

作者：朱明李梦珂万鹏肖畅宇赵竣威华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部水产养殖设施工程重点实验室武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070 农业农村部华南现代农业智能装备重点实验室广州510630

针对传统机器视觉技术对淡水鱼种类进行检测时特征提取过程复杂的问题,该研究提出了基于特征点检测的淡水鱼种类识别方法。以鳊、鳙、草鱼、鲢、鲤5种大宗淡水鱼为对象,构建了淡水鱼特征点检测数据集;以AlexNet模型为基础,通过减小卷积... 详细信息

针对传统机器视觉技术对淡水鱼种类进行检测时特征提取过程复杂的问题,该研究提出了基于特征点检测的淡水鱼种类识别方法。以鳊、鳙、草鱼、鲢、鲤5种大宗淡水鱼为对象,构建了淡水鱼特征点检测数据集;以AlexNet模型为基础,通过减小卷积核尺寸、去除局部响应归一化、引入批量归一化、更换损失函数,构建了改进AlexNet模型用于特征点检测;并以特征点为依据提取特征值、构造特征向量,使用Fisher判别分析方法实现了淡水鱼的种类识别。试验结果表明:改进AlexNet模型在测试集上的归一化平均误差的均值为0.0099,阈值δ为0.02和0.03时的失败率F0.02、F0.03分别为2.50%和0.83%,具有较好的精准度和误差分布情况;基于该模型和Fisher判别分析的淡水鱼种类识别方法对5种淡水鱼的识别准确率为98.0%,单幅图像的平均识别时间为0.368 s,保证了时效性。由此可知,提出的改进AlexNet模型能实现淡水鱼的特征点检测并具有较高的精度,可为淡水鱼种类识别、尺寸检测、鱼体分割等提供条件,该方法可为淡水鱼自动化分类装置的研发奠定基础。

关键词：鱼图像识别深度学习特征点检测种类识别 Fisher判别分析

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淡水鱼水平往复振动头尾定向输送方法

农业工程学报 2021年第4期37卷 40-48页

作者：万鹏郭三琴杨俊赵竣威谭鹤群朱明华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070

淡水鱼的头尾定向输送是进行鱼体自动化加工的基础。该研究针对淡水鱼头尾定向主要依靠人工进行、劳动强度大、机械化程度低等问题,以典型大宗淡水鱼为研究对象,基于水平往复振动原理开展淡水鱼头尾定向输送方法分析,并进行相关试验。... 详细信息

淡水鱼的头尾定向输送是进行鱼体自动化加工的基础。该研究针对淡水鱼头尾定向主要依靠人工进行、劳动强度大、机械化程度低等问题,以典型大宗淡水鱼为研究对象,基于水平往复振动原理开展淡水鱼头尾定向输送方法分析,并进行相关试验。首先探讨了鱼体在不同表面结构输送带上的摩擦特性,分析了实现鱼体头尾定向的可行性;然后基于水平往复振动原理提出实现淡水鱼鱼体头尾定向输送的方法,并对鱼体的头尾定向输送过程进行分析;最后以4种典型淡水鱼为试验对象,以完成鱼体定向输送所需时间为评价指标,对影响淡水鱼鱼体头尾定向输送效果的主要因素进行试验,探究了输送带类型、鱼鳞状态、振动频率、振幅等对鱼体头尾定向输送效果的影响规律,并进行了双因素无重复试验。试验结果表明:当输送带表面结构为倒三角结构时,鱼体的定向输送效果较好;鱼体表面有鳞或去鳞情况下都可实现鱼体的头尾定向,其中有鳞鱼体的头尾定向输送所需平均时间为2.42 s,去鳞鱼体的头尾定向输送所需平均时间为3.39 s;以带鳞鲫鱼为例,当振动频率为5 Hz,振幅为120 mm时,实现鱼体头尾定向输送的时间为2.65 s;当振动频率为5 Hz,振幅为120 mm时,4种淡水鱼带鳞状态下的鱼体定向输送平均时间为2.45 s,去鳞状态下的定向输送平均时间为3.43 s。研究结果可为淡水鱼鱼体定向设备的研发提供理论依据和技术参考。

关键词：渔业加工水产养殖头尾定向水平往复振动

基于高光谱漫透射成像可视化检测脐橙可溶性固形物

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发光学报 2017年第5期38卷 685-691页

作者：介邓飞李泽海赵竣威连裕翔魏萱华中农业大学工学院湖北武汉430070 福建农林大学机电工程学院福建福州350002

厚皮类瓜果内部品质的无损检测是目前水果产业的检测技术瓶颈。本文采用高光谱漫透射技术对脐橙可溶性固形物(SSC)含量进行可视化分析研究。通过基线校正(Baseline)预处理结合连续投影算法(SPA)优选9个特征波长,建立SSC偏最小二乘回归(P... 详细信息

厚皮类瓜果内部品质的无损检测是目前水果产业的检测技术瓶颈。本文采用高光谱漫透射技术对脐橙可溶性固形物(SSC)含量进行可视化分析研究。通过基线校正(Baseline)预处理结合连续投影算法(SPA)优选9个特征波长,建立SSC偏最小二乘回归(PLSR)模型,校正集相关系数r_(cal)为0.891,校正集均方根误差RSMEC为0.612°Brix,预测集相关系数r_(pre)为0.889,预测集均方根误差RMSEP为0.630°Brix。最后,计算各个像素点的SSC值结合图像处理技术得出SSC的可视化分布图,直观判断脐橙SSC含量高低。

关键词：脐橙可溶性固形物高光谱成像可视化无损检测

基于改进ResNet50模型的大宗淡水鱼种类识别方法

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农业工程学报 2021年第12期37卷 159-168页

作者：万鹏赵竣威朱明谭鹤群邓志勇黄毓毅吴文锦丁安子华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070 湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所武汉430070

针对传统鱼类识别方法存在特征提取复杂、算法可移植性差等不足,该研究提出了一种基于改进ResNet50模型的淡水鱼种类识别方法。研究以鳙鱼、鳊鱼、鲤鱼、鲫鱼、草鱼、白鲢6种大宗淡水鱼为对象,通过搭建淡水鱼图像采集系统获取具有单一... 详细信息

针对传统鱼类识别方法存在特征提取复杂、算法可移植性差等不足,该研究提出了一种基于改进ResNet50模型的淡水鱼种类识别方法。研究以鳙鱼、鳊鱼、鲤鱼、鲫鱼、草鱼、白鲢6种大宗淡水鱼为对象,通过搭建淡水鱼图像采集系统获取具有单一背景的淡水鱼图像,同时通过互联网搜索具有干扰背景的淡水鱼图像,共同构建淡水鱼图像数据集;再对淡水鱼图像进行预处理,以增加样本多样性;构建改进ResNet50模型,增加全连接层Fc1以及Dropout,引入迁移学习机制训练模型,同时选择CELU作为激活函数提高神经网络表达能力,通过Adam优化算法更新梯度,并嵌入余弦退火方法衰减学习率。为验证改进ResNet50模型的准确率等性能,对6种淡水鱼进行种类识别,结果表明:在单次验证方法下,选用包含单一背景图像和干扰背景图像构成的淡水鱼图像数据集训练模型,识别准确率为96.94%,比经典模型提高1.22%,单张淡水鱼图像样本的平均检测时间为0.2345 s;在四折交叉验证下,选用具有单一背景的图像数据集,模型的识别准确率为100%,选用包含单一背景图像和干扰背景图像的淡水鱼图像数据集,模型的识别准确率为96.20%,说明模型具有较好的泛化性能和鲁棒性。针对混淆矩阵的可视化结果表明:改进的ResNet50模型具有通用的结构和训练方式,对不同背景下的淡水鱼进行种类识别具有较高的准确率,可为淡水鱼种类识别提供技术借鉴。

关键词：图像识别水产养殖淡水鱼种类识别深度学习改进ResNet50模型超参数优化可视化

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深度学习在心力衰竭检测中的应用综述

计算机科学与探索 2025年第01期 65-78页

作者：王永威魏德健曹慧姜良山东中医药大学智能与信息工程学院

随着生物医学技术的发展，利用生物信号进行心力衰竭的早期诊断已成为提高患者生存率和降低治疗成本的关键策略。在此背景下，深度学习技术的迅猛发展为心力衰竭检测开辟了新路径。系统地综述了深度学习在心力衰竭检测中的最新进展和应... 详细信息

随着生物医学技术的发展，利用生物信号进行心力衰竭的早期诊断已成为提高患者生存率和降低治疗成本的关键策略。在此背景下，深度学习技术的迅猛发展为心力衰竭检测开辟了新路径。系统地综述了深度学习在心力衰竭检测中的最新进展和应用。概述了心力衰竭检测涉及的主要生物医学信号和公开数据集。详细分析了深度学习在心力衰竭诊断领域的应用及其发展，特别是对卷积神经网络和长短期记忆网络处理心电图、心率变异性、心音等关键生物医学信号的能力进行了深入分析，总结了这些技术的优势、局限性，并对各类模型性能进行了比较。探讨了通过融合多种人工智能技术所构建的混合模型在提升检测精度和模型泛化能力方面的潜力，以及如何利用模型的可解释性来增加检测过程的透明度，提升医生的信任度。最后总结了当前研究存在的不足，并对未来研究方向提出展望，强调了跨学科合作在推动心力衰竭检测技术进步中的重要性。

关键词：心力衰竭生物医学信号深度学习卷积神经网络循环神经网络混合模型

DAO媒介:驱动未来社会算法化与自组织的元媒介

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新疆师范大学学报（哲学社会科学版） 2025年第1期46卷 132-141页

作者：喻国明苏健威北京师范大学新闻传播学院北京师范大学传播创新与未来媒体实验平台北京100875

DAO媒介是以区块链算法等技术为基础,支持数字社群协同自治的媒介,具有区块链、智能合约与投票等功能特性和要素确权、技术信任、规则构架以及场景聚合等价值禀赋。对于数字生态显露的各种问题,“算法化”是重构数字生态、降解社会系统... 详细信息

DAO媒介是以区块链算法等技术为基础,支持数字社群协同自治的媒介,具有区块链、智能合约与投票等功能特性和要素确权、技术信任、规则构架以及场景聚合等价值禀赋。对于数字生态显露的各种问题,“算法化”是重构数字生态、降解社会系统复杂性的关键机制,DAO媒介是支撑“自组织式”算法化的元媒介。DAO媒介与数字文明时代喷发的微粒个体、微资源、微价值、微需求、微场景等相匹配,能够深度匹配人的个性与自我,形成有效的趣缘连接,进而极大地释放数字文明的生产力。DAO媒介将深刻影响社会系统的构造,将微粒个体与相关社会要素“包裹”为闭环子系统,支持其准开放的系统边界、有效的异质性整合、可持续的规则重构、子系统与父级系统的持续分化和快速进化,等等。在数字文明时代,DAO媒介将使“重新部落化”的“地球村”变为现实,其驱动构筑的DAO社会将更加多元、更加富有创造力,不断拓展人类群体实践的自由度,使人类在高度异质性聚合基础上更加和谐有序地整合协同。

关键词： DAO 数字媒介算法自组织社会系统

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银川市生态系统服务价值评估及多情景模拟

水土保持研究 2025年第1期32卷 294-304页

作者：解铭威周慧荻陈耸王向荣北京林业大学园林学院

[目的]土地利用变化影响生态系统服务价值（ESV）,研究多情景下土地利用变化并评估ESV,对优化土地管理和维护生态安全具有重要意义。[方法]设置4种情景，通过多目标规划（MOP）求取不同目标下土地利用结构最优解，借助PLUS模型预测2030... 详细信息

[目的]土地利用变化影响生态系统服务价值（ESV）,研究多情景下土地利用变化并评估ESV,对优化土地管理和维护生态安全具有重要意义。[方法]设置4种情景，通过多目标规划（MOP）求取不同目标下土地利用结构最优解，借助PLUS模型预测2030年土地利用空间分布情况，采用当量因子法评估ESV,并使用空间自相关分析集聚特征、Pearson相关性探究权衡协同关系。[结果]（1） 2000—2020年，银川市土地利用类型以耕地和草地为主，建设用地扩张473.1 km2,耕地与草地减少。（2）自然演变和经济优先情景建设用地增加，草地减少；生态优先情景林地、草地增加，耕地减少363.9 km2;可持续发展情景耕地几乎不变，林地、水域增加。（3） ESV呈下降趋势，4种情景总体ESV分别为47.184,45.404,53.924,49.711亿元，水文调节和气候调节占主导地位。（4） 11项ESV间存在广泛而显著的协同关系，食物生产与其他服务的协同性较低。[结论]可持续发展情景扭转ESV的下降趋势并取得较高经济效益，为规划提供依据，未来应加强对林地与水域的保护，有利于提高ESV。

关键词：土地利用生态系统服务 PLUS模型多目标规划当量因子

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叉头框转录因子O1信号通路与骨代谢

中国组织工程研究 2025年第9期29卷 1923-1930页

作者：赵济宇王少伟山西医科大学山西省太原市030001 山西医科大学第二医院骨科山西省太原市030001

背景:在骨骼中,各种内源性或者外源性刺激会引起骨代谢失衡,导致骨量和骨强度的变化,进而引起骨关节炎、骨质疏松症等一系列骨相关疾病。在这个过程中,叉头框转录因子O1(Forkhead box transcription factor O1,FoxO1)起到了重要作用,Fo... 详细信息

背景:在骨骼中,各种内源性或者外源性刺激会引起骨代谢失衡,导致骨量和骨强度的变化,进而引起骨关节炎、骨质疏松症等一系列骨相关疾病。在这个过程中,叉头框转录因子O1(Forkhead box transcription factor O1,FoxO1)起到了重要作用,FoxO1可以通过调节氧化应激、细胞增殖、分化和凋亡来调控骨代谢。目的:文章以FoxO1为中心,通过总结其上下游的调节机制,为未来治疗骨相关疾病提供新的思路。方法:以“FoxO1,骨”为检索词在中国知网和万方医学数据库进行检索,以“FoxO1,Bone,Skeleton”为检索词在PubMed和Web of Science数据库进行检索,排除陈旧、重复、质量较差以及不相关的文献,最终纳入56篇文献进行综述分析。结果与结论:①FoxO1通过增加Runt相关转录因子2、碱性磷酸酶和骨钙素的表达,促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,通过抑制过氧化物酶体增殖激活受体γ,将骨髓间充质干细胞由成脂分化向成骨分化转化,从而增加骨形成。此外,FoxO1还可以通过增加成骨细胞的数量来影响骨形成。②抑制骨髓单核-巨噬细胞中的FoxO1可以导致巨噬细胞集落刺激因子、核因子κB受体激活剂配体以及活化T细胞核因子1表达减少,促进破骨细胞表达更多的FoxO1,从而抑制破骨细胞分化。此外,直接激活FoxO1也可以抑制破骨细胞分化并减弱破骨细胞的活性。③增加软骨细胞内的FoxO1水平可以起到调节软骨细胞稳态、保护软骨细胞免受氧化应激损伤、促进自噬相关基因的表达和软骨细胞分泌蛋白多糖4的作用。④文章详细介绍了FoxO1在不同骨细胞中调节的分子机制,更加全面、深入地阐述了FoxO1在治疗骨相关疾病中的关键作用,为治疗骨关节炎、骨质疏松症及骨折愈合延迟等多种骨相关疾病提供新的思路。

关键词： FoxO1 骨代谢氧化应激成骨细胞破骨细胞软骨细胞骨关节炎骨质疏松症骨折愈合

广东高职院校体育专业结构优化的价值要义、现实审视与实践路径

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职业技术 2025年第01期 47-54页

作者：陕威孙娣刘珍广东体育职业技术学院武汉体育学院体育教育学院宝安中学(集团)第二外国语学校

广东体育产业总体发展水平位居全国前列，优化广东高职院校体育专业结构，可为加快推进体育强国建设提供人才支撑；服务新发展格局，助力经济社会发展；推动体育高职教育高质量发展。本研究对广东高职院校体育专业结构进行分析，认为存... 详细信息

广东体育产业总体发展水平位居全国前列，优化广东高职院校体育专业结构，可为加快推进体育强国建设提供人才支撑；服务新发展格局，助力经济社会发展；推动体育高职教育高质量发展。本研究对广东高职院校体育专业结构进行分析，认为存在专业教学标准待完善，区域教育资源布局不协调，专业培养目标不明确、专业界限模糊，部分专业设置与市场需求存在错位等问题；提出通过政府整体调控、引领专业优化升级，院校主动适应、动态调整专业设置，结合区域优势、推动专业特色布局，深化产教融合，促进专业可持续发展等应对措施。

关键词：广东高等职业教育体育专业结构优化