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基于光流体显微成像的细胞多焦距融合算法研究及系统实现

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基于光流体显微成像的细胞多焦距融合算法研究及系统实现

作者：郁纪辉西安理工大学

学位级别：硕士

基于无透镜成像的光流体显微成像系统,因其具有视野大、成本低、便携性高等突出特点,在细胞即时检测应用领域受到广泛关注。但由于待测细胞样本悬浮于一定高度的微流控通道中,不同位置细胞具有不同的重建距离。在进行全息恢复的过程中,... 详细信息

基于无透镜成像的光流体显微成像系统,因其具有视野大、成本低、便携性高等突出特点,在细胞即时检测应用领域受到广泛关注。但由于待测细胞样本悬浮于一定高度的微流控通道中,不同位置细胞具有不同的重建距离。在进行全息恢复的过程中,由于重建距离直接关系到重建图像质量,因此,利用单个重建距离进行全局全息重建得到的图像中存在部分细胞处于离焦状态的问题。为解决这一问题,本文提出了一种适用于光流体显微成像的细胞多焦距融合算法。主要研究内容如下:1、根据无透镜成像系统特点,比较不同全息重建算法的适用条件,确定将角谱法作为本文重建算法,分析了不同类别的图像质量评价函数和不同初始相位的重建图像序列在自动判焦过程中对重建距离的影响,针对不同初始相位的重建图像序列,使用黄金分割两步自动聚焦算法确定最佳重建距离。同时根据物光图像的特点,首先利用二值化以及连通域查找等图像处理方法,将整幅衍射图像分割成单个细胞衍射图像,然后进行自动聚焦和全息重建获得单个细胞准焦重建图像,最后对重建图像通过背景替换以及坐标映射的方法得到细胞多焦距融合图像。2、为验证算法有效性,设计并搭建算法验证平台,分别对不同尺寸微球和白细胞的衍射图像进行细胞多焦距融合。通过算法测得微球尺寸的平均误差小于5%,单个微球尺寸的最大误差小于10%。同时,比较多焦距融合与单焦距重建的白细胞成像质量,结果表明进行多焦距融合后图像的Variance和Tenengrad平均值提高了1.16倍和1.50倍。实验结果充分说明了本文提出的细胞多焦距融合算法可提高整个重建图像的成像质量。3、通过SolidWork以及3D打印技术,设计出尺寸仅有116×114×106mm3的图像采集模块,并在嵌入式系统上进行细胞多焦距融合算法的移植。最终设计出小体积、低成本以及高便携性的光流体显微成像系统。综上所述,本文提出的细胞多焦距融合算法,解决了单个重建距离全局全息恢复时部分细胞离焦的问题,提高了重建图像的成像质量,为后续通过重建图像进行实验数据分析提供了便利。

关键词：光流体显微成像自动聚焦多焦距融合嵌入式系统

智媒时代儿童类在线AI课程的用户使用行为影响因素研究 ——以“小猴AI”为例

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智媒时代儿童类在线AI课程的用户使用行为影响因素研究 ——以“...

作者：郁方武汉体育学院

学位级别：硕士

近年来,基于“互联网+教育”模式的新型AI课程逐渐进入公众的视野,受到众多家庭的青睐。以智媒技术为支撑的在线AI课程,不但改变了传统教育的形式,而且充分尊重儿童的独立性和自主性。作为一种新兴传播媒介,在线AI课程为在线教育的传播... 详细信息

近年来,基于“互联网+教育”模式的新型AI课程逐渐进入公众的视野,受到众多家庭的青睐。以智媒技术为支撑的在线AI课程,不但改变了传统教育的形式,而且充分尊重儿童的独立性和自主性。作为一种新兴传播媒介,在线AI课程为在线教育的传播带来质的飞跃,越来越多的儿童成为在线AI课程的主要受众群体。本文以社会认知理论及自我效能理论为基础,结合社会认知理论框架中的观察学习、信念期望、知识转化、自我调节、自我效能因素,深入分析儿童类在线AI课程用户的使用行为影响因素。通过采用个案研究、问卷调查和深度访谈法,首先,以“小猴AI”为具体案例,阐述儿童类在线AI课程的现状。其次,通过线上线下结合的形式发放400余份问卷进行调查研究,借助SPSS等软件分析影响儿童类在线AI课程用户使用行为的因素。最后,以实证调查的结果为依据,对儿童类在线AI课程用户使用行为的影响因素进行反思,提出智媒时代下儿童类在线AI课程可进行优化的路径。本文主要包括五个部分:第一部分为绪论,该部分阐述了研究的选题背景及意义,对国内相关研究进行梳理与总结。第二部分阐述儿童类在线AI课程用户使用行为的现状,具体分析在社会认知理论下儿童类在线AI课程的用户的使用行为特征。第三部分采用问卷调查的实证方法,阐述文化资本、知识结构、用户需求、家校机构等对儿童类在线AI课程用户使用行为产生的影响。第四部分从文化资本、知识结构、用户需求、家校机构等维度,对儿童类在线AI课程用户使用行为影响因素存在的问题进行反思。第五部分在前文的基础上分析总结,对优化儿童类在线AI课程的设计与传播效果提出优化建议。研究认为,为优化儿童类在线AI课程的传播,必须重视儿童知识结构的差异,尊重家庭主体差异。尊重用户个性化需求,并采用精准的课程设计和自我激励机制。加强家校协同,促进家庭与学校的沟通合作。通过这些措施,儿童类在线AI课程能够突破同质化和传播焦虑的困境,在未来有效支撑全教育环节,培养具备创新能力和挑战应对能力的人才。

关键词：在线AI课程社会认知理论使用行为影响因素

永磁同步电机的LCD和CNN-LSTM故障诊断研究

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永磁同步电机的LCD和CNN-LSTM故障诊断研究

作者：张思郁西安工业大学

学位级别：硕士

永磁同步电机近年来越来越多的使用在新能源汽车等行业,因其具有高效率、结构简单、高功率密度与转矩密度等优点,受到了广泛关注。但是由于其工作环境复杂、工作频率高的特点,容易引发多种故障,定子绕组的匝间短路故障是永磁同步电机最... 详细信息

永磁同步电机近年来越来越多的使用在新能源汽车等行业,因其具有高效率、结构简单、高功率密度与转矩密度等优点,受到了广泛关注。但是由于其工作环境复杂、工作频率高的特点,容易引发多种故障,定子绕组的匝间短路故障是永磁同步电机最常见的故障。根据工程经验,匝间短路故障发生前期电机仍可以正常运转,故障特征不明显,很难及时发现。基于此特点,针对永磁同步电机的匝间短路初期故障,本文提出一种CNN-LSTM故障诊断模型进行故障诊断,具体研究内容如下:(1)根据电机结构组成与工作原理,建立电机在健康状态与定子绕组匝间短路故障状态下的数学模型。通过固定在转子上的动态坐标系,对电机发生匝间短路故障时,影响电机转矩大小的参数进行分析,选取定子电流信号作为故障分析信号。(2)在Maxwell 2D软件中搭建永磁同步电机的机械本体模型,并设定材料与磁极,在MATLAB/Simulink软件中建立电机控制系统仿真模型进行联合仿真。根据匝间短路故障等效模型,对匝间短路仿真模型进行设置,对比分析匝间短路故障工况与健康工况下电机系统的转矩、响应速度、定子电流波形变化情况,采集不同匝间短路比时的电机定子电流,分析其变化情况,验证建立模型的有效性。(3)利用局部特征尺度分解方法(Local Characteristic-Scale Decomposition,LCD)对仿真采集的定子电流信号进行信号处理。通过分解得到各分量,分别计算其与原始信号之间的相关系数,选取相关系数相对较大的三个分量,对其包络谱值进行归一化处理,以此构建特征样本数据集。对比分析局部特征尺度分解方法、经验模态分解方法和局部均值分解方法的分解效率和相关系数,验证局部特征尺度分解方法在定子电流信号处理方面的优越性。(4)针对卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)和长短时记忆神经网络(Long Short-Term Memory Networks,LSTM)存在过拟合和训练不稳定等问题,建立基于CNN-LSTM定子绕组匝间短路故障模式识别神经网络模型。对不同状态下的单相定子电流进行识别,得到所建模型对永磁同步电机匝间短路故障识别的准确率为97.9167%。对比分析CNN-LSTM、BP神经网络、CNN、LSTM的识别结果,验证本文所提方法在定子绕组匝间短路故障诊断中的可靠性。

关键词：永磁同步电机局部特征尺度分解 CNN-LSTM 匝间短路故障诊断

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基于深度学习的小样本辐射源个体识别研究

基于深度学习的小样本辐射源个体识别研究

作者：朱晨郁电子科技大学

学位级别：硕士

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弯萼金丝桃总黄酮提取及抗氧化、降糖活性

精细化工 2024年第5期41卷 1050-1059,1083页

作者：王俊龙蔺永刚陈凤霞时文盼陈禹伊犁师范大学新疆生物质资源清洁转化与高值化利用重点实验室新疆伊宁835000 新疆医科大学药学院新疆乌鲁木齐830017

通过单因素和响应面实验探究5种提取工艺(超声辅助提取、酸解提取、酶解提取、热水提取、热醇提取)对弯萼金丝桃总黄酮(TF)提取量的影响。采用HPLC测定并分析主要黄酮苷元的分布及含量,并进一步考察了TF与体外抗氧化活性〔1,1-二苯基-2... 详细信息

通过单因素和响应面实验探究5种提取工艺(超声辅助提取、酸解提取、酶解提取、热水提取、热醇提取)对弯萼金丝桃总黄酮(TF)提取量的影响。采用HPLC测定并分析主要黄酮苷元的分布及含量,并进一步考察了TF与体外抗氧化活性〔1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH•)清除能力、2,2'-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐自由基(ABTS•)清除能力、•OH清除能力、还原能力〕的相关性及对α-葡萄糖苷酶的体外降糖能力。结果表明,超声辅助提取TF提取量最高。响应面优化最佳提取工艺为:超声提取温度68℃、提取时间23 min、乙醇体积分数24%、溶剂与样品的液料比(mL∶g)63∶1。在该条件下,TF提取量为34.85 mg RT/g〔以每克弯萼金丝桃中黄酮类化合物相当于芦丁(RT)的质量表示〕。经HPLC鉴定出TF中含有7种主要黄酮类化合物,其中,含量最高的为槲皮素-3-O-洋槐糖-7-O-鼠李糖苷和槲皮素,分别为3.897和2.874 mg/g;TF质量浓度与DPPH•清除能力、ABTS•清除能力、•OH清除能力、还原能力呈显著正相关,TF对α-葡萄糖苷酶的降糖能力可达到92.6%。

关键词：弯萼金丝桃总黄酮提取工艺高效液相色谱抗氧化活性降糖活性中药现代化技术

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山岭铁路盾构隧道荷载及结构受力特性研究

铁道工程学报 2024年第2期41卷 61-67页

作者：符亚鹏豆留盼靳宝成王新东方勇中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043 西南交通大学成都610031

研究目的:为研究山岭盾构隧道的荷载分布特征及其衬砌结构力学行为,依托某铁路工程,基于FLAC3D建立数值模型,研究山岭铁路大断面盾构隧道管片上的荷载分布及大小,分析不同影响因素下双层衬砌的内力分布特征。研究结论:(1)衬砌周边围岩... 详细信息

研究目的:为研究山岭盾构隧道的荷载分布特征及其衬砌结构力学行为,依托某铁路工程,基于FLAC3D建立数值模型,研究山岭铁路大断面盾构隧道管片上的荷载分布及大小,分析不同影响因素下双层衬砌的内力分布特征。研究结论:(1)衬砌周边围岩应力在盾构通过前后,有瞬间增大再减小再增大最后保持不变的趋势,且稳定后衬砌上竖向和侧向地层压力均呈两端大中间小形状分布;(2)隧道在不同赋存条件下应选用与其相适应的荷载计算理论,如在50 m埋深(Ⅴ级围岩)条件下宜采用普氏理论,100 m埋深(Ⅴ级围岩)条件下宜采用铁路隧道规范理论;当围岩条件较差及埋深较浅时荷载计算理论结果略微偏于不安全,当埋深较大以及围岩条件较好时荷载计算理论结果均偏保守;(3)双层衬砌结构中二次衬砌相比管片内力很小,且围岩稳定性对二次衬砌的受力特性影响较大;(4)本研究成果可为山岭盾构隧道结构设计提供技术支撑。

关键词：铁路盾构隧道荷载分布结构受力数值模拟

房地产企业投融资期限错配的驱动因素及经济后果研究 ——以ST阳光城为例

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房地产企业投融资期限错配的驱动因素及经济后果研究 ——以ST阳...

作者：孟文郁山西财经大学

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水下声源指向性调控结构优化设计与仿真

应用声学 2024年

作者：刘齐乐郁高坤中国海洋大学信息科学与工程学部

为在中低频也能实现高指向性，本文使用拓扑优化方法，以硅橡胶为材料设计了一种指向性调控结构。在这一基础上，又进一步开展优化，获得了一种拓扑更为简单但同样可以实现高指向性的圆台形结构。通过仿真证实了这两种结构的指向性调控... 详细信息

为在中低频也能实现高指向性，本文使用拓扑优化方法，以硅橡胶为材料设计了一种指向性调控结构。在这一基础上，又进一步开展优化，获得了一种拓扑更为简单但同样可以实现高指向性的圆台形结构。通过仿真证实了这两种结构的指向性调控作用，并讨论了这种圆台形结构利用其固有的特征模态实现调控的作用机理。在设计频率为5 kHz时，这两种硅橡胶结构与全指向性的点源共同作用后形成的发射主瓣-3 dB开角分别约为20.44°和24.10°。此外，当远场声波以不同角度入射时，这种圆台形结构也能根据底部声压的变化实现指向性接收。

关键词：指向性拓扑优化硅橡胶

高水平职业院校“四链集成”驱动专业群建设研究

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教育与职业 2024年第20期1068卷 47-52页

作者：郁士宽江苏财经职业技术学院基础部江苏淮安223003 江苏财经职业技术学院体育部江苏淮安223003

专业群建设是高等职业教育提质培优的重要抓手,也是对接产业转型升级和服务区域经济发展需求的行动举措。分析与专业群建设紧密相关的产业链、专业链、课程链、人才链的基本内涵,聚焦“四链集成”的必然逻辑和实施困境,对围绕“四链集... 详细信息

专业群建设是高等职业教育提质培优的重要抓手,也是对接产业转型升级和服务区域经济发展需求的行动举措。分析与专业群建设紧密相关的产业链、专业链、课程链、人才链的基本内涵,聚焦“四链集成”的必然逻辑和实施困境,对围绕“四链集成”相关的四个行动领域进行实践探索,寻求“四链集成”驱动高职院校专业群建设的有效路径。

关键词：高职院校专业群四链集成行动领域