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计算成像技术在信息复原及增强中的研究进展

激光与光电子学进展 2024年

作者：贺天悦寇廷栋张启灿陈文静申俊飞四川大学电子信息学院

计算成像是融合了光学设计、光学传感和图像处理的新兴技术领域，突破了传统成像技术获取信息的深度和广度限制，成为国际研究热点，是先进光学成像技术的重要发展方向。本文综合了国内外文献和相关报道，以计算成像在信息复原及信息增... 详细信息

计算成像是融合了光学设计、光学传感和图像处理的新兴技术领域，突破了传统成像技术获取信息的深度和广度限制，成为国际研究热点，是先进光学成像技术的重要发展方向。本文综合了国内外文献和相关报道，以计算成像在信息复原及信息增强应用场景的技术发展为主线，结合新方法、新算法探讨了各个子领域的主要进展，介绍了端到端相机成像优化模型、衍射光学模型以及基于可微光线追踪的复杂透镜模型等。近年来，无论是光学系统硬件加工还是图像处理算法都有着惊人的发展速度，多样化系统结构和先进算法的结合为计算成像提供了强大的发展动力，从人脸识别到物体检测，计算成像技术广泛涵盖了安防监控、医疗诊断、零售和娱乐等众多领域，相信未来也会在更多科学应用领域看到它的价值。

关键词：计算成像全链路光信息编解码

计算成像技术在信息复原及增强中的研究进展(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第2期61卷 466-479页

作者：贺天悦寇廷栋张启灿陈文静申俊飞四川大学电子信息学院四川成都610065

计算成像是融合了光学设计、光学传感和图像处理的新兴技术领域,突破了传统成像技术获取信息的深度和广度限制,成为国际研究热点,是先进光学成像技术的重要发展方向。综合国内外文献和相关报道,以计算成像在信息复原及信息增强应用场景... 详细信息

计算成像是融合了光学设计、光学传感和图像处理的新兴技术领域,突破了传统成像技术获取信息的深度和广度限制,成为国际研究热点,是先进光学成像技术的重要发展方向。综合国内外文献和相关报道,以计算成像在信息复原及信息增强应用场景的技术发展为主线,结合新方法、新算法探讨各个子领域的主要进展,介绍端到端相机成像优化模型、衍射光学模型及基于可微光线追踪的复杂透镜模型等。近年来,无论是光学系统硬件加工还是图像处理算法都有着惊人的发展速度,多样化系统结构和先进算法的结合为计算成像提供了强大的发展动力,从人脸识别到物体检测,计算成像技术广泛涵盖了安防监控、医疗诊断、零售和娱乐等众多领域,相信未来也会在更多科学应用领域看到它的价值。

关键词：计算成像全链路光信息编解码

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塑料废弃物的电催化升级回收技术

高分子材料科学与工程 2024年第7期40卷 181-190页

作者：鄢维李渊潘其云湖北科技职业学院机电工程学院湖北武汉430074 武汉理工大学光纤传感技术与网络国家工程研究中心湖北武汉430074 湖北科技职业学院电信工程学院湖北武汉430074 湖北师范大学材料科学与工程学院湖北黄石435000

废弃塑料已导致严重的生态环境问题,开发高效、环保和可持续的塑料升级回收技术是近年来备受关注的热点。与传统化学回收方法相比,电催化重整具有低能耗、无污染和高选择性等特点,能够在温和条件下将塑料氧化为小分子单体或高附加值化学... 详细信息

废弃塑料已导致严重的生态环境问题,开发高效、环保和可持续的塑料升级回收技术是近年来备受关注的热点。与传统化学回收方法相比,电催化重整具有低能耗、无污染和高选择性等特点,能够在温和条件下将塑料氧化为小分子单体或高附加值化学品,在废弃物资源化利用等领域有着巨大的应用潜力。文中聚焦塑料电催化氧化技术的最新研究进展,系统总结了电催化重整技术在塑料升级回收方面的应用,着重探讨了各类电催化材料的性能与用途,并展望了塑料废弃物电催化回收技术的未来发展方向。

关键词：塑料废弃物电催化重整高附加值化学品升级回收

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高温风机电机维保后开机时故障跳机处理方法

水泥 2024年第3期 69-70页

作者：郭廷栋古浪县祁连山水泥有限公司甘肃武威733100

高温风机电机稳定运转是保证正常生产、提高产能的前提。我公司于2018年和2023年电机维保后出现了开机时故障跳机的问题。解决该问题时发现,由于受到预热器系统物料的影响,必须在矢量控制方式下运行;当发生电机定子、转子检修或者定子... 详细信息

高温风机电机稳定运转是保证正常生产、提高产能的前提。我公司于2018年和2023年电机维保后出现了开机时故障跳机的问题。解决该问题时发现,由于受到预热器系统物料的影响,必须在矢量控制方式下运行;当发生电机定子、转子检修或者定子、转子位置变化时,必须重新进行空载试验,找回新的定子、转子参数,以消除无法开机的故障。

关键词：高温风机矢量控制故障跳机

2016—2017年河北正定县、湖南湘潭县及浙江玉环市轮状病毒VP7基因的分子流行病学特征

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中国生物制品学杂志 2021年第4期34卷 415-427,431页

作者：陈红李庆亮段凯石晨张东董犇白萱乔建徐葛林杨晓明高招李放军吕华坤周海松鄢廷栋施海云武汉生物制品研究所有限责任公司湖北武汉430207 中国生物技术股份有限公司北京100029 河北省疾病预防控制中心河北石家庄050000 湖南省疾病预防控制中心湖南长沙410005 浙江省疾病预防控制中心浙江杭州310051 正定县疾病预防控制中心河北正定050800 湘潭县疾病预防控制中心湖南湘潭411200 玉环市疾病预防控制中心浙江玉环317600

目的分析2016—2017年河北正定县、湖南湘潭县及浙江玉环市轮状病毒(rotavirus,RV)VP7基因的分子流行病学特征。方法收集2016—2017年上述3个地区RV感染者粪便样本,采用RT-PCR法扩增RV阳性样本的VP7基因片段,并进行测序分型。同时对VP7... 详细信息

目的分析2016—2017年河北正定县、湖南湘潭县及浙江玉环市轮状病毒(rotavirus,RV)VP7基因的分子流行病学特征。方法收集2016—2017年上述3个地区RV感染者粪便样本,采用RT-PCR法扩增RV阳性样本的VP7基因片段,并进行测序分型。同时对VP7基因核苷酸序列进行同源性分析,并构建进化树,将核苷酸序列翻译为氨基酸序列,分析原型株及UK-人重配疫苗毒株与3个地区样本VP7氨基酸序列的差异。结果测序结果共有G1、G2、G3、G94种基因型,所占比例分别为5.1%(10/199)、21.6%(43/199)、6.0%(12/199)、67.3%(134/199),4种G基因型RV与相应原型株进化距离较远,核苷酸序列相似性分别为90.6%~91.9%、83.5%~94.0%、82.6%~97.2%、75.8%~89.8%,与原型株及UK-人重配疫苗毒株比较,4种G基因型RV可变区分别有15、12、17、32个氨基酸位点存在差异。结论同一时间不同地区RV的G基因型优势流行株不同,流行株G9的优势亚型也会随时间发生变化,应加强对病毒的流行病学监测。

关键词：轮状病毒 VP7基因分子流行病学系统进化分析

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基于半监督学习的未知异常检测方法

计算机研究与发展 2024年第7期61卷 1670-1680页

作者：程渝栋周昉华东师范大学数据科学与工程学院上海200062

异常检测旨在识别偏离预期行为模式的数据.虽然半监督异常检测方法可以充分利用有限的标签数据作为先验知识来提高检测准确性,但是收集到的标记异常(即已知异常)很难覆盖所有类型的异常并且在现实场景中往往存在着一些新型的异常(即未... 详细信息

异常检测旨在识别偏离预期行为模式的数据.虽然半监督异常检测方法可以充分利用有限的标签数据作为先验知识来提高检测准确性,但是收集到的标记异常(即已知异常)很难覆盖所有类型的异常并且在现实场景中往往存在着一些新型的异常(即未知异常),这些异常可能与已知异常表现出不同的特性,因此难以被现有的半监督异常检测方法识别.针对该问题,提出了一种基于半监督学习的未知异常检测(semi-supervised unknown anomaly detection,SSUAD)方法,旨在同时识别已知异常和未知异常.该方法利用闭集分类器对已知异常和正常分类,利用未知异常检测器检测未知异常.此外,还考虑了异常场景中异常和正常极端不平衡的情况,设计了有效的数据增强方法来扩充异常样本的数量.在UNSW-NB15和KDDCUP99数据集以及一个真实数据集SQB上进行了实验,实验结果表明,相较于现有的异常检测方法,SSUAD在异常检测性能指标AUC-ROC(area under receiver operating characteristic curve)和AUC-PR(area under precision-recall curve)上都有明显的提升.证明了SSUAD的有效性和合理性.

关键词：异常检测分布外检测半监督学习未知异常表格数据

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基于多特征融合的露天矿区道路负障碍检测

煤炭学报 2024年第5期49卷 2561-2572页

作者：阮顺领鄢盛钰顾清华卢才武西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学矿山系统工程研究所陕西西安710055 西安市智慧工业感知计算与决策重点实验室陕西西安710055

随着智慧矿山概念的逐步落实,智能化、无人化逐渐在矿区落实,露天矿卡车无人驾驶日益成为矿山智能化建设的主要内容,为解决露天矿区复杂多变的道路因坑洼、塌陷等路面小部分下陷出现的非规则负障碍而导致矿区无人车、重载卡车侧翻等安... 详细信息

随着智慧矿山概念的逐步落实,智能化、无人化逐渐在矿区落实,露天矿卡车无人驾驶日益成为矿山智能化建设的主要内容,为解决露天矿区复杂多变的道路因坑洼、塌陷等路面小部分下陷出现的非规则负障碍而导致矿区无人车、重载卡车侧翻等安全难题,提升矿区安全驾驶系数,提出一种多特征融合的露天矿区道路负障碍检测方法。该方法使用BiFPN特征融合模块,提高小型负障碍检测权重占比;引入空间和通道双注意力机制提高对负障碍边缘的特征提取和特征融合能力,从而提高对道路小尺度负障碍的检测精度;采用SIoU Loss作为模型边界框损失函数并使用K-means++方法优化Anchor以提高负障碍检测模型的收敛速度和边界框定位效果,并基于遗传算法优化超参数让模型更贴合矿区场景,最终实现对矿区道路负障碍的快速精准识别。实验表明该检测模型能快速准确识别复杂背景下露天矿区道路负障碍目标,对道路负障碍目标的检测精度、召回率、平均精确度均值分别达到了96.9%、89.9%、95.3%,且该模型大小仅有12.7 MB。对比其他主流检测网络,该网络模型更适合复杂环境下露天矿区非结构化道路行驶安全需求,且该检测模型的鲁棒性好,可适配于多种情况的露天矿区,为实际环境复杂多变的露天矿区非结构化道路负向障碍检测提供了可行的方法,为露天矿无人卡车安全生产运输提供安全预警。

关键词：露天矿区无人卡车负障碍检测特征融合安全预警

水泥窑主传直流电机运行温度高的原因分析及处理方法

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水泥 2024年第9期 57-58页

作者：郭廷栋金立斌古浪县祁连山水泥有限公司甘肃武威733100

水泥窑主传直流电机稳定运转是保证正常生产,提高产能的前提。我公司自2013年5月熟料生产线投用以来,电机高温烧损的问题已出现4次,对生产造成了极大影响。解决该问题时发现,额定励磁电流设置不当,会导致部分电流未能转换为磁能,而转化... 详细信息

水泥窑主传直流电机稳定运转是保证正常生产,提高产能的前提。我公司自2013年5月熟料生产线投用以来,电机高温烧损的问题已出现4次,对生产造成了极大影响。解决该问题时发现,额定励磁电流设置不当,会导致部分电流未能转换为磁能,而转化为热能消耗掉。这部分发热量,打破了电机原有的温度平衡,导致电机实际运行温度上升。规范降低励磁电流解决了该问题,避免了经济损失。

关键词：直流电机磁滞曲线励磁电流

蛋清蛋白-没食子酸/单宁酸-黄原胶共价复合物乳液与油凝胶的构建及其对姜黄素的荷载研究

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蛋清蛋白-没食子酸/单宁酸-黄原胶共价复合物乳液与油凝胶的构建...

作者：鄢雨中南昌大学

学位级别：硕士

姜黄素是一种来源于姜黄的活性多酚,具有多种药理功能,如神经保护、抗癌、免疫调节和抗炎的功效。然而姜黄素作为一种天然的脂溶性色素,无法在水中溶解,且游离的姜黄素不稳定,对环境条件敏感,同时姜黄素也是一种典型的口服生物利用度低... 详细信息

姜黄素是一种来源于姜黄的活性多酚,具有多种药理功能,如神经保护、抗癌、免疫调节和抗炎的功效。然而姜黄素作为一种天然的脂溶性色素,无法在水中溶解,且游离的姜黄素不稳定,对环境条件敏感,同时姜黄素也是一种典型的口服生物利用度低的物质。为了克服姜黄素应用中的这些障碍,需要设计出合适的递送体系来保护姜黄素并将其运送到靶向释放的部位以提高其生物利用度。乳液被广泛认为是亲脂性、亲水性和两亲性生物活性分子的最受欢迎的包封和递送系统之一,因为乳液的高效封装,保持了封装物质的化学稳定性和控制释放。油凝胶是一种粘弹性固体,含油量高(一般大于90%),由少量油凝胶和液体油组成并具有较高的稳定性,此外油凝胶的液态油可溶解脂溶性或水难溶性的营养物质,作为输送脂溶性营养活性物质的输送体系被应用于功能性产品中。因此在构建乳液、油凝胶运载体系中,选择合适的乳化剂与凝胶剂尤为重要。蛋白质、多糖这类亲水性大分子拥有独特的界面特性因而具备作为乳化剂与凝胶剂的潜力,并且还具有原料丰富、可降解、安全等优点。因此,本研究以蛋清蛋白(EWP)、黄原胶(XG)、没食子酸/单宁酸(GA/TA)构建三元共价复合物,表征其结构特性并对其功能性质进行探究;以三元共价复合物为乳化剂,探究其不同浓度下制备的乳液的微观结构及理化性质;通过乳液模板法制备出不同浓度的三元共价复合物基油凝胶,并对其进行结构表征及宏观物理性质的探究;以姜黄素为功能因子,研究将其包封于EWP-GA/TA-XG基乳液与油凝胶中,分析在体外消化的过程中姜黄素的消化特性与生物可及性,探讨乳液、油凝胶两种递送体系对姜黄素运载释放机制。主要结果研究如下:1.采用碱法与美拉德反应使EWP与GA/TA、XG之间发生共价相互作用从而形成EWP-GA-XG与EWP-TA-XG三元共价复合物,其中凝胶电泳结果显示复合物的条带相较于蛋清蛋白有上移趋势,并且主条带出现弱涂抹区,表明EWP与GA/TA、XG相互作用后,EWP分子量发生变化;多种光谱学技术如:荧光光谱、紫外光谱、红外光谱、圆二色光谱与核磁共振氢谱对复合物的结构分析表明GA/TA、XG与EWP结合后消耗了EWP的部分色氨酸、酪氨酸与苯丙氨酸荧光基团,改变了EWP的结构,使α-螺旋含量降低,β-折叠含量增加,蛋白质的二级结构变得更松散。EWP的氨基含量与巯基含量在共价反应后显著降低,邻苯二甲醛法测得EWP-GA-XG与EWP-TA-XG的接枝度分别达到37.23%与44.01%;复合物的表面疏水性显著降低,EWP-GA-XG与EWP-TA-XG复合物的抗氧化性、乳化性、乳化稳定性和热稳定性相较于EWP均有显著提高。2.由不同浓度复合物(0.2-1.0%,wt)制备乳液性质有显著差异,显微镜对乳液的观察发现乳液的液滴呈球形,为水包油(O/W)型乳液,乳液液滴大小随复合物浓度的增加而减小,EWP-GA-XG乳液与EWP-TA-XG基乳液的D[4,3]分别从60.06μm和64.75μm降至30.94μm和34.43μm;ζ-电位分别从-35.5 m V和-35.7 m V降至-53.8 m V和-41.8 m V。乳液的稳定性随复合物浓度的增大而提高,其中复合物浓度在0.6-0.8%(wt)的乳液在4周后依然保持稳定。乳液对温度、盐离子浓度和p H值的变化均表现出良好的离心稳定性。流变实验结果表明,用高浓度的复合物(0.6-1.0%,wt)制备的乳液具有良好的粘弹性和凝胶化性能,且随着复合物浓度的增加,乳液的抗氧化性能得到显著改善。3.通过乳液模板法制备了不同浓度复合物(0.2-0.6%,wt)的油凝胶,结果表明低浓度复合物制备的油凝胶表面较为粗糙,呈现出较多的颗粒,而高浓度复合物制备出的油凝胶表面更加光滑,油滴被紧紧地包裹在油凝胶网络结构中。随着油凝胶浓度从0.2%(wt)增加到0.4%(wt),EWP-GA-XG与EWP-TA-XG基油凝胶的油结合能力分别从75.86%和90.38%增加至98.04%和97.20%;流变实验结果表明,不同浓度的EWP-GA/TA-XG基油凝胶均表现出较强的凝胶网络结构(G’>G’’)与热稳定性,且随着复合物浓度的增大,凝胶网络结构强度增大,硬度增加,剪切恢复能力增强。油脂抗氧化性实验表明,油凝胶中含有的复合物量越大,油凝胶的抗氧化性能越好。4.将姜黄素溶于玉米油中,以此制备出不同复合物的乳液、油凝胶运载体系,并分别对两种运载体系的包封率、姜黄素稳定性、体外消化特性进行探究。结果表明,EWP-GA/TA-XG复合物基乳液包封率均达到95%以上,复合物油凝胶包封率均达到86%以上。EWP-GA/TA-XG基油凝胶运载体系显著提高了姜黄素的光稳定性与热稳定性,而乳液运载体系仅显著提高了姜黄素的光稳定性,对姜黄素的热稳定性提升不明显

关键词：蛋清蛋白-没食子酸/单宁酸-黄原胶共价复合物乳液油凝胶运载体系姜黄素