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鸽子视顶盖颜色信息的编码及解码研究

鸽子视顶盖颜色信息的编码及解码研究

作者：马偃亳郑州大学

学位级别：硕士

颜色是所有物体、环境都具备的一条自然属性。探究生物视觉系统颜色信息的编码机制对于认知生物视觉系统具有重要的科学研究意义,解码生物的颜色信息对有效利用生物视觉系统具有十分广阔的应用前景。鸟类普遍具有高度发达的颜色感知能力... 详细信息

颜色是所有物体、环境都具备的一条自然属性。探究生物视觉系统颜色信息的编码机制对于认知生物视觉系统具有重要的科学研究意义,解码生物的颜色信息对有效利用生物视觉系统具有十分广阔的应用前景。鸟类普遍具有高度发达的颜色感知能力,但是对其视觉系统的研究还处于起步阶段。本文以清醒鸽子为模式动物,重点研究鸽子离顶盖通路中处理颜色信息的关键神经核团-视顶盖（the Optic Tectum,OT）,通过采集OT区神经元不同颜色刺激下发放的spikes来探索OT区神经元颜色感受野特性、颜色编码特性以及颜色解码特性。本文主要工作及研究结果如下:首先,根据鸽子视网膜颜色敏感细胞种类,设计了灰色背景下红色、绿色、蓝色、黑色、白色的棋盘格刺激模式,通过对OT区神经元发放的spikes进行反向相关法分析,并采用高斯函数拟合,结果发现不同颜色刺激确定的神经元感受野位置和范围比较接近,黑色和白色刺激时的感受野中心距离相差不到0.5度,红色、绿色、蓝色刺激确定的感受野中心位置偏离黑色刺激感受野中心位置大约1度-1.7度。感受野面积基本在10-15度^2之间。其次,根据鸽子视网膜颜色敏感细胞种类及视顶盖神经元响应特点,设计了灰色背景下红、绿、蓝三种彩色刺激和黑、白两种非彩色刺激模式。通过提取OT区神经元发放spikes的PSTH特征曲线,对PSTH的平均响应强度、峰值响应时刻、响应持续时间三个特征参数进行统计,结果如下:1)给蓝色和黑色刺激时神经元平均响应强度最大,给白色刺激时神经元达到峰值响应的时刻最早、响应的持续时间最短,给红色刺激时神经元达到峰值响应的时刻最晚、响应持续时间最长。2)撤蓝色和黑色刺激时神经元的平均响应强度值、峰值响应时间和响应持续时间值都最大,撤红色刺激时神经响应统计量次之,撤白色刺激时神经元几乎没有响应。无论给颜色还是撤颜色绿色刺激几乎没有响应。3)对不同颜色刺激下OT区神经元响应的类型进行了统计,结果是对于蓝色和黑色刺激,几乎所有的神经元都是on-off型,红色刺激下on-off型神经元占87.5%,白色刺激下on型神经元占62.5%。4)根据OT区神经元在红、绿、蓝刺激多组实验下的PSTH特性曲线得出:OT区不同神经元对于相同的刺激会产生具有一定差异的神经响应,而同一神经元对相同的刺激在多组实验下具有近乎一致的神经响应,从而指出在OT区,神经元以集群的形式对颜色信息进行编码。最后,基于OT区神经元集群编码颜色刺激的特性,本文对提取到的多神经元颜色刺激后的PSTH特征集群,分别采用线性降维方法PCA和非线性降维方法ISOMAP进行集群特征整合,再分别在PNN和SVM分类器下进行OT区神经元灰色背景下红、绿、蓝三种彩色信息和红、绿、蓝、黑、白五种颜色信息的分类识别。针对灰色背景下红、绿、蓝三种彩色信息的解码,采用上述降维方法和分类器,都得到了非常好的解码效果,识别正确率几乎都达到了100%。接着加入黑、白两种非彩色刺激模式进行灰色背景下五种颜色刺激的解码,结果表明:1)不论采用哪种方法,红、绿、白都具有较高的识别正确率,识别正确率平均值均在90%以上,且具有较小的方差;2)蓝、黑识别正确率较低,原因是:采用本文的特征提取方法,蓝色、黑色刺激下部分OT区神经元响应的PSTH特征曲线几乎重叠在一起,导致在分类识别的过程中,一部分蓝色被识别成黑色,一部分黑色被识别成蓝色。

关键词：视顶盖颜色感受野颜色编码集群编码颜色解码

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一种无人机电磁弹射系统的设计与研究

电工电能新技术 2018年第8期37卷 68-74页

作者：李振超马偃亳路梅姬翔巨兰齐玮中国电子科技集团公司第二十七研究所河南郑州450047

本文基于折翼式无人机的特点与弹射需求,对三相异步感应式电磁线圈弹射(AICEML)进行了原理介绍与数学建模,然后完成了电磁弹射系统方案与结构设计,通过Ansoft软件建立了5段三相异步感应式电磁线圈弹射装置的有限元模型,并进行了电磁场... 详细信息

本文基于折翼式无人机的特点与弹射需求,对三相异步感应式电磁线圈弹射(AICEML)进行了原理介绍与数学建模,然后完成了电磁弹射系统方案与结构设计,通过Ansoft软件建立了5段三相异步感应式电磁线圈弹射装置的有限元模型,并进行了电磁场和力学仿真分析。仿真分析结果表明:该系统可以使无人机载荷弹射速度达到31.03m/s,最大过载为93.7g,发射效率达到17.6%,满足发射初速不低于30m/s,过载不超过100g的设计需求。

关键词：电磁线圈弹射异步感应脉冲电源电磁场仿真

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一种轻小型电磁推射装置设计与研制

科技创新与应用 2022年第18期12卷 107-110,114页

作者：于德江马偃亳陈帅陈东中国电子科技集团公司第二十七研究所河南郑州450047

基于大质量载荷快速释放的技术需求,采用电磁线圈发射技术,设计一种一体化轻小型电磁推射装置原理样机。根据设计参数,在Ansoft maxwell仿真软件中进行系统建模和仿真计算,仿真结果表明:对于20 kg的载荷,可实现弹射初速不低于6 m/s,过... 详细信息

基于大质量载荷快速释放的技术需求,采用电磁线圈发射技术,设计一种一体化轻小型电磁推射装置原理样机。根据设计参数,在Ansoft maxwell仿真软件中进行系统建模和仿真计算,仿真结果表明:对于20 kg的载荷,可实现弹射初速不低于6 m/s,过载不超过300 g,推射系统重量不超过100 kg。根据设计参数,完成原理样机研制,并搭载模拟载荷进行试验验证,试验结果和仿真结果高度吻合。

关键词：大质量载荷释放电磁线圈发射技术建模与仿真样机研制

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脉冲电源中晶闸管触发系统设计

科技创新与应用 2020年第12期10卷 84-86,89页

作者：陈冲杜元生马静马偃亳中国电子科技集团公司第二十七研究所河南郑州450047

大功率脉冲电源普遍采用晶闸管作为电路的主开关,目前单片晶闸管的耐压较低,通常将晶闸管串联使用。文章针对脉冲电源中晶闸管的工作特点,设计了一种串联晶闸管光电隔离同步触发系统,该系统采用光纤触发方式,接收光触发信号产生晶闸管... 详细信息

大功率脉冲电源普遍采用晶闸管作为电路的主开关,目前单片晶闸管的耐压较低,通常将晶闸管串联使用。文章针对脉冲电源中晶闸管的工作特点,设计了一种串联晶闸管光电隔离同步触发系统,该系统采用光纤触发方式,接收光触发信号产生晶闸管触发脉冲电流,使晶闸管同步快速可靠导通。实验结果表明,该电路可实现串联脉冲电源中晶闸管的可靠触发。

关键词：脉冲电源晶闸管触发电路光纤隔离

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异步感应线圈推进器推力稳定性研究

电工电能新技术 2022年第6期41卷 28-36页

作者：马偃亳于德江陈帅陈东李振超赵婉瑜中国电子科技集团公司第二十七研究所河南郑州450047

同轴感应线圈推进器通常用来实现对特定载荷的加速助推。目前,大部分研究集中在同轴感应线圈推进器的推射速度和效率上,而忽略了对推进器推力稳定性的研究。本文在Ansoft maxwell仿真软件中对单段三相异步感应线圈推射器的推射速度和推... 详细信息

同轴感应线圈推进器通常用来实现对特定载荷的加速助推。目前,大部分研究集中在同轴感应线圈推进器的推射速度和效率上,而忽略了对推进器推力稳定性的研究。本文在Ansoft maxwell仿真软件中对单段三相异步感应线圈推射器的推射速度和推力稳定性影响关系进行研究。研究结果表明:①电枢初始位置、相间间隔、电枢长度、电枢厚度等因素的改变均会影响推进器推射速度和推力稳定性;②推进器推射速度和推力稳定性没有必然联系,部分参数的改变可以提高载荷出口速度,但也会使推力波动性变剧烈,从而不利于载荷的稳定发射;③电枢厚度增加可以同时提高推射速度和推力稳定性,但会减小有效发射载荷的重量,降低系统效率;④进行特定载荷推射系统设计时,要综合速度、效率、推力稳定性等要求进行系统设计和参数选取,不能仅仅以推射速度达标来评价系统的优劣。

关键词：异步感应线圈推进器初始位置相间间隔推力稳定性

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电磁轨道炮最新研究进展及应用展望

科技创新与应用 2022年第17期12卷 11-14页

作者：陈帅马偃亳赵婉瑜唐晓燕中国电子科技集团公司第二十七研究所河南郑州450000

当前世界各国大力发展电磁轨道发射技术,取得长足的进步。美国在电磁轨道发射技术方面,走在世界的前列。文章对美国、中国以及土耳其在电磁轨道炮方面取得的成果,进行叙述,并对当前电磁轨道发射技术面临的瓶颈进行阐述。最后,对电磁轨... 详细信息

当前世界各国大力发展电磁轨道发射技术,取得长足的进步。美国在电磁轨道发射技术方面,走在世界的前列。文章对美国、中国以及土耳其在电磁轨道炮方面取得的成果,进行叙述,并对当前电磁轨道发射技术面临的瓶颈进行阐述。最后,对电磁轨道炮的应用进行总结。

关键词：电磁轨道炮成果瓶颈应用

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两种无人机电磁线圈发射系统设计对比研究

电光系统 2023年第1期 52-58页

作者：马偃亳陈东中国电子科技集团公司第二十七研究所郑州450047

文章针对9kg折叠翼式无人机推射起飞需求,分别采用异步感应式和同步感应式电磁线圈推射系统进行仿真设计,并结合线圈推射系统技术特点和无人机起飞需求,对两种推射系统在无人机起飞过程中的优劣进行对比分析。研究结果表明:(1)同步在加... 详细信息

文章针对9kg折叠翼式无人机推射起飞需求,分别采用异步感应式和同步感应式电磁线圈推射系统进行仿真设计,并结合线圈推射系统技术特点和无人机起飞需求,对两种推射系统在无人机起飞过程中的优劣进行对比分析。研究结果表明:(1)同步在加速平滑性、电源系统轻小型化、电枢载荷分离方式上要优于异步;(2)异步使用的电压等级低,产生的磁场环境要小于同步,对无人机内部电气元器件的影响要小。

关键词：电磁线圈推射异步感应式同步感应式仿真设计

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掌握写作小窍门，让文章灵动起来

作文成功之路 2024年第34期 95-97页

作者：安偃余甘肃省静宁县仁大镇魏坡小学

写作对于许多学生来说确实是一种挑战。探其原因，除了小学生的认知能力和知识储备有限，还与他们尚未掌握有效的写作技巧有很大关系。那么写作有哪些方法和技巧呢？我们先来看一篇作文：一路阳光一路情温暖不止有友情。家庭不同于学校...

写作对于许多学生来说确实是一种挑战。探其原因，除了小学生的认知能力和知识储备有限，还与他们尚未掌握有效的写作技巧有很大关系。那么写作有哪些方法和技巧呢？我们先来看一篇作文：一路阳光一路情温暖不止有友情。家庭不同于学校，那里有你最亲近的人，会时时让你感受到关爱和温暖。【开篇语言不够简洁，意思不明，可以用“定义式”开头，以便吸引读者】

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写给未来的我

红蜻蜓 2024年第Z5期 88-89页

作者：高亳张朵拉安徽省合肥市青年路小学四18班

未来的我:你好!你一定很好奇,为什么寄件人和你是同样的名字。当你打开信的时候,你会觉得更奇怪,竟然是2024年的我给未来的你写的一封信。现在的我还是一个四年级的小学生,未来的你肯定已经长大成人。那么,长大后的你是什么样子呢?是不...

未来的我:你好!你一定很好奇,为什么寄件人和你是同样的名字。当你打开信的时候,你会觉得更奇怪,竟然是2024年的我给未来的你写的一封信。现在的我还是一个四年级的小学生,未来的你肯定已经长大成人。那么,长大后的你是什么样子呢?是不是已经变得不再胆小?是不是已经变得高大威武,已经可以照顾父母?是否已经实现了自己的梦想?如果已经实现了,我在这里提前恭喜你。

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