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面向工程仿生的介观尺度动物肢体量化分析方法

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江苏大学学报（自然科学版） 2018年第1期39卷 49-56页

作者：张智泓李莹王蒙佟金赖庆辉高旭航 STEPHEN Carr 昆明理工大学现代农业工程学院云南昆明650500 美国农业部农业应用技术研究中心俄亥俄州伍斯特44691 昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 吉林大学工程仿生教育部重点实验室吉林长春130025 国际田间水土资源可持续利用公司印第安纳州塞勒姆47167

为了量化分析介观尺度(0.1~1.0 mm)动物肢体的几何结构特征,使用计算机视觉技术代替人的视觉鉴别过程,本研究将具有介观尺度几何特征的典型臭蜣螂(Copris ochus Motschulsky)前足胫节端齿选为研究对象,提出了一种量化分析方法.该方法使... 详细信息

为了量化分析介观尺度(0.1~1.0 mm)动物肢体的几何结构特征,使用计算机视觉技术代替人的视觉鉴别过程,本研究将具有介观尺度几何特征的典型臭蜣螂(Copris ochus Motschulsky)前足胫节端齿选为研究对象,提出了一种量化分析方法.该方法使用数码体视显微镜获取数字图像,使用软件Matlab作为程序的设计平台,设计程序排除数字图像中的干扰和噪声,并从图像中识别、检测,提取出臭蜣螂前足胫节端齿的外缘轮廓二维点云,以量化分析动物肢体的几何特征,最后验证该方法的准确性和可重复性.对于669×727像素的体视显微镜数字图像,对端齿外缘轮廓进行提取后,可获得约1 500外缘轮廓点,而且在灰度直方图示出的范围内选择不同的阈值没有明显改变曲线拟合的结果,证实了相对于传统方法,数字图像处理和计算机视觉分析方法能够准确有效地反映臭蜣螂的前足胫节端齿的外缘轮廓几何特征.

关键词：臭蜣螂仿生几何结构逆向工程边缘检测图像处理

双子脉冲FDA-MIMO雷达接收滤波器与发射频偏联合设计方法

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系统工程与电子技术 2024年

作者：丁梓航谢军伟吴苗苗盛川高旭辰空军工程大学防空反导学院

为提高频控阵-多输入多输出（frequency diverse array-multi-input and multi-output， FDA-MIMO）雷达系统的抗干扰能力，本文提出了一种基于双子脉冲模式下的频控阵雷达多输入多输出雷达接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法。在传... 详细信息

为提高频控阵-多输入多输出（frequency diverse array-multi-input and multi-output， FDA-MIMO）雷达系统的抗干扰能力，本文提出了一种基于双子脉冲模式下的频控阵雷达多输入多输出雷达接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法。在传统脉冲的基础上，引入双子脉冲发射模式并建立了相关信号模型。在此基础上，建立了以最大信干噪比（signal-to-interference-plus-noise ratio， SINR）为准则的接收滤波器-发射频偏联合优化问题。为了得到最优的接收-发射滤波器设计方案，引入了一种迭代优化算法将该优化问题拆分为接收滤波器优化和发射频偏优化两个独立的子问题。为进一步完成对发射频偏的设计，将其转化为关于发射导向矢量的设计问题，采用半正定松弛和随机方法并通过发射导向矢量和频偏的数学关系最终获得频偏的设计方案。最后，仿真实验验证了所提双子脉冲FDA-MIMO雷达模式和接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法对提高雷达系统抗干扰能力的有效性。

关键词：频控阵 MIMO雷达迭代优化半正定松弛频偏设计

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土壤表面微形貌加工对红壤坡面侵蚀定量调控

排灌机械工程学报 2017年第8期35卷 700-708,730页

作者：张智泓王晓阳佟金赖庆辉张兆国高旭航 STEPHEN CARR 昆明理工大学现代农业工程学院云南昆明650500 美国农业部农业应用技术研究中心俄亥俄州美国伍斯特44961 吉林大学生物与农业工程学院吉林长春130025 吉林大学工程仿生教育部重点实验室吉林长春130025 国际田间水土资源可持续利用公司印第安纳州美国塞勒姆47167

为科学地量化分析和准确评估土壤表面微形貌加工整地措施对红壤丘陵区坡耕地的土壤侵蚀调控作用,以衡量土壤表面微形貌加工作业对云南省红壤丘陵区坡耕地的适用性和有效性,进行了人工模拟降雨(240 min,55 mm/h),在不同坡面坡度(7.5°,9.... 详细信息

为科学地量化分析和准确评估土壤表面微形貌加工整地措施对红壤丘陵区坡耕地的土壤侵蚀调控作用,以衡量土壤表面微形貌加工作业对云南省红壤丘陵区坡耕地的适用性和有效性,进行了人工模拟降雨(240 min,55 mm/h),在不同坡面坡度(7.5°,9.0°,12.0°和15.0°)条件的试验小区进行径流试验,将产流量、产沙量和产流时间作为关键参数进行了测定.研究结果表明,在不同坡度的坡面,与控制组(土壤表面无微坑)相比,经土壤表面微形貌加工作业后的地表均可明显延长产流时间、减少产流量和产沙量,产流时间最大可延长51.18%,产流量最多可减小43.04%,产沙量最多减小25.14%.本研究可为南方红壤丘陵区坡耕地水力侵蚀的防治提供新的方法和数据基础.

关键词：土壤表面微形貌加工降雨集蓄水土流失侵蚀产流产沙模拟降雨

原发性甲状腺功能亢进合并分化型甲状腺癌的围手术期处理

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海南医学 2014年第23期25卷 3535-3537页

作者：张丽婷吴文艺高旭航张少波中国人民解放军第180医院内分泌科福建泉州362000 福建医科大学附属第二医院普通外科福建泉州362000

目的探讨原发性甲状腺功能亢进合并分化型甲状腺癌患者的围手术期处理方法。方法选取26例原发性甲状腺功能亢进合并分化型甲状腺癌（术前诊断为甲状腺癌）患者,入院时游离三碘甲状腺原氨酸（FT3）、血清游离甲状腺素（FT4）高于正常者... 详细信息

目的探讨原发性甲状腺功能亢进合并分化型甲状腺癌患者的围手术期处理方法。方法选取26例原发性甲状腺功能亢进合并分化型甲状腺癌（术前诊断为甲状腺癌）患者,入院时游离三碘甲状腺原氨酸（FT3）、血清游离甲状腺素（FT4）高于正常者或规则服抗甲状腺药物〈2个月者16例,于术前服用大剂量丙基硫氧嘧啶（600 mg/d）3~4周;3~4周后停用丙基硫氧嘧啶,改为复方碘溶液10滴口服,3次/d,共10~15 d;于术前1次、术后连续3 d予地塞米松10 mg静脉点滴。入院时仍在规则服药治疗甲亢（时间〉2个月）且血FT3和FT4正常者6例,术前停止口服抗甲状腺药物,给予复方碘溶液10滴口服,3次/d,共10~15 d,既往有甲亢病史、经内科规则治疗后治愈者4例,未予特殊处理。结果 26例患者均顺利通过了围手术期。结论合并甲亢的分化型甲状腺癌患者经过适当的处理,可限期手术并顺利通过围手术期。

关键词：原发性甲状腺功能亢进症分化型甲状腺癌围手术期

克氏原螯虾头胸部外骨骼的微观形态观察和力学性能分析

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电子显微学报 2018年第2期37卷 171-177页

作者：张智泓张广凯佟金赖庆辉高旭航唐莹 STEPHEN Carr 昆明理工大学现代农业工程学院云南昆明650500 美国农业部农业应用技术研究中心美国伍斯特俄亥俄州44691 吉林大学工程仿生教育部重点实验室吉林长春130025 昆明医科大学电子显微镜实验室云南昆明650500 国际田间水土资源循环利用设施公司美国塞勒姆印第安纳州47167

克氏原螯虾(Procambarus clarkii)栖息于中国南方潮湿、粘重的土壤中,体表具有优异的防粘脱附特性。为探索克氏原螯虾的体表防粘脱附机理,本研究用X-射线衍射仪、钨灯丝扫描电镜、扫描探针显微镜和X-射线荧光光谱仪分析观察了克氏原螯... 详细信息

克氏原螯虾(Procambarus clarkii)栖息于中国南方潮湿、粘重的土壤中,体表具有优异的防粘脱附特性。为探索克氏原螯虾的体表防粘脱附机理,本研究用X-射线衍射仪、钨灯丝扫描电镜、扫描探针显微镜和X-射线荧光光谱仪分析观察了克氏原螯虾头胸部外骨骼的成分和表面微观结构;用场发射扫描电镜和透射电镜观察了克氏原螯虾头胸部外骨骼中间层和截面特征;用纳米压痕仪测量了克氏原螯虾头胸部外骨骼的硬度。结果表明:克氏原螯虾头胸部外骨骼均含有Ca、P、Na和Mg等元素,以非晶的矿物质相存在;在外骨骼的表面分布有凹坑和凸包结构,并且在凹坑和凸包的一侧有多尺度刚毛存在,在凸包、凹坑非光滑表层还具有细微的沟槽结构,现出特殊的非光滑表面。克氏原螯虾头胸部外骨骼分为上表皮、外表皮和内表皮,外表皮和内表皮由螺旋夹板层构成,在外表皮上靠近上表皮之处具堆叠钙盐层。纳米力学测试得出克氏原螯虾头胸部外骨骼坚硬,其硬度和弹性模量分别是0.503 GPa和18.019 GPa。本研究为水田作业机械触土部件表面的防粘减阻仿生设计提供参考和依据。

关键词：克氏原螯虾仿生材料微观结构力学性能电子显微镜

基于叠栅条纹投影成像的差动式光栅位移测量系统

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光学学报 2024年第14期44卷 135-143页

作者：姚云飞高旭长春理工大学光电工程学院吉林长春130022

为突破传统光栅位移测量系统依赖四裂相正弦波光电信号测量的局限,提出了一种基于叠栅条纹投影成像的差动式光栅位移测量方法。根据光栅偏振光干涉原理,利用图像处理方法和叠栅条纹的位移放大特性,规避了当前光栅的加工水平对高精度位... 详细信息

为突破传统光栅位移测量系统依赖四裂相正弦波光电信号测量的局限,提出了一种基于叠栅条纹投影成像的差动式光栅位移测量方法。根据光栅偏振光干涉原理,利用图像处理方法和叠栅条纹的位移放大特性,规避了当前光栅的加工水平对高精度位移测量的限制,设计了叠栅条纹投影成像的高分辨率单光栅位移光学感知系统,实现了4倍光学细分位移信号的获取,并利用CMOS图像探测器完成了位移信号的图像式转换。推导了图像式位移感知信号的数学模型,从叠栅成像的光学机理出发,对光栅这一核心元件的刻划误差、平整度误差、装调误差等进行了具体的解算,并对系统进行了仿真模拟和设计性能的分析,进一步阐述了系统动态工作的最大允许速度与帧率之间的关系,在0.048 mm/s的最大允许速度下,该系统的基础分辨率可达2.075μm,细分后分辨率可达纳米/亚纳米量级。

关键词：物理光学光栅位移测量系统叠栅条纹投影成像相移

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南天山大龙池堰塞体形成演化过程分析

地质科技通报 2024年第1期43卷 229-240页

作者：高旭中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

堰塞体是高山峡谷区开展工程建设重点关注的地质体,本研究以南天山大龙池堰塞体为研究对象,探索南天山高山峡谷地区堰塞体的成因及演化过程。基于大龙池区域卫星遥感影像、区域地质资料,依托现场调查和地质钻探等方法,结合理论计算与有... 详细信息

堰塞体是高山峡谷区开展工程建设重点关注的地质体,本研究以南天山大龙池堰塞体为研究对象,探索南天山高山峡谷地区堰塞体的成因及演化过程。基于大龙池区域卫星遥感影像、区域地质资料,依托现场调查和地质钻探等方法,结合理论计算与有限元-离散元模拟技术,对南天山高山峡谷地区堰塞体的成因及演化过程进行了系统研究。结果表明:(1)大龙池堰塞体北侧山体陡峭,山体表面可见多处滑坡擦痕和刻槽,堰塞体堆积结构具有明显的反粒序和拼图结构特征,提出了大龙池堰塞体为高速远程古滑坡堆积的成因机理;(2)通过复原大龙池北面山体滑坡原始坡面,对其运动学特征进行理论计算与数值仿真模拟,结果表明大龙池北侧山体曾发生高速远程滑坡;(3)大龙池堰塞体的形成演化过程可分为古滑坡孕育、古滑坡堵河形成堰塞体以及堰塞体溃决3个阶段。研究结论可为南天山地区类似堰塞体的成因分析提供参考。

关键词：堰塞体堆积特征古滑坡形成演化大龙池

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巨噬细胞移动抑制因子、肿瘤坏死因子-α水平在2型糖尿病患者中的变化及与颈动脉粥样硬化和糖尿病肾病的相关性分析

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中国医学前沿杂志（电子版） 2014年第10期6卷 81-84页

作者：卓凤婷张丽婷高旭航中国人民解放军第180医院内分泌科福建泉州362000

目的探讨巨噬细胞移动抑制因子(MIF)与肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平在2型糖尿病患者中的变化及其与颈动脉粥样硬化、糖尿病肾病的相关性。方法随机选取本院内分泌科2011年5月至2013年10月收治的98例2型糖尿病患者,根据是否有颈动脉病变... 详细信息

目的探讨巨噬细胞移动抑制因子(MIF)与肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平在2型糖尿病患者中的变化及其与颈动脉粥样硬化、糖尿病肾病的相关性。方法随机选取本院内分泌科2011年5月至2013年10月收治的98例2型糖尿病患者,根据是否有颈动脉病变分为非颈动脉病变组(54例)与颈动脉病变组(44例),另选取同期体检健康者40例作为对照组,测定三组研究对象的血脂、肾功能等指标,比较并分析三组研究对象MIF、TNF-α、颈动脉内膜中层厚度(IMT)的差异及相关性。结果三组研究对象甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平比较差异无显著性(P>0.05);空腹血糖(FPG)、糖化血红蛋白(HbΑ1c)、MIF、TNF-α、IMT水平及尿清蛋白/肌酐(Α/C)比值比较差异具有显著性(P<0.05);非颈动脉病变组、颈动脉病变组患者FPG、HbΑ1c、MIF、TNF-α水平及Α/C比值显著高于对照组(P<0.05);颈动脉病变组患者IMT水平显著高于对照组(P<0.05);MIF水平与IMT水平、Α/C比值呈显著正相关(r=0.399,P=0.000;r=0.547,P=0.000);TNF-α水平与IMT水平、Α/C比值呈显著正相关(r=0.340,P=0.001;r=0.383,P=0.000)。结论 MIF与TNF-α在糖尿病颈动脉病变患者中表达水平较高,可能与颈动脉粥样硬化及糖尿病肾病具有一定相关性。

关键词：巨噬细胞移动抑制因子肿瘤坏死因子-α 2型糖尿病糖尿病肾病颈动脉粥样硬化

异质集成Si/Ⅲ-Ⅴ族半导体激光器研究进展

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激光与光电子学进展 2024年

作者：高旭常林北京大学电子学院先进集成光子芯片实验室

硅光子学是集成光子学领域的一项革命性技术，在过去的几十年中经历了快速发展。异质集成让硅光子系统成为包括激光器、探测器在内的一些列有源无源器件的完全集成成为可能。基于硅平台的高质量III-V族半导体激光器在实现低成本、高密... 详细信息

硅光子学是集成光子学领域的一项革命性技术，在过去的几十年中经历了快速发展。异质集成让硅光子系统成为包括激光器、探测器在内的一些列有源无源器件的完全集成成为可能。基于硅平台的高质量III-V族半导体激光器在实现低成本、高密度集成的硅光子学片上发光源方面显示出巨大潜力。本文回顾了常见的异质集成方法，随后回顾了Si和Ⅲ-Ⅴ族半导体激光器集成的最近研究进展，及其在各种片上的光学应用。最后，对硅基集成光源发展趋势和前景进行了分析和探讨。

关键词：异质集成硅光子学 Si/Ⅲ-Ⅴ 半导体激光器