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Accurate and rapid image segmentation method for bayberry automatic picking via machine learning

International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2023年第6期16卷 246-254页

作者： Huan Lei chentong li Yu Tang Zhenyu Zhong Zeyu Jiao Institute of Intelligent Manufacturing Guangdong Academy of SciencesGuangzhou 510070China Guangdong Key Laboratory of Modern Control Technology Institute of Intelligent ManufacturingGuangdong Academy of ScienceGuangzhou 510070China School of Automation Guangdong Polytechnic Normal UniversityGuangzhou 510665China

Due to the short ripening period and complex picking environment,bayberry generally relies on mechanical equipment for picking,especially the automatic picking system guided by ***,it is crucial to locate the bayberry in the view accurately and *** efforts have been made,the existing methods are difficult to implement due to the limited amount of data and the processing *** this study,an accurate and rapid segmentation method based on machine learning was proposed to address this ***,the images collected by the visual guidance system were pre-processed by contrast-limited adaptive histogram equalization(CLAHE)based on the Y component of the YUV color *** advantage of the color difference map of RB and RG for the segmentation of different colors,an adaptive color difference map foreground segmentation method was then adopted for bayberry region foreground ***,distance transforms and marking control watershed methods were exploited to achieve single bayberry fruit ***,with the help of the convex hull theory and fruit shape characteristics,the irregular background interference areas were filtered out,which improved the accuracy of bayberry segmentation *** experimental results show that this method can achieve better segmentation of bayberry in complex orchard environment with an accuracy of 97.4%and only takes 0.136 s to calculate once.

关键词： bayberry image segmentation machine learning automatic picking computer vision

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Topological evolution of coexpression networks by new gene integration maintains the hierarchical and modular structures in human ancestors

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Science China(life Sciences) 2019年第4期62卷 594-608页

作者： Jian Zu Yuexi Gu Yu li chentong li Wenyu Zhang Yong E.Zhang UnJin Lee li Zhang Manyuan Long School of Mathematics and Statistics Xi'an Jiaotong University Department of Ecology and Evolution The University of Chicago Center for Systems Biology Soochow University State Key Laboratory of Integrated Management of Pest Insects and Rodents & Key Laboratory of the Zoological Systematics and Evolution Institute of Zoology Chinese Academy of Sciences

We analyze the global structure and evolution of human gene coexpression networks driven by new gene integration. When the Pearson correlation coefficient is greater than or equal to 0.5, we find that the coexpression network consists of 334 small components and one "giant" connected subnet comprising of 6317 interacting genes. This network shows the properties of power-law degree distribution and small-world. The average clustering coefficient of younger genes is larger than that of the elderly genes(0.6685 vs. 0.5762). Particularly, we find that the younger genes with a larger degree also show a property of hierarchical architecture. The younger genes play an important role in the overall pivotability of the network and this network contains few redundant duplicate genes. Moreover, we find that gene duplication and orphan genes are two dominant evolutionary forces in shaping this network. Both the duplicate genes and orphan genes develop new links through a "rich-gets-richer"mechanism. With the gradual integration of new genes into the ancestral network, most of the topological structure features of the network would gradually increase. However, the exponent of degree distribution and modularity coefficient of the whole network do not change significantly, which implies that the evolution of coexpression networks maintains the hierarchical and modular structures in human ancestors.

关键词： Network biology gene network evolution scale-free network natural selection gene expression self-organization,gene duplication

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A Markov based model to estimate the number of syphilis cases among floating population

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Infectious Disease Modelling 2022年第1期7卷 243-251页

作者： chentong li Jiawei liu Yingying Zhang Huan Lei Jinhu Xu Yao Rong Guangdong Key Laboratory of Modern Control Technology Institute of Intelligent ManufacturingGuangdong Academy of ScienceGuangzhouGuangdong510070PR China Department of Ecology and Evolution University of ChicagoChicagoIL60637USA College of Science Northwest Agriculture and Forestry UniversityYanglingShaanxi712100PR China School of Sciences Xi'an University of TechnologyXi'anShaanxi710049PR China School of Mechanical Engineering and Automation Harbin Institute of TechnologyShenzhenGuangdong518055PR China

Syphilis is a sexually transmitted disease that spreads widely around the world,infecting tens of millions of people every *** China,syphilis not only causes more than 1 million infections every year,but also has its own characteristics in spreading pattern:this disease always spreads with the migration of floating *** have been many related investigations and studies on the transmission of syphilis with the floating population in China,but the study of quantitative modeling in this field is very *** this paper,based on the Markov process model and datasets collected in Zhejiang Province,China,we construct a new model to analyze the transmission and immigration process of *** results show that immigrant patients are one of the sources of infection of syphilis in Zhejiang province,and the infection rate is remarkable which should not be *** using the PRCC method to analyze the relationship between parameters and infected cases,we also find two main effective measures that can control the spread of syphilis and reduce the infection rate:the self-attention of infected persons,and the use of sexual protection *** the increasing frequent exchanges of people among different countries and regions,studying the transmission of diseases with the floating populations has become more and more *** method we use in this paper gives a new insight studying this issue,providing a quantitative research method using the data of diagnosed *** the methods and models in this paper can be extendly used in the studies of other diseases where immigrant patients should be considered.

关键词： Syphilis Markov process Immigrant workers Sexual workers

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机器学习在ENSO预测会商中的应用

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海洋预报 2022年第1期39卷 91-103页

作者：李晨彤国家海洋环境预报中心北京100081

基于多模式集合预报的思想,利用可解释机器学习方法——决策树算法建立了多模式ENSO预测结果智能会商系统。分别使用基于Boosting的GBDT、XGBoost、lightGBM和基于Bagging的RF 4种决策树模型方法,结合随机搜索交叉验证、网格搜索交叉验... 详细信息

基于多模式集合预报的思想,利用可解释机器学习方法——决策树算法建立了多模式ENSO预测结果智能会商系统。分别使用基于Boosting的GBDT、XGBoost、lightGBM和基于Bagging的RF 4种决策树模型方法,结合随机搜索交叉验证、网格搜索交叉验证两种超参数调整方法对决策树模型的超参数进行优化调整,根据不同超前预报时效分别建立多模式ENSO预测结果智能会商系统,对多模式预测结果进行集合订正,并给出各模式预测结果在智能会商系统中的特征重要性。该智能会商系统模拟了ENSO预测会商过程,实现了读取各模式预测结果、训练模型、给出预测结论及预测依据、预测结果可视化等流程的自动化,同时实现了智能调参的功能。

关键词： ENSO 可解释机器学习多模式智能会商

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拓扑绝缘体薄膜在超快光器件中的应用(特邀)

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光子学报 2021年第8期50卷 145-165页

作者：廖琨李辰童胡小永龚旗煌北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871

随着超快光学的发展和对以Bi2Te3为代表的拓扑绝缘体材料研究的深入,近几年,将拓扑绝缘体薄膜应用于超快光器件的研究方向发展迅速并发表了一系列研究成果,本文综述了近年来基于拓扑绝缘体材料的超快激光及光器件的研究。从材料结构及... 详细信息

随着超快光学的发展和对以Bi2Te3为代表的拓扑绝缘体材料研究的深入,近几年,将拓扑绝缘体薄膜应用于超快光器件的研究方向发展迅速并发表了一系列研究成果,本文综述了近年来基于拓扑绝缘体材料的超快激光及光器件的研究。从材料结构及制备方法出发,介绍了其独特的光学及光电特性,总结了其在超快激光及光器件中的应用研究进展,回顾和讨论了这一领域的成就和挑战,并对将拓扑绝缘体薄膜材料应用于超快光器件的进一步研究进行了展望。

关键词：拓扑绝缘体材料 Bi2Te3薄膜宽频强非线性效应饱和吸收体超快光器件

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Deep Neural Networks for Semantic Segmentation of Lung Nodules

Deep Neural Networks for Semantic Segmentation of Lung Nodul...

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第40届中国控制会议

作者： liangsheng Wu chentong li Jingqi Ma Xingjian Lu Huan Lei Institute of Intelligent Manufacturing GDAS

Segmentation of lung nodule from computed tomography(CT) images is of great importance for lung nodule *** order to improve the segmentation accuracy of lung nodules,a lot of research work has been *** two main challenges in segmentation of lung nodules are lung nodules have the similar characteristics as surrounding tissues and lung nodules are extremely unbalanced with the *** this study,we investigated the performance of U-Net to segment the lung nodules in CT *** imaging pre-process methods,image resizing and intensity normalization,are applied to alleviate the problem of small nodules in lung and improve the quality of training *** addition,to increase the diversity and variation of training data,we propose a fusion over-sampling method to augment the *** dice coefficient loss function was also introduced to solve the problem of imbalance distribution of positive and negative *** on the LUNA 16 dataset demonstrate that this method can improve the performance of lung nodules segmentation network,which is better than the state-of-the-art methods in the aspect of lung nodules segmentation.

关键词： deep learning U-Net lung nodule segmentation

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飞机液压系统单向阀压力损失测试系统的开发

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机电工程技术 2021年第5期50卷 118-120页

作者：李辰童翟欢乐江苏航空职业技术学院工程学院江苏镇江212000

单向阀是飞机液压系统中的重要组成部件,准确测得其压力损失对研究液压系统的性能具有重要指导意义。开发了一种单向阀压力损失测试系统,介绍了测试系统的设计原理和设计功能,利用离心泵的相似曲线特性完成算法设计,利用快速接头实现不... 详细信息

单向阀是飞机液压系统中的重要组成部件,准确测得其压力损失对研究液压系统的性能具有重要指导意义。开发了一种单向阀压力损失测试系统,介绍了测试系统的设计原理和设计功能,利用离心泵的相似曲线特性完成算法设计,利用快速接头实现不同规格单向阀的快速连接,完成硬件平台和软件平台的开发,具有适用范围广、测试精度高的特点,拥有较大的工程应用价值。

关键词：压力损失单向阀飞机液压系统

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利用全局与局部关联特征的行人重识别方法

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电子测量与仪器学报 2022年第6期36卷 205-212页

作者：张勃兴马敬奇张寿明李辰潼钟震宇昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650504 广东省科学院智能制造研究所广东省现代控制技术重点实验室广州510095

针对因行人图像背景差异大、人体外观相似导致的行人再识别准确率低的问题,提出了一种利用特征融合与多尺度信息的行人重识别方法。首先,通过ResNet50_IBN提取人体图像全局特征图。其次,设计分支结构,第1分支利用空间变换网络对全局特... 详细信息

针对因行人图像背景差异大、人体外观相似导致的行人再识别准确率低的问题,提出了一种利用特征融合与多尺度信息的行人重识别方法。首先,通过ResNet50_IBN提取人体图像全局特征图。其次,设计分支结构,第1分支利用空间变换网络对全局特征图进行自适应的空间特征对齐,水平切分全局特征图得到局部特征,采用全局特征与每个局部特征分别融合的方式来挖掘特征之间的关联关系。第2分支增加了4种不同尺度的卷积层提取全局图像的多尺度特征。最后,在推理阶段将第1分支和第2分支的特征进行通道维度的串联,作为行人的对比特征。通过在Market-1501、DukeMTMC数据集上的实验表明,所提方法与AlignedReID和EA-Net等特征对齐和局部特征提取方法相比具备更强的性能,在Market-1501上,mAP和Rank-1分别达到了86.77%和94.83%。

关键词：行人重识别 ResNet50 空间变换网络特征融合多尺度特征

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电离毛细管等离子体在激光加速领域的应用

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科学通报 2023年第16期68卷 2058-2069页

作者：晏炀杨童郭臻程浩李昱泽方言律夏亚东何强友李辰童林晨颜学庆北京大学核物理与核技术国家重点实验室北京100871 北京激光加速创新中心北京101407 广东省新兴激光等离子体技术研究院广州510475

激光加速是近年提出的一种新型加速机制,它以等离子体为加速介质,受到等离子体性质的强烈影响.电离毛细管装置作为一种能稳定产生等离子体通道和调制等离子体参数的可靠工具,既可以承载激光等离子体尾波的高梯度加速场,又能提供放电电... 详细信息

激光加速是近年提出的一种新型加速机制,它以等离子体为加速介质,受到等离子体性质的强烈影响.电离毛细管装置作为一种能稳定产生等离子体通道和调制等离子体参数的可靠工具,既可以承载激光等离子体尾波的高梯度加速场,又能提供放电电流驱动的高梯度横向聚焦磁场,在紧凑型激光加速器、辐射源及等离子体透镜的研究中发挥着重要作用.本文介绍了电离毛细管等离子体的原理及特性,归纳了它在激光加速领域的主要应用,包括作为加速段进一步提高激光等离子体加速粒子束的能量及质量、作为束流传输元件匹配加速粒子束的实际应用需求.在此基础上,对毛细管等离子体未来的发展趋势进行了展望,并简要介绍了北京大学电离毛细管等离子体平台的建设情况.

关键词：电离毛细管等离子体激光加速高梯度

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BiOX基复合材料在能源和环境光催化领域的应用进展

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化学通报 2024年第8期87卷 940-948,928页

作者：陈静怡翟宏菊赵晨彤李亚王晓彤吉林师范大学环境友好材料制备与应用教育部重点实验室长春130103

目前,卤氧化铋(BiOX,X=Cl、Br、I)基化合物作为一类新型的光催化剂,正受到越来越多的关注。合适的带隙和X元素的可调性使BiOX能够适应多种光催化反应,其独特的层状结构的半导体特性,使BiOX基复合材料表现出较强的光生电子和空穴分离,从... 详细信息

目前,卤氧化铋(BiOX,X=Cl、Br、I)基化合物作为一类新型的光催化剂,正受到越来越多的关注。合适的带隙和X元素的可调性使BiOX能够适应多种光催化反应,其独特的层状结构的半导体特性,使BiOX基复合材料表现出较强的光生电子和空穴分离,从而在许多反应中都表现出较优异的光催化活性。然而,BiOX材料本身还存在光吸收能力弱、载流子分离效率低等缺点,需要对其改性,从而获得催化活性更强的BiOX基复合光催化剂。本文着重介绍了BiOX基复合光催化剂的改性手段,综述了BiOX基复合材料在析氢、固氮、CO_(2)还原等能源光催化领域及光催化降解废水中有机污染物方面的应用进展。

关键词：铋系光催化剂卤氧化铋复合光催化剂改性能源光催化

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