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面向开环扫描系统的超声图像畸变校正方法

应用声学 2024年第1期43卷 160-168页

作者：张金英史亦凡吴先梅精密光电测量仪器及技术北京市重点实验室北京理工大学光电学院北京100081 北京理工大学长三角研究院嘉兴314001 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100090 中国科学院大学北京100049

超声显微成像技术广泛应用于工业无损检测领域。相较于闭环、半闭环扫描系统硬件复杂、成本高,开环扫描系统结构简单、成本低,但由于无反馈机制会导致步进电机的非线性运动引起图像像素错位畸变。因此,消除非线性运动带来的错位畸变是... 详细信息

超声显微成像技术广泛应用于工业无损检测领域。相较于闭环、半闭环扫描系统硬件复杂、成本高,开环扫描系统结构简单、成本低,但由于无反馈机制会导致步进电机的非线性运动引起图像像素错位畸变。因此,消除非线性运动带来的错位畸变是采用开环扫描系统实现高质量超声成像的关键。该文提出集最大值投影法、最大类间方差法和中心坐标校正法于一体的MIP-Otsu-C3M方法,对开环扫描系统获得的硬币回波数据采用最大值投影法获取初始灰度图像,采用最大类间方差法获取感兴趣区域的B扫描图像边缘像素位置,并采用中心坐标校正法成功消除像素错位,解决了超声C扫描图像畸变问题。对消除错位畸变的回波数据进行飞行时间法和傅里叶变换法图像重建,直接获得了非畸变的三维图像和透视图像。该新颖算法也验证了最大值投影法可拓展至图像畸变校正应用。

关键词：超声显微成像开环扫描系统畸变校正最大值投影最大类间方差法

High-order approximate solution of nonlinear acoustic equation:development and validation

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Chinese Journal of Acoustics 2021年第3期40卷 389-400页

作者： ZHANG Shigong ZHANG Kesheng wu xianmei Guizhou Institute of Technology Guiyang550003 Guizhou Research Center for Multidisciplinary Conjunction of Medicine and Engineering Guiyang550003 Institute of Acoustics Chinese Academy of SciencesBeijing100190

For the nonlinear acoustic wave equation,the commonly used second harmonic solution is not accurate enough,which causes a big error in measuring the material nonlinearity.Using perturbation inetliud,nonlinear acoustic wave equation can be expanded into a series of inhomogeneous partial differential equations.The special solution forms of high harmonics are formulated according to the properties of low harmonic solutions.Then the high-order harmonic solutions are obtained with symbol calculation tool.Thus the high-order approximate solution of the second harmonic can be achieved by summing up all of the second harmonic solutions.To verify the high-order approximate solution,nonlinear acoustic experiments are carried out in water.The results show that the relative amplitude of second harmonic increases firstly and then decreases with the propagation distance and the excited primary amplitude.The high-order approximate solution can compensate for the theory deficiency of the second harmonic perturbation solution,can broaden experimental range in measuring the material nonlinearity,and can improve the accuracy of the measured nonlinearity by making full use of the experimental data.

关键词： approximate harmonic equation

Chlorophyllide-a Oxygenase 1(OsCAO1) Over-Expression Affects Rice Photosynthetic Rate and Grain Yield

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Rice science 2023年第2期30卷 87-91,I0002-I0006页

作者： HU Ping MA Jie KANG Shujing LI Sanfeng wu xianmei ZENG Longjun LU Caolin HE Rui HE Huiying SHANG Lianguang RAO Yuchun ZHU Xudong XIONG Guosheng QIAN Qian GUO Longbiao WANG Yuexing State Key Laboratory of Rice Biology China National Rice Research InstituteHangzhou 310006China Shenzhen Branch Guangdong Laboratory for Lingnan Modern Agriculture/Genome Analysis Laboratory of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Agricultural Genomics Institute at ShenzhenChinese Academy of Agricultural SciencesShenzhen 518120China Plant Phenomics Research Center Nanjing Agricultural UniversityNanjing 210095China College of Chemistry and Life Sciences Zhejiang Normal UniversityJinhua 321004China

Leaf color and photosynthesis are important factors for rice growth and development.Hence,improving the photosynthetic rate is an effective approach for increasing rice yield.We isolated a gene,chlorophyllide-a oxygen... 详细信息

关键词： OsCAO1 development Oxygen

A Method for Effectively Overcoming Tight Functional Linkage Between Genes in Rice by CRISPR/Cas9 System

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Rice science 2020年第3期27卷 180-183页

作者： LI Sanfeng SHEN Lan HU Ping wu xianmei YUAN Qiaoling RAO Yuchun QIAN Qian WANG Kejian ZHU Xudong SHANG Lianguang WANG Yuexing State Key Laboratory of Rice Biology China National Rice Research InstituteChinese Academy of Agricultural SciencesHangzhou 310006China Agricultural Genomics Institute at Shenzhen Chinese Academy of Agricultural SciencesShenzhen 518120China College of Chemistry and Life Sciences Zhejiang Normal UniversityJinhua 321004China

Anthocyanins are widely distributed in one or more parts of rice(Oryza sativa L.)plants,including seed coat,stigma,apiculus,leaf sheath and leaf blade,and are the main pigments used in rice to achieve different colors(Hou et al,2009;Aizza and Dornelas,2011).In rice,tissue-specific color traits(especially the color of apiculus,namely the lemma and palea of the spikelet)are not only important for rice variety identification but also important for linkage analysis and rice domestication research(Saitoh et al,2004;Fan et al,2007;Lin et al,2019).The apiculus color is controlled by the complementary functions of three pairs of dominant genes,C,A and P.Gene C(chromogen)is a pigment gene,which is the basic gene for producing pigments.Gene A(activator)activates gene C,converting the chromogen into anthocyanins,and gene P(purple)controls the distribution of anthocyanins in various organs(Reddy,1996;Sakamoto et al,2001).

关键词： CRISPR/Cas9 linkage blade

Application of cylindrical linear phased array in casing borehole

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Chinese Journal of Acoustics 2010年第1期29卷 65-72页

作者： SHI Fangfang wu xianmei KE Yijing ZHANG Bixing State Key Laboratory of Acoustics Institute of Acoustics Chinese Academy of Sciences Beijing 100190 School of Geophysics and Oil Resource Yangtze University Jingzhou 434023)

An Ultrasonic Phased Array （UPA） transducer is presented for borehole imaging and casing inspection in acoustical logging. First, a Cylindrical Linear Phased Array （CLPA）, which is made up of numbers of piezoelectric elements distributed on the surface of a cylinder uniformly, is designed and fabricated. By transmitting and receiving acoustic waves using different groups of elements under the control of the electric system, the CLPA can gcan all area of the borehole wall dynamically and rapidly. Then the radiation and reflection acoustic fields of the CLPA are investigated theoretically in the casing borehole with defects. Finally, the experimental researches about ultrasonic scanning and imaging for the casing boreholes with defects have been conducted by the CLPA transducer. The experimental results consist well with the theoretical ones.

关键词： CLPA Application of cylindrical linear phased array in casing borehole

基于卷积神经网络的钢轨螺孔裂纹识别算法研究

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铁道学报 2023年第4期45卷 111-116页

作者：杨崎李立波吴先梅杨培俊中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 中国铁路北京局集团有限公司北京100860 北京新科启源科技有限公司北京100176

钢轨由于长时间负载会出现各种伤损,对铁路运输安全造成威胁。螺孔裂纹是钢轨接头处的主要伤损,如果不及时发现很容易造成安全事故。已有钢轨伤损检测方法是使用超声波检测,人工回放检测数据进行伤损判别,该方法效率较低。基于机器学习... 详细信息

钢轨由于长时间负载会出现各种伤损,对铁路运输安全造成威胁。螺孔裂纹是钢轨接头处的主要伤损,如果不及时发现很容易造成安全事故。已有钢轨伤损检测方法是使用超声波检测,人工回放检测数据进行伤损判别,该方法效率较低。基于机器学习的伤损判别方法提高了钢轨伤损判别效率,但准确率不高。因此,针对该类钢轨伤损,利用卷积神经网络(CNN)与多层感知机(MLP)结合的模型,将螺孔超声波B扫图像作为识别对象,识别钢轨螺孔是否存在裂纹,提升螺孔裂纹的判别效率和准确率。经过数据集训练,在测试集上该模型的识别准确率达96.25%,在测试数据集以外的图像上进行应用,取得了很好的识别效果,证明该模型在钢轨螺孔裂纹识别问题上的可行性和模型的实用性。

关键词：螺孔螺孔裂纹 B扫图像卷积神经网络多层感知机

π相移光纤光栅对超声波致非均匀应变场的传感特性

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声学学报 2023年第1期48卷 119-127页

作者：安秉文吴先梅李子琪李斐然中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

π相移光纤光栅用于水中超声传感时,超声波沿光纤轴向入射和垂直光纤入射时的传感波形及幅度显著不同。针对这一现象,本文建立了基于光学传递矩阵的光纤光栅声传感理论模型,计算了超声波分别沿轴向和沿垂直方向入射时π相移光纤光栅中... 详细信息

π相移光纤光栅用于水中超声传感时,超声波沿光纤轴向入射和垂直光纤入射时的传感波形及幅度显著不同。针对这一现象,本文建立了基于光学传递矩阵的光纤光栅声传感理论模型,计算了超声波分别沿轴向和沿垂直方向入射时π相移光纤光栅中的非均匀应变场分布,进而分析了光谱偏移,揭示了两种入射角度下π相移光纤光栅的传感特性与声传播导致的应变场分布相关,并通过实验进行了验证。结果表明,两种入射角度产生的不同的非均匀应变场分布对π相移光纤光栅的传感特性影响明显。超声波垂直入射时的传感波形和幅度均优于轴向入射,且π相移处对传感有显著作用。当入射位置远离π相移处时,垂直入射的响应也明显降低。本研究可为π相移光纤光栅超声传感的机理分析提供参考。

关键词：非均匀应变场传感特性 π相移光纤光栅垂直入射光学传递矩阵入射角度声传播光谱偏移

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我国市级地方政府间的税收竞争形式研究

华中师范大学学报（人文社会科学版） 2023年第6期62卷 74-93页

作者：胡洪曙吴纤媚中南财经政法大学财政税务学院湖北武汉430073

本文通过构建完全信息动态博弈模型来求解经济发展水平相同和不同情形下地区间税收竞争的子博弈精炼纳什均衡,同时使用2005-2021年282个市的面板数据,从总税收实际税负、增值税实际税负和企业所得税实际税负三个角度出发,采用准最大似... 详细信息

本文通过构建完全信息动态博弈模型来求解经济发展水平相同和不同情形下地区间税收竞争的子博弈精炼纳什均衡,同时使用2005-2021年282个市的面板数据,从总税收实际税负、增值税实际税负和企业所得税实际税负三个角度出发,采用准最大似然估计方法对税收竞争反应函数进行估计,分别从理论和实证的维度研究我国地方政府间的税收竞争形式。研究发现,相对经济发展水平的不同决定了地方政府参与税收竞争的优势策略差异;在实证分析中控制了共同冲击产生的异质性影响和本地税收政策对空间关联地区实际税负变化的滞后性反应时,不同税种的税收竞争形式存在显著差异。具体而言,经济发展水平相同或相近地区之间的税收竞争博弈产生的精炼均衡结果为趋同化税收竞争形式,经济发展水平差异越大,则越可能呈现出差异化税收竞争形式;总税收和增值税的税收竞争反应系数符号为负,表明总税收实际税负和增值税实际税负在地区间存在负相关关系,呈差异化税收竞争形式,而企业所得税竞争反应系数为正,表明地区间企业所得税实际税负存在正相关关系,呈趋同化税收竞争形式。

关键词：地方政府间税收竞争地方政府间博弈税收竞争反应函数空间计量模型

光纤声传感反正切解调的采样率与信号幅度关系

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应用声学 2023年第6期42卷 1129-1138页

作者：安秉文吴先梅张金英中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 北京理工大学光电学院北京100081

针对光纤光栅声传感系统反正切解调算法中采样率与声场幅度相关这一现象,计算分析了正弦声信号、高斯脉冲声信号在3种不同反正切算法下幅度与采样率的关系,用脉冲声信号进行了实验验证,并从相位展开方式的判据出发予以机理解释,以期望... 详细信息

针对光纤光栅声传感系统反正切解调算法中采样率与声场幅度相关这一现象,计算分析了正弦声信号、高斯脉冲声信号在3种不同反正切算法下幅度与采样率的关系,用脉冲声信号进行了实验验证,并从相位展开方式的判据出发予以机理解释,以期望在应用前可根据声场、传感器灵敏度等选择恰当的采样率。数值计算和实验结果表明,这3种方式需要的采样率均与信号幅度呈线性关系,分别需要一个声周期内采样点数为信号幅度的8倍、4倍和2倍。此外,还将3种方式与微分-交叉相乘算法在软件计算时的实时性和计算精度进行了比较,在满足采样率要求时三者均较微分-交叉相乘算法的表现更佳。

关键词：光纤声传感反正切解调 3×3耦合器