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基于图注意力机制的三维点云感知

中国测试 2024年第7期50卷 155-162页

作者：高瑞贞王诗浩王皓乾张京军李志杰河北工程大学机械与装备工程学院河北邯郸056038 河北新兴铸管股份有限公司河北邯郸056300

基于PointNet++网络的三维点云感知方法能够通过提取目标的几何特征信息来对目标进行分类。虽然PointNet++网络能够提取到点云数据的局部特征,但未考虑点与其邻域点之间的关系,因此一旦缺失一个点的局部特征,网络的性能会受到较大的影... 详细信息

基于PointNet++网络的三维点云感知方法能够通过提取目标的几何特征信息来对目标进行分类。虽然PointNet++网络能够提取到点云数据的局部特征,但未考虑点与其邻域点之间的关系,因此一旦缺失一个点的局部特征,网络的性能会受到较大的影响。针对这一问题,该文提出一种基于图注意力机制(graphic attention mecahnism)的新网络架构GA-PointNet++。模型利用图注意力机制在点与其邻域点之间分配注意力系数,完成点云局部特征的提取。在分类实验中,该文在ModelNet40数据集上的实验结果表明,提出的GA-PointNet++模型最终的平均分类准确率达到了88.8%,总体准确率达到了91.3%。相较于PointNet++基线模型总体准确率提高1.1百分点,验证了GA-PointNet++在分类任务中的有效性。

关键词：图像处理深度学习图注意力机制邻域点

冷等离子体处理的面筋蛋白对鸡肉糜凝胶品质特性的影响

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食品工业科技 2024年第6期45卷 84-90页

作者：韩西平计红芳张莹李丹丹张令文马汉军河南科技学院食品学院河南新乡453003 国家猪肉加工技术研发专业中心河南新乡453003

以鸡肉为原料,向其添加不同功率(350、500、650、800、950 W)冷等离子体处理的面筋蛋白,制得鸡肉糜凝胶,探究不同处理面筋蛋白对鸡肉糜凝胶蒸煮损失、保水性、流变特性、质构、化学作用力、微观结构和水分迁移等品质特性的影响。结果表... 详细信息

以鸡肉为原料,向其添加不同功率(350、500、650、800、950 W)冷等离子体处理的面筋蛋白,制得鸡肉糜凝胶,探究不同处理面筋蛋白对鸡肉糜凝胶蒸煮损失、保水性、流变特性、质构、化学作用力、微观结构和水分迁移等品质特性的影响。结果表明:添加冷等离子体处理的面筋蛋白均可提高凝胶的保水性、降低蒸煮损失,650 W时保水性最高为96.47%、蒸煮损失最低为5.43%,与其它组相比均差异显著(P<0.05);面筋蛋白的添加显著提高了凝胶不易流动水的比例(P<0.05),降低了自由水的比例,T_(21)、T_(22)在0~650 W时向短方向移动,650 W时T_(21)、T_(22)最短。随冷等离子体处理功率的增加,储能模量G′先升高后下降,650 W时最高;硬度与咀嚼性持续上升,而弹性和回复性先上升后下降,二者均在650 W时达到最高,分别为0.954和0.367;添加冷等离子处理的面筋蛋白提高了凝胶的疏水作用和二硫键。冷等离子体处理的面筋蛋白可提高凝胶的形成能力、改善品质,650 W时凝胶的空间网状结构致密有序,品质最佳。

关键词：冷等离子体面筋蛋白功率鸡肉凝胶品质

基于级联结构Thiran滤波器的分数阶双模重复控制

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太阳能学报 2024年第7期45卷 361-368页

作者：刘普王聪崔艺博常忠廷方洁郑州轻工业大学电气工程学院郑州450002 许继电气股份有限公司许昌461000

针对双模重复控制器在电网频率波动时稳态误差大的问题,提出一种基于级联结构Thiran算法的无限脉冲响应滤波器(infinite impulse response filter,IIR)来逼近分数延迟环节,提高系统的稳态跟踪精度。该文采用一种由连分式推导得来的级联... 详细信息

针对双模重复控制器在电网频率波动时稳态误差大的问题,提出一种基于级联结构Thiran算法的无限脉冲响应滤波器(infinite impulse response filter,IIR)来逼近分数延迟环节,提高系统的稳态跟踪精度。该文采用一种由连分式推导得来的级联结构替代以往实现Thiran算法的直接结构,所设计的级联结构Thiran算法用于IIR滤波器中能在线调整滤波器参数,且相较于以往的直接结构,级联结构每个“积木块”的功能仅用两个乘法器就可实现,简化了参数设计,便于应用推广。基于分数阶双模重复控制器,并采用比例-双模重复控制复合的电流控制策略,控制逆变器输出高质量的并网电流。最后,通过仿真与实验结果验证所提策略的准确性及有效性。

关键词：并网逆变器 IIR滤波器级联结构分数阶双模重复控制 Thiran滤波器分数阶延迟

TiB_(2)含量对TiB_(x)/Ti合金涂层组织及摩擦学性能的影响

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表面技术 2024年第11期53卷 140-149页

作者：寇斐凡岳赟杜志浩杜三明陈德强张永振高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室河南洛阳471023 河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023

目的在Ti-47Zr-5Al-3V(以下简称T47Z)表面制备TiB_(x)/Ti合金复合涂层,以提高合金的摩擦学性能。方法采用等离子弧熔覆技术在T47Z合金表面熔覆不同配比的(TiB_(2)+Ti)粉末,制备TiB_(x)陶瓷相增强钛合金复合涂层,使用扫描电镜(SEM)、X射... 详细信息

目的在Ti-47Zr-5Al-3V(以下简称T47Z)表面制备TiB_(x)/Ti合金复合涂层,以提高合金的摩擦学性能。方法采用等离子弧熔覆技术在T47Z合金表面熔覆不同配比的(TiB_(2)+Ti)粉末,制备TiB_(x)陶瓷相增强钛合金复合涂层,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度显微计和UMT-2摩擦磨损试验机对涂层微观组织、硬度及摩擦磨损性能进行测试研究。结果涂层厚度约2 mm,无裂纹、气孔等缺陷,涂层的基体组织为α相,针状、棒状的TiB增强相和颗粒状的TiB_(2)增强相均匀分布于α相中。随着TiB_(2)含量的增加,涂层基体组织无明显变化,增强相的数量增加,尺寸逐渐变大。涂层的表面硬度最高可达893.4HV0.2,约为基体的2.07倍。涂层的耐磨性相较基体均获得不同程度的提升,当TiB_(2)的质量分数为40%时,涂层的耐磨性提升最为显著,相较基体提高了53.7%。T47Z合金的磨损机理为严重的黏着磨损和磨粒磨损。TiB_(2)的质量分数为10%的涂层,其磨损机理以黏着磨损为主,磨粒磨损为辅。随着TiB_(2)含量的增加,涂层的磨损机制逐渐转向磨粒磨损。结论通过控制粉体中TiB_(2)的含量,能够利用等离子弧熔覆技术在钛合金表面制备TiB_(x)/Ti合金复合涂层,尤其当TiB_(2)的质量分数为40%时,涂层的硬度及耐磨性能均获得大幅度提升。因此,运用等离子熔覆技术制备陶瓷相增强金属基复合涂层可切实有效地提高钛合金的硬度及耐磨性能。

关键词：钛合金等离子弧熔覆显微组织涂层硬度摩擦磨损性能

改进YOLOv5的香菇子实体生育期识别方法

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农业工程学报 2024年第9期40卷 182-189页

作者：杨林曾大鑫边银丙陈红宗望远龚钰华华中农业大学工学院武汉430700 华中农业大学植物科技学院武汉430700 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430700

在香菇栽培中,需要评估其生长发育状态,以便调控栽培环境和采取适当的栽培措施。针对香菇生育期子实体外观特征变化不显著,机器自动采收时部分成熟期香菇子实体易误检和漏检的问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv5的香菇子实体生育期识... 详细信息

在香菇栽培中,需要评估其生长发育状态,以便调控栽培环境和采取适当的栽培措施。针对香菇生育期子实体外观特征变化不显著,机器自动采收时部分成熟期香菇子实体易误检和漏检的问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv5的香菇子实体生育期识别方法。首先替换YOLOv5模型中上采样模块,采用一种包含上采样预测模块和特征重组模块的轻量级上采样模块;其次在YOLOv5l模型中添加小目标检测层,增加模型对香菇子实体生育期特征信息的提取,提高模型区分香菇生育期和识别小香菇的能力。试验结果表明,改进的YOLOv5l模型具有较好的检测能力,平均帧率为45.25帧/s,平均精确度均值为92.70%,与YOLOv5相比平均精确度均值提升2.5个百分点。该研究方法能够满足对香菇子实体不同生育期识别的精度与速度要求,为香菇子实体生育期识别提供了一种方法参考。

关键词：图像处理智慧农业深度学习香菇生育期目标识别 YOLOv5

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生态补水对孝妇河湿地水华的预防效果模拟

中国环境科学 2024年第1期44卷 121-131页

作者：贾瑞鹏李桂秋窦明王偲李佳郑州大学水利与交通学院河南郑州450001 郑州大学生态与环境学院河南郑州450001 江苏省水文水资源勘测局南通分局江苏南通226000

基于二维水环境数学模型理论,构建了考虑生态补水扰动下的孝妇河湿地水域富营养化模型,采用决定系数判断模型的可行性,通过水华危害指数H评估不同生态补水方案下的水华预防效果.设定8种不同的生态补水情景,分析了湖泊水动力、水质的演... 详细信息

基于二维水环境数学模型理论,构建了考虑生态补水扰动下的孝妇河湿地水域富营养化模型,采用决定系数判断模型的可行性,通过水华危害指数H评估不同生态补水方案下的水华预防效果.设定8种不同的生态补水情景,分析了湖泊水动力、水质的演化特征.结果表明:二维水环境数学模型模拟误差低于20%,COD、氨氮、总磷、总氮四种污染物决定系数大于0.8,分别为0.95,0.94,0.87,0.81.在相同补水量条件下,短时长的补水措施效果更佳;在不同补水量的条件下,大流量的补水效果更佳;同等补水条件下,多点位补水效果更佳.研究优选出最佳生态补水方案为方案B8:上下游同时补水,补水总量200万m^(3),分20次间断补给.

关键词：生态补水孝妇河湿地数值模拟 MIKE21

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草酸酸浸处理钛石膏实验研究

无机盐工业 2024年第5期56卷 108-114页

作者：王露威王杰李珂珂冯春花张文艳朱建平河南理工大学材料科学与工程学院河南焦作454002

硫酸法酸浸钛石膏虽能有效浸出铁杂质但易引起石膏相变,对环境影响较大,工艺危险性高。基于此,采用草酸代替硫酸酸浸钛石膏浸出铁杂质,探究了酸浸温度、酸浸时间、草酸质量分数、液固质量比等因素对浸出铁效果的影响。结果表明:在草酸... 详细信息

硫酸法酸浸钛石膏虽能有效浸出铁杂质但易引起石膏相变,对环境影响较大,工艺危险性高。基于此,采用草酸代替硫酸酸浸钛石膏浸出铁杂质,探究了酸浸温度、酸浸时间、草酸质量分数、液固质量比等因素对浸出铁效果的影响。结果表明:在草酸酸浸过程中以扩散过程为主,温度和时间是主要影响因素;在酸浸时间为110 min、酸浸温度为90℃、草酸质量分数为6%、液固质量比为8条件下,草酸浸出铁率可达84%;结合FT-IR、XRD、SEM表征结果发现,钛石膏中铁杂质以絮凝状吸附在石膏晶体表面,适量草酸能有效去除钛石膏中铁杂质,过量草酸则会造成石膏部分溶解并在晶体表面生成草酸钙影响晶体形貌。采用草酸酸浸处理钛石膏可以有效去除钛石膏中的铁杂质,是一种环保、有效的除铁工艺,该实验结果可为钛石膏除铁研究提供参考。

关键词：钛石膏草酸铁杂质草酸钙

不同施氮处理对百农207光合特性及氮肥利用效率的影响

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环境工程技术学报 2024年第5期14卷 1459-1466页

作者：郑梦瑶欧行奇尹宇龙李豪杰郑会芳崔振岭河南科技学院农学院中国农业大学资源与环境学院

为探究百农207(BN_(2)07)在不同氮肥管理下的光合特性和氮肥利用效率,从而建立最优氮肥管理、实现绿色高产高效栽培,以BN_(2)07为试验材料,设置5种不同氮肥梯度,即0(N0)、120(N120)、180(N180)、240(N_(2)40)及360(N360)kg/hm^(2),分析... 详细信息

为探究百农207(BN_(2)07)在不同氮肥管理下的光合特性和氮肥利用效率,从而建立最优氮肥管理、实现绿色高产高效栽培,以BN_(2)07为试验材料,设置5种不同氮肥梯度,即0(N0)、120(N120)、180(N180)、240(N_(2)40)及360(N360)kg/hm^(2),分析灌浆中后期小麦光合性能、叶绿素荧光参数和叶面积指数(LAI)的变化,及其对生物量、氮肥利用效率和产量的影响。结果表明,与NO相比,N180、N_(2)40及N360组BN_(2)07叶绿素荧光参数中的F_(V)/F_(M)(暗适应下PSⅡ的最大量子产额)、ET_(O)/RC(单位反应中心捕获的用于电子传递的能量)、LAI、籽粒氮素积累量、生物量及产量分别上升0.71%~4.87%、3.45%~5.70%、117.22%~157.64%、62.67%~63.98%、39.30%~57.01%及27.87%~28.92%,OJIP曲线中各特征位点的峰值和氮肥利用效率均下降,但施氮组间无显著差异。此外,BN_(2)07在N180组的净光合速率(P_n)显著高于其他组,表明BN_(2)07在N180组更有利于实现绿色高产高效的目标。线性加平台结果表明,当施氮量达到172.14 kg/hm^(2)时,小麦的产量达到平台值。综上所述,BN_(2)07的最佳施肥量为172.14 kg/hm^(2),该结果可为BN_(2)07在华北平原地区高产栽培管理提供理论依据。

关键词：施氮量光合特性叶绿素荧光参数产量线性加平台

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太行山南麓3种典型人工林健康评价

水土保持研究 2024年第5期31卷 295-303页

作者：靳姗姗夏霁晖谢沛铮陈晓蔚王群星周梦丽闫东锋河南农业大学林学院郑州450046 河南省林业生态建设发展中心郑州450002

[目的]森林健康评价是进行森林管理的依据,开展森林健康评价能够为实现森林可持续经营目标提供一定理论基础。[方法]以太行山南麓广泛分布的侧柏人工林、栓皮栎人工林和刺槐人工林为研究对象,综合使用主成分分析法、聚类分析法和判别分... 详细信息

[目的]森林健康评价是进行森林管理的依据,开展森林健康评价能够为实现森林可持续经营目标提供一定理论基础。[方法]以太行山南麓广泛分布的侧柏人工林、栓皮栎人工林和刺槐人工林为研究对象,综合使用主成分分析法、聚类分析法和判别分析法3种多元统计分析方法,选择林分生产力、立地条件、群落结构、稳定性与可持续能力4个一级指标和21个二级指标构成森林健康评价体系,对其森林健康状态进行评价。[结果]树高、胸径、土壤全K含量、森林火险指数是影响研究区森林健康的主要因子,其主成分因子载荷均大于0.6;在所调查的17块样地中,8个样地森林健康等级为“健康”或“亚健康”(占比和为47.0%),侧柏、栓皮栎和刺槐人工林相应森林健康等级占比和分别是60.0%,33.4%和50.0%,9块样地森林等级为“中健康”或“不健康”(占比和为53.0%),侧柏、栓皮栎和刺槐人工林相应森林健康等级占比和分别是40.0%,66.7%和50.0%。[结论]整体上看,研究区侧柏和刺槐人工林林分健康状况良好,栓皮栎人工林健康状况较差。

关键词：人工林森林健康评价主成分分析聚类分析判别分析