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基于偏振敏感光学相干层析术的脑胶质瘤成像

中国激光 2024年第9期51卷 254-262页

作者：王玮珂胡慕芸杨迪袁卓群贾晓花杨建凯梁艳梅南开大学现代光学研究所天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350 中国科学院自动化研究所中国科学院分子影像重点实验室北京100190 河北医科大学第二医院神经外科河北石家庄050000

脑胶质瘤是一种侵袭性的恶性原发性脑肿瘤,术中准确区分胶质瘤和正常脑组织极具挑战性。基于高分辨偏振敏感光学相干层析术(PS-OCT)对正常小鼠脑和胶质瘤模型小鼠脑进行成像,计算了强度、累积相位延迟和累积光轴信息。结果表明,从PS-OC... 详细信息

脑胶质瘤是一种侵袭性的恶性原发性脑肿瘤,术中准确区分胶质瘤和正常脑组织极具挑战性。基于高分辨偏振敏感光学相干层析术(PS-OCT)对正常小鼠脑和胶质瘤模型小鼠脑进行成像,计算了强度、累积相位延迟和累积光轴信息。结果表明,从PS-OCT图像中可以清楚地显示出鼠脑中的纤维结构及其取向;借助PS-OCT图像中丰富的偏振信息,可以准确区分鼠脑胶质瘤区和正常区;基于计算的光轴标准差可以有效区分胶质瘤和正常脑组织。研究结果表明,高分辨PS-OCT在脑组织成像及脑胶质瘤识别方面具有很大的临床应用潜力。

关键词：医用光学偏振敏感光学相干层析术脑成像胶质瘤

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针对身份证文本识别的黑盒攻击算法研究

自动化学报 2024年第1期50卷 103-120页

作者：徐昌凯冯卫栋张淳杰郑晓龙张辉王飞跃北京交通大学计算机与信息技术学院信息科学研究所北京100044 现代信息科学与网络技术北京市重点实验室北京100044 中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室北京100190 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190 中国科学院大学人工智能学院北京100049 北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

身份证认证场景多采用文本识别模型对身份证图片的字段进行提取、识别和身份认证,存在很大的隐私泄露隐患.并且,当前基于文本识别模型的对抗攻击算法大多只考虑简单背景的数据(如印刷体)和白盒条件,很难在物理世界达到理想的攻击效果,... 详细信息

身份证认证场景多采用文本识别模型对身份证图片的字段进行提取、识别和身份认证,存在很大的隐私泄露隐患.并且,当前基于文本识别模型的对抗攻击算法大多只考虑简单背景的数据(如印刷体)和白盒条件,很难在物理世界达到理想的攻击效果,不适用于复杂背景、数据及黑盒条件.为缓解上述问题,本文提出针对身份证文本识别模型的黑盒攻击算法,考虑较为复杂的图像背景、更严苛的黑盒条件以及物理世界的攻击效果.本算法在基于迁移的黑盒攻击算法的基础上引入二值化掩码和空间变换,在保证攻击成功率的前提下提升了对抗样本的视觉效果和物理世界中的鲁棒性.通过探索不同范数限制下基于迁移的黑盒攻击算法的性能上限和关键超参数的影响,本算法在百度身份证识别模型上实现了100%的攻击成功率.身份证数据集后续将开源.

关键词：对抗样本黑盒攻击身份证文本识别物理世界二值化掩码

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TC19合金铸锭中Zr、Mo元素的宏观偏析行为

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金属学报 2024年第7期60卷 869-880页

作者：朱绍祥王清江刘建荣陈志勇中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016

为了提高航空发动机转动件用高温钛合金铸锭的成分均匀性,本工作研究了真空自耗电弧熔炼(VAR) TC19 (Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo,质量分数,%)合金工业化铸锭中合金元素的宏观偏析行为,运用定向凝固技术分析了合金元素的偏析机制。结果表明,Al... 详细信息

为了提高航空发动机转动件用高温钛合金铸锭的成分均匀性,本工作研究了真空自耗电弧熔炼(VAR) TC19 (Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo,质量分数,%)合金工业化铸锭中合金元素的宏观偏析行为,运用定向凝固技术分析了合金元素的偏析机制。结果表明,Al、Sn元素无明显宏观偏析,Zr、Mo元素存在宏观偏析。Zr元素在铸锭中心等轴晶区含量低,顶部冒口区含量高;Mo元素分布与Zr的分布趋势相反。Zr、Mo元素偏析与铸锭凝固组织相对应。凝固速率差异是造成Zr、Mo元素宏观偏析的主要原因;表面细晶区和柱状晶区由于较快的凝固速率,元素来不及再分配,基本保留液相的均匀成分;铸锭心部等轴晶区由于其较低的凝固速率和温度梯度,固/液界面呈平面或胞状,有利于元素在固/液界面充分再分配,使得凝固分配系数小于1的正偏析元素Zr在液相中的浓度大于固相,随凝固过程沿铸锭心部向冒口方向逐渐增加;凝固分配系数大于1的负偏析元素Mo在液相中的浓度小于固相,沿铸锭心部向冒口方向逐渐减少。液固两相的密度差造成等轴晶沉降及浮力促进了元素的宏观偏析。电磁搅拌产生的Lorentz力是熔池流动的主要驱动力,使熔池产生环轴向流场,与浮力产生的密度流和自感Lorentz力产生的环流相互作用,可降低溶质元素宏观偏析。

关键词： TC19合金真空自耗电弧熔炼宏观偏析定向凝固电磁搅拌

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片上红外偏振探测研究进展

红外与毫米波学报 2024年第1期43卷 52-62页

作者：甄玉冉邓杰布勇浩代旭余宇石梦碟王若文叶韬陈刚周靖中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

偏振是光的固有自由度,偏振探测提供了光强和波长之外的更多丰富信息。红外偏振探测器在成像、通信、遥感和宇宙学等众多应用中发挥着至关重要的作用。然而,传统的偏振检测系统体积庞大、系统复杂,阻碍了偏振探测的小型化和集成化。近来... 详细信息

偏振是光的固有自由度,偏振探测提供了光强和波长之外的更多丰富信息。红外偏振探测器在成像、通信、遥感和宇宙学等众多应用中发挥着至关重要的作用。然而,传统的偏振检测系统体积庞大、系统复杂,阻碍了偏振探测的小型化和集成化。近来,片上红外偏振探测器的发展引起了广泛的研究兴趣。本文将重点介绍片上红外偏振探测器的两个前沿研究领域:偏振敏感材料和偏振选择性光耦合结构集成的红外偏振探测器,主要讨论片上红外偏振探测器的研究现状以及未来的挑战和机遇。

关键词：红外偏振探测器各向异性材料拓扑材料手性钙钛矿偏振选择性光学耦合结构

夹层式WO3-NiO电致变色玻璃：从材料到器件的体系化研究

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中国表面工程 2024年第4期37卷 117-133页

作者：杨晔谢紫凌程奕户其钊金琼雅袁晨中国科学院宁波材料技术与工程研究所光电信息材料与器件实验室中国科学院大学材料科学与光电技术学院森祥(宁波)新材料有限公司

基于WO3-NiO体系的电致变色（EC）玻璃具有优异的可见与红外的主动调控特性和节能效果，在建筑、新能源汽车等产业的应用得到越来越多的关注。生产效率与制造成本等因素的限制，使得大面积WO3-NiO电致变色玻璃未规模化地投入市场。相比... 详细信息

基于WO3-NiO体系的电致变色（EC）玻璃具有优异的可见与红外的主动调控特性和节能效果，在建筑、新能源汽车等产业的应用得到越来越多的关注。生产效率与制造成本等因素的限制，使得大面积WO3-NiO电致变色玻璃未规模化地投入市场。相比于在单一玻璃表面采用膜层堆栈方式制备多层膜结构的电致变色器件，以高性能锂离子胶膜为中间层，将磁控溅射沉积的Glass/TCO/WO3以及Glass/TCO/NiO通过层压的方式组装成夹层式器件是一种可行地实现电致变色玻璃大面积、低成本规模化生产的技术手段，正逐渐成为器件制备技术的主流。然而，面向于大面积夹层式WO3-NiO电致变色玻璃的低成本制造和新的应用需求，仍有必要开展从材料到器件的体系化研究。在材料端，开发兼容现有镀膜产线的高质量EC氧化物陶瓷靶材制备技术，高性能WO、NiO薄膜成分、结构、性能与色彩的调控技术，具备高离子电导率、高粘结强度、高热稳定、高透明且易于实现大面积规模化生产的锂离子胶膜材料及其制备技术等。在器件端，开发与现有玻璃产业兼容的大尺寸器件的层压工艺，弧型器件的制备技术，具备更高效节能且能呈现中性着褪色的器件技术等。针对上述挑战，综述了国内外相关研究团队在上述领域的研究进展，结果表明，可以制备出满足高性能电致变色薄膜沉积的EC氧化物陶瓷靶材，通过调节磁控溅射工艺参数可以有效实现对薄膜成份、结构以及性能调控，开发出满足层压工艺的、具有高离子电导率(1.51×10-4S·cm-1)的固态聚合物电解质，最终利用商用高压釜实现30 cm×30 cm WO3-NiO电致变色器件高质量制备。

关键词：电致变色器件玻璃靶材磁控溅射薄膜

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基于多层级金字塔信息融合的曝光矫正方法

计算机集成制造系统 2024年第10期30卷 3578-3587页

作者：吴文江刘信君郑飂默王诗宇孙树杰中国科学院沈阳计算技术研究所沈阳中科数控技术股份有限公司中国科学院大学烟台大学机电汽车工程学院

针对图像曝光不足和曝光过度的问题，设计了基于拉普拉斯金字塔结构的多层级信息融合曝光矫正网络，该网络每个层级的矫正模块采用类U-Net的编码器-解码器架构。为了提高矫正模块的特征提取能力并减少模型参数量，设计了基于ConvNeXt-t... 详细信息

针对图像曝光不足和曝光过度的问题，设计了基于拉普拉斯金字塔结构的多层级信息融合曝光矫正网络，该网络每个层级的矫正模块采用类U-Net的编码器-解码器架构。为了提高矫正模块的特征提取能力并减少模型参数量，设计了基于ConvNeXt-tiny的多尺度卷积编码器作为基本特征提取单元。针对图像上采样过程中可能出现的棋盘格伪影问题，提出一种基于双线性插值和亚像素卷积的双路上采样模块。通过定量和定性验证，在大规模曝光矫正数据集上均取得较好的结果。定位销定位实验显示，在不同对比度阈值下，应用该网络进行图像增强显著提升了特征可重复性、定位精度和稳定性。

关键词：信息融合曝光矫正多尺度卷积编码器双路上采样

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时效温度对SiC/Al-Zn-Mg-Cu复合材料时效析出行为的影响

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金属学报 2024年第8期60卷 1043-1054页

作者：张冉朱士泽刘振宇柯于斌王东肖伯律马宗义中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 散裂中子源科学中心东莞523803 中国科学院高能物理研究所北京100049

SiC/Al-Zn-Mg-Cu复合材料力学性能的提升需要充分理解SiC颗粒的添加对Al基体时效析出行为的影响。但由于受到表征手段的限制,其内在机制尚不明确。本工作结合原位小角中子散射、透射电子显微术和拉伸实验等手段,研究了时效温度(100和160... 详细信息

SiC/Al-Zn-Mg-Cu复合材料力学性能的提升需要充分理解SiC颗粒的添加对Al基体时效析出行为的影响。但由于受到表征手段的限制,其内在机制尚不明确。本工作结合原位小角中子散射、透射电子显微术和拉伸实验等手段,研究了时效温度(100和160℃)对15%SiC(体积分数)增强Al-7.5Zn-1.8Mg-1.7Cu(质量分数,%)复合材料时效析出行为与沉淀强化机制的影响,并与Al-7.5Zn-1.8Mg-1.7Cu合金进行了对比。结果表明,100℃时效时,随着时效时间由0.5 h延长至3 h,复合材料中的析出相由GPI区演变为GPI区+GPII区,且尺寸明显增加。但由于该温度下时效动力学缓慢,析出相的体积分数仅略有增加。析出相尺寸和体积分数的增加均可以增大位错切过析出相的阻力,从而提升复合材料的沉淀强化能力。160℃时效温度下时效动力学加速,复合材料中析出相的尺寸和体积分数均随时效时间的延长而增加,析出相类型也由时效0.5 h的GPII区+η'相演变为时效3 h的η'相+η相。此时的沉淀强化机制以绕过型为主,尽管析出相体积分数的增加有利于提高复合材料的强度,但其尺寸的增大以及强化能力较差的平衡相η相的出现却会削弱强化效果,因此复合材料的屈服强度随时效时间的延长仅有小幅提高。与Al-7.5Zn-1.8Mg-1.7Cu合金相比,100与160℃时效3 h后复合材料的屈服强度均降低,但相关机制并不相同。100℃时效时2种材料中析出相的类型和尺寸大致相同,但复合材料由于SiC/Al界面反应消耗Mg导致析出相的体积分数减少,从而使得沉淀强化能力减弱。160℃时效时加速的时效动力学补偿了Mg消耗引起的析出相体积分数的减少,但复合材料中较低的空位浓度导致析出相粗化且平衡相η相占比增加,这也会削弱其沉淀强化能力。

关键词： SiC/Al-Zn-Mg-Cu复合材料时效析出行为强化机制小角中子散射

非完美信息博弈综述:对抗求解方法与对比分析

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计算机学报 2024年第9期47卷 2211-2246页

作者：余超刘宗凯胡超豪黄凯奇张俊格中山大学计算机学院广州510006 中国科学院自动化研究所智能系统与工程研究中心北京100190

当前,人工智能成为经济发展的新引擎,是新一轮产业变革的核心驱动力.结合人工智能与博弈论形成的新兴研究领域“博弈智能”吸引了越来越多学者的研究兴趣,并在现实生活中得到了广泛应用.作为一类典型的博弈智能,非完美信息博弈通过建模... 详细信息

当前,人工智能成为经济发展的新引擎,是新一轮产业变革的核心驱动力.结合人工智能与博弈论形成的新兴研究领域“博弈智能”吸引了越来越多学者的研究兴趣,并在现实生活中得到了广泛应用.作为一类典型的博弈智能,非完美信息博弈通过建模多智能体在私有信息下的博弈行为,能够刻画相较完美信息博弈更广泛的决策过程,在现实世界中具有广泛应用,例如金融贸易、商业谈判、军事对抗等.近年来,非完美信息博弈求解研究取得了突破性进展,涌现出以遗憾最小化(Regret Minimization)和最佳响应(Best Response)为核心技术的两大类离线求解方法.前者通过反省智能体过往决策以使自身策略向均衡点改进,成功解决了以德州扑克为代表的经典非完美信息博弈.后者通过特定应对方式针对对手决策以使自身策略向均衡点改进,在例如星际争霸、DOTA等大型实时战略游戏AI训练中发挥着关键作用.此外,一系列在线求解方法能够进一步实时优化离线算法求解所得的蓝图策略,使其在实时对局中得到进一步改进,成为求解非完美信息博弈的关键技术.本文将从非完美信息博弈的概念和特点切入,全面介绍这三类方法的基本原理、发展脉络和改进技巧,深入对比不同方法间的优缺点并展望未来研究方向.希望通过对非完美信息博弈求解这一研究领域的全方位细致梳理,能够进一步推动博弈智能技术向前发展,为迈向通用人工智能赋能.

关键词：非完美信息博弈遗憾最小化最佳响应在线求解强化学习

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基于局部路径图的自动化漏洞成因分析方法

软件学报 2024年第10期35卷 4555-4572页

作者：余媛萍苏璞睿贾相堃黄桦烽中国科学院软件研究所可信计算与信息保障实验室北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

快速的漏洞成因分析是漏洞修复中的关键一环,也一直是学术界和工业界关注的热点.现有基于大量测试样本执行记录进行统计特征分析的漏洞成因分析方法,存在随机性噪声、重要逻辑关联指令缺失等问题,其中根据测试集测量,现有统计方法中的... 详细信息

快速的漏洞成因分析是漏洞修复中的关键一环,也一直是学术界和工业界关注的热点.现有基于大量测试样本执行记录进行统计特征分析的漏洞成因分析方法,存在随机性噪声、重要逻辑关联指令缺失等问题,其中根据测试集测量,现有统计方法中的随机性噪声占比达到了61%以上.针对上述问题,提出一种基于局部路径图的漏洞成因分析方法,其从执行路径中,提取函数间调用图和函数内控制流转移图等漏洞关联信息.并以此为基础筛除漏洞成因无关指令(即噪声指令),构建成因点逻辑关系并补充缺失的重要指令,实现一个面向二进制软件的自动化漏洞成因分析系统LGBRoot.系统在20个公开的CVE内存破坏漏洞数据集上进行验证.单个样本成因分析平均耗时12.4 s,实验数据表明,系统可以自动剔除56.2%噪声指令和补充并联结20个可视化漏洞成因相关点指令间的逻辑结构,加快分析人员的漏洞分析速度.

关键词：漏洞分析成因分析函数间调用图函数内控制流转移图统计分析