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英红茶萎芽病高清原位变焦图像采集与识别试验研究

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农机化研究 2025年

作者：俞龙程自强黎健龙唐劲驰宋春华胡春筠华南农业大学电子工程学院广东省农业科学院茶叶研究所广东交通职业技术学院

为提高茶叶病害检测识别模型精度,首先搭建了一套茶园茶叶病害图像高清原位远程采集系统,建立了茶叶芽头图像相机变焦采集数学模型,实现了茶叶病害图像数据的归一化采集;其次,引入CBAM注意力机制和DIoU损失函数改进了YOLOX模型,进一步... 详细信息

为提高茶叶病害检测识别模型精度,首先搭建了一套茶园茶叶病害图像高清原位远程采集系统,建立了茶叶芽头图像相机变焦采集数学模型,实现了茶叶病害图像数据的归一化采集;其次,引入CBAM注意力机制和DIoU损失函数改进了YOLOX模型,进一步提高了模型征提取能力;最后,在英德茶园以英红茶萎芽病为研究对象,选取摄像头拍照高度和焦距变倍为茶叶芽头萎芽病识别精度试验因素,对比了定焦拍照与不同摄像头初始焦距变倍的影像结果。试验表明:在摄像头采集图像高度h为4 m、同等初始7变倍和14 m监测距离的情况下,变焦采集方式获得的数据集在YOLOX算法下比定焦采集方式高出了11.6%的mAP@0.5,对茶叶萎芽病识别mAP@0.5达到了91.9%;在变焦采集方式下,随着相机焦距初始变倍的减小,数据集mAP@0.5值逐渐减小,但拍照的有效监测距离逐渐增加。

关键词：英红茶萎芽病原位检测 YOLOX模型

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碳纳米管场效应晶体管的X射线辐照效应研究

物理学报 2025年

作者：曾天祥李济芳郭红霞马武英雷志锋钟向丽张鸿王颂文湘潭大学材料科学与工程学院西北核技术研究所工业和信息化部电子第五研究所电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室

本文针对N型和P型碳纳米管场效应晶体管（Carbon nanotube field-effect transistor，CNTFET）开展了10 keV-X射线的总剂量效应研究。结果表明，不同类型的晶体管在辐照后均出现阈值电压漂移、跨导下降、亚阈值摆幅上升和饱和电流下降... 详细信息

本文针对N型和P型碳纳米管场效应晶体管（Carbon nanotube field-effect transistor，CNTFET）开展了10 keV-X射线的总剂量效应研究。结果表明，不同类型的晶体管在辐照后均出现阈值电压漂移、跨导下降、亚阈值摆幅上升和饱和电流下降的现象；辐照过程中，施加浮空偏置的N型器件较开态偏置损伤更严重，而施加开态偏置的P型器件较浮空偏置损伤更严重；N型器件辐照后回滞宽度减小且随着沟道尺寸的增大总剂量损伤愈发严重。辐照过程中产生的陷阱电荷是造成器件参数退化的主要原因；不同类型器件在辐照过程中施加的栅极偏置会影响栅极介质层中陷阱对电子或空穴的捕获，从而使器件呈现不同的辐射损伤特征；辐照后N型器件回滞宽度减小可能是因为辐照产生的带负电陷阱电荷阻碍了水分子、OH基团和栅极介质层中陷阱对电子的捕获；此外，晶体管的沟道尺寸也会影响辐射响应，尺寸越大，辐照过程中栅极介质层中和界面处产生陷阱电荷越多，导致晶体管损伤更为严重。

关键词：碳纳米管场效应晶体管 X射线辐照总剂量效应

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面向变电站嵌入式设备的指针式仪表识别方法

电子测量与仪器学报 2025年

作者：胡欣刘瑞峰肖剑段承志程鸿亮罗诗伟长安大学能源与电气工程学院长安大学电子与控制工程学院中陕核工业集团陕西二一〇研究所

针对变电站嵌入式设备在识别指针式仪表时常面临实时性差以及小目标和密集目标场景漏检的问题，提出了一种基于YOLOv5s-BCGS的变电站指针式仪表识别模型。该模型以YOLOv5s为基础网络，首先在其网络颈部引入协调注意力机制，并将路径聚... 详细信息

针对变电站嵌入式设备在识别指针式仪表时常面临实时性差以及小目标和密集目标场景漏检的问题，提出了一种基于YOLOv5s-BCGS的变电站指针式仪表识别模型。该模型以YOLOv5s为基础网络，首先在其网络颈部引入协调注意力机制，并将路径聚合网络替换为加权双向特征金字塔网络，以更好地融合特征图中的位置和细节信息，从而增强模型对目标位置和尺寸的敏感性。其次，原网络中的传统卷积被轻量化的幽灵卷积替代，既加快了推理速度，又减小了模型体积。最后，将原网络中的CIoU损失函数替换为SIoU损失函数，提高了模型训练速度并改善了远距离小目标的推理精度。实验结果表明，改进后的模型在自制变电站指针仪表数据集上的表现优于YOLOv5s，mAP0.5提高了2.2%，mAP0.75提高了3.8%，mAP0.5-0.95提高了6.7%，同时模型体积减少了34.07%。与常用的Faster R-CNN、YOLOv4-tiny、YOLOv7-tiny和YOLOv8n等模型相比，本模型在精度和速度上均具有明显优势，展现了良好的泛化能力和鲁棒性，且模型体积仅为18.0 MB，实现了轻量化部署。在PC机和Jetson Xavier NX开发板上的推理速度分别为154.7 FPS和18.7 FPS，能够满足嵌入式设备在变电站指针仪表巡检中的实际工程需求。

关键词：变电站指针式仪表识别轻量化协调注意力机制嵌入式设备

传感器运动效应下水声信号传播速度未知的TOA/TOA-AOA水下无源定位方法

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电子学报 2025年

作者：孙霆王威高婧洁陈鹏董阳阳董春曦长安大学信息工程学院西安电子科技大学电子工程学院

现有无源定位模型均假定运动传感器的位置在电磁波信号传播过程中不变或近似不变，该模型对于自由空间中电磁波信号定位场景较为合理.然而在声波、地震波等慢信号定位场景中，传感器与目标相对运动导致的定位移动距离与信号传播距离的... 详细信息

现有无源定位模型均假定运动传感器的位置在电磁波信号传播过程中不变或近似不变，该模型对于自由空间中电磁波信号定位场景较为合理.然而在声波、地震波等慢信号定位场景中，传感器与目标相对运动导致的定位移动距离与信号传播距离的比值不容忽略，继续采用现有无源定位模型可能会带来较大性能损失.针对该问题，本文以水声定位为例，开展存在传感器运动效应（Sensor Motion Effect,SME）和未知水声信号传播速度的无源定位方法研究.首先建立存在SME的水下无源定位观测模型，分析现有定位模型未考虑SME的性能损失原因，并导出新模型下的克拉美-罗下界（Cramer-Rao Lower Bound,CRLB）；随后提出联合估计合作目标位置与水声信号传播速度的闭式解；最后通过理论分析与仿真实验验证了所提方法的有效性和优越性.

关键词：无源定位传感器运动效应未知水声信号传播速度克拉美-罗下界闭式解

高压下CeO2晶格动力学及热输运性质第一性原理研究

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计算物理 2025年

作者：焦亩鑫胡柯孙千惠胡翠娥曾召益重庆师范大学物理与电子工程学院

基于密度泛函理论和玻尔兹曼输运方程，本文研究了CeO2高压下的弹性性质、热力学性质以及晶格热导率。CeO2在0-30 GPa以内保持晶格动力学稳定性。300 K时，CeO2的晶格热导率在0 GPa、10 GPa、20 GPa和30 GPa分别为10.02 W/（m·K）、14.... 详细信息

基于密度泛函理论和玻尔兹曼输运方程，本文研究了CeO2高压下的弹性性质、热力学性质以及晶格热导率。CeO2在0-30 GPa以内保持晶格动力学稳定性。300 K时，CeO2的晶格热导率在0 GPa、10 GPa、20 GPa和30 GPa分别为10.02 W/（m·K）、14.92 W/（m·K）、20.97 W/（m·K）和26.75 W/（m·K），声学声子对CeO2晶格热导率的贡献大于光学声子。在高压下，声子弛豫时间显著增加是CeO2热导率增加的主要原因。作为对比，采用基于机器学习的从头算分子动力学方法（AIMD）计算了CeO2在零压下的声子散射和晶格热导率。在300 K和0 GPa条件下AIMD得到的晶格热导率为11.19 W/（m·K）。

关键词： CeO 晶格热导率机器学习声子色散

乳酸菌发酵对风干牛肉的蛋白质降解及风味品质影响

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食品与发酵工业 2025年

作者：王俊钢李宇辉许先猛刘成江张丹丹李大伟赵敏王明玥亳州学院生物与食品工程系安徽省功能型配制酒开发与应用工程研究中心新疆农垦科学院农产品加工研究所

为明确产蛋白酶乳酸菌复配使用对传统风干牛肉品质的影响，以前期分离得到的乳酸菌为发酵剂，采用5种复配方式将发酵剂接种至牛肉中进行发酵。具体分组与复配方式如下：A组为格氏乳球菌(Lactococcus garvieae) TC-6:戊糖片球菌(Pediococ... 详细信息

为明确产蛋白酶乳酸菌复配使用对传统风干牛肉品质的影响，以前期分离得到的乳酸菌为发酵剂，采用5种复配方式将发酵剂接种至牛肉中进行发酵。具体分组与复配方式如下：A组为格氏乳球菌(Lactococcus garvieae) TC-6:戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus) TMR-WJG，按1:1比例混合；B组为格氏乳球菌TC-6:乳酸乳球菌(Lactococcus lactis) TC-2按1:1比例混合；C组为戊糖片球菌TMR-WJG:乳酸乳球菌TC-2按1:1比例混合；D组为乳酸乳球菌TC-2:戊糖片球菌TMR-WJG:格氏乳球菌TC-6按1:1:1比例混合；E组自然发酵(不接种乳酸菌)，分析发酵剂对风干牛肉蛋白质降解的影响，并利用电子鼻和气相色谱-离子迁移谱(gas chromatograph-ion mobility spectrometer， GC-IMS)对风干牛肉中挥发性风味物质的变化进行分析。结果表明，与对照组相比，复合乳酸菌发酵剂促进了风干牛肉中蛋白质的降解，尤其是在发酵和风干前期，非蛋白氮(non-protein nitrogen， NPN)和氨基酸肽氮（amino acid-nitrogen， AAN）生成速率较快，在贮藏7 d时，A、B和D组样品中NPN和AAN含量均显著增加(P电子鼻及GC-IMS结果显示，B组中含有更多的酯类和醇类，主要有丁酸丙酯、辛酸乙酯、乙酸甲酯、2-甲基-1-丁醇、戊二醇、己烯醇等。贮藏7 d，B组与对照组之间风味差异显著，且在所有试验组中，B组所含挥发性物质种类最多，其中2，3-丁二醇、1-辛烯-3-醇、(E)2-庚烯醛、乙酸辛酯、辛酸乙酯仅在B组有检出。综上所述，格氏乳球菌TC-6和乳酸乳球菌TC-2按照1:1混合接种发酵牛肉的品质最好，风味最佳。

关键词：产蛋白酶乳酸菌风干牛肉游离氨基酸气相色谱离子迁移谱挥发性风味物质

含海上风电制氢与碳-绿证交易的综合能源调度

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重庆理工大学学报(自然科学) 2025年

作者：赵国廖新宇邹杰丞饶章展鹏任祁源湖北工业大学电气与电子工程学院

海上风电制氢技术是实现碳中和目标的重要途径，也是提升风电利用率的有效措施。为此，提出一种计及海上风电制氢和碳-绿证联合交易的综合能源系统随机优化调度策略。首先，探究了海上风电制氢技术以及输氢、储氢系统的运行机理，构建... 详细信息

海上风电制氢技术是实现碳中和目标的重要途径，也是提升风电利用率的有效措施。为此，提出一种计及海上风电制氢和碳-绿证联合交易的综合能源系统随机优化调度策略。首先，探究了海上风电制氢技术以及输氢、储氢系统的运行机理，构建了海上风电制氢优化模型，并针对氢能的多方面利用，建立了含氢转热电、氢制甲烷、燃气混氢的氢能多环节利用模型。其次，研究了碳交易机制和绿证交易机制的互认机理，发挥绿证背后的碳减排特性。最后，针对海上风电较强的不确定性，综合考虑经济性和低碳性，以系统运行成本最小为优化目标，构建综合能源系统随机优化调度模型。算例分析结果表明，所提模型可有效促进海上风电消纳和提高能源利用率，实现了系统低碳、经济运行。

关键词：海上风电制氢碳-绿证互认交易机制氢能多环节利用随机优化综合能源系统

基于K-SVD字典学习的超声流量计回波信号处理方法研究

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电子测量与仪器学报 2025年

作者：潘宁致李跃忠陈佳怡东华理工大学机械与电子工程学院

针对时差法气体超声流量计回波信号易受电路噪声、声学噪声以及环境噪声等外界不可避免的影响，导致回波信号的起点段信号扭曲、信噪比低，而难以精确确定回波信号到达时间点的问题，提出基于K-SVD字典学习降噪的回波信号到达时间点的... 详细信息

针对时差法气体超声流量计回波信号易受电路噪声、声学噪声以及环境噪声等外界不可避免的影响，导致回波信号的起点段信号扭曲、信噪比低，而难以精确确定回波信号到达时间点的问题，提出基于K-SVD字典学习降噪的回波信号到达时间点的精确定位方法，从而提高超声流量计的检测准确度。通过OMP算法将提取到的多组回波信号数据构造成的矩阵进行稀疏表示，再使用SVD完成字典的迭代更新，并通过控制变量法对字典大小和稀疏度两个参数进行优化，训练得到能够自适应提取回波信号特征的最佳字典学习模型，形成完备字典，从而重构回波信号，达到消除信号起始时间段因噪声干扰而导致波形扭曲的目的。在临界流文丘利喷嘴法气体流量标准装置上进行的标定实验结果表明，未处理的回波信号直接使用阈值法定位到达时间点后计算得到的最终流量误差较大，而使用基于K-SVD字典学习降噪处理回波信号后能有效提高定位到达时间点的准确度，从而得到更加准确的流量信息，其中流量的高区示值误差由1.32%降至1.02%，重复度由0.154%降至0.054%;流量的低区示值误差由3.69%降至1.46%，重复度由1.152%降至0.126%，优化后的测量结果达到国家1.0级精度指标要求。

关键词：时差法气体超声流量计回波信号字典学习降噪到达时间点定位

硫醇吸附挥发性有机气体(VOCs)的气敏机理

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 35-44页

作者：张海燕李琦王梓臻文豪刘丹凤中国环境科学研究院北京100012 中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122 中国科学院微电子研究所北京100029

化学电阻气体传感器对于空气质量、食品检测和人体呼吸有着重要作用.传感器上修饰物硫醇与待测的VOCs之间吸附的气敏机理分析是选择硫醇、预测吸附能力与特异性的重要手段.本文选取了11-巯基-1-十一醇(MUD)和4-甲氧基苄硫醇(MTT)两种常... 详细信息

化学电阻气体传感器对于空气质量、食品检测和人体呼吸有着重要作用.传感器上修饰物硫醇与待测的VOCs之间吸附的气敏机理分析是选择硫醇、预测吸附能力与特异性的重要手段.本文选取了11-巯基-1-十一醇(MUD)和4-甲氧基苄硫醇(MTT)两种常见的硫醇与六种典型的VOCs(乙醇ETN、异丙醇IPA、丙酮ACN、正己烷HXN、甲苯TLN、苯甲醛BND),基于密度泛函理论(DFT),计算其表面静电势(ESP)并建立气体吸附模型.在气体吸附模型的基础上计算其吸附能,并分析其弱相互作用,从微观角度解释气体吸附的作用机理.实验结果表明,具有羟基的MUD分子对同样有羟基的气体(如ETN、IPA)能够以氢键的方式吸附,具有较强的选择效果;具有苯环的MTT分子与具有苯环结构的气体分子(如TLN、BND)吸附时会在苯环之间形成π-π堆积,基于色散作用进行吸附,这表明MTT分子对具有苯环结构的气体有着较强的吸附作用.研究发现其色散作用吸附的强弱与分子的表面ESP绝对值有关.本文对于传感器表面修饰物吸附气体的气敏机理进行了探究,并对表面修饰物的选择和实验结果预测提供了理论指导.

关键词：硫醇 VOCs DFT 表面静电势气体吸附模型弱相互作用分析

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