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T型光电经纬仪的投影中心和三差检测方法研究

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光学学报 2024年第2期44卷 180-189页

作者：刘耀登吕耀文杜博军宫玄睿黄玺长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130013 中国人民解放军63850部队吉林白城137001

在靶场测量中,针对负载式T型光电经纬仪在更换成像组件之后的投影中心和光轴平行性改变的问题,提出一种仅需2个标杆即可同时检测投影中心和光轴平行性三差的方法。首先,结合摄像机的小孔成像模型和光电经纬仪的三差,推导了大地测量坐标... 详细信息

在靶场测量中,针对负载式T型光电经纬仪在更换成像组件之后的投影中心和光轴平行性改变的问题,提出一种仅需2个标杆即可同时检测投影中心和光轴平行性三差的方法。首先,结合摄像机的小孔成像模型和光电经纬仪的三差,推导了大地测量坐标系下的一点与摄像机图像平面上像点之间的投影方程。其次,根据光电经纬仪正、倒镜拍摄两根标杆得到标杆顶点在图像平面上的投影坐标,推导了结合投影中心与三差的成像投影关系,分析了平移矢量和三差对于标杆顶点在成像平面上投影点脱靶量的影响,对系统的投影中心坐标和三差进行计算,进而实现对光电经纬仪的光轴平行性检测。最后,通过实验验证了所提方法,实验结果表明,引入中心投影坐标和三差之后,水平方向和垂直方向上的重投影误差分别在0.2744 pixel和0.2287 pixel以内,所提方法切实可行、精度较高,可应用于T型光电经纬仪在靶场光轴平行性检测过程。

关键词：测量光电经纬仪光轴平行性投影中心坐标三差

基于2.5D标定扇的线阵相机内参数标定方法

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红外与激光工程 2024年第4期53卷 172-182页

作者：张旭毛庆洲时春霖胡庆武金光周昊谢亦武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 湖北珞珈实验室湖北武汉430079 中国人民解放军61206部队北京100042 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

针对工业生产线上或集成设备中线阵相机内参数定期检校困难且成本高的问题,提出一种基于2.5D标定扇的线阵相机内参数标定方法。设计了一款特定的2.5D标定扇,构建包含镜头畸变的线阵相机内参数标定模型,顾及了标靶相对相机的两个姿态角,... 详细信息

针对工业生产线上或集成设备中线阵相机内参数定期检校困难且成本高的问题,提出一种基于2.5D标定扇的线阵相机内参数标定方法。设计了一款特定的2.5D标定扇,构建包含镜头畸变的线阵相机内参数标定模型,顾及了标靶相对相机的两个姿态角,通过方程线性变换法解算模型参数初值,利用改进的Levenberg-Marquardt(L-M)算法加速优化相机参数的求解过程,给出了详细的解算步骤和数据处理过程,并通过仿真和实测数据验证了方法的可行性。结果表明:该线阵相机标定方法简单灵活,可得到大量分布规律的特征点对,参数标定精度不受相机移动精度和特定移动方向的限制;在扇骨面与靶面间夹角小于10°时,可以获得高精度、高一致性的相机内参数,特征点重投影误差的最大值优于0.28 pixel,平均RMSE为0.11 pixel,标准差仅0.01 pixel。

关键词：线阵相机内参数标定重投影非线性方程

基于粒子群优化BP神经网络的激光扫描投影系统畸变预测方法

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光子学报 2024年第6期53卷 275-286页

作者：张宏韬唐芳吴坤朱亦然侯茂盛长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室长春130022 中国人民解放军66736部队北京100095

为了精准、高效地预测和校正激光扫描投影系统的畸变误差,研究了基于粒子群优化BP神经网络的畸变预测方法。建立了BP神经网络结构,并融合粒子群优化算法对BP神经网络的权值和阈值进行优化,得出基于粒子群优化BP神经网络的激光扫描投影... 详细信息

为了精准、高效地预测和校正激光扫描投影系统的畸变误差,研究了基于粒子群优化BP神经网络的畸变预测方法。建立了BP神经网络结构,并融合粒子群优化算法对BP神经网络的权值和阈值进行优化,得出基于粒子群优化BP神经网络的激光扫描投影系统投影畸变预测模型。选取距激光扫描投影仪器两米的待投影面上的理论坐标点及各点相应畸变值Δx作为粒子群优化BP神经网络的训练数据集,将待投影面上实际投影位置坐标代入训练好的粒子群优化BP神经网络进行预测得到预测畸变值输出,并与实际畸变值对比,最后,引入Elman神经网络预测模型的预测结果与所研究预测方法进行对比。结果表明:在±30°的全视场扫描投影范围内粒子群优化BP神经网络预测模型的均方根误差为0.0176 mm,解算时间仅需22.4 s,相较于Elman神经网络效率提升78.33%,预测精度及时间明显优于Elman神经网络,可以有效预测激光扫描投影系统的畸变误差。

关键词：激光扫描投影粒子群优化算法 BP神经网络误差预测二维振镜图形畸变

燕麦来源β-葡聚糖通过Dectin-1增强粗抗原对旋毛虫感染C57BL/6J小鼠的免疫保护作用

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中国兽医学报 2024年第4期44卷 706-711页

作者：毛瀚海李承瑶吕庆博丁静刘晓雷刘明远杨姝金雪敏吉林大学动物医学学院人兽共患病研究教育部重点实验室/人畜共患传染病重症诊治全国重点实验室吉林长春130062 解放军总医院京北医疗区清河门诊部北京100000

将48只雌性C57BL/6J小鼠随机分为4组,即PBS对照组、粗抗原(crude antigen,CA)处理组、β-葡聚糖(BG)+CA处理组和BG+CA+Dectin-1中和抗体(2A11)处理组,每组各12只。PBS对照组仅皮下注射PBS作为对照,CA组、BG+CA组和BG+CA+2A11组每间隔2周进行皮下注射,共计免疫3次,最后1次免疫2周后,所有组经口灌胃等量旋毛虫。感染后7d,统计PBS对照组、CA处理组、BG+CA处理组和BG+CA+2A11处理组成虫荷虫量及感染后35d肌幼虫荷虫量。取感染后7d小鼠小肠组织,qPCR法检测肠道Dectin-1基因表达量;通过间接酶联免疫吸附法测定感染后0~7周IgG滴度变化;使用ELISA检测IFN-γ和IL-4的表达量。结果显示,与CA处理组相比,BG+CA联合免疫小鼠成虫和肌幼虫荷虫量极显著降低(P0.05),靶向2A11抗体后显著降低了BG引起的免疫反应。结果表明,Dectin-1与BG触发CA对旋毛虫的保护型免疫反应有关,BG可能是一种有效的免疫佐剂,为旋毛虫疫苗的开发提供参考。

关键词： β-葡聚糖(BG) 粗抗原(CA) 旋毛虫 Dectin-1 IgG IFN-γ IL-4

镁合金基体超音速等离子喷涂Al-Al_(2)O_(3)复合涂层组织与耐腐蚀性能研究

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材料导报 2024年第16期38卷 207-213页

作者：任东亭王文权张新戈杜文博朱胜吉林大学材料科学与工程学院汽车材料教育部重点实验室长春130025 中国辐射防护研究院太原030006 中国人民解放军陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

镁合金的耐腐蚀性能差,在工程应用中往往因腐蚀而发生失效,通过表面工程技术对镁合金进行表面改性或防护,是工程应用中采用的重要手段。本工作采用超音速等离子喷涂(Supersonic plasma spray,SPS)工艺在AZ61镁合金表面制备Al-Al_(2)O_(3... 详细信息

镁合金的耐腐蚀性能差,在工程应用中往往因腐蚀而发生失效,通过表面工程技术对镁合金进行表面改性或防护,是工程应用中采用的重要手段。本工作采用超音速等离子喷涂(Supersonic plasma spray,SPS)工艺在AZ61镁合金表面制备Al-Al_(2)O_(3)复合涂层,其中Al_(2)O_(3)的质量分数分别为30%、50%和70%(下文简称AA30、AA50、AA70)。研究了Al_(2)O_(3)含量对Al-Al_(2)O_(3)复合涂层微观组织、孔隙率、电化学性能以及盐雾耐腐蚀性能的影响。结果表明,涂层的表面呈现熔滴铺展堆叠形成的浪花状形貌,粉末熔化充分,涂层内部结合紧密,各涂层均由Al、α-Al_(2)O_(3)和γ-Al_(2)O_(3)三种物相组成。AA70涂层的孔隙率较AA30和AA50明显升高,达到了6.71%;电化学极化试验研究表明,各涂层比AZ61镁合金基体表现出更高的电极电位和较低的自腐蚀电流密度,AZ61镁合金基体自腐蚀电流密度为5.144 mA·m^(-2),而AA30、AA50和AA70的自腐蚀电流密度分别为2.950 mA·m^(-2)、3.084 mA·m^(-2)和2.496 mA·m^(-2),三种涂层相比母材AZ61表现出较低的电化学腐蚀速率。电化学阻抗测试结果表明,三种涂层的R ct达到了AZ61镁合金基体的两倍左右,显示出较低的阳极溶解活性。在盐雾试验中,AZ61镁合金基体产生大量的腐蚀产物和龟裂纹;涂层AA30和AA50由于腐蚀产物的积累产生了大量裂纹,在涂层与基体的界面处发生了电偶腐蚀,最终随着基体表面的腐蚀,涂层产生了剥落;涂层AA70腐蚀程度最小,表现出最佳的抗腐蚀性能。

关键词：超音速等离子喷涂 Al-Al_(2)O_(3)复合涂层镁合金孔隙率耐腐蚀性能

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高效柴油降解菌的筛选及其对烷烃组分的降解

中国环境科学 2024年第10期44卷 5723-5732页

作者：陈红初张婷娣付玉丰茹金涛秦传玉吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室石油化工污染场地控制与修复技术国家地方联合工程实验室水资源与环境重点实验室吉林长春130021

从东北某油田开采区油污土壤中分离筛选出一株柴油降解菌13-3,经形态观察、16S rRNA鉴定其属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.).该菌株在20℃、180r/min的条件下培养7d,可将1g/L的柴油降解88.50%,与其他菌株相比,表现出优秀的柴油降解能... 详细信息

从东北某油田开采区油污土壤中分离筛选出一株柴油降解菌13-3,经形态观察、16S rRNA鉴定其属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.).该菌株在20℃、180r/min的条件下培养7d,可将1g/L的柴油降解88.50%,与其他菌株相比,表现出优秀的柴油降解能力;接种至10g/kg柴油污染土壤中,在20℃、土壤含水量为30%的条件下修复21d,柴油降解率可达71.7%,在柴油污染土壤修复应用中具有较大潜力.根据烷烃底物降解实验,菌株13-3的烷烃利用谱较广,对C_(14)~C_(22)的中长链烷烃均有降解,C_(17)~C_(20)的降解率可达90%以上.环境因素影响实验表明,菌株13-3可在pH值6~9、温度10~30℃、盐度(NaCl)0.5%~3%的范围内生长,在10g/L柴油浓度下仍可获得较好生长,具有良好的环境适应性,有望在复杂的环境条件下发挥其降解性能.通过全基因组测序分析,在菌株13-3的基因组中找到3个烷烃降解关键基因(alkB、almA、ladA),推测其降解烷烃途径为末端氧化.

关键词：菌株筛选鉴定不动杆菌柴油降解烷烃降解

高功率1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器

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发光学报 2024年第9期45卷 1531-1538页

作者：张志军陈贺张卓刘志君张建伟杜子业周寅利张星陈超宁永强王立军辽宁科技学院电气与自动化工程学院辽宁本溪117004 华晨宝马汽车有限公司辽宁沈阳110000 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所特种发光科学与技术重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学大珩学院北京100049 长春中科长光时空光电技术有限公司吉林长春130102

针对目前激光医疗、食品药品检测等领域对橙黄色激光的应用需求,开展了高功率基频光1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器(VECSEL)研究。提出激光谐振腔内大尺寸基模光斑外腔结构,使VECSEL腔内模式匹配较大泵浦光斑尺寸,实现了高功率激光... 详细信息

针对目前激光医疗、食品药品检测等领域对橙黄色激光的应用需求,开展了高功率基频光1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器(VECSEL)研究。提出激光谐振腔内大尺寸基模光斑外腔结构,使VECSEL腔内模式匹配较大泵浦光斑尺寸,实现了高功率激光输出;提出增益峰-腔模失谐结构,增益峰与腔模温漂系数不同,高泵浦功率下具有良好的增益峰-腔模匹配,实现高泵浦功率工作下的激光波长稳定控制。制备的VECSEL器件在1150 nm激光波长的输出功率达到9.38 W,并获得良好的圆形对称的输出光斑形貌,光斑在正交方向上的发散角分别为7.3°和7.5°。

关键词：半导体激光器垂直外腔面发射半导体激光器增益芯片应变量子阱

识别NG PAM序列的Cas9变异体编辑玉米ZmSCD基因及其效率测试

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华北农学报 2024年第5期39卷 9-14页

作者：钱步轩潘弘王棋陈子奇杨雅文许洁婷夏涵超赵仁贵刘相国吉林农业大学农学院吉林长春130033 吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心) 农业生物技术研究所(吉林省农业生物技术重点实验室)吉林长春130033 未米生物科技(江苏)有限公司江苏常州213000

为了探究评估SpCas9-NG在玉米基因组编辑中的应用潜力,以叶绿素合成关键基因ZmSCD作为编辑对象,该基因缺失会使苗出现白化现象,以此直观评估编辑效率。依据SpCas9和SpCas9-NG分别识别的5′-NGG-3′和5′-NG-3′PAM序列的规则,在ZmSCD的... 详细信息

为了探究评估SpCas9-NG在玉米基因组编辑中的应用潜力,以叶绿素合成关键基因ZmSCD作为编辑对象,该基因缺失会使苗出现白化现象,以此直观评估编辑效率。依据SpCas9和SpCas9-NG分别识别的5′-NGG-3′和5′-NG-3′PAM序列的规则,在ZmSCD的第2和第3外显子上设计了靶点后,成功将靶点序列构建至SpCas9及SpCas9-NG敲除载体上,再利用农杆菌介导的遗传转化方法将敲除载体导入玉米自交系KN5585中,将愈伤组织培养至分化出叶片组织时,统计白化苗率,以此得出不同编辑器的编辑效率,并对白化苗提取基因组后进行测序。通过3轮遗传转化SpCas9分别获得76,125,28个愈伤组织,SpCas9-NG获得100,69,30个愈伤组织。结果显示,SpCas9的3轮遗传转化的基因编辑效率分别为14.47%,13.60%,10.71%,SpCas9-NG编辑效率分别为12.00%,10.14%,13.33%;对其白化苗测序结果显示,均在靶点附近获得重叠峰。结果表明,SpCas9-NG在玉米中的编辑效率与传统SpCas9相似,显示出同样的基因编辑能力;相比之下,SpCas9-NG具备更宽泛的PAM序列适应性,这意味着它的靶点设计能力更为灵活,允许在玉米基因组中实现更加精准和多样化的编辑。

关键词：玉米 SpCas9-NG 编辑效率 ZmSCD

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微塑料和多种抗生素胁迫下土壤环境因子的响应特性

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环境化学 2024年第2期43卷 506-514页

作者：韩冰李华南王梓静劳旭婷冯辰金雨萱赵薇苑子仪金信成张明哲孙世梅吉林建筑大学应急科学与工程学院长春130118 吉林建筑大学松辽流域水环境教育部重点实验室长春130118 吉林省东昇创联建筑工程有限公司通化134002 吉林省通化市城市投资集团工程有限公司通化134001

为了深入探究微塑料(microplastics,MPs)、抗生素胁迫下土壤环境因子产生的响应特性,以聚乙烯(polyethylene,PE)、四环素(tetracycline,TC)、环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)为研究对象,通过单独、联合施用到土壤中4周后,开展了土壤的理化... 详细信息

为了深入探究微塑料(microplastics,MPs)、抗生素胁迫下土壤环境因子产生的响应特性,以聚乙烯(polyethylene,PE)、四环素(tetracycline,TC)、环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)为研究对象,通过单独、联合施用到土壤中4周后,开展了土壤的理化性质、酶活性、抗生素残留、抗生素抗性菌(antibiotics resistant bacteria,ARB)抗性、抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)、微生物群落的多样性等方面研究.结果显示,施用MPs与抗生素的容重比对照组分别增大了12.3%、16.9%、 21.8%.有机质含量由39.96g·kg^(-1)变化为53.21g·kg^(-1),与对照组相比分别增大了9.16%、12.39%、14.09%、18.47%、32.03%、33.16%、36.04%.阳离子交换量由对照组的44.36 cmol·kg^(-1)显著变化为62.45 cmol·kg^(-1),与对照组相比分别增大了24.06%、30.09%、33.97%、36.49%、47.14%、50.93%、56.1%.实验各组pH值在7.58—8.12之间变化.实验各组的过氧化氢酶含量分别为1.653、 1.559、1.421、1.486、1.376、1.545、1.524、1.453 IU·g^(-1);脲酶含量分别为89.56、78.32、64.65、66.79、57.27、72.31、 71.26、 61.56IU·g^(-1);蔗糖酶含量分别为158.69、 149.61、 134.56、 131.87、 123.65、 137.26、136.83、 126.34 IU·g^(-1). MPs-TC-CIP组的过氧化氢酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性分别下降12.1%、32.3%、26.7%. MPs-TC、MPs-CIP组与TC、CIP实验组相比,抗生素残留量有所降低,分别为187.1%、189.3%;MPs-TC-CIP实验组的抗生素残留则低于单一施用CIP、TC组,分别为182.6%、178.7%.筛选的TC抗性菌(TC resistant bacteria,TCRB)和CIP抗性菌(CIP resistant bacteria,CIPRB)的抗性增加2倍以上. MPs-TC-CIP组与对照组相比,tet W、tet O的相对丰度比值分别为1.82、1.78;qnr A、qnr S的相对丰度比值分别为1.68、1.71.各组中相对丰度较高菌群依次为变形菌(Proteobacteria),放线菌(Actinobacteria)、酸杆菌(Acidobacteria)、芽单胞菌(Gemmatimonadetes)、厚壁菌(Fimicutes).施用抗生素、MPs后Proteobacteria、Actinobacteria相对丰度增加、myxococcus相对丰度减少.研究结果表明,施用MPs能促进抗生素的富集;在共同胁迫下,对土壤理化特性和生物特性影响更为显著,进一步探明了MPs对抗生素残留、ARGs传播、微生物群落演化特征等潜在影响,以期为消减污染物的危害、构建综合智能修复体系提供依据.

关键词：微塑料抗生素抗性菌酶活性微生物群落多样性

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