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基于自组装密排金纳米球微球壳的米散射特性

光学学报 2024年第14期44卷 326-335页

作者：宋明霞虞应刘绍鼎太原理工大学电子信息与光学工程学院山西商太原030024

通过乳化自组装方法制备了由密排金纳米球所构成的微球壳结构,实验测量及数值计算的单颗粒散射光谱表明,微球壳结构的光学响应与等效高折射率电介质球壳类似,能够产生电偶极及磁偶极共振模式。当两者的相互作用满足Kerker条件时,可形成... 详细信息

通过乳化自组装方法制备了由密排金纳米球所构成的微球壳结构,实验测量及数值计算的单颗粒散射光谱表明,微球壳结构的光学响应与等效高折射率电介质球壳类似,能够产生电偶极及磁偶极共振模式。当两者的相互作用满足Kerker条件时,可形成定向的前向散射,从而有效抑制背向散射。同时,由于金纳米颗粒之间的等离激元耦合作用,微球壳的壳层内部相对电介质结构能够产生更大的局域场增强。此外,通过测试和计算结果的对比可见,随着微球壳尺寸的增大,其壳层厚度有逐渐增大的趋势,同时如环形电偶极、电四极、磁四极等高阶米散射贡献也可有效被激发。上述结果表明这种金纳米球所构成的微球壳是一种具有丰富米散射特性的结构,在增强光学非线性和光学成像等领域具有潜在的应用前景。

关键词：米散射金纳米球乳化自组装等效介质理论表面等离激元

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融合有效掩膜和局部增强的遮挡行人重识别

计算机工程与应用 2024年第11期60卷 156-164页

作者：王小檬梁凤梅太原理工大学信息与计算机学院山西晋中030600

在监控系统中行人经常会被各种障碍物遮挡,使得遮挡行人重识别仍然是一个长期存在的挑战。最近一些基于Transformer和外部语义线索的方法都改善了特征的表示和相关性能,但仍存在表示弱和语义线索不可靠等问题。为解决上述问题,提出了一... 详细信息

在监控系统中行人经常会被各种障碍物遮挡,使得遮挡行人重识别仍然是一个长期存在的挑战。最近一些基于Transformer和外部语义线索的方法都改善了特征的表示和相关性能,但仍存在表示弱和语义线索不可靠等问题。为解决上述问题,提出了一种基于Transformer的新方法。引入了一种有效的掩膜生成方式,可靠的掩膜可以使模型不依赖外部语义线索并实现自动对齐。提出了一种基于平均注意力分数的序列重建模块,可以更有效地关注前景信息。提出了局部增强模块,获得了更鲁棒的特征表示。比较了所提方法和现有的各种方法在Occluded-Duke,Occluded-ReID,Partial-ReID,Market-1501数据集上的性能。Rank-1准确率分别达到了72.3%、84.8%、86.5%和95.6%,mAP精度分别为62.9%、83.2%、76.4%和89.9%,实验结果表明所提模型性能较其他先进网络有所提升。

关键词：遮挡行人重识别原型掩膜特征注意力机制平均注意力分数局部增强 Transformer

YSG-SLAM:动态场景下基于YOLACT的实时语义RGB-D SLAM系统

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兵工学报 2024年

作者：翟伟光王峰马星宇赵薇孟鹏帅太原理工大学电子信息工程学院太原理工大学电气与动力工程学院

针对动态环境中实时定位与建图（Simultaneous Localization and Mapping，SLAM）算法位姿估计存在的定位漂移、实时性差等问题，提出一个名为YSG-SLAM的实时语义红绿蓝-深度（Red-Green-Blue-Depth，RGB-D）SLAM系统。为了提高系统实... 详细信息

针对动态环境中实时定位与建图（Simultaneous Localization and Mapping，SLAM）算法位姿估计存在的定位漂移、实时性差等问题，提出一个名为YSG-SLAM的实时语义红绿蓝-深度（Red-Green-Blue-Depth，RGB-D）SLAM系统。为了提高系统实时性，新增两个并行线程:一个用于获取二维语义信息的语义分割线程和一个语义建图线程。为优化系统在处理动态物体时的准确性和鲁棒性，YSG-SLAM引入快速动态特征剔除算法，并耦合漏检补偿模块来应对基于实时实例分割算法（You Only Look At Coefficients ，YOLACT）可能出现的漏检情况，有效地提升了特征点剔除的精确度和系统的整体稳定性。为减少由特征点聚集引起的定位误差从而优化特征点的空间分布，设计自适应角点提取阈值计算方法，使特征分布更加均匀。语义建图线程充分利用二维语义信息与三维点云数据，可选择性构建语义地图和八叉树地图，提高了系统的环境感知能力及机器人在复杂环境下的相关任务执行能力。YSG-SLAM在德国慕尼黑工业大学（Technische Universit?t München，TUM）数据集、Bonn数据集上进行了评估，相较于原ORB-SLAM2，各项定位误差下降达93%。实验结果表明，YSG-SLAM有效提升了系统实时性，定位精度高，且可构建两种地图，具有一定的实用价值。

关键词：动态环境语义分割自适应阈值漏检补偿语义建图

基于知识增强的双Transformer网络的方面级情感分析模型

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数据分析与知识发现 2024年

作者：谢珺高婧续欣莹郝戍峰刘雨欣太原理工大学电气与动力工程学院太原理工大学电子信息与光学工程学院太原理工大学计算机科学与技术学院(大数据学院)

[目的]为解决ABSA大多数GCN模型中构建句法依赖图时忽略情感知识、句法依赖图中依赖关系过多产生噪声、对长距离或不连贯单词建模时性能降低等不足。[方法]利用情感常识知识库SenticNet7中情感得分改进句法依赖图并考虑对多种句法依赖... 详细信息

[目的]为解决ABSA大多数GCN模型中构建句法依赖图时忽略情感知识、句法依赖图中依赖关系过多产生噪声、对长距离或不连贯单词建模时性能降低等不足。[方法]利用情感常识知识库SenticNet7中情感得分改进句法依赖图并考虑对多种句法依赖关系类型分类降噪，其次使用双Transformer网络增强处理长距离词的性能，同时改进句法依赖图能增强语义特征的表示学习。[结果]在五个公开数据集上，所提模型的F1值分别达到74.97%、76.13%、74.83%、68.01%、74.54%，与多种基准模型相比，其F1值分别平均提高3.85%、5.22%、3.48%、6.80%、7.49%。[局限]由于数据集中存在一定比例的隐式情感句，所提模型无法学习到更准确的隐式情感特征，分析结果受限。[结论]所提模型融合情感常识知识和降噪后句法关系重构双Transformer网络，改善了ABSA的效果。

关键词：方面级情感分析句法依赖图情感知识降噪句法图双Transformer网络

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遗传算法精确调谐的双通道光子晶体滤波器

光学学报 2024年第11期44卷 196-204页

作者：王海燕张明达费宏明曹斌照刘欣杨毅彪太原理工大学物理学院山西太原030024 太原理工大学电子信息与光学工程学院山西太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024

针对多通道一维光子晶体滤波器不易精确调谐的问题,设计了一种以BaTiO_(3)材料为缺陷层的光子晶体双通道滤波器,通过分别改变两层BaTiO_(3)的外置电压来调节材料的折射率,从而实现双通道频率精确调谐,并引入遗传算法提高调谐效率。模拟... 详细信息

针对多通道一维光子晶体滤波器不易精确调谐的问题,设计了一种以BaTiO_(3)材料为缺陷层的光子晶体双通道滤波器,通过分别改变两层BaTiO_(3)的外置电压来调节材料的折射率,从而实现双通道频率精确调谐,并引入遗传算法提高调谐效率。模拟结果表明:遗传算法在保证透射峰的透射率大于78%的条件下,可以在400代左右的计算进程中给出符合滤波目标的调谐电压组合;利用传输矩阵计算得出的分布曲面与拟合调谐函数对遗传算法给出的电压数据进行验证,证明了遗传算法的准确性与高效性。所设计的滤波器也可通过调节空气层厚度,实现双通道在(S,L)、(E,C)和(C,L)等波段的跨越式调谐。遗传算法的引入使得所设计模型易于实现调谐程序的自动化,可为微纳米滤波器的设计与调谐应用提供一定的参考。

关键词：光学设计滤波器遗传算法精准调谐光子晶体传输矩阵

共路移相干涉单像素波前成像用于透镜相位检测

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光学学报 2024年第9期44卷 114-122页

作者：陶星伏翟爱平冀文静赵文静王东太原理工大学电子信息与光学工程学院山西太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024

传统的透镜相位测量技术很大程度上依赖于二维面阵探测器,其应用范围受限于面阵探测器的性能。单像素波前成像为此提供了一种新途径。本文提出将共路移相干涉单像素波前成像方法用于实际光学透镜的相位测量。以Hadamard基调制目标透镜波... 详细信息

传统的透镜相位测量技术很大程度上依赖于二维面阵探测器,其应用范围受限于面阵探测器的性能。单像素波前成像为此提供了一种新途径。本文提出将共路移相干涉单像素波前成像方法用于实际光学透镜的相位测量。以Hadamard基调制目标透镜波前,采用棋盘格参考方式,将空间传输光场分为信号光场和参考光场,构建共路移相干涉,单像素探测器采集相应的光强,由二阶相关方法重建被测透镜的波前信息,进而检测透镜相位。实验结果表明,对于名义焦距为1000 mm的透镜,以128 pixel×128 pixel重建相位图,拟合得到的透镜焦距的平均相对误差仅为0.0298%。该方法具有装置简单、成本低、计算量小等优点。此外,得益于单像素探测器自身优势,有望用于弱光环境,以及极紫外和远红外等特殊波段的透镜或透明物体的波前检测。

关键词：单像素波前成像透镜相位检测移相干涉共路干涉

Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球添加对聚丙烯介电和空间电荷特性的影响

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材料导报 2024年第6期38卷 227-233页

作者：韩坤莹门汝佳郭美卿雷志鹏王心雨王轶飞石志杰太原理工大学电气与动力工程学院煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室太原030024 太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 普利茅斯大学工程、计算机与数学学院普利茅斯PL48AA 康涅狄格大学材料系斯托尔斯06066

为研究核壳结构Al_(2)O_(3)@SiO_(2)球形纳米颗粒对聚丙烯(Polypropylene, PP)复合电介质性能的影响,本工作利用表面沉淀法合成了Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球,并制备了聚丙烯基Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球复合电介质,研究了添加... 详细信息

为研究核壳结构Al_(2)O_(3)@SiO_(2)球形纳米颗粒对聚丙烯(Polypropylene, PP)复合电介质性能的影响,本工作利用表面沉淀法合成了Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球,并制备了聚丙烯基Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球复合电介质,研究了添加不同含量Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球的聚丙烯纳米复合电介质的理化性能、介电谱和空间电荷特性。结果表明:添加Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球降低了聚丙烯复合电介质的储存模量,增强了其韧性;Al_(2)O_(3)@SiO_(2)核壳纳米球添加量对聚丙烯复合电介质介电性能和空间电荷特性影响较明显,添加含量较低时,核壳结构Al_(2)O_(3)@SiO_(2)纳米球增强了其与基体的相容性及界面区域的相互作用,受界面区及其对体内电荷密度和载流子迁移率的影响,聚丙烯复合电介质的相对介电常数和介质损耗因数均有所降低,且抑制了异极性空间电荷积聚,因此Al_(2)O_(3)@SiO_(2)/PP复合电介质的介电性能和空间电荷特性得到提高。

关键词：纳米复合电介质聚丙烯核壳纳米球介电特性空间电荷

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非线性子空间驱动下的耐药性预测方法

山西大学学报(自然科学版) 2024年第05期 982-992页

作者：董云云张源榕龚怡丰白玉洁常云青杨炳乾杨紫婷徐双强彦太原理工大学软件学院太原理工大学电子信息与光学工程学院太原理工大学计算机科学与技术学院(大数据学院)

癌症的耐药性预测任务已经成为精准医学领域前瞻性研究方向之一。针对现有耐药性预测方法难以深度表征药物和细胞系之间协同关系的问题，提出一种非线性子空间驱动下的耐药性预测方法 NLS-DRP(Nonlinear Subspace-Driven Drug Resistanc... 详细信息

癌症的耐药性预测任务已经成为精准医学领域前瞻性研究方向之一。针对现有耐药性预测方法难以深度表征药物和细胞系之间协同关系的问题，提出一种非线性子空间驱动下的耐药性预测方法 NLS-DRP(Nonlinear Subspace-Driven Drug Resistance Prediction)。NLS-DRP包括Cell分支、Drug分支和协同融合三个关键学习模块，分别用于构建非线性子空间提取细胞系特征，拆分药物结构提取子序列特征，设计非线性协同空间融合细胞系和药物特征；最后，通过融合三个模块的特征，实现细胞系对药物的耐药性预测。在癌症药物敏感性基因组学和癌症细胞系百科全书两个公开数据集上进行实验，结果表明所提NLS-DRP模型显著优于对比的基准方法，取得了0.945 8的皮尔逊相关系数（PCC）值和0.924 2的斯皮尔曼相关系数（SCC）值，验证了本文方法的有效性。

关键词：图神经网络特征融合非线性子空间智能用药

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印刷电路板缺陷持续检测与定位方法研究

智能系统学报 2024年

作者：杨奡飞续欣莹谢刚刘华平太原理工大学电气与动力工程学院清华大学计算机科学与技术系

针对目前缺陷检测与定位方法只能对特定类型的缺陷进行检测，而不能连续地学习检测不同类型缺陷的问题，提出了一种基于反向蒸馏模型的缺陷检测与定位方法。该方法以反向蒸馏模型为基础模型，对模型中间层输出的特征图以及一分类嵌入表... 详细信息

针对目前缺陷检测与定位方法只能对特定类型的缺陷进行检测，而不能连续地学习检测不同类型缺陷的问题，提出了一种基于反向蒸馏模型的缺陷检测与定位方法。该方法以反向蒸馏模型为基础模型，对模型中间层输出的特征图以及一分类嵌入表示进行池化蒸馏，使得模型能够在连续的任务序列上不断地学习新的检测任务，从而达到持续学习的能力。在4个连续的印刷电路板（printed circuit board， PCB）缺陷检测与定位任务上进行实验，实验结果表明该方法的性能优于对比方法，能够满足工业生产场景的应用需求，在抑制对旧任务样本的检测能力的遗忘的同时，能够保持学习检测新任务的能力。

关键词：缺陷检测缺陷定位持续学习深度学习无监督学习反向蒸馏一分类嵌入池化蒸馏印刷电路板