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跨级融合门控自适应网络用于视网膜血管分割

北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1097-1109页

作者：梁礼明余洁陈鑫雷坤周珑颂江西理工大学电气工程与自动化学院赣州341000

针对现有多数算法对浅层特征提取不足,导致分割结果中血管边界模糊、毛细血管欠分割且包含噪声等问题,提出一种跨级融合门控自适应网络。该网络中的密集门控通道变换模块,通过促进通道之间的竞争或协同关系充分提取浅层特征信息,避免浅... 详细信息

针对现有多数算法对浅层特征提取不足,导致分割结果中血管边界模糊、毛细血管欠分割且包含噪声等问题,提出一种跨级融合门控自适应网络。该网络中的密集门控通道变换模块,通过促进通道之间的竞争或协同关系充分提取浅层特征信息,避免浅层粗粒度特征信息丢失;通过跨层次融合模块捕获各层跨维度交互信息,有效聚合多尺度上下文特征;采用双自适应特征融合方法有效引导相邻层次特征融合,抑制噪声。在公共数据集DRIVE、CHASEDB1和STARE上进行验证,结果表明:所提网络准确率分别为0.9652、0.9668和0.9695,F_(1)值分别为0.8544、0.8152和0.8412,在多个指标上均处于较高水平,优于现有先进算法。

关键词：视网膜血管分割密集门控通道变换跨层次融合模块双自适应特征融合三重注意力模块

介孔活性炭制备、改性及吸附废水中重金属进展

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 333-346页

作者：冯博文洋刘丽 Jefferson Mabounda 江西理工大学江西省矿业工程实验室江西赣州341000 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 江西理工大学稀有稀土资源开发与利用省部共建教育部协同创新中心江西赣州341000

介孔活性炭作为一种具有高比表面积、大孔径和孔隙率体积、表面易于修饰、水热稳定性良好等特性的非硅基介孔功能材料,被广泛应用于催化、电化学、生物医药和吸附等诸多领域,成为国内外研究热点之一。本文综述了物理和化学活化法、硬模... 详细信息

介孔活性炭作为一种具有高比表面积、大孔径和孔隙率体积、表面易于修饰、水热稳定性良好等特性的非硅基介孔功能材料,被广泛应用于催化、电化学、生物医药和吸附等诸多领域,成为国内外研究热点之一。本文综述了物理和化学活化法、硬模板法、软模板法、溶胶-凝胶法制备介孔活性炭材料,比较了各种方法的优缺点,并阐述了非金属掺杂、过渡金属掺杂、稀有金属掺杂和表面功能化氧化改性对介孔活性炭材料进行结构改性和功能化方面的进展。另外,简述了介孔活性炭材料中在重金属污染中的去除应用,最后对介孔活性炭材料新的发展方向进行了展望。

关键词：介孔活性炭活化掺杂复合材料重金属

热渗透作用下有机污染物在双人工复合衬层中的一维运移模型

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岩土工程学报 2024年第6期46卷 1254-1262页

作者：张春华黄江东邓正定谢海建邓通发江西理工大学江西省环境岩土与工程灾害控制重点实验室江西赣州341000 江西理工大学土木与测绘工程学院江西赣州341000 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310058

建立了热渗透作用下有机污染物在双人工复合衬层中的一维运移模型,利用COMSOL Multiphysics数值软件对模型进行模拟计算并对相关参数进行参数分析。结果表明,即使渗滤液水头h_(w)增大到10 m,双人工复合衬层底部浓度仅增加了4.9%,这表明... 详细信息

建立了热渗透作用下有机污染物在双人工复合衬层中的一维运移模型,利用COMSOL Multiphysics数值软件对模型进行模拟计算并对相关参数进行参数分析。结果表明,即使渗滤液水头h_(w)增大到10 m,双人工复合衬层底部浓度仅增加了4.9%,这表明渗滤液水头对有机污染物在双人工复合衬层中运移的影响较小。当热渗透系数达到5×10^(-11)m~2·K^(-1)·s^(-1)时衬垫系统底部浓度增加了31.5%;热渗透系数k_(T)>1×10^(-11)m~2·K^(-1)·s^(-1)时,在双人工复合衬层的设计中需要考虑热渗透作用的影响。次衬层中土工膜上连接的褶皱长度和漏洞频率对有机污染物在双人工复合衬层中运移的影响则十分显著,褶皱长度由10 m增加到100 m时底部浓度增加了87%。在双人工复合衬层施工中,严格控制次衬层土工膜施工质量,减少褶皱和漏铜的产生,能有效提高衬垫系统的服役性能。

关键词：热渗透双人工复合衬层有机污染物褶皱

基于Sentinel-2与时序Sentinel-1 SAR特征的赣南柑橘种植区识别方法

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农业机械学报 2024年第3期55卷 193-202页

作者：唐琪李恒凯周艳兵王秀丽江西理工大学土木与测绘工程学院赣州341000 北京市农林科学院信息技术研究中心北京100097 江西理工大学经济管理学院赣州341000

为准确获取柑橘果园空间分布信息,实现柑橘种植结构调整、产量估算和资源管理,以赣南3个柑橘种植主产区(信丰县、安远县及寻乌县)为研究区域,针对南方地区多云多雨导致传统光学影像较为缺乏的问题,使用Sentinel系列数据和PIE-Engine平台... 详细信息

为准确获取柑橘果园空间分布信息,实现柑橘种植结构调整、产量估算和资源管理,以赣南3个柑橘种植主产区(信丰县、安远县及寻乌县)为研究区域,针对南方地区多云多雨导致传统光学影像较为缺乏的问题,使用Sentinel系列数据和PIE-Engine平台,构建和优选了光谱特征、植被水体指数特征、红边波段特征和纹理特征,并引入时间序列Sentinel-1合成孔径雷达(SAR)数据的后向散射系数,共同探讨不同特征组合对柑橘种植园的识别提取效果,基于随机森林算法并融合Sentinel-2与时序Sentinel-1 SAR特征识别提取了赣南柑橘种植区。结果表明:5、9、11月柑橘种植园与其他地物的平均后向散射系数分离性最佳,是识别提取柑橘的关键时期;指数特征及纹理特征参与分类改善了分类效果且提高了分类精度;相较于单一SAR特征及指数、纹理特征,加入时序SAR特征的分类结果中总体精度达90.084%,Kappa系数达0.863,错分、漏分误差较小,符合实际地物分布情况,说明了时序SAR特征的可用性和实用性。本研究可为多云多雨的南方柑橘果园的识别提取提供参考。

关键词：柑橘种植区识别 PIE-Engine 时序SAR Sentinel卫星

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融合多尺度Transformer的皮肤病变分割算法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1086-1098页

作者：梁礼明周珑颂尹江盛校棋江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000 华南理工大学计算机科学与工程学院广东广州510006

针对现有皮肤病变图像分割时缺乏多尺度特征提取,从而导致细节信息缺失和病变区域误分割的问题,本文提出一种融合多尺度Transformer的编解码网络皮肤病变分割算法。首先运用Transformer模块构建分层编码器,分层编码器从全局特征变化角... 详细信息

针对现有皮肤病变图像分割时缺乏多尺度特征提取,从而导致细节信息缺失和病变区域误分割的问题,本文提出一种融合多尺度Transformer的编解码网络皮肤病变分割算法。首先运用Transformer模块构建分层编码器,分层编码器从全局特征变化角度出发,多尺度分析皮肤病变区域;然后利用多尺度融合模块、通道注意力模块和联合层构建融合解码器,多尺度融合模块互补分层编码器中浅层网络信息与深层网络信息,增强空间信息和语义信息间的依赖关系,通道注意力模块能够有效识别特征丰富的通道,提高算法分割精度;最后引入扩展模块恢复图像大小以匹配实际需求。将该算法在ISBI2016、ISBI2017和ISIC2018三个公共数据集上进行实验测试,其像素精度分别为96.70%、94.50%和95.39%,平均交并比分别为91.69%、85.74%和89.29%,算法测试整体性能优于现有算法。仿真实验证明,多尺度Transformer编解码网络能够有效地分割皮肤病变图像。

关键词：计算机应用技术皮肤病变图像分割 Transformer 多尺度融合模块通道注意力模块

基于Sentinel-1 SAR数据的鄱阳湖水体提取方法对比研究

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水文 2024年

作者：郭丽清况润元江西理工大学土木与测绘工程学院

遥感水体提取技术在水体规划与监测中发挥着关键作用。针对Sentinel-1 SAR数据的水体提取，首先分析水体及其周围主要地物的后向散射特性，其次引入纹理、地形特征，对比分析阈值法、分类器法和面向对象法的水体提取效果，最后针对鄱阳... 详细信息

遥感水体提取技术在水体规划与监测中发挥着关键作用。针对Sentinel-1 SAR数据的水体提取，首先分析水体及其周围主要地物的后向散射特性，其次引入纹理、地形特征，对比分析阈值法、分类器法和面向对象法的水体提取效果，最后针对鄱阳湖的典型水体环境，提出不同方法的应用策略，以便更有效地提取水体。研究表明：多特征融合提取可减少水体信息的混淆；RF算法对细小水体和边界的提取相对精细，总体精度高达97.8%；针对含有植被的浅水区，SDWI、Otsu等阈值法展现出更好的识别能力；水面上的船体对水体提取的完整性造成影响。研究探讨了Sentinel-1 SAR数据在鄱阳湖水体提取中的方法适用性，以期为鄱阳湖的水资源监测提供技术支持。

关键词： Sentinel-1 SAR 水体提取鄱阳湖阈值法分类器法

气动扇形腔室软体弯曲驱动器设计、建模与实验研究

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工程设计学报 2024年

作者：汪启亮李永起刘通洪永烽徐美娟江西理工大学机电工程学院

为设计结构简单、制作方便、易于建模的大角度弯曲驱动器，本文提出了一种扇形腔室结构的软体多腔室弯曲驱动器。该驱动器由超弹性材料制作而成，并基于Yeoh本构模型对软体弯曲驱动器进行了理论建模。利用Abaqus有限元分析软件对弯曲驱... 详细信息

为设计结构简单、制作方便、易于建模的大角度弯曲驱动器，本文提出了一种扇形腔室结构的软体多腔室弯曲驱动器。该驱动器由超弹性材料制作而成，并基于Yeoh本构模型对软体弯曲驱动器进行了理论建模。利用Abaqus有限元分析软件对弯曲驱动器在不同驱动气压下的弯曲变形进行仿真，分析了腔室端面半径、腔室壁厚、腔室端面夹角、凹槽深度、底面厚度等结构参数对驱动器弯曲角度的影响。制作了软体驱动器，搭建实验平台，测试了弯曲驱动器的弯曲性能，输入气压为0～65kPa，弯曲角度为0～218°，实验结果与仿真结果基本吻合。基于弯曲驱动器设计了一种夹爪长度可调的软体夹持器，测试了夹持器对不同尺寸形状和不同重量物体的夹持效果。研究结果验证了所设计弯曲驱动器的实用性，且其具有良好的弯曲性能，可为软体驱动器的进一步研究提供参考。

关键词：软体机器人多腔室弯曲驱动器扇形腔室

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高水压高应力岩石动态响应特性试验研究

岩石力学与工程学报 2024年

作者：金解放方立兴王宇熊慧颖肖莜丰彭孝旺江西理工大学土木与测绘工程学院

深部岩体工程处于高水压和高应力环境中，工程岩体的动态响应特性深受赋存环境的影响，是深部岩体工程爆破设计与施工的重要基础。为研究深部高水压环境下岩石动态响应特性，采用自主研制的高水压高应力岩石动力学测试系统，设置4个轴... 详细信息

深部岩体工程处于高水压和高应力环境中，工程岩体的动态响应特性深受赋存环境的影响，是深部岩体工程爆破设计与施工的重要基础。为研究深部高水压环境下岩石动态响应特性，采用自主研制的高水压高应力岩石动力学测试系统，设置4个轴向静应力和9个水压力等级，模拟工程岩体赋存环境，对红砂岩进行冲击试验。基于入射波、反射波和透射波计算岩石应力和应变数据，研究水压力和轴向静应力对岩石动态应力–应变曲线和动态峰值应力的影响；综合考虑岩石应力–应变曲线峰前和峰后阶段能量转换特性的影响，利用能量演化参数定义岩石突水倾向性指数；分析岩石动态残余应力、残余应变、突水倾向性指数和波阻抗与水压力的关系；构建动态峰值应力强化系数、残余应力、残余应变、突水倾向性指数和波阻抗与水压力及动态峰值应力与轴向静应力的经验模型；探索高水压和高应力对岩石动态强度和变形特性的影响机制。研究结果表明：随着水压力上升，岩石动态应力–应变曲线逐渐由I型向II型转变；相同轴向静应力作用下，岩石动态峰值应力强化系数、残余应力和波阻抗随水压力的增加，先快速上升后缓慢上升，突水倾向性指数和残余应变随水压力增大而减小；相同水压力作用下，岩石动态峰值应力随轴向静应力的增加而减小；高压水对岩石动态强度具有双重作用，即“水楔效应”促进裂纹扩展，降低岩石强度，而Stefan效应等黏性效应和外部围压水阻碍孔隙结构的破坏，对动态强度有增强作用，2种效应相互博弈，共同影响深部高水压环境下岩石动态响应特性。研究结果有利于深部高水压环境下工程岩体爆破开挖及围岩体稳定性分析。

关键词：岩石力学高水压应力–应变曲线强度与变形能量演化波阻抗

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幂次指数趋近律滑模控制逆变器的分岔与混沌

控制理论与应用 2024年

作者：吴荣华张小红江伟江西理工大学信息工程学院五邑大学智能制造学部

针对滑模控制逆变器频发的分岔与混沌现象,本文基于滑动模态的存在和到达条件,构造了幂次指数趋近律滑模控制逆变器系统.运用频闪映射理论推导其离散数学模型,采用折叠图,频谱图和分岔图等详细分析此逆变器的复杂动力学演变规律,基于快... 详细信息

针对滑模控制逆变器频发的分岔与混沌现象,本文基于滑动模态的存在和到达条件,构造了幂次指数趋近律滑模控制逆变器系统.运用频闪映射理论推导其离散数学模型,采用折叠图,频谱图和分岔图等详细分析此逆变器的复杂动力学演变规律,基于快变稳定性定理探究系统控制系数的平稳运行域.发现分别随控制系数和内部电路参数在一定范围内变化,系统会出现周期分岔、切分岔、阵发性混沌和多种周期状态共存现象,以及存在控制系数稳定域较窄的缺陷,不利于该逆变器的平稳有序运行.为克服参数变化带来的系统不稳定性隐患,将Washout滤波器混沌抑制方式引入到幂次指数滑模控制逆变器中.该方法利用分岔反控制原理改善系统非线性特性,具有易于实现和控制简单的优点.数值仿真结果验证了此混沌控制策略的可行性和有效性.为幂次指数趋近滑模控制逆变器的优化设计、动态调试和稳态作业提供可参考价值.

关键词：逆变器滑模控制幂次指数趋近律分岔混沌控制 Washout滤波器