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基于激光雷达点云投影的多视图融合目标检测方法

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光学学报 2025年

作者：周牧冉浩成王勇杜楠重庆邮电大学通信与信息工程学院移动通信教育部工程研究中心唐山师范学院计算机科学技术系

在自动驾驶领域，汽车周围的环境信息能够通过3D点云很好地呈现出来，而激光雷达则是获取3D点云数据的关键来源。然而，但对于现有的3D目标检测任务而言，直接处理点云数据会因其数据量庞大而占用大量计算资源；另外，利用点云数据生成... 详细信息

在自动驾驶领域，汽车周围的环境信息能够通过3D点云很好地呈现出来，而激光雷达则是获取3D点云数据的关键来源。然而，但对于现有的3D目标检测任务而言，直接处理点云数据会因其数据量庞大而占用大量计算资源；另外，利用点云数据生成的投影视图进行检测，又会因其视角的限制而增加漏检和错检的风险。为此，本文提出一种基于激光雷达点云投影的多视图融合目标检测方法来解决上述问题。具体来说，本方法首先，将点云投影并编码为三通道2D鸟瞰图(Bird's-Eye View,BEV)和距离视图(Range View,RV)完成数据预处理；然后，分别将编码后的BEV和RV分别输入到增加了有效通道注意力(Efficient Channel Attention,ECA)模块的Complex-YOLOv4和YOLOv5s网络中进行目标检测，得到初步检测结果；最后，基于引入证据权的Dempster-Shafer证据理论将两个视图的目标检测结果进行多视图决策融合，得到最终检测结果。实验结果表明，相较于基于单个BEV或RV视图的方法，本文所提方法的平均精度均值(mean Average Precision,m AP)分别提升了4.07%和4.18%，显著提升了目标检测性能。

关键词：目标检测多视图融合激光雷达 D-S证据理论注意力机制

基于点云处理的仿人机器人楼梯障碍物识别与剔除方法

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工程科学学报 2025年第2期47卷 339-350页

作者：于乃功谢秋生李洪政北京工业大学信息科学技术学院北京100124 北京市计算智能与智能系统重点实验室北京100124 教育部数字社区工程研究中心北京100124

环境感知对于仿人机器人自主导航和运动规划具有重要研究意义,是实现仿人机器人在复杂环境中进行自主移动进而完成特定任务的基础.在特殊的楼梯场景中仿人机器人环境感知过程面临诸多挑战,楼梯障碍物会破坏阶梯平面特征,导致仿人机器人... 详细信息

环境感知对于仿人机器人自主导航和运动规划具有重要研究意义,是实现仿人机器人在复杂环境中进行自主移动进而完成特定任务的基础.在特殊的楼梯场景中仿人机器人环境感知过程面临诸多挑战,楼梯障碍物会破坏阶梯平面特征,导致仿人机器人获取不准确的楼梯参数而出现踏空、摔跤等问题.本文结合区域生长和平面构造方法识别和剔除楼梯障碍物点云,基于剔除障碍物后的楼梯进行三维参数估计.首先利用相邻点的投影之和最小原理准确完成对楼梯水平面的提取;其次根据区域生长算法判定楼梯障碍物聚类情况,构造平面并分析平面内点数以完成对障碍物点云的快速识别与剔除工作;最后对有障碍物楼梯与剔除障碍物楼梯进行楼梯三维感知实验.实验结果表明,本文剔除楼梯障碍物的平均精度为92.43%,且剔除后的楼梯参数感知误差仅为有障碍物时的0.5倍.总体表明所提算法能提高机器人在复杂楼梯环境中的楼梯参数估计精度,能够有效提高仿人机器人在复杂楼梯环境下的感知能力.

关键词：仿人机器人复杂环境感知楼梯区域生长参数估计

原产地与引种地大花黄牡丹根系和根际土壤的AMF群落差异

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园艺学报 2025年

作者：李超楠李璐高丹蕾乔红雍袁涛北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室园林环境教育部工程研究中心洛阳天囿园林发展有限公司

以大花黄牡丹（Paeonia ludlowii）原产地西藏自治区林芝市及其引种地河南省栾川县的大花黄牡丹根系和根际土壤为研究对象，在其生长发育的3个关键时期——花期、果期和秋色叶期，利用高通量测序技术，探究丛枝菌根真菌（arbuscular myc... 详细信息

以大花黄牡丹（Paeonia ludlowii）原产地西藏自治区林芝市及其引种地河南省栾川县的大花黄牡丹根系和根际土壤为研究对象，在其生长发育的3个关键时期——花期、果期和秋色叶期，利用高通量测序技术，探究丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhiza fungi，AMF）群落结构及多样性差异。结果表明，在3个生长期原产地大花黄牡丹根系AMF群落Observed OTU均高于引种地，花期根际土壤AMF群落Observed OTU和Chao1指数显著高于引种地，但秋色叶期，引种地Observed OTU显著高于原产地；主成分分析结果显示，两地大花黄牡丹根系AMF群落在花期存在显著差异，根际土壤AMF群落结构在3个生长期均有显著差异，LEfSe分析进一步说明了两地大花黄牡丹根系和根际土壤AMF类群具有显著差异。根孢囊霉属（Rhizophagus）、球囊霉属（Glomus）和多样孢囊霉属（Diversispora）是大花黄牡丹根际AMF群落中的优势种群，在两地大花黄牡丹根系及根际土壤中均有分布，但相对丰度存在明显差异。引种栽培地的土壤环境使大花黄牡丹根系中根孢囊霉属和球囊霉属的相对丰度降低，但多样孢囊霉属和近明球囊霉属（Claroideoglomus）的相对丰度增加。巨孢囊霉属（Gigaspora）仅存在于原产地土壤中，和平囊霉属（Pacispora）仅存在于引种地土壤中。土壤理化性质与AMF群落Mantel分析结果表明，全氮含量是影响引种地大花黄牡丹根系AMF群落的主要因子，土壤速效钾含量与原产地大花黄牡丹根系AMF群落、引种地土壤AMF群落显著相关，有效磷含量与原产地土壤AMF群落极显著相关。

关键词：大花黄牡丹丛枝菌根真菌高通量测序群落结构

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动态可调谐超表面的研究进展与应用

光电工程 2023年第8期50卷 57-77页

作者：王家伟李珂成茗陈磊孔德来刘言军南方科技大学电子与电气工程系广东深圳518055 深圳市高分辨光场显示与技术工程研究中心广东深圳518055

超表面能够对电磁波的偏振、振幅和相位等物理参量进行前所未有的调控,微纳加工技术的发展进一步推动了超表面在显示、成像、传感、防伪、光场调控等领域的应用前景。然而,大多数超表面缺乏动态调控,限制了其应用范围。近年来超表面的... 详细信息

超表面能够对电磁波的偏振、振幅和相位等物理参量进行前所未有的调控,微纳加工技术的发展进一步推动了超表面在显示、成像、传感、防伪、光场调控等领域的应用前景。然而,大多数超表面缺乏动态调控,限制了其应用范围。近年来超表面的动态调控研究也取得了一些重要进展,本文将主要介绍当前超表面动态调控的主要机制,包括电调控、热调控、光调控、机械调控、化学调控等,综述了国内外学者在超表面动态调控方面的研究进展。此外,本文还对动态超表面在成像、显示、光场调控等领域的应用进行了概述,阐述了其重要意义和应用前景。最后本文总结了当前可调超表面的主要问题及未来发展方向。

关键词：超表面结构色全息成像显示动态调控

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工程化外泌体靶向递送药物的抗肿瘤效应

中国组织工程研究 2025年第31期29卷 6753-6764页

作者：代月优郭丹丹王茜茜王白燕冯书营河南中医药大学医学院河南省郑州市450046 河南省中医药特医食品工程研究中心河南省郑州市450046

背景:当前治疗肿瘤的药物主要以化学药为主,但存在着耐药和不良反应等问题。外泌体药物递送系统不仅避免了人工合成纳米颗粒药物的毒性,而且增加了药物的生物利用度和生物相容性。通过生物、物理和化学方法对外泌体进行修饰进而打造成... 详细信息

背景:当前治疗肿瘤的药物主要以化学药为主,但存在着耐药和不良反应等问题。外泌体药物递送系统不仅避免了人工合成纳米颗粒药物的毒性,而且增加了药物的生物利用度和生物相容性。通过生物、物理和化学方法对外泌体进行修饰进而打造成一种新型的纳米载药平台。目的:对外泌体药物递送系统的构建策略和在肿瘤疾病中的应用现状以及当前所面临的各种挑战进行了综述。方法:以“Exosomal,tumor,microvesicle,extracellular vesicles,engineered,therapeutics,characterization,isolation,drug delivery,targeting,modification strategies,physics,chemistry,biology”为英文检索词和“外泌体,药物递送,肿瘤”为中文检索词检索PubMed及中国知网数据库,最终纳入了132篇文献进行深入地归纳和探讨。结果与结论:①外泌体提取的技术手段,包括超速离心法、过滤法和试剂盒提取等,这些方法虽然能够高效地分离出外泌体,但是过程繁琐并且耗时较长,无法实现外泌体的大规模提取。②工程化外泌体主要分为4类:基因编辑工程化,通过基因改造提升功能;内源性工程化,利用炎症因子等预处理增强药物递送;外源性工程化,直接在外泌体中封装药物;混合型工程化,结合外泌体与脂质纳米颗粒形成新颗粒。目前部分工程化外泌体已进入癌症治疗的临床试验阶段,但多处于早期阶段。相比较而言,基因工程化外泌体因高靶向性和定制化潜力,被视为未来药物递送的重要方向。③实现工程化外泌体的临床转化还有诸多限制,在技术方面,大规模生产、纯化及载药效率等技术难题亟待解决;在生产方面,高昂成本及批次稳定性问题影响普及;在安全性方面,免疫原性及潜在毒性需全面评估;此外,监管政策的不完善及审批流程的复杂性也构成其临床转化的障碍。④未来需通过技术创新、成本控制、安全性提升及政策完善等多方面努力,推动工程化外泌体的临床转化进程。

关键词：工程化外泌体药物负载靶向递送肿瘤治疗癌症基因编辑工程化外源性工程化混合型工程化应用前景

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三峡水库微塑料与悬沙的聚集特性及作用机制

湖泊科学 2025年第1期37卷 149-158页

作者：刘洁张智超李霞朱丽帆蒋晖重庆交通大学国家内河航道工程技术研究中心重庆400074 重庆交通大学河海学院重庆400074

本文依据三峡库区悬沙矿物组成和泥沙级配为依据配置沙样,选择长江上游典型微塑料PMMA和PS,在自制大型水箱中开展水流剪切作用下微塑料和泥沙异质聚集实验,分析微泥絮团的形态特征和聚集机制。结果表明在水流紊动剪切作用下,相比泥沙同... 详细信息

本文依据三峡库区悬沙矿物组成和泥沙级配为依据配置沙样,选择长江上游典型微塑料PMMA和PS,在自制大型水箱中开展水流剪切作用下微塑料和泥沙异质聚集实验,分析微泥絮团的形态特征和聚集机制。结果表明在水流紊动剪切作用下,相比泥沙同质聚集的絮团粒径,微泥异质聚集的絮团粒径更大,且每毫升样品中微泥絮团上的微塑料吸附数量随水流剪切率增大而迅速增加。扫描电镜和能谱分析结果表明,在水动力条件下泥沙与PMMA、PS微球发生异质聚集,聚集过程中存在电子转移和化学态的转变,并产生不饱和键(C C)。由于PMMA官能团的结合能变化比PS大,此过程失电子更多、表面电荷更大,更容易与泥沙发生聚集。

关键词：微塑料悬沙微泥絮团形貌聚集机制三峡水库

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矿井水重复利用控制系统设计

煤矿机械 2025年第1期46卷 7-12页

作者：王汾青煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 煤矿应急避险技术装备工程研究中心北京100013 北京市煤矿安全工程技术研究中心北京100013

鉴于某矿的某排水点水仓水质颇为良好,将其排出地面造成了极大的浪费,与此同时,井下的喷雾、除尘等诸多系统又需要地面来进行供水。针对此种状况,设计了矿井水重复利用控制系统,借助该系统能够科学合理地将该水仓的水运用到地面浴室、... 详细信息

鉴于某矿的某排水点水仓水质颇为良好,将其排出地面造成了极大的浪费,与此同时,井下的喷雾、除尘等诸多系统又需要地面来进行供水。针对此种状况,设计了矿井水重复利用控制系统,借助该系统能够科学合理地将该水仓的水运用到地面浴室、井下喷雾等一系列用水系统当中,进而达到节能降耗及重复利用的目的,同时对类似矿山的水资源管理具有一定的借鉴意义。

关键词：水资源利用水资源管理模糊PID 智能控制

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地质封存CO2泄漏玉米光谱差异特征分析

华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第1期 114-120页

作者：薛璐马俊杰王浩璠马劲风榆林学院生命科学学院西北大学碳中和学院(榆林) 二氧化碳捕集与封存国家与地方工程研究中心陕西省碳中和技术重点实验室

构建CO2泄漏模拟平台，利用玉米叶片原始光谱分析、一阶导数光谱分析及相关性分析、差异性分析与回归分析，提取对土壤CO2泄漏敏感的玉米光谱特征参量．结果表明：土壤CO2泄漏条件下的玉米绿峰（Rg）、红谷（Rr）、蓝边幅值（Db）和红... 详细信息

构建CO2泄漏模拟平台，利用玉米叶片原始光谱分析、一阶导数光谱分析及相关性分析、差异性分析与回归分析，提取对土壤CO2泄漏敏感的玉米光谱特征参量．结果表明：土壤CO2泄漏条件下的玉米绿峰（Rg）、红谷（Rr）、蓝边幅值（Db）和红边幅值（Dr）四个特征参量变化明显，且Rg和Rr与土壤CO2有更高的相关性（R2≥0.869）．在泄漏10,20和30 d，土壤CO2体积分数为10%,30%和50%下的Rr均与对照组呈显著性差异；泄漏20和30 d时，土壤CO2体积分数为10%,30%和50%下的Rg均与CK呈显著性差异，但泄漏10 d、土壤CO2体积分数仅为30%和50%时，Rg与CK呈显著性差异．泄漏10 d时，Rg仅可识别土壤CO2体积分数为30%以上的泄漏；泄漏20和30 d时，Rr和Rg均可有效识别土壤CO2体积分数为10%,30%和50%的泄漏．同时，Rg与Rr与土壤CO2呈较强的线性关系（R2≥0.751 5），可利用Rg和Rr与CO2的线性回归方程定量反演土壤CO2可能泄漏的体积分数．

关键词：植物高光谱光谱特征参量 CO2泄漏 CO2地质封存泄漏监测

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不同酿酒酵母对地参发酵酒风味成分的影响

天然产物研究与开发 2025年

作者：陈洁刘玥王丹王逾涵任雪杨杜慧慧马强周浓重庆三峡学院生物与食品工程学院重庆三峡医药高等专科学校基础医学部三峡库区道地药材绿色种植与深加工重庆市工程研究中心

为探究不同酵母对地参发酵酒风味的影响，选用自筛的酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）DY9菌株和商业化的安琪SY菌株，采用高效液相色谱法和采用气相-质谱法测定地参发酵酒中有机酸、氨基酸和挥发性香气成分的组成和含量。结果表明... 详细信息

为探究不同酵母对地参发酵酒风味的影响，选用自筛的酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）DY9菌株和商业化的安琪SY菌株，采用高效液相色谱法和采用气相-质谱法测定地参发酵酒中有机酸、氨基酸和挥发性香气成分的组成和含量。结果表明，2种不同地参发酵酒均检测出6种有机酸，DY9地参发酵酒有机酸总含量比SY地参发酵酒高1.126 g/L；地参发酵酒中共检测出16种氨基酸，其中脯氨酸和苏氨酸为主要氨基酸，主要呈味是甘味；2种地参发酵酒共鉴定出44种香气物质，其中DY9发酵酒香气物质种类最丰富为37种，二者共有香气成分25种。通过偏最小二乘-判别分析方法能有效区分不同酵母发酵的地参酒，并以变量重要性投影值大于1筛选出9种差异挥发性物质。整体而言，DY9酵母酿造的地参发酵酒风味更加丰富，本研究为后期地参发酵酒的风味研究提供理论依据。

关键词：挥发性香气成分有机酸酿酒酵母地参发酵酒