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基于自纠正最小和的LDPC译码改进算法

吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1136-1143页

作者：江虹徐洪亮西南科技大学信息工程学院绵阳621000

针对低密度奇偶校验码(LDPC)中非零元素含量较低,导致在译码过程中存在节点信息可靠度判定不够准确的问题,本文提出了一种基于自纠正最小和的LDPC译码改进算法。分析置信传播(BP)译码算法的迭代规律,利用最小和算法的第一最小值和第二... 详细信息

针对低密度奇偶校验码(LDPC)中非零元素含量较低,导致在译码过程中存在节点信息可靠度判定不够准确的问题,本文提出了一种基于自纠正最小和的LDPC译码改进算法。分析置信传播(BP)译码算法的迭代规律,利用最小和算法的第一最小值和第二最小值设置变量节点信息的修正阈值,改进自纠正最小和算法。采用次序统计量理论获取与两个最小值对应的归一化因子,阻止不可靠变量节点信息在迭代译码过程中的传递扩散。仿真结果表明:在误比特率为10^(-5)时,该算法可获得约0.2 dB的译码性能增益,平均迭代次数最多可降低18.2%,证明所提算法可有效提高译码性能和迭代收敛性能。

关键词： LDPC码自纠正最小和算法修正阈值次序统计量置信传播算法

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一步法制备超疏水表面及其防覆冰性能研究

表面技术 2024年第16期53卷 190-197页

作者：刘宏伟邹秦锐杨益宋岳干徐远冲李国强西南科技大学信息工程学院四川绵阳621010 西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010

目的提高铜网表面的防除冰性能。方法以铜网为基底材料,用纳米胶带将铜网和聚四氟乙烯(PTFE)固定在一起,采用飞秒激光直写技术将PTFE纳米颗粒部分嵌入铜网,采用一步法制备了PTFE附着铜网的超疏水表面,并通过扫描电子显微镜和光学显微镜... 详细信息

目的提高铜网表面的防除冰性能。方法以铜网为基底材料,用纳米胶带将铜网和聚四氟乙烯(PTFE)固定在一起,采用飞秒激光直写技术将PTFE纳米颗粒部分嵌入铜网,采用一步法制备了PTFE附着铜网的超疏水表面,并通过扫描电子显微镜和光学显微镜对其微结构进行形貌分析。结果在PTFE低表面能和粗糙度共同作用下,所制备的表面表现出优异的超疏水性能,水的接触角为152°,滚动角为4°。在此基础上探究了其微观结构对表面润湿性和防覆冰性能的影响。结果表明,PTFE附着铜网的超疏水表面能有效延长冷凝液滴结冰时间,与未垫PTFE的铜网相比,结冰时间延长1.2倍。在冷却过程中,液滴从Cassie状态向Wenzel状态转变,PTFE附着铜网的超疏水表面能维持将长时间的Cassie状态。并且结冰后依然能保持较低的黏附力,最小冰黏附力为2.55 kPa,相比普通的超疏水表面缩小了近2.5%。同时能够实现冷凝液滴的高效快速自去除,还显示出优异的自清洁性能。结论PTFE附着铜网的超疏水表面可有效延长结冰时间,降低冰黏附力,具有优异的冷凝自去除和自清洁性能,且在5.01V的电压下,铜网表面能够有效防止冰的形成。

关键词：铜网超疏水防除冰低黏附自清洁电热除冰

融入注意力机制的多模特征机械臂抓取位姿检测

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控制与决策 2024年第3期39卷 777-785页

作者：楚红雨冷齐齐张晓强常志远邵延华西南科技大学信息工程学院四川绵阳621010

针对机械臂抓取检测任务中对未知物体抓取位姿检测精度低、耗时长等问题,提出一种融入注意力机制多模特征抓取位姿检测网络.首先,设计多模态特征融合模块,在融合多模态特征同时对其赋权加强;然后,针对较浅层残差网络提取重点特征能力较... 详细信息

针对机械臂抓取检测任务中对未知物体抓取位姿检测精度低、耗时长等问题,提出一种融入注意力机制多模特征抓取位姿检测网络.首先,设计多模态特征融合模块,在融合多模态特征同时对其赋权加强;然后,针对较浅层残差网络提取重点特征能力较弱的问题,引入卷积注意力模块,进一步提升网络特征提取能力;最后,通过全连接层对提取特征直接进行回归拟合,得到最优抓取检测位姿.实验结果表明,在Cornell公开抓取数据集上,所提出算法的图像拆分检测精度为98.9%,对象拆分检测精度为98.7%,检测速度为51 FPS,对10类物体的100次真实抓取实验中,成功率为95%.

关键词：目标抓取位姿检测机械臂注意力机制多模态特征深度学习

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基于空间光调制器的远场超分辨光场构建

光学学报 2024年第10期44卷 347-354页

作者：李新羽黄字文赵昶栋邹依洋李占锋尚丽平邓琥武志翔西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010 西南科技大学信息工程学院四川绵阳621010 西南科技大学极端条件物质特性联合实验室四川绵阳621010

针对传统聚焦器件受到衍射极限的限制问题,提出了一种基于空间光调制器的远场超分辨聚焦光场构建方法,采用光学超振荡原理,结合二进制粒子群算法和角谱衍射理论,针对波长λ=632.8 nm的圆偏振光,通过在空间光调制器液晶屏上加载超振荡相... 详细信息

针对传统聚焦器件受到衍射极限的限制问题,提出了一种基于空间光调制器的远场超分辨聚焦光场构建方法,采用光学超振荡原理,结合二进制粒子群算法和角谱衍射理论,针对波长λ=632.8 nm的圆偏振光,通过在空间光调制器液晶屏上加载超振荡相位掩模的方式,得到了焦距f=300000λ(18984μm)、半径R=4000λ(2531.2μm)的远场超分辨聚焦器件,并利用物镜结合互补金属氧化物半导体(CMOS)相机的测量方案对其进行特征参数表征。实验结果表明:该器件通过对入射光场的相位调控,生成了纵向半峰全宽为6.029 mm的针状聚焦光场;聚焦焦斑目标焦距位置处的横向半峰全宽为22.384μm,小于衍射极限23.732μm,实现了远场超分辨聚焦。该器件具有结构尺寸小、无需复杂加工等特点,在光学显微、光学遥感等领域中具有应用潜力。

关键词：物理光学空间光调制器光学超振荡远场超分辨聚焦角谱衍射光场测量

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无机荧光温敏材料的研究进展及性能提升策略

中国稀土学报 2024年第3期42卷 434-450页

作者：贾雅梅崔祥水汪晓勇周超洋彭红兵江苏科技大学冶金与材料工程学院江苏张家港215600

随着纳米材料与生物科技的快速发展,微电子电路、微流体设备、纳米生物医学等领域的发展突飞猛进,迫切需要高灵敏度的荧光温敏材料。得益于稀土/过渡金属离子独特的电子能级结构,稀土/过渡金属离子掺杂的无机材料可实现覆盖紫外、可见... 详细信息

随着纳米材料与生物科技的快速发展,微电子电路、微流体设备、纳米生物医学等领域的发展突飞猛进,迫切需要高灵敏度的荧光温敏材料。得益于稀土/过渡金属离子独特的电子能级结构,稀土/过渡金属离子掺杂的无机材料可实现覆盖紫外、可见及近红外光谱范围的上转换或下转移发光,具有荧光发射谱带可调、荧光寿命长、耐光漂白及热稳定性高等优点成为一类重要的荧光温敏材料,近年来取得了一系列重要的研究进展。本文首先介绍了荧光测温技术的分类、主要测温性能参数以及稀土/过渡金属离子掺杂无机荧光温敏材料的研究进展,然后阐述了稀土/过渡金属离子掺杂无机荧光温敏材料在提升测温灵敏度、拓展测温区间及提高测温精确度三方面的发展策略,最后总结并展望了稀土/过渡金属离子掺杂无机荧光温敏材料的发展趋势。

关键词：稀土/过渡金属离子无机晶体材料荧光温敏测温性能

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四川盆地40年耕地土壤化学计量变化特征

应用与环境生物学报 2024年第2期30卷 205-211页

作者：廖达航白银萍李富程黄晶张荣萍黄鑫刘源丁已航杨刚西南科技大学生命科学与工程学院绵阳621000 西南科技大学环境与资源学院绵阳621000

为揭示不同时间和空间维度上四川盆地耕地土壤化学计量的分布与变化特征,以四川东部盆地为研究区,运用地统计分析的方法分析不同时间点(1980年第二次土壤普查和2021年土壤调查)土壤总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)元素含量及其化学... 详细信息

为揭示不同时间和空间维度上四川盆地耕地土壤化学计量的分布与变化特征,以四川东部盆地为研究区,运用地统计分析的方法分析不同时间点(1980年第二次土壤普查和2021年土壤调查)土壤总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)元素含量及其化学计量比.(1)半方差分析结果表明,四川盆地耕地土壤化学计量属于中等程度空间自相关,受随机因素(人为因素)和区域结构性因素的共同影响;(2)相较于第二次土壤普查的结果,2021年四川盆地耕层土壤TOC的含量提高了72%,TN提高了45%,TP提高了40%;(3)四川盆地碳氮磷化学计量比时空变化结果显示,土壤C/N、C/P和N/P空间分布较为相似,呈现中部平原低、四周高的分布.综上所述,2021年四川盆地耕地相较于1980年第二次土壤普查,整体上土壤碳、氮、磷的含量提高了,但其化学计量比存在空间分布差异.(图2表3参36)

关键词：四川盆地耕地碳氮磷化学计量

基于尺度平滑与离群边缘移除的双目近红外相机标定方法

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激光与光电子学进展 2024年

作者：陶禹川刘鸿策马睿刘槟源王学渊西南科技大学信息工程学院

目前，适用于近红外相机的标定设备的制作工艺较为复杂、昂贵，增加了光学外科导航系统的开发成本，同时，由于缺少可靠的特征点中心提取方法，导航系统的定位精度难以保证。基于此，参考了圆形标记点阵列靶标的硬件结构，使用灯珠设计... 详细信息

目前，适用于近红外相机的标定设备的制作工艺较为复杂、昂贵，增加了光学外科导航系统的开发成本，同时，由于缺少可靠的特征点中心提取方法，导航系统的定位精度难以保证。基于此，参考了圆形标记点阵列靶标的硬件结构，使用灯珠设计了一种适用于近红外相机的标定设备，提出了一种具有唯一结果的排序方法，改进了椭圆拟合的方法。在提取特征点时，首先使用大津阈值法进行预处理，根据特征点的平均半径使用高斯核来减弱灯珠的散射光晕，然后基于Zernike矩检测特征点的亚像素边缘，并移除部分异常边缘，接着进行二次拟合，得到更为精确的特征点中心坐标，最后使用张氏标定法完成双目近红外相机的标定。实验结果表明，离群边缘移除后，重投影误差降低了约3%，双目重建的样本标准差下降了约3.3%。

关键词：光学外科导航系统近红外相机标定设备排序方法亚像素边缘检测离群边缘移除

基于上下文感知与稀疏特征融合的遥感图像检测方法

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激光与光电子学进展 2024年

作者：冯泉罗亮张小乾西南科技大学信息工程学院

针对遥感图像目标检测过程中，目标背景区域复杂、小目标特征信息过少等因素造成漏检和检测精度不高的问题，提出一种基于上下文感知与稀疏特征融合的遥感图像检测方法。首先，设计了一种上下文感知单元，在特征提取过程中挖掘空间方向... 详细信息

针对遥感图像目标检测过程中，目标背景区域复杂、小目标特征信息过少等因素造成漏检和检测精度不高的问题，提出一种基于上下文感知与稀疏特征融合的遥感图像检测方法。首先，设计了一种上下文感知单元，在特征提取过程中挖掘空间方向的上下文特征信息，增强对小目标特征的捕获能力。其次，提出了一种稀疏特征融合策略，通过学习稀疏表示，引导网络中的浅层特征与深层特征进行更有效的特征融合。最后，在网络颈部引入SlimNeck设计范式减轻网络模型复杂度。实验结果表明，在NWPUVHR-10和DIOR遥感数据集上，本文所提方法的计算量和参数量分别比YOLOv8s降低3.1%和6.3%，检测精度分别提升1.6%和2.6%。与当前主流的六种检测方法相比，本文的方法表现更优。

关键词：遥感图像目标检测上下文感知特征融合

高功率微波加热三维温度模型仿真与验证（英文）

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强激光与粒子束 2024年第1期 88-97页

作者：吴昊李少甫王威蒋成唐颖颖西南科技大学信息工程学院

微波加热不均匀性一直以来都是从事微波加热控制方向研究人员心目中的热点问题。根据微波加热装置的物理结构建立了炉内各层表面的温度静态差分模型结合实验以求得微波加热的实际功率。再基于传热学的有限差分法建立三维空间中的温度分... 详细信息

微波加热不均匀性一直以来都是从事微波加热控制方向研究人员心目中的热点问题。根据微波加热装置的物理结构建立了炉内各层表面的温度静态差分模型结合实验以求得微波加热的实际功率。再基于传热学的有限差分法建立三维空间中的温度分布模型，利用MATLAB以及COMSOL仿真对比验证了模型的有效性。假定微波均匀加热求得被加热介质的平衡温度与不均匀加热时的温度进行比对以找出微波加热过程中介质的部分温升平衡点，最后互相比对找出最优点为控制对象进行专家PID(proportion-integral-derivative)微波加热。实验结果表明，该方法能较为精确地测量出被加热介质任何时刻的平衡温度，使得微波加热在工业生产上有着更加广泛的应用。

关键词：微波加热静态差分有限差分 COMSOL仿真温升平衡点