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一种基于语义引导和对比学习的战场图像去烟算法

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兵工学报 2024年第2期45卷 671-683页

作者：熊佳梅王永振燕雪峰魏明强南京航空航天大学计算机科学与技术学院江苏南京211106 软件新技术与产业化协同创新中心江苏南京210093

烟雾作为现代战争中最常见的作战产物,不可避免地会降低作战场景的可视性,进而影响下游军事智能系统的性能,因此对含烟图像进行复原处理非常重要,现有算法通常忽略图像中高阶的语义信息和降质图像本身都可以为提高网络去烟能力提供有价... 详细信息

烟雾作为现代战争中最常见的作战产物,不可避免地会降低作战场景的可视性,进而影响下游军事智能系统的性能,因此对含烟图像进行复原处理非常重要,现有算法通常忽略图像中高阶的语义信息和降质图像本身都可以为提高网络去烟能力提供有价值的监督信息。为此,提出一种基于语义引导和对比学习的生成对抗网络来去除战场图像中的烟雾。通过在低阶视觉任务中融入高阶语义特征,将语义信息作为引导帮助网络更好地恢复图像的结构和色彩信息;利用对比学习范式将清晰和含烟图像构建为正、负样本,并采用对比约束使去烟后的图像与清晰图像接近,并远离含烟图像。此外,为模拟真实的战场含烟场景,首次构建一套含烟战场数据集,推进了相关研究的发展。实验结果表明,与现有图像去烟算法相比,所提方法在定量和定性指标上均达到了先进水平。

关键词：军事智能图像去烟生成对抗网络语义引导对比学习注意力机制

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面向真实战场环境的Transformer-CNN多特征聚合图像去雾算法

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兵工学报 2024年第4期45卷 1070-1081页

作者：王永振童鸣燕雪峰魏明强南京航空航天大学计算机科学与技术学院江苏南京210016 软件新技术与产业化协同创新中心江苏南京210093

军事智能系统的发展对现代战争的作战方式和制胜机理产生重大影响,然而这些系统容易受到雾霾等天气的影响导致获取的图像出现模糊、退化等问题,给后续识别、追踪等作战任务带来挑战,因此对战场含雾图像进行复原非常重要。鉴于获取同一... 详细信息

军事智能系统的发展对现代战争的作战方式和制胜机理产生重大影响,然而这些系统容易受到雾霾等天气的影响导致获取的图像出现模糊、退化等问题,给后续识别、追踪等作战任务带来挑战,因此对战场含雾图像进行复原非常重要。鉴于获取同一场景下的含雾、清晰图像对难度极大,现有网络大都采用合成数据进行训练;但真实雾图和合成雾图之间的间隙,会导致在合成数据下训练的模型在真实场景中泛化性差。为此,提出一种面向真实战场环境的自注意力模型-卷积神经网络(Transformer-Convolutional Neural Network,Transformer-CNN)多特征聚合图像去雾算法。采用半监督框架,利用合成和真实战场含雾图像训练网络,使模型能够更好地应对真实含雾场景。采用双分支特征聚合架构,将CNN分支提取的局部特征和Transformer分支学习的全局特征进行聚合,以进一步提高模型去雾能力。为模拟真实战场含雾场景,构建了一套含雾战场图像数据集。实验结果表明,与8种最先进的图像去雾算法相比,所提算法在合成数据和真实图像上均表现良好。

关键词：军事智能图像去雾半监督网络 Transformer-CNN 特征聚合

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双芽蔗段横向种植机沟深监控系统设计与试验

农业机械学报 2024年

作者：李尚平李鑫志文春明李凯华李洋叶滢敏广西民族大学电子信息学院蔗糖产业省部共建协同创新中心广西高校智慧无人系统与智能装备重点实验室

针对前期研发的甘蔗双芽蔗段横向种植机在丘陵地区开沟过程中沟深不稳定、不宜操作的问题，结合横向种植机工作特点，设计了一种甘蔗横向种植机沟深监控系统，由激光测距传感器、压力传感器及单片机控制系统组成，研究了后犁沟深与油缸... 详细信息

针对前期研发的甘蔗双芽蔗段横向种植机在丘陵地区开沟过程中沟深不稳定、不宜操作的问题，结合横向种植机工作特点，设计了一种甘蔗横向种植机沟深监控系统，由激光测距传感器、压力传感器及单片机控制系统组成，研究了后犁沟深与油缸负载压力的关系，通过实时监测拖拉机提升液压油缸负载压力、沟深变化，并与设定的沟深阈值比较，通过控制系统实现对沟深的自动控制。首先，通过理论分析、 Simulink 仿真建模，对上拉杆与下拉杆的位移关系进行了运动仿真分析。研究了开沟过程中甘蔗横向种植机的三点悬挂负载方式，建立了拖拉机液压提升油缸位移与后犁沟深关系的理论模型。其次，设计了基于单片机液压控制系统，搭建了双芽蔗段横向种植机沟深监控系统试验平台。最后，在试验平台上进行了性能验证试验及多因素正交试验，对沟深稳定性系数的主要影响因素及影响沟深控制的规律进行了探讨；试验数据表明系统的调节响应速度小于1s，不同开沟深度的沟深稳定性系数均大于80%，在设定的范围内，试验结果与设定值基本吻合，验证了沟深控制程序可靠性。通过多因素正交试验可知交互因素中液压调速阀开度、设定沟深值均会对沟深稳定性系数产生显著影响，根据试验结果当调速阀开度为0.56，土壤含水率为27.4%，设定沟深29.6cm时，沟深稳定性系数最高为95.81%。

关键词：甘蔗横向种植机沟深自动控制系统液压阈值控制

基于纹理图像和用户动作信息的纹理触觉再现方法研究

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仪器仪表学报 2024年第4期45卷 145-154页

作者：陈大鹏陈庚刘佳方映平张运杰南京信息工程大学自动化学院南京210044 江苏省智能气象探测机器人工程研究中心南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

近年来,对虚拟表面纹理进行工具介导的振动触觉再现已经成为触觉领域的一个研究热点。针对已有的纹理触觉渲染方法还存在适用范围窄、泛化能力弱、交互真实感低等问题,以改进后的MelGAN为基本网络,构建了一种新的纹理触觉渲染模型。该... 详细信息

近年来,对虚拟表面纹理进行工具介导的振动触觉再现已经成为触觉领域的一个研究热点。针对已有的纹理触觉渲染方法还存在适用范围窄、泛化能力弱、交互真实感低等问题,以改进后的MelGAN为基本网络,构建了一种新的纹理触觉渲染模型。该模型以纹理图像和用户的实时动作信息为输入,在能够高保真地生成振动触觉信号的同时,对常见纹理图像拥有更好的泛化能力。此外,设计了一款具有动作信息实时采集和振动触觉表达功能的笔式装置。在采集了数据库之外的真实纹理表面的振动触觉信号后,比较了提出的模型与已有方法在信号生成方面的性能差异。结果表明,模型实现了最低的均方根误差(0.173),验证了其对未建模纹理进行触觉渲染的能力。最后,使用笔式装置进行了两项用户实验。平均6.01的主观相似度评分说明,即使是数据库之外的新纹理,模型也能为用户提供较高的纹理交互真实感。

关键词：纹理触觉渲染深度学习动作信息笔式交互振动触觉反馈

长江中下游地区糯玉米花期耐热性鉴定及评价指标筛选

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作物学报 2024年第1期50卷 172-186页

作者：宋旭东朱广龙张舒钰章慧敏周广飞张振良冒宇翔陆虎华陈国清石明亮薛林周桂生郝德荣江苏沿江地区农业科学研究所江苏南通226541 江苏省现代作物生产协同创新中心江苏南京210095 扬州大学教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

全球气候变暖趋势日趋明显,高温热害已成为限制糯玉米丰产稳产的主要非生物胁迫之一。鉴定糯玉米的耐热性,筛选耐高温评价指标,可为耐热糯玉米品种的选育提供理论支撑。本研究以长江中下游地区主推品种为试验材料,设置2种增温方式(覆膜... 详细信息

全球气候变暖趋势日趋明显,高温热害已成为限制糯玉米丰产稳产的主要非生物胁迫之一。鉴定糯玉米的耐热性,筛选耐高温评价指标,可为耐热糯玉米品种的选育提供理论支撑。本研究以长江中下游地区主推品种为试验材料,设置2种增温方式(覆膜增温处理和延迟播种处理)以及自然对照处理(CK),测定了13个与耐热相关的指标,采用主成分分析、隶属函数法、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对糯玉米花期耐热性进行综合评价。结果显示,与对照相比,除叶绿素a和光系统II最大光化学效率外,各指标在高温处理下的降低幅度均达到显著或极显著水平。利用主成分分析将13个单项指标转换为3个相互独立的综合指标,其贡献率分别为64.46%、15.06%和7.76%,代表了糯玉米耐热性87.28%的原始数据信息量;通过隶属函数计算综合耐热评价值(D值),将10个参试糯玉米品种划分为3类,分别为3个耐热型、4个中等耐热型和3个热敏感型。筛选出的耐热型品种为苏玉糯2号、中糯2号和苏玉糯901,生产中应用这些品种可能在一定程度上减轻高温热害对糯玉米生长发育造成的不利影响。最后,利用逐步回归分析建立了糯玉米耐热性评价方程预测供试材料的耐热性,预测值(PV)与D值基本一致,确定了产量、F_v/F_m、叶面积指数和花粉活力作为糯玉米花期耐热性评价指标。本研究筛选出的耐热品种和鉴定指标可为今后耐热糯玉米品种的选育提供理论依据。

关键词：糯玉米花期耐热性综合评价鉴定指标

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UPLC指纹图谱结合一测多评法的芦蒿废弃茎叶酚酸类成分质量控制方法研究

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中国中药杂志 2024年第13期49卷 3566-3573页

作者：张国鑫刘佳琪恽辰珂郭盛朱永强张森南京中医药大学江苏省中药资源产业化过程协同创新中心江苏南京210023 宿迁学院生物工程系江苏宿迁223800

该研究建立了芦蒿废弃茎叶的UPLC指纹图谱及5个酚酸类成分的一测多评法(quantitative analysis of multi-components by single marker,QAMS)。采用Waters Acquity UPLC BEH C_(18)色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7μm),流动相为0.1%磷酸水-乙腈,梯度洗脱,流速0.3 mL·min^(-1),检测波长330 nm,柱温30℃,进样量2μL。对指纹图谱的数据进行相似度评价及聚类分析,确定13批次芦蒿废弃茎叶中的15个共有成分。以绿原酸为内参物,分别计算阿魏酸、异绿原酸A、异绿原酸B、异绿原酸C的相对校正因子,实现了芦蒿废弃茎叶中5个成分含量测定的一测多评法的建立。同时采用外标法测定此5个成分的含量,结果显示一测多评法与外标法测定结果无显著性差异。结果表明,不同品种和不同产地的芦蒿废弃茎叶中的酚酸类成分含量存在明显差异,且木质化后的芦蒿废弃物中的酚酸类含量较未木质化显著提升。综上所述,该研究建立的芦蒿废弃茎叶一测多评法能够快速准确、简便经济地用于芦蒿废弃茎叶中5个酚酸成分的含量测定,为芦蒿废弃茎叶的资源化开发利用奠定了基础。

关键词：芦蒿废弃茎叶酚酸一测多评法(QAMS) 外标法(ESM) 资源开发

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数字化转型对企业创新的作用机制研究:基于技术创新与管理创新的视角

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中国软科学 2024年第1期 24-35页

作者：俞立平张矿伟吴功兴浙江工商大学统计与数学学院浙江杭州310018 浙江工商大学统计数据工程技术与应用协同创新中心浙江杭州310018

数字化转型是国家发展战略,近年来发展较快,但其对创新的作用机制与绩效问题一直是个黑箱。建立一种新的理论分析框架,在数字化转型测度基础上,从其管理创新和技术创新效应维度对其进行综合评估,以客观评估中国数字化转型。以中国高技... 详细信息

数字化转型是国家发展战略,近年来发展较快,但其对创新的作用机制与绩效问题一直是个黑箱。建立一种新的理论分析框架,在数字化转型测度基础上,从其管理创新和技术创新效应维度对其进行综合评估,以客观评估中国数字化转型。以中国高技术产业为例,基于省际面板数据进行全方位分析。研究结果表明:数字化转型的作用机制主要是管理创新与技术创新;数字化转型发展水平的判断标准在于其贡献变化和投入上;中国数字化转型发展较快并且地区差距在不断缩小;数字化转型具有技术创新效应但无管理创新效应,目前尚在起步期;数字化转型的技术创新效应在其发展初期可能会出现;客观评价中国工业数字化转型的发展阶段非常重要。

关键词：数字化转型高技术产业新索洛悖论管理创新技术创新

蚕丝基柔性可穿戴传感器在人体健康监测中的研究进展

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材料导报 2024年第12期38卷 244-254页

作者：杜姗魏云航谭宇浩周金利杨红英周伟涛中原工学院纺织学院郑州451191 中原工学院纺织服装产业河南省协同创新中心郑州450007 中原工学院纺织服装产业研究院郑州451191 郑州市智能织物与柔性电子技术重点实验室郑州451191

传感器是智能可穿戴器件的关键组成部分之一,通过信号转换机制能够全天候、实时连续采集人体生命体征和生理信息,被广泛应用于实时健康监测、医疗诊断及科学化运动训练领域。蚕丝材料具有易再生成型、富含功能化基团、结构可控及生物相... 详细信息

传感器是智能可穿戴器件的关键组成部分之一,通过信号转换机制能够全天候、实时连续采集人体生命体征和生理信息,被广泛应用于实时健康监测、医疗诊断及科学化运动训练领域。蚕丝材料具有易再生成型、富含功能化基团、结构可控及生物相容等特点,被广泛研究并应用在柔性可穿戴传感器中。本文结合蚕丝的组成、结构与性能特点,聚焦蚕丝基可穿戴传感器的构筑及在健康监测领域的应用,围绕其构筑方法及应用领域,系统地阐述了蚕丝基柔性可穿戴传感器的研究进展,并对蚕丝基可穿戴传感器面临的挑战和未来的发展趋势进行了探讨。

关键词：蚕丝基先进材料丝素蛋白柔性可穿戴传感器健康监测生理信息

基于遗传算法优化Canny算子的织绣文物纹样抽取方法研究

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丝绸 2024年第6期61卷 1-12页

作者：张宇张健齐林北京信息科技大学经济管理学院北京100192 北京信息科技大学北京市文物局重点科研基地北京100192 北京世界城市循环经济体系(产业)协同创新中心北京100192 绿色发展大数据决策北京市重点实验室北京100192

织绣文物中的纹样彰显中国传统文化造型艺术的形式美感,是文创设计的重要素材源泉。针对传统Canny算子进行纹样边缘检测需人为确定阈值的问题,本文提出基于遗传算法自适应优化Canny算子阈值的方法,将边缘点、非边缘点类间梯度幅值方差... 详细信息

织绣文物中的纹样彰显中国传统文化造型艺术的形式美感,是文创设计的重要素材源泉。针对传统Canny算子进行纹样边缘检测需人为确定阈值的问题,本文提出基于遗传算法自适应优化Canny算子阈值的方法,将边缘点、非边缘点类间梯度幅值方差设置为适应度函数,通过格雷码对阈值染色体编解码、锦标赛选择算法优选交叉变异后的阈值,求解最优适应度对应的高低阈值,用于纹样边缘检测;此外,运用形态学操作得到纹样的完整、精确轮廓;最后,添加Alpha通道抽取纹样前景。实验表明,上述方法在织绣纹样抽取精度和像素准确度(PA)上,优于传统Canny算子、混合蛙跳自适应Canny算子、Otsu法优化Canny算子等已有方法,可有效检测织绣文物图像中纹样真实边缘并完成纹样抽取。

关键词：织绣文物遗传算法 Canny算子边缘检测纹样抽取最优阈值

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