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基于子孔径特征数据集的光学表面疵病拼接方法

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中国激光 2024年第13期51卷 95-104页

作者：王颖茹王红军朱学亮刘丙才岳鑫田爱玲西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室陕西西安710021

针对大口径光学元件表面疵病检测中子孔径图像数量较多、在全孔径拼接过程中存储及处理数据量大的问题,提出了一种基于子孔径特征数据集的光学表面疵病拼接方法。该方法由子孔径图像及其重叠区域图像中提取疵病特征数据构建子孔径特征... 详细信息

针对大口径光学元件表面疵病检测中子孔径图像数量较多、在全孔径拼接过程中存储及处理数据量大的问题,提出了一种基于子孔径特征数据集的光学表面疵病拼接方法。该方法由子孔径图像及其重叠区域图像中提取疵病特征数据构建子孔径特征数据集,并通过特征数据集实现子孔径相对位置关系确定及全孔径疵病拼接。通过实验验证,本文方法可以有效实现全孔径疵病目标拼接,并且与基于模板匹配法的全孔径图像拼接方法相比,两种方法获得的全孔径疵病图像的疵病检测结果基本一致,而本文方法在拼接过程中处理的子孔径特征数据集的数据量为3.26 MB,获得的全孔径疵病数据转换出的全孔径疵病图像的数据量为20.9 kB,有效降低了全孔径拼接过程中的处理及存储数据量。

关键词：疵病检测特征提取子孔径拼接稀疏矩阵

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同步相移横向剪切干涉中偏振器件的误差建模

中国光学（中英文） 2024年第3期17卷 640-647页

作者：张郁文刘丙才王红军田爱玲任柯鑫王凯西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室陕西西安710021

为了对同步相移横向剪切干涉系统中偏振器件的选型、装调以及误差补偿提供可靠的理论依据,本文根据琼斯矩阵原理,构建了系统中1/4波片和偏振片阵列误差对测量结果影响程度的误差模型,对四分之一波片的相位延迟误差、快轴方位角误差以及... 详细信息

为了对同步相移横向剪切干涉系统中偏振器件的选型、装调以及误差补偿提供可靠的理论依据,本文根据琼斯矩阵原理,构建了系统中1/4波片和偏振片阵列误差对测量结果影响程度的误差模型,对四分之一波片的相位延迟误差、快轴方位角误差以及偏振片阵列透光轴方位角误差对测量结果的影响进行了定量分析。仿真结果表明:1/4波片的相位延迟误差在±1°以内时,波面测量误差为0.00002λ(PV)和0.000062λ(RMS);1/4波片的调整精度在±2°以内时,波面测量误差为0.0001λ(PV)和0.00006λ(RMS);偏振片阵列方位角误差在±1°以内时,测量误差为0.003λ(PV)和0.001λ(RMS)。根据仿真结果对测量系统中偏振元器件进行选型,同时选择两种不同精度的偏振元器件进行对比实验。实验结果的残差值与仿真结果的残差值的PV以及RMS值偏差均小于λ/20,可以在一定程度上验证模型的有效性。本文提出的数学模型可以为同步相移横向剪切干涉系统中偏振器件的选型提供可靠的理论依据。

关键词：横向剪切干涉同步相移偏振器件误差建模琼斯矩阵

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复杂战场环境下改进YOLOv5军事目标识别算法研究

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兵工学报 2024年第3期45卷 934-947页

作者：宋晓茹刘康高嵩陈超波阎坤西安工业大学电子信息工程学院陕西西安710021 机电动态控制重点实验室陕西西安710065

复杂战场环境下军事目标识别技术是提升战场情报获取能力的基础和关键。针对当前军事目标识别技术在复杂战场环境下漏检误检率高、实时性差等问题,提出一种基于改进YOLOv5模型的PB-YOLO军事目标识别算法。将改进的目标识别算法对于陆战... 详细信息

复杂战场环境下军事目标识别技术是提升战场情报获取能力的基础和关键。针对当前军事目标识别技术在复杂战场环境下漏检误检率高、实时性差等问题,提出一种基于改进YOLOv5模型的PB-YOLO军事目标识别算法。将改进的目标识别算法对于陆战场军事单元的识别锚框进行重新聚类,以提升模型对于目标大小适应度,加速模型收敛;采用通道-空间并行注意力机制,增加模型对复杂战场环境下目标特征信息与位置信息关注度;在特征融合网络部分使用BiFPN以提升模型对于特征的融合能力与速度;采用Alpha_IoU损失函数加速模型收敛,解决当真实框与预测框重合时IoU计算退化问题。实验结果表明,在自建军事目标数据集下,改进算法与主流目标识别算法相比,在保证模型空间复杂度的同时,mAP值达到了90.17%。消融实验对比结果表明,改进后网络较原模型精度提升11.57%,具有较好的识别性能,能够为战场情报获取提供有效的技术支撑。

关键词：军事目标识别通道-空间并行注意力机制特征融合损失函数

碳纤维/橡胶和炭黑/橡胶复合材料力学性能及裂纹扩展损伤有限元模拟

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高分子材料科学与工程 2024年第7期40卷 94-102页

作者：张心怡贾均红高飒飒李洪春李东升杨晓东陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021 西安航天动力研究所陕西特种密封技术工程研究中心陕西西安710100

为了研究碳纤维/橡胶复合材料和炭黑/橡胶复合材料的力学性能及裂纹扩展机制,首先分析了不同体积分数填充物对复合材料力学性能的影响,然后基于扩展有限元法研究了碳纤维/橡胶复合材料和炭黑/橡胶复合材料裂纹扩展损伤演化,探究了单轴... 详细信息

为了研究碳纤维/橡胶复合材料和炭黑/橡胶复合材料的力学性能及裂纹扩展机制,首先分析了不同体积分数填充物对复合材料力学性能的影响,然后基于扩展有限元法研究了碳纤维/橡胶复合材料和炭黑/橡胶复合材料裂纹扩展损伤演化,探究了单轴载荷下增强体体积分数对橡胶材料裂纹扩展过程中撕裂能和J积分的影响,分析了碳纤维和炭黑增强橡胶基复合材料裂纹扩展损伤规律。结果表明,橡胶复合材料随着增强体体积分数的增大,其有效弹性模量也增大,在大变形条件下材料的力学性能随着增强体体积分数的增加有显著改善。增强体在橡胶复合材料的裂纹扩展过程中可以有效抑制裂纹的扩展过程,但增强体的体积分数并不是越大越好,随着体积分数变大,材料的抗断裂性能有减弱的可能,炭黑和碳纤维增强体的体积含量分别为15%和10%时,在裂纹扩展的过程中所消耗的能量较小。

关键词：橡胶复合材料随机序列吸附算法裂纹扩展代表性体积单元有限元分析

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避免近期偏好的自学习掩码分区增量学习

软件学报 2024年第7期35卷 3428-3453页

作者：姚红革邬子逸马姣姣石俊程嗣怡陈游喻钧姜虹西安工业大学计算机科学与工程学院陕西西安710021 空军工程大学航空工程学院陕西西安710051

遗忘是人工神经网络在增量学习中的最大问题,被称为“灾难性遗忘”.而人类可以持续地获取新知识,并能保存大部分经常用到的旧知识.人类的这种能持续“增量学习”而很少遗忘是与人脑具有分区学习结构和记忆回放能力相关的.为模拟人脑的... 详细信息

遗忘是人工神经网络在增量学习中的最大问题,被称为“灾难性遗忘”.而人类可以持续地获取新知识,并能保存大部分经常用到的旧知识.人类的这种能持续“增量学习”而很少遗忘是与人脑具有分区学习结构和记忆回放能力相关的.为模拟人脑的这种结构和能力,提出一种“避免近期偏好的自学习掩码分区增量学习方法”简称ASPIL.它包含“区域隔离”和“区域集成”两阶段,二者交替迭代实现持续的增量学习.首先,提出“BN稀疏区域隔离”方法,将新的学习过程与现有知识隔离,避免干扰现有知识;对于“区域集成”,提出自学习掩码(SLM)和双分支融合(GBF)方法.其中SLM准确提取新知识,并提高网络对新知识的适应性,而GBF将新旧知识融合,以达到建立统一的、高精度的认知的目的;训练时,为确保进一步兼顾旧知识,避免对新知识的偏好,提出间隔损失正则项来避免“近期偏好”问题.为评估以上所提出方法的效用,在增量学习标准数据集CIFAR-100和miniImageNet上系统地进行消融实验,并与最新的一系列知名方法进行比较.实验结果表明,所提方法提高了人工神经网络的记忆能力,与最新知名方法相比识别率平均提升5.27%以上.

关键词：增量学习灾难性遗忘持续学习自学习掩码近期偏好区域隔离

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不同初始状态下黄土的平面应变卸载力学特性

岩土工程学报 2024年第1期46卷 162-173页

作者：张玉赵阳刘科继叶晟刘瑾丁潇张猛屈永龙西安工业大学建筑工程学院陕西西安710021 西安工业大学西安市军民两用土木工程测试技术与毁损分析重点实验室陕西西安710021

针对于黄土工程中的平面应变卸载问题,利用平面应变改造后的真三轴仪,开展了不同初始状态(原状、重塑和饱和)黄土在不同固结围压和含水率条件下的平面应变卸载试验,揭示了不同初始状态黄土的应力-应变演化关系、中主应力特性和强度特性... 详细信息

针对于黄土工程中的平面应变卸载问题,利用平面应变改造后的真三轴仪,开展了不同初始状态(原状、重塑和饱和)黄土在不同固结围压和含水率条件下的平面应变卸载试验,揭示了不同初始状态黄土的应力-应变演化关系、中主应力特性和强度特性。研究结果表明,不同初始状态黄土的应力-应变曲线在低含水率和低围压条件下呈现理想塑性,随着固结围压和含水率增大,从弱硬化型向强硬化型转变;黄土的不同初始状态对应力-应变关系演化特性影响较大,原状黄土曲线最高,重塑黄土次之,饱和黄土最低;固结围压越大、含水率越低,初始切线斜率越大,应力应变曲线越高,土的强度发挥越快。原状和饱和黄土的中主应力和中主应力参数均先减小后增大,衰减幅度大,增长幅度小,中主应力参数的增长幅度要大于中主应力;重塑黄土的中主应力和中主应力参数则先减小后基本保持稳定。平面应变卸载条件下不同初始状态黄土的黏聚力和内摩擦角均随含水率增大近似呈现线性减小;不同初始状态对土黏聚力的影响要明显大于内摩擦角。原状黄土在低围压和低含水率条件下沿着剪切带形成明显的侧向滑移破坏,其余条件下均发生测胀破坏。

关键词：原状黄土重塑黄土饱和黄土平面应变试验侧向卸载

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秦岭山前眉县低温地热水及伴生氦气成因机制

煤田地质与勘探 2024年第1期52卷 168-176页

作者：韩元红吕俊张育平罗娜宁李兵申小龙自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021 陕西中煤新能源公司陕西西安710054 陕西煤田地质勘查研究院有限公司陕西西安710021

秦岭山前眉县地热水资源丰富,伴生气中氦气丰度较高,专门针对该区地热流体特征及成因的研究尚未开展。通过对地热流体的化学组分、同位素地球化学分析,结合区域构造断裂分析地热流体特征及成因机制。研究发现:地热水矿化度为638.96~1026... 详细信息

秦岭山前眉县地热水资源丰富,伴生气中氦气丰度较高,专门针对该区地热流体特征及成因的研究尚未开展。通过对地热流体的化学组分、同位素地球化学分析,结合区域构造断裂分析地热流体特征及成因机制。研究发现:地热水矿化度为638.96~1026.83 mg/L,水化学类型为HCO_(3)-Na型;地热水变质程度低,属于未平衡或部分平衡水,溶质主要来自硅酸盐类岩石风化;地热水δD为-77.3‰~-70.8‰,δ^(18)O为-10.9‰~-9.8‰,均位于大气降水线附近;地热水平均补给高程约为1030 m,补给水源温度4.9~7.0℃,最大循环深度约为3200 m。地热水伴生气以氮气为主,烃类气体含量低,氦气丰度相对较高;地热水伴生气中甲烷δ^(13)C平均值为-52.8‰,δD平均值为-247‰,伴生气具有较小的R/Ra值和较大的^(4)He/^(20)Ne值。研究揭示:秦岭山区的大气降水通过大断裂及其次生断裂下渗并储存于断裂裂隙和砂岩孔隙中,经地温加热后形成地热水;地热水水源近且充足,封闭性差,循环速度快且深度浅,是秦岭山前眉县地热水低温量大的主要原因;地热水伴生气中的氦主要来自壳源,由地壳岩石中铀、钍元素放射性衰变形成。研究成果为开发利用秦岭山前眉县地区的地热资源提供了重要的地球化学证据。

关键词：低温地热水氦气氢氧同位素成因机制秦岭山前

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氨基化改性胶原蛋白的研究进展

精细化工 2024年第2期41卷 341-347页

作者：姚函马建中沈一鸣范倩倩张文博丁国荣陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021 陕西科技大学化学与化工学院陕西西安710021 陕西科技大学轻化工程国家级实验教学示范中心陕西西安710021 陕西科技大学陕西省轻化工助剂化学与技术协同创新中心陕西西安710021 浙江新金鑫皮业有限公司浙江嘉兴314000

胶原蛋白是生物体内重要的组织蛋白,来源广泛,种类繁多,具有良好的生物相容性、可生物降解性以及生物活性等,是一种重要的功能性材料。然而未改性的胶原蛋白理化性质较差,如热稳定性、机械强度及耐酶性等,限制了胶原蛋白的应用范围。因... 详细信息

胶原蛋白是生物体内重要的组织蛋白,来源广泛,种类繁多,具有良好的生物相容性、可生物降解性以及生物活性等,是一种重要的功能性材料。然而未改性的胶原蛋白理化性质较差,如热稳定性、机械强度及耐酶性等,限制了胶原蛋白的应用范围。因此,如何改性胶原蛋白,从而提高其理化性质一直是研究者们关注的热点。氨基作为胶原蛋白侧链上的主要活性基团之一,是胶原蛋白表面正电荷的主要来源,在与其他物质的交联中发挥不可或缺的作用。因此,氨基化改性胶原蛋白可以增加胶原蛋白上的活性位点,提高其表面电荷,有利于拓宽其应用范围。在此背景下,该文主要介绍了胶原蛋白的理化性质和主要的改性方法,综述了氨基化胶原蛋白在生物医学、环境治理及皮革工业等方面的最新研究进展,并对未来氨基化胶原蛋白在皮革清洁无铬鞣制系统中的应用前景进行了展望。

关键词：胶原蛋白表面电荷氨基化皮革生物医学

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粪菌移植在难治性腹泻中的应用进展

解放军医学杂志 2024年第2期49卷 229-235页

作者：李彤王宁王新西安医学院陕西西安710021 空军军医大学唐都医院消化内科陕西西安710038

难治性腹泻在发病时严重影响患者的日常生活及工作,且目前尚无统一的治疗方法。难治性腹泻患者存在不同程度的肠道菌群失调,因此重建肠道微生态系统可能成为治疗该疾病的有效途径。粪菌移植(FMT)作为一种可重建正常肠道菌群的治疗方法,... 详细信息

难治性腹泻在发病时严重影响患者的日常生活及工作,且目前尚无统一的治疗方法。难治性腹泻患者存在不同程度的肠道菌群失调,因此重建肠道微生态系统可能成为治疗该疾病的有效途径。粪菌移植(FMT)作为一种可重建正常肠道菌群的治疗方法,有潜力成为治疗难治性腹泻的有效方法。近年来,FMT已被应用于部分与肠道菌群失调有关的难治性腹泻的治疗,如复发性艰难梭菌感染、炎症性肠病、肠易激综合征等,均取得了较好的疗效,但至今仍有部分问题尚未得到妥善解决。本文就FMT治疗难治性腹泻的作用机制、在各类难治性腹泻中的临床应用进展及目前所面临的问题进行综述。

关键词：粪菌移植肠道菌群难治性腹泻