基于FPGA的小目标识别分类系统的设计与实现

为了提高小目标识别和分类的实时性,同时降低识别系统的资源消耗,本文提出了一种简易、高效的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)小目标识别分类系统。该系统首先通过图像预处理消除图像噪点,并采用并行计算提升系统实时性。然后将处理后的图像与模板进行匹配计算得到识别结果,设计的模板匹配电路具有较小的硬件复杂度和较快的处理速度。实验结果表明,本文所提出的识别系统在680×480图像分辨下,可达137.5帧/s的处理速度,实时性强,同时仅消耗了9个块随机存储器(Block Random Access Memory,BRAM)和2个数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP),硬件资源消耗较少,在处理小目标识别和分类问题上有较好的实用价值。

快速视频去雾改进算法的FPGA实现

内窥镜去雾算法在医疗领域具有广泛应用,为临床医生提供清晰、实时的图像。去雾技术虽然已经取得较大的进步,但去雾算法的复杂度较高,在内窥镜等复杂情况下硬件实现较为困难。为了在硬件上实现内窥镜实时去雾效果,对暗通道先验算法进行改进,降低硬件资源消耗和时间复杂度。该改进算法选择适合硬件的大气光照强度估计值、透射率补偿值以及采用流水线结构实现有雾图像的处理。采用Xilinx的ZYNQ7020实现该算法硬件电路,实时处理分辨率为640×480的视频图像,速度可达到260 fps,消耗LUT仅为1.28 K,寄存器619个单元。实验结果表明,相比于传统算法,改进算法具有处理速度快、功耗低、可移植性强的特点,满足内窥镜需要实时处理视频的要求。

遗传学课程思政创新探索与实践

遗传学是动物科学和动物生产大类培养的重要专业基础课,针对教学中发现的课程思政问题,以学生为主体,以强化学生“三农”服务意识为目标,利用遗传学蕴含的思想内涵和科学理念为支撑,提出一体双翼的教学模式。通过调整教学目标、重构教学设计与教学内容、更新教学方法等措施与东北农业大学“勤奋、求实、奉献、创新”的校风和“艰苦奋斗、自强不息”的东农动科精神有效融合,充分发挥课程育人、文化育人的效果,达到立德树人的目标,激发学生爱党、爱国、爱“三农”的家国情怀,激励学生爱校、爱院的母校情节。培养学生树立客观、严谨的科学态度,引导学生树立正确的“三观”。培养优秀的青年创新人才,助力“三农”事业发展。

创新链产业链资金链人才链深度融合:理论探析、国外实践与政策启示

推动创新链产业链资金链人才链(以下简称“四链”)融合是抢抓新一轮科技革命和产业变革机遇、抢占未来产业竞争制高点的战略选择,也是中国加快实现高水平科技自立自强、构建新发展格局的现实需求。本文在深入探讨“四链”融合相关理论的基础上,对“四链”融合的基本特征及内在逻辑关系进行了研究分析,并剖析总结了世界主要发达国家和有关国际组织在重点领域推动“四链”融合的主要做法,结合科技创新发展新形势、当前科技改革新要求及国外案例启示,从强化统筹协调和制度保障、完善关键领域布局、促进企业主导的产学研结合、打造高能级链条、促进高水平的开放创新合作等方面提出了推动“四链”深度融合的有关政策举措建议。

一种LDPC码的优化分层阈值偏移最小和译码算法

针对低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码的译码算法在高信噪比区域性能较差和传统的泛洪调度译码方式收敛速度较慢等问题,提出了一种优化的分层阈值偏移最小和(Improved Layered Threshold Offset Min-Sum,ILTOMS)LDPC译码算法。该算法通过在最小值近零处添加一个阈值,在最小值小于该阈值的情况下选择局部最优的算法规避偏移最小和(Offset Min-Sum,OMS)译码算法的归零损失,在最小值较大时设置一个阈值来改善高信噪比时的译码性能,并且采用分层调度的方式进一步提高译码性能。仿真结果表明,所提的ILTOMS译码算法在复杂度无明显变化的情况下有一定性能增益,相比其他两种译码算法译码性能分别提升了0.4 dB和0.45 dB。

体域网中基于多因子优先级的高效资源调度

媒体访问控制(MAC)在确保无线体域网(WBAN)的正常运行方面起着关键的作用。然而,动态环境下紧急数据低延迟和低能耗的高性能需求仍未很好地解决。该文提出一种多因子紧急调度方案(MESS)来满足这样一个严格的需求。首先,针对实际应用场景中数据异质性的特性,设计一种数据分类方法,该方法将数据分为周期数据和紧急数据,这对不同的节点来说更加符合实际情况;其次,设计一种多因子优先级划分方案,包括疾病相关因子、关键程度因子、健康严重程度因子和信息年龄因子,4个因子可以更全面地考虑节点的关键特征;此外,还设计了一种动态时隙分配和排序方法,将节点的时隙依据数据分类和多因子优先级进行动态分配和排序。理论分析和仿真实验结果表明,相较于传统方案所提方案在延迟和能效方面具有明显优势。

西部边疆民族地区主体功能区实施评估指标体系与方法研究--以广西为例

以广西为例,开展西部边疆民族地区主体功能区实施评估指标体系与方法研究,运用指标体系法和空间叠加法等方法,从空间格局实现和主体功能区功能落实等方面对广西主体功能区规划进行实施评估。广西主体功能区规划在空间格局构造方面完成度较高,在功能区功能落实方面完成度中等。其中,重点开发区域绩效水平较低,重点生态功能区和农业主产区绩效水平较高。文章有助于推动西部边疆民族地区经济高质量发展和生态环境高水平保护,为相关政策的制定提供有力支持。

国际多边出口管制机制的特征、趋势及应对举措

以瓦森纳安排、澳大利亚集团、核供应国集团、导弹以及其技术控制制度为代表的国际多边出口管制机制是美国等西方国家遏制中国科技创新的重要抓手,对中国半导体、量子、人工智能等关键和新兴技术发展影响重大。通过对以上主要国际多边出口管制机制的特征和新趋势进行梳理,分析其在当前国际形势下对中国的影响,最后提出了做好跟踪研判、开展关键和新兴技术攻关、完善出口管制法律体系、扩大国际交流合作等方面的中国应对举措。

头部血压连续检测算法研究与系统设计

血压参数是医学中疾病诊断和治疗的理论基础,在病理分析上具有十分重要的意义。而头部的血压变化不仅反映了头部血液供给是否充足,还体现着中枢神经系统的运行正常与否,因此对于头部血压的实时检测十分必要。针对头部血压测量困难的问题,该文提出一种基于光电容积脉搏波信号的可穿戴头部血压检测装置的设计方法。通过光环境传感器获取额头处的脉搏波信号。采用数字滤波器滤除额头处脉搏波信号的高频噪声、小波滤波法去除基线漂移、差分阈值法提取脉搏波波形特征,最终逐步回归拟合得出血压的计算模型。该系统采用可穿戴设计,经测试比较,与血压测量金标准的水银血压计听诊法测量血压具有较好的一致性。

国际半导体设备出口管制态势分析及中国应对

半导体设备在芯片制造过程中扮演着不可或缺的角色,对其实施出口管制已成为美国、欧盟等国家和地区遏制中国半导体、人工智能等高科技领域发展的重要手段。通过文献调研与数据信息分析发现,美国、日本、荷兰和欧盟等国家地区,基于瓦森纳安排的出口管制清单,对半导体设备的出口管制政策进行了符合本国利益的针对性、精细化调整,旨在进一步加大对中国半导体产业的技术封锁。为有效应对技术封锁带来的挑战,从加强竞争情报动态跟踪、做好供应链风险评估、开展关键核心技术攻关和完善产业链布局、加强国际合作、构建半导体领域关键矿产出口管制国际机制等方面提出了中国的应对措施。

欧盟框架计划监督评估实践与启示研究

欧盟框架计划在实施过程中建立了较为完善、科学的监督评估体系。结合欧盟框架计划事前、事中、事后评估实践,重点对其目的与框架、方法与实践进行了总结分析。得出结论,欧盟框架计划监督评估以推动计划顺利实施作为核心目的,通过逻辑框架厘清计划实施的内在逻辑关系,根据不同管理阶段要求合理设定评估内容。在评估过程中,充分利用已有信息基础,合理运用文献计量法、关键影响路径分析以及基线与标杆分析法等提升评估的客观性、科学性、准确性。结合中国重大科技计划实施情况,提出了完善全流程体系框架,加强定量方法应用以及健全结果反馈应用机制的有关建议,为重大科技计划监督评估体系设计提供有益借鉴和参考。

试析敏捷治理理念下的在线政务服务

在线政务服务是数字政府建设的重要组成部分。目前,传统“瀑布模式”的在线政务服务呈现出“孤岛式”数据、“条块式”管理、“分散式”服务的特点,难以适应技术和用户需求快速变化所带来的新挑战。因此,需要一种新的方法支持治理的多样化和有效性,在这种情况下,敏捷治理理念应运而生。敏捷治理提供了政府数字化转型的新思路,改变“竖井”结构的内在制约,形成敏捷治理理念下在线政务服务四大优化路径,以推动政府数字治理和服务范式的转变。

一种基于组合混沌的无线体域网加密方案

针对目前无线人体局域网(wireless body area network, WBAN)安全方案存在复杂度高、功耗大、实用性差等缺陷,提出了一种满足WBAN高安全性、低功耗需求的组合混沌流加密方案。该算法包括三种量化精度,首先通过tent映射对logistic映射的轨道进行干扰产生混沌序列,然后结合均衡性和自相关性良好的m序列生成密钥流,最后与明文进行异或运算生成密文。使用Verilog硬件描述语言对该算法进行建模,在现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)上实现了板级验证。通过标准灰度图像进行安全性测试,密图信息熵达到7.999 4,相邻像素相关系数接近0。结果表明,相较于现有算法,该算法密文图像相关性更好、信息熵更高。

基于混沌浮点运算的医学图像加密方法与FPGA实现

针对医学图像数据在互联网传输中的高机密性需求,提出一种基于Logistic混沌浮点数运算的加密方法用于医学图像加密。在该加密方法中,结合双精度浮点运算设计了基于Logistic混沌的伪随机数序列发生器(PRNG),并采用硬件描述语言Verilog对PRNG进行了硬件描述。在Altera公司Cyclone Ⅳ系列DE2-115开发平台上实现了加密方法综合设计。从密钥敏感性测试、直方图分析、相关性检验、信息熵处理等密码学角度分析了加密算法的安全性。通过将文中提出的图像加密算法与现有的一些图像加密算法进行比较,发现经过该加密算法加密后图像具有对密钥敏感、相关系数小、信息熵高等特点。此外,基于FPGA的硬件加密系统加密稳定性高,实时性好。

基于先导发展模型的船舶直击雷防护分析方法

大型船舶平台搭载的精密仪器和探测装置相对其他设备高度较高,有尖端突起且抗干扰性较差,是海面上明显的突出物,雷电防护成为现代船舶重要的研究内容。本文提出一种基于海洋复杂环境改进Wiesmann-Zeller(WZ)模型概率发展函数的船舶雷电防护分析方法,建立了海面雷电先导发展模型,以大型远洋调查船为对象,研究其雷击点的概率分布,并结合船舶特点进行了多避雷针的分析计算。基于本文提出的模型,通过Matlab软件模拟雷击船舶过程,揭示了防护范围、效果与避雷针位置、数量高度之间的关系,对比分析了不同避雷针数量和避雷针高度下的雷击概率和防护效果,验证了三针不等高为最优方案,能够指导和完善实际工程实践,保证船舶雷电防护效果的充分发挥。

经鼻高流量湿化治疗仪治疗慢阻肺急性加重期伴呼吸性酸中毒患者的效果

目的:分析经鼻高流量湿化治疗仪应用于慢阻肺急性加重期伴呼吸性酸中毒的治疗效果,探讨其对患者血气指标及肺功能的影响。方法:回顾性分析2022年1月—2023年10月在北京市昌平区医院呼吸与危重症学科治疗的100例慢阻肺急性加重伴呼吸性酸中毒患者的临床资料。根据治疗方式的不同分为两组,各50例。观察组接受经鼻高流量湿化氧疗,对照组接受无创正压通气治疗。比较两组的血气指标、肺功能指标、治疗效果及不良反应发生情况。结果:观察组治疗总有效率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗前,两组血气指标、肺功能指标比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,两组pH值、氧分压(PaO_(2))、氧合指数(OI)均高于治疗前,二氧化碳分压(PaCO_(2))低于治疗前,且观察组pH值、PaO_(2)、OI高于对照组,PaCO_(2)低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组第1秒用力呼气容积(FEV_(1))、用力肺活量(FVC)、呼气峰流速值(PEF)、第1秒用力呼气容积/用力肺活量(FEV_(1)/FVC%)均高于治疗前,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组不良反应总发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:经鼻高流量湿化氧疗、无创正压通气治疗都是慢阻肺急性加重期伴呼吸性酸中毒辅助通气的有效方法,而经鼻高流量湿化氧疗可有效提高治疗效果,改善患者血气指标及肺功能,不良反应少,安全性更高。

猪嵌合RNA BCL2L2-PABPN1剪接调控、表达与亚细胞定位分析

相邻基因间顺式剪接(cis-splicing of adjacent gene,cis-SAGe)产生的嵌合RNA在细胞生长、疾病发生等生理活动中发挥重要作用,为探究cis-SAGe剪接调控机制,研究在前期克隆BCL2L2-PABPN1(BP)基础上,利用minigene、定点突变、瞬时转染、半定量RT-PCR以及生物信息学分析等方法分析BP转录后剪接的调控元件,发现thyroid hormone receptor exon 9、gh-1 intron 3、srp40-exonic splicing enhancer、β-tropomyosin exon 6b等剪接增强子元件在嵌合子形成中发挥重要作用。同时比较分析BP与两个亲本基因组织表达以及亚细胞定位情况。研究结果将为进一步揭示BP转录后调控机制及功能提供基础。

氢氧化铝佐剂细菌内毒素凝胶法检测方法验证

目的:建立氢氧化铝佐剂的鲎试剂凝胶法检测方法。方法:按《中国药典》2020版通则1143细菌内毒素检查法,采用3种缓冲液、钙镁离子添加剂正交设计进行干扰预试验;2个厂家的鲎试剂对不同批号氢氧化铝佐剂进行干扰试验、样品处理的有效性验证。结果:通过干扰预试验,筛选到排除干扰条件。在验证条件下,氢氧化铝佐剂以PBS缓冲液、钙镁离子添加剂排除干扰,对细菌内毒素检查法无干扰作用。结论:建立的凝胶法检测方法用于检查氢氧化铝佐剂的细菌内毒素可行。

探讨集束化护理对ICU血液透析患者导管相关性血流感染的预防效果

探讨集束化护理对ICU血液透析患者导管相关性血流感染的预防效果。方法 抽查我院ICU的50例血液透析患者,区间为2023年1月-12月,随机分为两个小组,每组25例,对照组应用普通护理,观察组应用集束化护理,比较患者情况。结果 观察组的导管相关性血流感染率、负面情绪评分低于对照组,生活质量及护理满意度高于对照组。P<0.05。结论 在ICU 血液透析患者当中,集束化护理可以提高治疗安全性,使患者顺利进行并完成血液透析,减少导管相关性血流感染的发生率,还可以缓解患者在治疗期间出现的负面情绪,使患者能够保持较为积极的心态,血液透析的顺利进行可以改善患者的病情,使其生活不被疾病所影响,在取得以上护理效果之后,患者对集束化护理的满意度也会相应提升。

图书整体设计及其创新策略探究

图书整体设计是图书出版中不可或缺的一环,主要是结合图书内容主题注入创意元素,对图书展开整体设计,使之兼顾内容和外观,实现图书封面、扉页、目录和插图等各部分的协调美观。当前,随着图书出版行业的现代化发展,受众审美水平不断提高,对图书的整体设计也有了更高的要求,那些装帧精美、整体设计得当的图书不仅能在第一时间吸引受众注意,而且也能与图书的内容相得益彰。因此,必须采取相应的艺术设计手法来做好整体设计工作。设计者需要深度考察图书的内容主题,以及出版面向的主要受众群体,用丰富的艺术表现手法来完成设计,从而为读者提供优质的阅读体验。基于此,本文从图书整体设计的现实意义出发,对当前整体设计存在的问题和不足进行反思,并提出相应的设计创新策略。