基于高光谱图像波段融合的猕猴桃软腐病早期分类检测

软腐病是猕猴桃采后贮藏和销售过程中危害最严重的真菌病害,其潜伏期长,在染病早期还未表现出明显病状时,依靠人工筛选很难将其分类。为此应用高光谱成像技术(470~900 nm)对软腐病的早期分类检测展开研究。采集了健康猕猴桃以及感染软腐病的早期和晚期猕猴桃共295个高光谱图像,并采用Kennard-Stone算法将样本按照7∶3划分为训练集和测试集样本。首先对样本进行感兴趣区域的选择,然后取该区域的平均光谱作为样本的原始光谱曲线。对原始光谱曲线采用主成分分析(PCA)、连续投影算法(SPA)和竞争性自适应重加权算法(CARS)进行光谱特征的提取。与此同时,对SPA求解过程中的8个特征波段使用非下采样轮廓波变换(NSCT)进行波段融合获得融合图像,然后使用灰度共生矩阵法(GLCM)提取融合图像的纹理特征。最后将光谱特征和纹理特征进行融合并分别建立最近邻算法(KNN)、随机森林(RF)以及支持向量机(SVM)分类模型进行猕猴桃软腐病的早期分类检测。此外,还与其他文献中使用主成分图像或特征波段提取的纹理特征进行了对比。该研究主要创新点为:使用NSCT对特征波段图像进行融合后再提取其纹理特征,既降低了特征维度,减少了特征冗余,又融合了不同波段图像的互补信息,提高了分类准确率。实验结果表明,SVM是最适合该研究的分类器,单独使用光谱特征或纹理特征进行分类的结果都不够理想,但两种特征融合后分类准确率最高可达到92.05%,多数猕猴桃软腐病早期样本得到了正确识别,这说明两种特征的融合获得了高光谱图像中光谱和图像的差异性信息,体现了高光谱图像的“空谱合一”。该研究对软腐病早期猕猴桃进行了快速、准确的无损检测,可为猕猴桃的采后品质分级提供一定的参考和指导意义。

黄土高原苹果“3332”无支架密植高质高效栽培模式

地处黄土高原区的陕西宝鸡、咸阳、渭南北部,以及铜川、延安大部,榆林南部,是苹果最佳适生区。但是,该区域也存在自然灾害频发、年降雨不均、土壤肥力差等不利于苹果生产的因素。近年来,陕西不断创新,探索出苹果密植高质高效栽培模式——“3332”模式,即“三强”树势(强根系、强干性、强萌芽品种+砧木)、“三肥”匹配(有机底肥、配方追肥、豆菜轮茬)、三项管理(多留枝、早拉枝、强拉枝)和“两法”蓄水(地布覆盖+坑施肥水)。该模式在陕西延安、咸阳等地推广应用后,2年挂果、3年有产、5年丰产,实现早果早产、省工省力、丰产稳产、高质高效,成为提高陕西黄土高原苹果产量品质的一大创新。

循环加卸载下花岗岩非均匀变形演化的声发射特征试验研究

为了研究岩石材料在循环加卸载过程中的声发射特征与非均匀变形的对应关系,开展了花岗岩试件单轴循环加卸载试验。利用声发射系统和CCD相机分别对试样变形破坏过程中的声发射信号和试件表面的变形图像进行采集,结合数字散斑相关方法,对试件非均匀变形演化过程中的声发射特性进行研究。研究结果发现:每次循环加载过程中,非均匀变形的最小点皆与应力卸载的最低点相对应。而自局部化带启动后,每次循环加载过程中的非均匀变形的最大点滞后于循环加载应力的顶点。非均匀变形演化与声发射信号存在较好的对应关系,循环加载过程中非均匀变形的首次转折增大点对应声发射信号增加的起点,非均匀变形的最大点对应声发射信号平静期的起点。随循环次数增加,非均匀变形程度与Felicity比呈负相关关系,即非均匀变形越大,损伤程度越大,Felicity比越小。

微纳米气泡水滴灌对设施甜瓜产量、品质及灌溉水利用效率的影响

【目的】提出适合设施甜瓜栽培的微纳米气泡水(Micro-nano Bubble Water,MNBW)滴灌模式。【方法】以设施甜瓜为供试对象,采用地下滴灌系统进行MNBW灌溉,研究了MNBW和传统地下水(Conventional Groundwater,CGW)4种水源、2种施肥水平(100%和80%滴灌施肥水平)、3种滴灌频率(1/3、1/7、1/15次/d)等因素耦合对甜瓜产量、品质和灌溉水利用效率(Irrigation Water Use Efficiency,IWUE)的影响。【结果】使用MNBW滴灌可以实现肥料减施,削减20%传统滴灌施肥量可以大幅提高甜瓜的产量(增幅最高可达56.4%)和IWUE(增幅最高可达67.7%),可溶性糖量、维生素C量、可溶性固形物量也提升显著;灌溉频率也会影响MNBW滴灌的应用效果1/3次/d的高频滴灌下甜瓜的品质提升最为显著,与滴灌频率为1/15次/d相比,甜瓜的可溶性固形物量提高21.5%~28.0%、维生素C量提高11.6%~14.8%、茎粗提高8.5%~14.2%。如果未恰当采用未腐熟牛粪作为底肥,MNBW滴灌反而会大幅降低甜瓜的产量、品质与IWUE。【结论】推荐滴灌频率为1/3次/d的MNBW滴灌结合80%滴灌施肥水平作为设施甜瓜微纳米气泡水滴灌模式。

等幅循环加载岩石变形局部化带位移演化规律

岩石是一种非均质天然工程材料,在工程中往往处于一种循环往复加载状态之中,研究循环加载过程中岩石的变形局部化演化规律,为岩土工程结构的稳定性提供理论支持。将循环加载简化为等幅循环和分级等幅循环2种加载条件,开展红砂岩试件的2种循环加载方式下的实验研究,采用CCD(Charge-Coupled Device)相机对试验过程中试件的变形图像进行采集,基于数字散斑相关方法分析了等幅循环加载过程中试件变形局部化带位移演化规律。分析发现:循环加载全过程中,局部化带位移随加卸载应力呈现波动上升变化;相对于加载应力的变化,位移演化存在时间滞后性,且随着循环次数的增加位移存在明显的累积效应。循环加卸载过程中,局部化带位移顶点相对于加载应力顶点的滞后时间数值于循环前期呈平稳波动、循环后期呈上升波动;局部化带位移底点相对于卸载应力底点的滞后时间数值随循环次数的增加呈现平稳波动。整个循环过程中,当加载或卸载到同一应力水平时,局部化带的位移随着循环次数的增加而增大;每次循环过程中的同一应力水平下,卸载过程的位移数值大于加载过程的位移数值。随着循环次数的增加,局部化带位移存在明显的缓慢演化阶段和加速演化阶段。在试件破坏前,卸载底点处的局部化带位移值明显趋近于加载顶点处的局部化位移值,该局部化带位移演化特征可以作为循环加载过程中岩石试件或结构失稳破坏的一个前兆信息。研究可为循环荷载下的岩土工程材料或结构的失稳破坏提供新的特征力学监测量,即在某一特定应力环境中,当低应力状态的变形量值与相对高应力状态的变形量值都随时间发生增大且低应力对应的变形量值增加速率明显大于高应力对应的变形量值增加速率时,岩土材料或结构将会发生失稳破坏。

深度学习及其在煤矿安全领域的应用

深度学习作为最近兴起的多层神经网络学习算法,凭借其优异的表现,迅速成为各个领域研究的热点话题。为引起更多从事煤矿安全领域的研究者对深度学习进行探索和讨论,并推动深度学习在煤矿安全领域的应用,详细阐述了近几年深度学习在图像识别和声音识别等方面所取得的进展及其应用领域,分析了煤矿中矿工的不安全行为和状态监测以及机械设备的故障检测两方面存在的问题,并针对相应问题分别利用图像识别和声音识别2种方法提出了模型的训练流程。

MicroRNA在骨肿瘤中的研究进展

微小RNA(microRNA,miRNA)是一类长度为18~26个核苷酸的调控性RNA分子,其可通过剪切mRNA和抑制蛋白质翻译两种方式负性调控其靶基因。miRNA调控约1/3的蛋白编码基因,并且参与了包括细胞分化、细胞凋亡等在内的诸多生理生化过程。近年来有关miRNA在骨肿瘤中所扮演的角色是我们目前研究的热点,并且已有大量研究表明多种miRNA与骨肿瘤的发生、发展、转移及预后存在密切关系。本文结合国内外一些文献报道,对多种miRNA在骨肿瘤(包括骨软骨瘤、骨巨细胞瘤、骨肉瘤等)中的研究进展予以综述,并对miRNA在骨肿瘤的研究前景进行了展望。

基于改进广义回归神经网络的工作面低氧预测模型研究

为了更有效合理地解决煤矿工作面中低氧问题,以神东某煤矿工作面监测数据为样本,考虑监测物理参数之间的相互影响关系,借助主成分分析法对广义回归神经网络(GRNN)进行改进,构建工作面氧气浓度预测模型,编制改进的GRNN模型程序。将预测氧气浓度结果与实测数据对比,证明改进后的GRNN模型具有良好的拟合准确度和泛化能力,比改进前GRNN模型和BP神经网络模型更适合于煤矿工作面低氧问题的预测;利用改进的GRNN模型分析了工作面进、回风压力及进风温度对工作面及回风平巷氧浓度的影响,为矿井工作面低氧预测及工作面低氧防治技术提供了参考。

流式细胞术在小细胞外囊泡检测中的研究进展

小细胞外囊泡(small extracellular vesicles,sEV)是由细胞主动分泌、尺寸小于200 nm、具有脂质双分子膜结构的球状膜性微小囊泡的总称,sEV参与细胞间信号通讯,在生理状态维持及疾病进程中发挥重要作用,是近年来学界研究的热点。流式细胞术具有能直接对大量细胞等进行多参数、快速度、高分辨率分析的优势,但应用在检测比细胞小很多的sEV研究中还较少。本文综述了多个研究团队报道的将流式细胞术应用于检测sEV的方法,主要包括纳米流式细胞术直接检测sEV;通过sEV聚类、DNA扩增、微球等辅助常规流式细胞仪实现检测sEV;质谱流式细胞术辅助检测sEV等。以上方法显示出了流式细胞术应用于sEV检测的可能与优势,同时也面临着如荧光光谱重叠干扰、无法准确定量、依然不能突破尺寸限制等问题,限制了其大规模的研究应用。希望本综述能帮助学界更好地了解sEV流式细胞术的研究进展,进一步推动sEV的研究。

纳米气泡对沼液滴灌系统灌水器的防堵塞效应与机理

沼液中含有大量的微生物、盐分离子与固体颗粒物等致垢物质,极易导致沼液滴灌系统灌水器物理-生物-化学复合堵塞,纳米气泡凭借其比表面积大、表面带负电荷、吸附性能高等特点,有望成为一种协同控制沼液灌溉系统复合型污垢的可靠方法。该研究旨在探究纳米气泡(Nanobubbles,NBs)对沼液滴灌系统灌水器复合型堵塞的缓解效应,明确NBs对灌水器附生生物污垢、化学沉淀和颗粒污垢的控制效果。将无NBs水和饱和NBs水进行不同体积配比,配置了3种NBs浓度的灌溉水:对照组(无NBs水)、饱和NBs水(全部为NBs水)、半NBs水(有无NBs的混配液体积相同),分别对3种内镶片式灌水器开展试验。结果表明:与对照组相比,NBs有效地缓解了灌水器堵塞,系统运行末期3种类型灌水器内部堵塞物质的干质量分别降低了22%~49%、18%~41%和25%~47%,而滴灌系统的相对平均流量和克里斯琴森均匀系数整体提高了15%~44%和26%~48%。NBs有效地控制了灌水器附生的生物污垢、化学沉淀和颗粒污垢形成,使得堵塞污垢中胞外聚合物的含量降低了29%~53%,碳酸盐、磷酸盐等化学沉淀的含量降低了52%~75%,而颗粒污垢的总量降低了35%~68%。相比而言,饱和NBs水处理比半NBs水处理下污垢的干质量减少了21%,建议在沼液滴灌工程中采用饱和NBs的方式来缓解灌水器堵塞。该研究证明了NBs是一种有效且生态友好型的防灌水器复合堵塞技术,有助于沼液滴灌技术的进一步推广。

基于多视觉传感器融合的装配过程质量移动智能检测技术研究

针对航空航天领域大尺寸复杂产品装配过程质量检测过程中检测项目类型多、空间跨度大以及检测环境复杂等问题,提出一种基于多视觉传感器融合的装配过程质量移动智能检测框架。该框架以移动机器人为柔性运动载体,以多视觉传感器融合形成检测单元,可实现复杂产品装配过程质量的自动化、智能化检测。重点分析了基于模型驱动的视点与站位智能规划、基于情境感知的移动机器人自适应数据采集、多源数据融合与装配过程质量综合评定等关键技术,并通过实例验证了所提框架的合理性与有效性。

俄色药材的农药残留和重金属含量检测研究

目的:为保证俄色药材的食用和药用的安全性和有效性,对俄色药材农药残留和重金属元素含量的测定方法及控制条件进行研究.方法:采用气相色谱法测定有机农药残留,石墨炉法对铅、镉、砷含量的测定,电感偶合等离子体发射光谱(ICP-AES)法对铜、汞含量的测定.结果:没有检出农药残留和重金属铅,砷,汞,镉(含量低于最低检测限).铜的含量也相对较小,仅为1.162 mg/kg.结论:俄色药材农药残留和重金属元素含量的测定表明俄色样品均符合国家药典标准和我国《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》限量指标.

基于深度学习电铲铲齿缺失智能监测系统研究

为解决现有露天矿电铲铲齿缺失状态靠人员观察进行识别的现状,构建一套电铲铲齿缺失状态的实时智能监测系统。该系统基于Caffe的深度学习框架,选择Faster RCNN算法,将铲齿模拟图片分为缺陷和完整2类,并分别对2类图像进行加噪、放缩、旋转、亮度调节等操作,以模拟现场复杂环境对采集样本的影响;为缩短样本图片检测时间,更好地实现系统的实时监测,对Faster RCNN算法中Proposal检测阶段进行改进,构建了电铲铲齿智能监测系统;通过对卷积神经网络和训练模型不断调整和修改,使得缺陷铲齿和正常铲齿的正确识别率达到86.68%,网络损失率也趋于稳定。研究方法可为深度学习应用于矿山的智能视频监控、安全行为和安全状态的智能识别研究提供借鉴。

甲烷氧化菌对煤样工业特性的影响试验研究

为了研究甲烷氧化菌对煤样工业性质的影响,制备了不同浓度瓦斯菌液改性煤样及对比煤样,对煤样进行工业分析。利用土壤培育出甲烷氧化菌,并配制浓度分别为100%、75%、50%的菌液,倒入相同粒度和质量的煤样中,浸泡一定时间后自然风干;利用工业分析仪分析不同瓦斯菌液浓度改性煤样的工业性质,对比甲烷氧化菌作用前后煤样的挥发分、灰分、固定碳含量得到:不同浓度的菌液处理过的改性煤样,其挥发分含量均有所增加、固定碳含量均有一定程度的减少;对于GY组菌液,随着菌液浓度的升高,改性煤样挥发分的增加量以及固定碳的减少量先增加后减少。

瓦斯菌群改性煤样工业分析试验研究

通过从泔水区土壤采集样品培养出甲烷氧化菌混合菌群,并利用所培养出来的菌液对含瓦斯的3种不同的煤样进行改性。将瓦斯菌改性煤样进行工业分析试验,分析试验结果发现:对比原煤样、培养液对比煤样,菌液改性煤样的挥发分有所增加;低灰分煤样降低效果有限,但对高灰分含量的煤样,瓦斯菌改性后其灰分有明显降低。研究结果表明,瓦斯菌对含瓦斯煤进行改性从一定程度上能提高煤的热值,起到增效作用。

不同瓦斯菌群对改性煤样工业分析试验的影响研究

利用微生物技术治理矿井瓦斯问题是未来解决瓦斯的一种新的技术探讨,为了探究瓦斯菌群对含瓦斯煤样的有效作用,从4个地点采集不同的土壤样品低成本培养出甲烷氧化菌混合菌群,并利用所培养出来的菌液对含瓦斯煤样进行改性并开展工业分析试验。瓦斯菌群改性煤样进行工业分析试验的结果显示,利用水稻田区土壤和泔水区土壤培养的菌液作用对煤样挥发分的增幅和灰分降幅最大,北京奥林匹克森林公园湿土培养的菌液作用对煤样固定碳增幅最大。

利用微信平台 助推班级管理

在信息化时代下,对小学班级进行管理,除了班主任教师事无巨细、亲力亲为之外,还应该依靠现代网络平台如微信等,消除时间和空间的局限,让孩子们能随时随地地分享学习和成长的快乐。同时教师和家长也可以利用微信共同为孩子的成长出谋划策,从而促进小学生综合素质的全面发展。本文主要研究利用微信平台,助推班级管理的措施。

非对称阳极结构的半超结功率二极管

通过将功率二极管改变为非对称阳极结构及优化超结深宽比等参数来提升器件的性能。分析了其动态特性和静态特性变化规律。结果表明深宽比由1.3增大到6.6时,反向恢复峰值电流减小10%左右;在适当调整阳极区掺杂浓度后,其反向恢复时间缩短30%,反向恢复峰值电流减小20%。在同等工艺参数下,击穿电压提升约60%。此外,动态特性和击穿电压的提升对二极管的正向导通特性几乎没有影响。

论韩国丧尸电影里的城市空间——以《活着》和《釜山行2:半岛》为例

电影是科技进步和媒介变革的产物,它自诞生之日起就和城市有着不解之缘。城市不仅和电影的诞生、放映紧密相连,它也是电影想象、表述和呈现的对象。^([1])另一方面,“空间,尤其是城市空间是人类行为和社会结构之间的联结点”^([2])。由此,电影里的城市空间,就成了探究电影与城市关系的极有意义的切入点。

让每个孩子都成为优等生

学困生即学习困难的学生。是指在知识基础、学习习惯、学习方法、学习能力、心理品德等方面存在偏离常规的结构性缺陷，智力得不到正常的开发，能力目标、知识目标均不能达到教学大纲或课标的基本要求。学困生是作为在讲台上授业的教师最为敏感的话题，我相信我们大家都有一样的烦恼，那就是如何来提高学困生的成绩。