基于多通道交叉注意力融合的三维目标检测算法

针对现有单阶段三维目标检测算法对点云下采样特征利用方式单一、特征对长程上下文信息的聚合程度无法满足算法性能提升需求的问题,本文提出了基于多通道交叉注意力融合的单阶段三维目标检测算法。首先,设计通道交叉注意力模块用于融合下采样特征,可基于交叉注意力机制在通道层面上增强多尺度特征对不同感受野下长程空间信息的表达能力;然后,提出级联特征激励模块,结合原始下采样特征对通道交叉注意力加权特征进行级联激励,提升算法对关键空间特征的学习能力。在公共自动驾驶数据集KITTI上进行了大量实验并与主流算法对比,本文算法作为单阶段目标检测算法,在车辆类别3个难度级别上的检测准确率分别为91.34%、79.85%和75.98%,较基线算法分别提升了4.83%、3.26%和3.32%。实验结果证明了本文算法及所提模块在三维目标检测任务上的有效性和先进性。

结合超体素与颜色信息的区域生长点云分割方法

为解决传统区域生长点云分割算法存在的欠分割和过分割现象,提出一种结合超体素与颜色信息的区域生长点云分割方法。在分割过程中加入超体素过分割步骤,避免直接从点云中分割数据,有效消除噪声和异常值对分割的影响,利用一种几何和颜色信息的联合准则合并超体素并进行区域生长。与深度学习方法和其它3种传统分割算法相比,分割效率和精度都得到了较大提升,解决了欠分割和过分割的问题。

融合体素图注意力的三维目标检测算法

目前基于点云的三维目标检测方法未能充分利用点云局部几何特征,导致对点云稀疏的目标检测效果不佳。为此,本文提出基于原始点云体素图注意力的两阶段三维目标检测算法(voxel graph attention region-CNN,VGT-RCNN)。通过多尺度体素特征插值计算网格中心点特征;在多尺度非空体素特征上构造局部图;通过图注意力机制对体素特征进行加权平均,充分提取并利用目标的局部几何特征完成检测。该算法主要针对当前二阶段算法在进行特征聚合时对不同体素特征的重要性考虑不足进行改进,引入可学习的权重矩阵,动态学习体素特性的权重,提高局部特征表达能力。本文在流行的KITTI自动驾驶数据集上进行了充分测试,取得了具有竞争力的检测效果,尤其是在对点云稀疏的汽车目标检测上,准确率有较大提高。本文还对检测效果进行了可视化分析。

基于点云稀疏空间特征聚合激励的单阶段3D目标检测模型

针对目前基于点云的3D目标检测中单阶段体素法存在感受野固定、特征尺度单一,导致模型对点云特征学习不够充分、模型检测效果存在瓶颈等问题,提出了一种可端对端训练的基于体素的单阶段3D目标检测模型.首先,利用多尺度稀疏空间特征聚合模块,聚合点云在不同稀疏空间尺度上的特征,使特征充分保留点云的空间信息;然后,对特征进行分层激励,通过多尺度感受野对特征进行分层学习,强化特征的表达能力,降低噪声信息对检测结果的影响;最后,将特征输入检测头进行候选框的分类和回归.在公开的自动驾驶数据集KITTI上与主流单阶段3D目标检测模型进行了对比实验,包含对3类目标共9个的难度等级目标的检测.所提模型在其中5个等级中的平均准确率有明显提升,尤其对点云稀疏的目标,表现出较好的检测效果.实验结果表明,所提模型能够充分提取点云空间信息并有效地学习点云多尺度特征.

多站融合的微能源系统站 网协同布局

为了促进资源的共享,提高能源利用率,建立了双层站网优化布局模型,对多站融合的微能源系统的融合站数量、位置、设备容量配置,以及管线分布进行了协同规划。上层模型采用最小生成树和谱聚类求解,解决了融合站数量、位置和管线分布问题;下层模型采用提出的改进的粒子群优化算法,解决了设备容量配置问题。通过对规划区域进行算例仿真,得出了系统站网协同布局的优化结果,验证了所提模型和算法的可行性与合理性。

以赛促创的可持续创新能力培养模式探究

针对目前高校学生创新能力培养中出现的问题,为建立以创新创业为导向的新型人才培养模式,以计算机科学领域的创新人才培养为例,以学生的本科学习过程为时间线,设计了包含任务层、教师层和学生层的创新能力培养模式,该模式在实践过程中通过社团孵化、专业课程积累、科技竞赛培育、毕业设计深化等环节,实现了对学生创新能力的持续性培养。

产香云芝菌丝体的培养条件优化及其挥发性成分分析

为获得云芝菌丝体最佳产香培养条件和其挥发性成分,采用单因素试验法考察了不同碳源、氮源、pH值、培养基体积、培养温度、培养时间对云芝菌丝体产生挥发性成分的影响,通过响应面法优化其培养条件,并结合气相色谱-质谱联用法对云芝菌丝体挥发性成分进行分析。结果表明:培养基体积、培养时间、培养温度对云芝菌丝体挥发性成分具有显著影响,最佳培养条件为以蔗糖为碳源、不添加氮源、培养基体积120 mL、培养温度27.5℃、培养时间27 d,在此条件下验证试验结果与理论预测的误差为0.315%。从云芝菌丝体中共检测出6种挥发性成分,包括脂肪醇类3种、芳香族类1种、倍半萜烯类2种,其中1-表双环倍半水芹烯和(E)-菖蒲烯为主要成分,相对含量分别为29.96%和29.17%,为云芝菌丝体在微生物香料的进一步开发应用提供科学依据。

基于LSTNet-Skip的综合能源系统多元负荷超短期预测

随着用户侧用能需求多元化的发展,多元负荷的超短期预测对于动态的大型综合能源系统的规划和优化至关重要。为此,该文提出一种基于长期和短期时间序列网络的多元负荷超短期预测模型。首先采用卷积神经网络来提取多元负荷之间的局部依赖关系,然后使用长短期记忆网络捕获负荷序列的长期依赖关系,使用具有循环跳过结构的长短期记忆网络充分学习负荷序列的超长期重复模式,最后采用自回归层和全连接层进行组合预测。使用平均绝对百分比误差和均方根误差作为评价指标,利用美国亚利桑那州立大学坦佩校区综合能源系统数据集进行验证,并与3种负荷预测方法比较。实验结果表明,提出的预测模型均优于其他方法且有较高的预测精度。

基于原始点云网格自注意力机制的三维目标检测方法

为了增强感兴趣区域(RoI)的特征表达,包括空间网格特征编码模块和软回归损失,提出了一种基于原始点云网格自注意力机制的三维目标检测方法GT3D。网格特征编码模块用于通过自注意力机制对点的局部特征和空间特征进行有效加权,充分考虑点云之间的几何关系,以提供更准确的特征表达;软回归损失用于改善数据标注过程中由于标注不准确而产生的回归歧义问题。将所提方法在公开的三维目标检测数据集KITTI上进行实验。结果表明,所提方法相比其他已公开的基于点云的三维目标检测方法检测准确率提升明显,并提交了KITTI官方测试集进行公开测试,对简单、中等和困难3个难度等级的汽车检测准确率分别达到91.45%、82.76%和79.74%。

基于特征增强的三维点云语义分割

为挖掘感知点云几何特征并通过特征增强的方式进一步提高点云语义分割效果,提出了一种基于特征增强的点云语义分割网络。首先,通过设计点云的几何特征感知(GFSOP)模块赋予网络点云局部几何结构的感知能力,捕获点间的空间特征以强化语义表征,并利用分层提取特征思想获得多尺度特征。同时,使用空间注意力和通道注意力融合预测点云语义标签,并通过强化空间关联性和通道依赖性提升分割性能。在室内数据集S3DIS(Stanford large-scale 3D Indoor Spaces)上的实验结果显示,所提网络相较于PointNet++在平均交并比(mIoU)上提升了5.7个百分点,在总体准确度(OA)上提升了3.1个百分点,且在存在噪声、点云密度不均和边界不清晰等问题的点云上表现出更强的泛化性能和更加鲁棒的分割效果。

应力筛选试验对某雷达模块壳体的影响性分析

某雷达模块液冷壳体的焊接缺陷往往会引起应力筛选后出现一定比例的漏液现象。而装配后的应力筛选过程中的不合理因素会对焊接缺陷造成进一步地放大。本文分别分析了应力筛选试验的温度循环过程和随机振动过程对模块壳体的影响。结果发现排液后温度循环过程封闭腔压力变化对焊缝影响较小;随机振动过程激励在工装的不同部位均有一定倍数的响应放大并形成激励传递链,对焊缝产生了非设计必要的影响。基于试验及分析结果,为避免液冷焊接类壳体的过筛选提出了适应性建议,具体措施为在温度循环过程前模块应进行充分排液且对振动工装进行振动响应实测。

滇池湖滨湿地水鸟栖息地重要性评估及其影响因子分析

评估水鸟栖息地重要性及其与生境因子间的关系,可为制定栖息地保护规划提供科学依据,对水鸟的保护具有重要意义。2021年5月—2022年4月,对滇池27个湖滨湿地开展水鸟调查,采用模糊综合评价法对各湿地(水鸟栖息地)重要性进行评估,并通过差异性和相关性分析探讨生境因子对栖息地重要性的影响。结果显示:滇池共有水鸟7目14科64种56640只,重要性较高的湿地分别为东大河湿地(0.68)、鸽子窝(0.63)、余家沟(0.57)、海东湿地(0.52),建议优先将以上湿地规划为水鸟栖息地保护地。自然湿地重要性显著高于人工湿地,所有湿地重要性均随湿地面积、周长和水域面积比例的增加而升高,基于此类生境因子提出水鸟栖息地生境营造策略,以期为滇池水鸟栖息地保护规划的制定和栖息地生境管理提供科学指导。

响应面优化HS-SPME-GC-MS法分析美味牛肝菌挥发性风味物质

通过响应面法优化出HS-SPME-GC-MS法检测美味牛肝菌中挥发性风味物质的方法,并对恒温干燥、真空干燥及真空冷冻干燥得到的美味牛肝菌伞部、柄部干制品中挥发性风味物质进行比较分析。结果表明,影响美味牛肝菌挥发性风味物质萃取效果的因素主次顺序依次为萃取时间>萃取温度>平衡时间;在萃取温度79℃、萃取时间28 min、平衡时间23 min的最佳萃取条件下,检测出挥发性风味物质共31种。通过对不同干燥方法下美味牛肝菌伞部及柄部挥发性风味物质的检测分析,共鉴定出挥发性风味物质51种,其中醇类10种,醛类13种,酮类13种,酸类1种,酯类5种,含硫、含氮及杂环类化合物8种,烯类1种。真空冷冻干燥后美味牛肝菌伞部及柄部的总挥发性风味物质、八碳化合物及含硫化合物的种类及峰面积均高于恒温干燥及真空干燥方式。该研究结果为美味牛肝菌风味品质的调控及精深加工提供了一定的理论依据。

腹腔镜下直肠癌根治术加肝部分切除术在结直肠癌伴肝转移中的临床应用

探讨腹腔镜下直肠癌根治术加肝部分切除术在结直肠癌肝转移(CRCLM)中的临床效果。回顾性分析2016年1月—2020年12月行手术治疗的CRCLM患者43例,20例腹腔镜手术为观察组,23例开腹手术为对照组。比较围手术期指标、并发症发生情况、术后生存情况、无瘤生存率及总生存率。结果显示,两组患者肿瘤原发病灶及肝转移病灶手术切缘均为阴性。观察组手术时间较对照组较长,但术中出血量较少,术后住院天数更短(P<0.05);两组肝门阻断例数、阻断时间及术中输血例数比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组术后并发症发生率为25.0%,对照组为30.4%,差异无统计学意义(P>0.05)。术后随访时间为4~57个月,平均随访时间(24.3±12.7)个月,中位随访时间20个月。观察组患者1年、3年无瘤生存率分别为65.0%、55.0%,1年、3年总生存率分别为90.0%、70.0%;对照组分别为64.1.0%、47.8%,87.0%、62.6%,差异均无统计学意义(P>0.05)。结果表明,腹腔镜下直肠癌根治术加肝部分切除术治疗CRCLM安全可行,出血量少、术后恢复快等,预后与开腹肝切除术相当。

基于地下物流的港区集装箱转运技术研究

我国港口集疏运存在瓶颈,运输效率较低。为实现港区集装箱的高效快速转运,文章提出一种基于地下物流的技术方案。该方案在港区内设置地下站点,通过地下主运输隧道连接至内陆货运站,实现海陆间的无缝连接。采用自动导向运输车,设置精密的车体连接结构、定位系统、运输控制系统,解决装载运输的关键技术难题。同时设计了高精度的装卸对位系统,保证地面吊机与地下车辆的精确对位。该技术方案可实现全天候的集装箱快速转运。该研究为我国港口提供了一种新的集疏运技术途径,具有重要的工程应用前景。

不同吻合术在胃癌腹腔镜胃远端切除术中的应用效果

目的研究不同吻合术在胃癌腹腔镜胃远端切除术中的应用效果。方法回顾性收集2021年1月至2023年12月期间收治的66例胃癌患者资料,根据吻合方案划分为观察组(Roux-en-Y吻合术)33例和对照组(BillrothⅡ吻合术)33例,比较分析两组数据指标。结果观察组患者消化道重建时间较对照组长,观察组住院时间和首次排气时间均较对照组短,差异有统计学意义(P<0.05),观察组术中出血量少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组患者术后3月肠球菌、肠杆菌水平显著低于对照组,双歧杆菌、乳酸杆菌水平明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组并发症发生率显著低于对照组(P<0.05),差异有统计学意义。结论Roux-en-Y吻合术在胃癌腹腔镜胃远端切除术中的应用表现出显著的优势,提高治疗效果的同时降低了术后并发症发生率。

“向心力演示器”测量原理的课堂探究——基于学生实验活动的教材“二次开发”

“探究向心力大小的表达式”是人教社统编物理教材新增的学生实验.其实验装置“向心力演示器”,结构精巧、设计合理,蕴含了许多物理原理.从传动机构、转动机构、测量机构出发,进行教材的“二次开发”,深入挖掘其中的设计原理,融入课堂教学,助力学生深刻理解实验原理和设计思想.

“伽利略对自由落体运动研究”实验的复现与改进

以“伽利略对自由落体运动研究”的实验为基础,通过自制轨道,利用铃铛和节拍器计时,得到了相邻相等时间间隔位移差相等、相同倾角下x/t^(2)为一定值、相同长度下t^(2) sinθ为一定值等结论,且比较自然地推广到了竖直下落的场景.取得了较好的教学效果.

PBL-Workshop教学法在外科技能培训中的应用

目的:探讨在外科技能培训中以问题为导向学习+工作坊(PBL-Workshop)相结合的教学模式的应用。方法:选取安徽医科大学临床医学(农村免费定向)的医学生共72人,随机分为观察组和对照组。观察组采用PBLWorkshop教学法,对照组采用传统教学法。将学生对老师教学方法的认可度以及两组学生的考核成绩统计后进行比较。结果:观察组学生的技能成绩和理论成绩均优于对照组(P<0.05);学生对教学认可度方面,观察组也优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:PBL-workshop教学法可显著提高医学生的外科基本技能成绩和理论成绩,学生对老师教学方法的认可度也较高,该教学方式可在外科教学中推广使用。

黄芩提取物对百香果采后贮藏品质的影响

目的为研究不同质量浓度黄芩提取物处理对百香果采后贮藏保鲜品质的效果,以期延长百香果贮藏时间。方法以百香果为原料,黄芩提取物为保鲜剂,蒸馏水浸泡为对照,使用不同质量浓度黄芩提取物对百香果进行浸泡处理并置于室温贮藏(温度为18~23℃)。检测不同质量浓度黄芩提取物对百香果果实品质指标的影响,总结黄芩提取物最佳保鲜质量浓度以及贮藏保鲜效果。结果在室温条件下,与对照处理相比,不同质量浓度黄芩提取物处理均能起到贮藏保鲜的效果。CK组的百香果在贮藏17 d后质量损失率为24.67%,硬度为6.31kg/cm^(2),可溶性固形物含量为10.45mg/g,而黄芩提取物处理B组(12.5 mg/mL)的百香果在贮藏17 d后质量损失率为17.60%、硬度为8.29 kg/cm^(2)、可溶性固形物含量为12.84 mg/g,CK组与黄芩提取物处理B组(12.5 mg/mL)之间各指标呈显著性差异(P<0.05)。B组(12.5 mg/mL)黄芩提取物在保持百香果果实硬度、质量损失率、可溶性蛋白质、可溶性糖和维生素C等外在及内在品质指标的稳定均不同程度优于CK组和其他质量浓度黄芩提取物处理组。结论在百香果室温贮藏保鲜中,采用质量浓度为12.5mg/mL的黄芩提取物处理可以减少果实营养物质消耗,保持较好的果实品质。