一种基于红外图像的空间目标探测方法

针对空间环境中的监视高速运动小目标的需求,提出一种基于红外图像的空间目标探测方法,实现对空间非合作目标的检测、跟踪与识别。根据目标红外特性,目标检测过程采用阈值分割算法分割目标,通过重心法提取目标质心,采用星图匹配方法剔除恒星背景;目标跟踪识别过程采用轨迹关联算法进行多目标编批及轨迹跟踪,采用基于目标运动速度信息和方向矢量信息的目标分类算法最终识别目标。实验结果表明,应用该方法能够在1 s内实现空间目标探测,满足空间环境监视对目标探测的实时性好、检测概率高、虚警概率低等要求。

硬质合金涂层刀具铣削堆焊合金试验研究

对试验堆焊合金合理加工参数与涂层刀具磨损机制进行了分析。采用逆变直流焊机与特制的含稀土药皮耐磨堆焊焊条在试板表面进行堆焊焊接,采用数控铣床分组加工试验堆焊合金,分别对堆焊层进行了成分检测与金相组织分析,对试验用APMT1604PDER型硬质合金涂层刀具进行了金相分析、电镜形貌观测以及能谱分析,研究了不同参数及加工量条件下刀具涂层与内部基体铣削表面特征以及磨损分析。数控铣床采用4齿刀盘时,相同每齿进给量试验堆焊合金材料的合理加工参数为Vc:0.085r/min,ft:≤0.05mm/min,ap:≤0.2mm。试验刀具的表面涂层为AlTiN类型,刀具基体材料主要为500nm~2μm不规则碳化钴、碳化钨合金粉末组成;试验刀具的失效形式:初期为磨粒磨损,中期与后期以黏结磨损与扩散磨损为主。

基于中红外波段的烷烃浓度遥测光学系统

为了实现对烷烃气体浓度的大范围灵活检测,提出一种基于卡塞格林系统的中红外遥测遥感的方法。对该光学系统的发射模块、接收模块和探测模块进行整体设计研究,基于卡塞格林系统结合3464 nm的中红外光源完成对烷烃浓度遥测遥感光学系统的设计。该光学系统需要实现对25~100 m大范围内目标的测量,设计了25 cm口径的光学遥测系统。针对卡塞格林系统存在光信号丢失的问题,采用透射式非球面准直结构,可以实现对不同距离目标的调焦;针对口径过大引起的视差问题,采用发射接收同轴的方式来消除较大的视差。实验结果表明,本系统能够对25~100 m的目标进行测量。主镜和次镜镀有中红外增强金膜,使系统的稳定性得到了显著提升。经过测试,系统的总体发射效率为86%,接收效率为75.8%。烷烃遥测遥感系统能够在大范围远距离上遥测气体浓度,使用方便、测量迅速,测量人员面对的风险低,能够保证整体光学系统的稳定性及作业检测的安全性。

MRI评估肝细胞癌消融治疗疗效的研究进展

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是全世界第六大癌症,在中国发病率位居恶性肿瘤第四位。消融治疗具有对肝功能影响小、创伤小和并发症少等优点,已广泛应用于HCC。精准评估消融治疗后肿瘤的存活状态、局部复发及转移情况对于后续治疗至关重要。MRI是评价HCC消融疗效的重要影像手段。近年来,人工智能(artificial intelligence,AI)在肝癌MRI领域的研究日渐增多,并在消融治疗的预后预测方面展现出巨大潜力。利用AI技术整合多模态数据,如将基因数据与影像数据相结合,是未来研究的关键突破之一。本文全面综述多模态MRI及基于MRI的AI技术在评估HCC消融治疗方面的研究进展,旨在精准评估肿瘤残余及预测早期复发,为HCC个体化治疗提供参考依据。

植被密度对人工阶梯深潭掺气特性的影响研究

本研究通过在一个坡度为18.4°的矩形阶梯水槽,使用双头电阻式探针,系统测量了两种植被密度下人工阶梯深潭自上游清水区到下游掺气充分发展区的掺气特性。研究结果表明:与光滑台阶和阶梯深潭相比,植被阶梯深潭对掺气发生点的位置及水深几乎无影响,建立了掺气发生点水深的计算公式。断面平均空气浓度Ce在阶梯起点到与掺气发生点距离的2.5倍的区域内逐渐增加,之后达到恒定值;断面气泡个数最大值在阶梯起点到与掺气发生点距离的4.0倍的区域内逐渐增加,之后达到恒定值,这与断面平均掺气浓度的发展规律不相同;植被密度对气泡个数分布及演进变化规律几乎无影响。

比较3.0T与5.0T MR胆胰管造影图像质量

目的比较3.0T与5.0T MR胆胰管造影(MRCP)图像质量。方法前瞻性纳入18例胆管扩张患者(胆管扩张组)和7名健康志愿者(健康组),采用3.0T和5.0T MR仪行MRCP,比较二者显示胆管树细节能力、信噪比(SNR)及图像伪影。结果胆管扩张组中,5.0T MRCP所示胆管树分支数目、分支总长度及最大分支长度均大于3.0T MRCP(P均<0.05);健康组中,5.0T MRCP所示胆管树分支数目及分支总长度均大于3.0T MRCP(P均<0.05)。2组5.0T MRCP的SNR均大于3.0T MRCP,但差异无统计学意义(P均>0.05)。3.0T与5.0T MRCP图像伪影差异无统计学意义(P=0.054)。结论5.0T MRCP所示胆管树解剖细节较3.0T MRCP更佳,而其SNR及图像伪影与后者相当。

用于远距离高温目标辐射探测的光谱系统设计

针对远距离高温目标多光谱辐射测温的需求,设计了一款多通道光谱探测系统。系统前端采用同轴两反卡塞格林式结构收集目标光谱辐射,后端包括用于目标定位的长波红外成像瞄准系统和分别工作在380~1050nm、980~2550nm双波段光谱系统。光谱系统采用Czerny Turner结构,在380~1050nm波段分辨率优于5nm,980~2550nm波段分辨率优于15nm,光谱通道数量大于220个。400m目标外场实验和700~2300℃高温黑体温度实验表明,多通道光谱探测系统能够进行远距离目标的瞄准和光谱探测。本文设计的多通道光谱探测系统有望用于地面、航空及航天等远距离的温度探测。

对比5.0T与3.0T时间飞越法MRA图像质量及其所示脉络膜前动脉

目的比较5.0T与3.0T时间飞越法MR血管成像(TOF-MRA)图像质量及其所示脉络膜前动脉(AChA)。方法回顾性收集接受头部5.0T TOF-MRA(5.0T组,n=40)或3.0T TOF-MRA(3.0T组,n=42)的80例患者(其中2例先后接受2种TOF-MRA),对图像质量进行主观评分及客观评价;将AChA均分为近、中及远段(A1、A2、A3段),记录2种TOF-MRA显示左、右侧AChA数量,并观察其所示左、右侧AChA长度及直径的差异。结果5.0T组图像质量主观评分高于3.0T组[5.0(4.0,5.0)vs.5.0(3.0,5.0),Z=6.417,P=0.029],且图像信噪比(91.01±5.04)及对比度噪声比(72.47±5.14)亦均高于3.0T组[(62.11±4.16)、(48.92±4.62),t=28.339、19.681,P均<0.001]。5.0T组共显示80段AChA-A1、80段AChA-A2及60段AChA-A3,3.0T组TOF-MRA共显示60段AChA-A1、36段AChA-A2及12段AChA-A3。5.0T组所示左、右侧AChA长度分别为(24.01±7.41)mm、(22.72±9.36)mm,左、右侧AChA直径分别为(1.16±0.12)mm、(1.19±0.14)mm,3.0T组长度分别为(18.35±8.67)mm、(16.80±6.94)mm,直径分别为(0.99±0.25)mm、(0.95±0.29)mm;5.0T组各值均大于3.0T组(t=3.242、3.183、4.595、3.846,P均<0.001)。结论相比3.0T TOF-MRA,5.0T TOF-MRA图像质量更佳、显示AChA更为清晰,可为临床诊治AChA相关脑血管病提供依据。

复杂光照环境下空间目标相对位姿测量方法研究

为解决空间复杂光照环境下可见光相机获取的图像照度不一、信息失真、特征不完整导致的目标航天器相对位姿求解困难的问题,提出了一种基于图像增强和弧段特征的双目视觉相对位姿测量方法。首先通过基于带色彩保留的多尺度Retinex(Multi-scale Retinex with Chromaticity Preservation,MSRCP)自适应图像预处理方法提升空间暗弱光、局部强曝光环境下的图像质量;然后利用基于边缘弧支撑线段的椭圆检测算法提取目标航天器表面星箭对接环的弧段特征,并拟合得到椭圆轮廓;最后利用双目相机搭建了空间相对位姿测量物理仿真实验平台,建立双目空间椭圆锥测量模型解算目标的六自由度相对位姿,实现了近距离正常光照和暗弱光照场景下目标航天器相对位姿求解。实验结果显示:在正常光照场景下,相对位置平均误差不超过±20 mm,相对姿态平均误差不超过±0.3°;在暗弱光照场景下,相对位置平均误差不超过±30 mm,相对姿态平均误差不超过±1°。研究成果为近距离空间交会对接等在轨服务任务中的目标识别与测量提供了参考,具有技术借鉴价值。

引江济淮淠河总干渠渡槽桥概念设计

引江济淮淠河总干渠渡槽桥是安徽省1号工程引江济淮河道上的一座通水、通航桥梁,桥上水体重量约4万吨,且旱、涝水位变幅极大,属于超量级可变重载。针对该桥竖向刚度和竖向位移、开口断面抗扭能力以及先建后挖的边坡稳定和基础变位等难以控制的问题进行概念设计。该桥采用左右分幅、上桁下拱的结构方案,有效控制了下挠和上拱值,较好地解决了竖向刚度和竖向位移变幅问题;采用上开下合布置形式,梁式U形槽下设置2个拱片+M形横联,有效控制了侧倾和压弯下挠,解决了U形槽的横向变形和扭转问题;采用外桁内波布置,创造性地采用了一种波形板槽壁,通过叶摆式支撑板连接在桁架桥上,解决了水槽与桥体传递力线、水凉钢热的温差效应、水体与桥槽的流固耦合等问题,并采用水工试验等验证了结构的减振作用;采用分阶段的土体开挖施工方案,形成时间差,解决了先建后挖的边坡稳定和基础变位问题;设置分流岛结构、观景平台和监控景观塔,解决了大体量桥体景观设计问题。充水试验结果表明桥梁结构状态良好。

基于深度学习的桥梁设计图纸中钢筋数量信息归集方法

桥梁设计图纸中含有重要的钢筋数量信息,施工过程中需要利用钢筋数量信息进行钢筋的分配工作,同时这些信息可以在新项目设计时提供设计经验,然而这些钢筋数量信息通常以表格形式保存在纸质图纸中,对查阅和参照造成了不便。基于此,提出了一种从桥梁设计图纸中归集钢筋数量的方法,首先在YOLOv7的骨干网络中,融入卷积注意力模块(CBAM)注意力机制获取更多细节特征,在头部结构中引入多分支卷积RFB模块,提升模型对小目标的特征表达能力,基于改进后的YOLOv7对桥梁设计图纸的表格和图签栏进行目标检测;其次利用PP-StructureV2的表格识别功能对图纸中的表格和图签栏进行表格识别,经过汇总验证,最终生成包含所有钢筋数量信息的Excel文档,实现桥梁设计图纸中钢筋数量信息的归集。利用安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司提供的桥梁设计图纸进行实验研究,实验结果表明,改进的YOLOv7算法的F1 Score可达到98.35%,和原始YOLOv7算法相比,提升了0.86%,可满足从桥梁设计图纸中检测表格以及图签栏的要求。

基于实体火试验的新能源轿车库防火设计问题探讨

新能源汽车产业发展迅猛,对完善汽车库防火设计提出新需求。对典型的建筑内新能源轿车火灾进行案例剖析,开展首例单库存新能源轿车实体火试验并探讨车库防火设计对策要点。研究结果表明:电池包热失控挥发灰色可燃气体但持续时间不等且库内受限空间易发生爆燃;库内空间壁面热反馈可能加速车体燃烧;试验轿车猛烈燃烧阶段持续时间占总燃烧时间约20%。建议新能源汽车库防火设计注重早期热失控征兆探测和后期燃烧范围控制及被动安全技术措施,库内设置带有拾音功能的摄录装置及耐火极限不低于2.00 h的分隔构件。

基于编码记忆网络的半监督视频目标分割方法

视频目标分割是计算机视觉中的一项关键任务,在自动驾驶、视频编码等领域具有重要意义。针对视频目标分割任务,提出使用一种高效的编码记忆网络(EMNet)实现半监督视频目标分割任务。该方法包含自适应参考帧选取模块、双路径匹配模块、特征处理模块以及特征聚合模块。自适应参考帧选取模块综合考虑掩码置信度和相似度,选择包含丰富信息的参考帧。双路径匹配模块实现查询帧和参考帧之间的双向和双尺度匹配,提高目标特征匹配准确率。特征处理模块分别包含语义强化模块和特征细化模块,通过低通和高通滤波增强目标的语义和细节信息。并由特征聚合模块对各特征进行融合利用。最后通过在DAVIS2017数据集上的评估,证明所提出模型的有效性。

全装配式UHPC-RC箱形组合梁快速化施工方案探讨

全装配式UHPC-RC箱形组合梁是一种基于UHPC新材料并采用体外预应力束进行节段拼接的新型组合梁结构,其成桥受力性能与施工方案关系密切。本文以滁州至天长高速公路上跨1×40 m UHPC-RC箱形组合梁人行天桥为背景,采用有限元软件对两种少支架施工方案进行建模计算,得出不同施工方案下结构构件的受力特征及材料性能需求;同时结合施工机具、场地及工期等需求,对全装配式UHPC-RC箱形组合梁的四种施工方案进行综合分析,得出不同条件下适用的施工方案;最后提出一种新的思路,即先在工厂进行节段桥面板与节段UHPC主梁间的叠合,再把叠合节段运至现场进行纵、横向拼接,该方法可用于全装配式UHPC-RC箱形组合梁的快速化施工。

蛋白酶SpP1基因克隆、表达及酶学性质的表征

【目的】对螺旋藻来源的一个蛋白酶基因进行克隆、表达,并探究重组酶酶学性质,为藻类蛋白酶的深入研究奠定基础。【方法】从钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)基因组扩增获得了蛋白酶基因SpP1,进而构建pET28a-SpP1重组质粒,将其转入Escherichia coli BL21(DE3)实现了异源表达,利用镍柱分离纯化重组蛋白酶并研究其酶学性质。【结果】螺旋藻蛋白酶SpP1属于丝氨酸蛋白酶家族成员,分子量为47.04 kD,最适温度和pH值分别为50℃和8.0。其热稳定性较差,在pH=8.0-9.0的范围内具有良好的酸碱稳定性。以酪蛋白为底物时,最大反应速度V_(max)=8.237 U/mL,米氏常数K_(m)=16.369μg/mL。Mn^(2+)对其具有较强的激活作用,添加0.1 mol/L Mn^(2+)后其酶活提高了18倍,同时0.1 mol/L的Fe^(3+)、Zn^(2+)、Ca^(2+)、乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)等对酶活也具有明显的促进作用。【结论】螺旋藻来源的蛋白酶SpP1具有丝氨酸蛋白酶家族成员的典型结构和性质特征,具有较好的酸碱稳定性,添加金属锰离子可有效提升其催化活性。

PBL联合MDT教学模式在急危重症规培教学中的运用效果

目的分析在危急重症规培教学中实施以问题为基础的学习(Problem-based Learning,PBL)联合多学科诊疗模式(Multidisciplinary Diagnosis and Treatment Model,MDT)教学模式的效果。方法选取2022年1月—2023年7月山东第二医科大学附属医院的规培医学生80名,通过双盲法分为观察组与参照组,各40名。参照组医学生接受常规教学方法,观察组接受PBL联合MDT教学模式。比较两组医学生教学前后成绩、教学效果、教学查房成绩、教学满意度。结果教学后,观察组医学生成绩、教学效果评分、教学查房成绩高于参照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。观察组教学满意度(97.50%)高于参照组(80.00%),差异有统计学意义(χ^(2)=6.134,P<0.05)。结论在急危重症规培教学中实施PBL联合MDT教学模式的效果较好,能提升医学生的教学成绩、教学效果、教学满意度。

Miller金字塔教学结合PBL教学在急诊实习医师教学中的运用效果

目的分析在急诊实习医师教学中运用Miller金字塔教学结合以问题为基础(problem-based leaning,PBL)教学的效果。方法选取2023年3月—2024年1月在山东第二医科大学附属医院急诊科实习的60名实习医师,经随机数字表法将其分成两组,对照组与研究组各30名,对照组实习医师选择常规教学模式开展教学工作,而研究组实习医师则选择Miller金字塔教学结合PBL教学模式开展教学工作,对两组的教学效果进行观察比较。结果研究组的出科考核成绩(93.23±2.34)分高于对照组(85.26±4.78)分,差异有统计学意义(t=8.202,P<0.05)。与对照组相比较,研究组应变能力、体格检查、临床诊疗及抢救、病情评估、病史采集及诊断的考核评分均更高,差异有统计学意义(P均<0.05)。研究组的团队合作意识、培养解决问题的能力、学习主动性、授课方式、授课内容的满意度评分均更高,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论在急诊实习医师教学中运用Miller金字塔教学结合PBL教学模式,不仅能让学生更好地了解和掌握基础理论知识,提升其操作水平,而且实习医师的满意度高。

纯弯钢梁整体稳定有限元计算分析

使用有限元进行梁单元整体稳定分析时,为得到不同单元类型的计算精度,对工字形截面(开口截面)与箱形截面(闭口截面)进行纯弯作用下整体稳定分析,分别使用6自由度梁单元、7自由度梁单元、板单元进行数值计算,并与理论计算对结果进行分析对比。根据分析得到不同截面类型适用的有限元模型:对于开口截面,计算受弯、压弯稳定时,应采用7自由度单元;对于闭口截面可偏安全的采用6自由度单元计算。

翻转教学法在急诊住院医师规培教学中的应用效果分析

目的评价翻转教学法应用在急诊住院医师规范化培训(规培)教学中的效果。方法选取2022年11月—2023年11月山东第二医科大学附属医院急诊科68名规培医师为研究对象。采取随机数表法分为参照组(常规教学模式)与研究组(翻转教学法),每组34名。对两组教学效果进行分析。结果研究组考核成绩、综合素养各项评分高于参照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。研究组教学满意度(94.12%)高于参照组(76.47%),差异有统计学意义(χ^(2)=4.221,P<0.05)。结论翻转教学法应用在急诊住院医师规培教学期间,具有良好的效果,能够提高教学满意度,还可提升各规培住院医师的综合素养、考核成绩。

机载高光谱成像技术在长江经济带苏、皖、浙地区生态环境保护中的应用

机载高光谱成像是一种快速、无损的检测技术,具有光谱分辨率高、波段窄而多和图谱合一的特点。国内小型化的机载高光谱成像仪主要依赖进口,价格昂贵,且高性能的高光谱设备进口困难,限制了高光谱技术在国内的推广和普及。中国地质调查局南京地质调查中心在国家重大仪器开发专项和国家重点研发计划支持下,成功研制出以推扫式小型化成像光谱仪HMS400/1000为核心的轻型机载高光谱成像系统SSMap,建立了机载高光谱遥感综合调查技术方法和作业流程,形成了一套可靠的地物分类方法和水土污染光谱定量反演模型。本文在介绍机载高光谱成像技术基本原理和分析国内外研究现状的基础上,以自主研发的机载高光谱成像系统SSMap为例,结合长江经济带生态环境的需求,详细探讨了总面积4500余km^(2)的航空高光谱遥感作业方法、信息提取与调查应用。通过长江经济带江苏、安徽、浙江等地区的生态环境地质调查应用示范,取得了高质量的机载遥感数据,获得了一批重要调查成果。研究表明,机载高光谱成像技术在生态环境调查、水体监测、土地利用和土地质量评价等方面具广阔应用前景。具有自主知识产权的国产化机载高光谱成像仪降低了采购成本,推动了机载高光谱技术普及,服务了国家重大区域发展战略,具有显著的经济和社会效益。