基于图像处理技术的谷子病斑分割研究

谷子作为一种具有重要工农业价值的作物,其叶片病害严重影响了谷子的产量和经济效益。文章通过数码相机获取五种常见的谷子病害(谷瘟病、红叶病、胡麻斑病、锈病和白发病)作为研究对象,借助Matlab,使用全局阈值、局部阈值和区域生长分割法将谷子病斑分割,比较分析不同的分割方法。研究结果表明,对于谷瘟病的分割,最大类间方差法和迭代分割法表现较好,红叶病与锈病适合使用区域生长分割法,胡麻斑病和白发病的分割可以通过直方图双峰法进行有效处理。本研究通过对比不同方法下谷子病斑分割的效果,选取出效果最好的分割结果作为本研究的成果,并为谷子病斑分割提供了一定的理论和方法,为谷子病害特征提取和智能识别奠定了基础。

国家级一流本科专业建设点——应用物理学无损检测特色专业实践教学体系构建与精准实施

《工程教育认证标准(2015版)》提出的12条认证标准均以学生能力培养为核心,强调培养学生综合运用所学科学理论和技术手段,分析并解决工程问题的基本能力和创新能力[1-2]。党的十八大提出实施创新驱动发展战略,强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑。党的十九大提出以立德树人为根本和以创新驱动发展战略、服务区域经济社会发展为导向在实现高等教育内涵式发展中重要性[3]。党的二十大强调深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略。实践教学是应用型创新人才培养的主要环节,实践教学体系是实践教学顺利开展的基础和保证[4-5]。

布尔代数的(λ,μ)直觉模糊点理想

在布尔代数中引入了(λ,μ)直觉模糊点理想的概念并讨论其性质,证明了布尔代数的(,μ)直觉模糊点理想的交,同态像及其同态逆像仍然是布尔代数的(λ,μ)直觉模糊点理想。

复杂系统理论在社会治理中的应用综述

经济持续发展和社会不断进步对社会治理现代化提出了新的要求。社会是一个典型的复杂系统,社会治理研究迫切需要从复杂系统的角度,依靠多学科的交叉融合,从整体上加以解决。该文选取复杂系统相关研究方法,对社会治理中疫情防控、谣言管控、智慧交通和智慧消防4个典型场景进行了重点分析,总结了复杂系统理论在社会治理领域应用中存在的问题,对下一步主要发展的方向进行了展望。

MnGa二元合金等静压电子结构与磁性质的研究

为了研究等静压下非稀土磁性材料MnGa合金的电子结构和磁性质,本文在密度泛函理论计算的基础上系统研究了四方MnGa合金在500 MPa等静压下的晶格结构、生成、自旋电子结构和磁性质。结果表明,四方MnGa合金在500 MPa等静压下更容易生成,呈各向异性压缩性质。合金中异类原子之间的距离较小,同类原子之间的距离较大。四方MnGa合金在500 MPa等静压下的能带结构呈金属性导体型。与Ga的d电子相比,四方MnGa合金中Mn的d电子呈现较高的净磁矩,贡献了体系的剩磁。四方MnGa合金呈现弱的亚铁磁性,在500 MPa等静压下净有效磁矩减小。

利用光电效应实验仪测量液体折射率、电导率

以简化实验步骤作为出发点,利用光电效应实验仪测量液体折射率、电导率。结合液体不同物理性质之间的关系,测量同种液体不同浓度时光电流的大小。借助Origin软件拟合光电流与液体折射率、电导率的定标曲线方程。将所测的光电流的大小代入即可计算出液体折射率与电导率。

基于足底压力采集系统和压力中心的人体稳态判定方法

设计一种可穿戴的无线足底压力采集系统,并提出基于人体足底压力中心(CoP)的人体稳定状态判定方法.首先,使用该系统采集人体站立和行走时稳定和临界失稳状态下的足底压力数据;其次,通过足底压力信息获取人体稳定行走状态下CoP活动轨迹的区域和边界;最后,采集当前时刻的CoP,通过对当前时刻CoP与人体最大稳定CoP的轨迹区域及边界范围进行对比,实现对人体行走过程的稳定状态判定.结果表明,设计的可穿戴式无线足底压力采集系统具有可穿戴性,方便测量人体足底压力数据,实验验证了基于足底压力采集系统和压力中心的人体稳态判定方法有效.

宽带噪声激励下分数阶黏弹性碰撞系统的稳定性分析和随机分岔

研究基于分数阶黏弹性材料构造的Van der pol减振系统在外部宽带噪声激励下的随机稳定性和随机分岔行为.考虑约束条件的影响,引入非平滑Zhuravlev变换,将碰撞系统转化为无碰撞的动力学系统.利用一组拟周期函数近似替换分数阶微分,通过随机平均法得到系统的It8随机微分方程,根据最大Lyapunov指数法和奇异边界理论分类讨论系统的随机稳定性,利用拟Hamilton系统随机平均法分析系统在线性It8方程下的随机分岔行为,得到D-分岔的临界条件,进一步求出与系统幅值相关的稳态概率密度函数.使用MATLAB绘制稳态概率密度曲线,直观展现系统发生的稳态变化.结果表明,当分数阶阶次和噪声强度在一定阈值内变化时,可诱导系统产生P-分岔行为.

塑晶材料及其压卡效应研究发展与展望

随着世界经济的快速发展,以及全球变暖导致的气候问题日益加重,制冷技术对现代社会的影响越来越深入。全氯氟烃(CFCs)和含氢氯氟烃(HCFCs)类氟利昂制冷剂在常规的气体压缩制冷技术中一直占据主要地位,但这一类制冷剂的使用会加剧全球的温室效应。为了实现全球碳中和,寻求高效环保的制冷方案成为科学家们的重点研究方向,而基于外场诱导的固态相变技术就提供了一种很有前景的方案,其中压卡效应备受关注。近年来,科学家们相继在一系列被称为塑晶的材料中发现了庞压卡效应,其熵变比传统的固态相变制冷材料高一个数量级。在此之后,科研界对塑晶材料压卡效应的研究逐渐增多,并不断探寻出新的具有优异性能的塑晶材料作为压卡制冷技术的工质。这极大地促进了压卡制冷技术的发展,为未来实现绿色环保的高效制冷技术提供了更多可能性。本文将简单解释塑晶压卡效应的物理机制,对C_(5)H_(12)O_(2)(NPG)、(NH_(2))C(CH_(2)OH)_(3)(TRIS)以及碳硼烷等几种典型的塑晶材料在压卡效应上的综合表现进行陈述和对比,并对塑晶压卡效应在新型固态制冷技术中的应用进行展望。

热超构材料学:唯一性定理初探

人工智能、热超构材料和唯一性定理之间的关系主要体现在利用先进的计算方法设计和优化前沿的热超构材料,从而实现对热流的精确控制。在这个过程中,人工智能成为了一个强大的工具,有助于解决复杂的结构设计难题。同时,唯一性定理为这些解决方案的可靠性和稳定性提供了理论基础。当这些要素被无缝集成,再加上现有的变换理论及其扩展理论(其中唯一性定理也扮演着关键角色)时,一门新的学科——热超构材料学开始崭露头角。热超构材料学可以视为经典热力学的一个应用分支,其与经典热力学的基础领域相对应。在这个应用学科中,唯一性定理占据着基础和关键地位。对热超构材料学中的唯一性定理与经典热力学的四大基本定律之间的比较分析具有启发性。二者都遵循普遍性、独立性、一致性、解释和预测能力、实验验证和简洁性等关键标准。然而,唯一性定理更像是一种数学方法,而不是物理定律。本文旨在重新审视热超构材料学的基本理论架构,并彰显唯一性定理在人工智能时代的不可替代性。

氧等离子处理的二硫化钼场效应晶体管表面掺杂和湿度传感研究

二维半导体过渡金属二硫属化物(transition metal dichalcogenide,TMD)具有独特的电学、光学和力学性能,在数字电路、光伏器件和能量存储等多个领域中具有巨大的应用潜力。通过表面掺杂控制TMD的电学性能为实现灵敏传感提供了有效的方法。本文开展了氧等离子体对二硫化钼(MoS_(2))掺杂特性的研究。首先,测试了MoS_(2)场效应晶体管(field-effect transistor,FET)的输运特性,发现氧等离子体处理对FET具有p型掺杂作用。随后,通过拉曼光谱研究了掺杂机制的成因,并证实了沟道表面类MoO_(3)缺陷的形成。最后,研究了经等离子体处理的晶体管的湿度传感特性,由于氧等离子体处理使得沟道对水分子的吸收中心增加,在潮湿环境下晶体管具有十分灵敏的响应特性,源漏电流值变化了约54%。这项工作不仅提供了一种调控TMD电学性能的简单方法,也展示了低维材料化学传感器的发展潜力。

基于卤化物钙钛矿的图像传感器

图像传感器在生产生活中被广泛使用,例如X射线传感器被广泛应用于医疗影像和安全检查;可见光传感器可以应用于人脸识别和智能设备;近红外传感器在生物识别中不可或缺。目前上述的图像传感器主要使用基于硅、锗或者Ⅲ~Ⅴ族等半导体的光电探测器,这些传感器都存在一些不足之处,比如彩色图像传感器存在光利用率低、会产生摩尔纹等问题。金属卤化物钙钛矿作为一种优异的光电半导体材料,由于具有光吸收系数高、带隙可调、缺陷容忍度高等特点成为制备高性能光电探测器的选择之一。本文综述了基于金属卤化物钙钛矿图像传感器的研究进展,分析了目前其与商用器件的差距并提出一些改进建议。

MAPbBr_(3)@ZIF-67的制备及光电性能研究

有机-无机杂化钙钛矿是一种重要的光电材料,广泛应用于光伏器件中,将其限域在MOFs中可以显著提高其稳定性,但是对其光电探测器性能的影响还不清楚。本文使用典型的MOFs材料ZIF-67对典型的钙钛矿材料MAPbBr_(3) 进行限域,制备了MAPbBr_(3) @ZIF-67复合材料,并且通过调节加入ZIF-67量,形成不同浓度的MAPbBr_(3) @ZIF-67复合钙钛矿。研究发现,加入ZIF-67,不会影响MAPbBr_(3) 的晶格结构和吸收边位置,但能够提高其结晶性。此外,由于ZIF-67在波长大于550 nm范围仍有明显的吸收,复合材料也在该波长范围展示出了显著的吸收特性。在应用到光电探测器后,器件的开关比提高了一个数量级。该研究为进一步提升器件的响应性能提供了新思路。

从视觉到听觉:利用吉他与智能手机拓展弦上驻波实验教学

相比于传统的视觉上观测弦上驻波实验,文章讨论了使用吉他和智能手机从听觉角度验证了琴弦上驻波的一些特性。利用手机音频分析APP,可以直观定性地演示张力和线密度对弦上驻波基频的影响;同时,驻波基频与高次谐波之间的频率关系,以及驻波基频与弦长之间的关系也可以定量表征。定量测量的结果与弦上驻波理论一致。使用吉他和智能手机拓展驻波实验教学,为学生理解驻波的特性提供了听觉延伸,并为传统的实验教学增添了乐趣。

融合OBE理念和思政教育的大学物理实验混合式教学模式

为了更好地发挥大学物理实验课程在应用型人才培养过程中的基础作用,在教学过程中,融合了成果导向教育(Outcome-based education,OBE)和思政教育理念.充分发挥新媒体资源,积极开展线上线下混合式实验教学,建立了思政育人、专业知识、专业能力和素质培养四位一体的教学目标.以刚体转动惯量测定实验为例,介绍了实验教学过程.实践表明,该教学模式可以有效实现对学生的思想引领和价值塑造,提高学生自主学习的积极性和主动性,培养学生的实践能力和创新思维,为后续的专业学习打下坚实的基础.

鞍山市二一九公园水体、土壤放射性水平调查研究

利用HD-2001型低本底多道γ能谱仪,对鞍山市二一九公园区域水体、土壤的天然放射性核素的放射水平进行了系统的测量,为游客、环境工作者提供数据和参考.结果显示:园区内水体和土壤的天然放射性数值安全,适合市民游玩和休闲.园区内一年四季水质均佳,适宜发展水产养殖事业;园区内整体为贫镭、贫钍、贫钾土地,表层土壤和深层土壤的对比结果反映鞍山降尘放射性污染防控效果良好;园区内绿化对防治放射性污染效果显著,并产生了绿化富集钾肥的效果,为园区的进一步绿化提供了条件.

磁矩及地磁场水平分量的测量实验设计

制作设计一种简易的测量磁矩及地磁场水平分量的实验装置,采用智能手机内置的磁传感器以及霍尔传感器分别测量处于地磁场和通电线圈总磁场中磁铁的简谐振动周期,通过曲线拟合完成地磁场的水平分量及磁性材料磁矩的测量和计算,地磁场实验结果与中国科学院地质与地球物理研究所网站的实时观测数据相比相对误差范围为1.83%~1.98%,表明该实验装置和实验方法具有较高的准确性。该实验适用于普通物理实验或者设计性实验,有助于激发学生的实验兴趣,提高学生的动手能力与创新思维。

基于图像识别的物体追踪小车设计

当前大部分小车都是基于超声波及光电传感实现避障及跟踪,存在数据采集传输延迟大、整体工作不稳定等缺点.设计了一款基于图像识别的物体追踪小车,能够实现对带色物体实时追踪并保持一定距离.小车采用Open MV(OpenMV(Open Machine Vision))来获取图像信息,通过串口通信将处理后的图像信息传输给STM32控制器,控制器对发来的数据包进行解析处理.用户利用人机交互界面进行图像信息查看小车电机当前PWM值和PID控制误差调节,通过按键和拨码开关实现菜单界面切换和参数调整.设计表明:小车在光照合适条件下可以比较准确的识别到色块,并控制电机保持特定距离,可以实现对带色物体的实时追踪.

X射线CT引导的小鼠皮下肿瘤精准照射

临床前小动物放射治疗是探索放射生物学机制和开发新的癌症治疗方法的重要手段。传统的小动物放疗研究由于缺乏图像引导,剂量递送误差较大,影响治疗效果和实验效率。为了克服这一限制,本研究基于实验室自主研制的小动物精准放射治疗研究平台,针对小鼠皮下肿瘤模型开发了一种图像引导放射治疗的方法。本方法在保证肿瘤控制的同时,可以最大限度减少对健康组织的损伤,更好地满足动物皮下肿瘤照射的需求。

应用物理学原理优化煤矿通风系统、提升安全性能的策略分析

煤矿通风系统在矿井生产中具有至关重要的作用,其安全性能直接关系到矿工的生命安全和矿井的生产稳定。本文以应用物理学原理优化煤矿通风系统以提升安全性能为研究主题,深入探讨了流体力学、热力学和气体扩散理论在通风系统中的应用,以及通风系统的优化方法。通过流场分析和流体动力学模拟优化通风管道和风机配置,实现通风系统的高效运行;通过温度控制与调节和热量传递与分布提高通风系统的能量利用和热效应;通过气体浓度分布和气体扩散模型提升通风系统的安全性能和响应能力。本文的研究成果对于提高煤矿通风系统的安全性能和效率具有重要意义,为煤矿生产的安全发展提供了科学的技术支持和方法指导。