渐进式CNN-Transformer语义补偿息肉分割网络

针对结肠镜图像中息肉大小不一、形态复杂、息肉与黏膜界限不清导致分割精度较低的问题,提出了一个渐进式CNN-Transformer语义补偿息肉分割网络,以提高结肠息肉的分割精度。为了更好地利用来自CNN编码器的局部特征和来自Transformer编码器的全局特征,设计了一个同层特征交互耦合模块,通过分组交互耦合的方式在空间和通道两个维度上自适应融合来自CNN和Transformer编码器的特征;然后,针对解码过程中上采样导致的语义丢失问题,设计了一个基于Query的语义补偿模块,通过一组可学习的描述子渐进式地集成和分发图像语义,有效提升网络的特征判别能力;实验结果表明,所提网络在CVC-ClinicDB,CVC-300,Kvasir以及CVC-ColonDB公开数据集上,mDice分别达到了94.23%,90.36%,92.93%,80.26%,mIoU分别达到了89.87%,83.75%,88.21%,72.09%。与现有的分割网络相比,该网络能够在提升息肉分割有效性的同时保证其泛化性。

融入交叉注意力编码的皮肤病变分割网络

由于卷积操作的局限性,现有的皮肤病变图像分割网络无法对图像中的全局上下文信息建模,导致其无法有效捕获图像的目标结构信息,本文设计了一个融入交叉自注意力编码的U型混合网络,用于皮肤病变图像分割。首先,将设计的多头门控位置交叉自注意力编码器引入到U型网络的最后两个层级中,使其能够在图像中学习语义信息的长期依赖关系,弥补卷积操作全局建模能力的不足;其次,在跳跃连接部分引入一个新的位置通道注意力机制,用于编码融合特征的通道信息并保留位置信息,提高网络捕获目标结构的能力;最后,设计一个正则化Dice损失函数,使网络能够在假阳性和假阴性之间权衡,提高网络的分割结果。基于ISBI2017和ISIC2018数据集的对比实验结果表明,本文网络的Dice分别为91.48%和91.30%,IoU分别为84.42%和84.12%,分割精度在整体上优于其他网络,且具有较低的参数量和计算复杂度,即本文网络能够高效地分割皮肤病变图像的目标区域,可为皮肤疾病辅助诊断提供帮助。

八种酱腌菜生物胺含量检测及形成原因探讨

生物胺是食品中的潜在风险物质,近年来酱腌菜中的生物胺积累问题逐渐引起了广泛关注。该研究收集了全国各地的490份酱腌菜样品,采用高效液相色谱法对酱腌菜的生物胺含量进行测定,并基于Pearson相关性对其中8种典型酱腌菜的生物胺形成原因进行分析。结果表明:所采集酱腌菜的生物胺含量为0~2093.49 mg/kg,其中80.4%的样品生物胺总量<500 mg/kg,13.5%的样品在500~1000 mg/kg,6.1%的样品生物胺含量≥1000 mg/kg。腐胺、酪胺、尸胺、组胺是酱腌菜中的主要生物胺。不同种类酱腌菜因制作工艺不同,生物胺含量差异较大,南充冬菜的生物胺含量最高,平均生物胺含量为(1031.64±509.26)mg/kg;四川工业盐渍菜、东北酸菜、涪陵榨菜次之,平均含量分别为(722.1±406.10)、(572.88±158.13)和(360.72±318.18)mg/kg;四川传统泡菜、资中冬尖、宜宾芽菜、辣白菜的平均生物胺含量均小于500 mg/kg。总酸、pH值、盐度和发酵时间是影响生物胺积累的关键因素,较高酸度的酱腌菜样品生物胺含量更高,盐度低的酱腌菜样品组胺含量高,发酵时间越长的样品中生物胺含量越高。在微生物方面,乳杆菌属、明串珠菌属、片球菌属和海洋芽孢杆菌属与生物胺含量呈正相关,其中与乳杆菌属的的相关性最显著(P<0.05);德巴利酵母属与组胺呈显著正相关(P<0.05),毕赤酵母属、哈萨克斯坦酵母属、威克汉姆酵母属、东方伊萨酵母属、梗孢酵母属与尸胺、腐胺、酪胺呈正相关。该研究结果可为我国传统酱腌菜的食品安全评价与生物胺含量控制提供参考。

改进YOLOv7遥感图像目标检测算法

针对遥感图像中目标尺度变化大和背景复杂导致检测精度低的问题,设计了一种改进YOLOv7目标检测算法。首先,为了缓解复杂背景对检测器的干扰,设计了一个注意力引导的高效层聚合网络(ALAN),以优化多路径网络使其更聚焦前景目标而降低背景的影响;其次,为了降低目标尺度变化大对检测精度的影响,设计了一种注意力多尺度特征增强(AMSFE)模块,用于扩展主干网络输出特征的感受野,以加强网络对尺度变化大目标的特征表征能力;最后,引入旋转边界框损失函数,以获取任意朝向物体的精确位置信息。在DIOR-R数据集上的实验结果表明,该算法mAP达到了64.51%,相比于基线原始YOLOv7算法提高了3.43%,且优于其他同类算法,能够适应遥感图像中多尺度和复杂背景的目标检测任务。

工业软化泡菜理化指标及主要致软微生物特性分析

以工业软化泡菜为研究对象,分析其一般理化特征、微生物组成,并研究主要微生物的产果胶酶和纤维素酶的特性,找出可能引起软化的菌株。结果表明:软化泡菜的平均盐度、总酸、pH分别为12.13%、0.74 g/100 g、4.31,与正常泡菜相比,其盐度和pH更低、总酸更高;果胶和纤维素含量分别为35.64 g/100 g(以醇不溶物计)和5.47g/100g(以干基计),分别比正常泡菜低20.6%和17.7%。利用传统培养法从软化泡菜中筛选出30株细菌和5株酵母菌,以类芽孢杆菌属(Paenibacillus)和芽孢杆菌属(Bacillus)为主;菌株的致软特性显示高地芽孢杆菌(Bacillus altitudinis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillus subtilis subsp.Subtilis)、解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)和浸麻类芽孢杆菌(Paenibacillus macerans)具有产果胶酶或纤维素酶的能力,可能是引起工业泡菜软化的主要微生物。本研究结果可为工业泡菜软腐防控提供参考。

基于FPGA的JPEG-LS无损压缩算法的实现

介绍了JPEG-LS无损压缩算法的基本原理与流程,针对该算法提出了使用VHDL语言编程的基于FPGA的系统结构,并在QuartusⅡ平台上实现了编码器。该硬件实现的编码器具有快速处理高分辨率图像的能力。通过对多种图像的仿真实验,证明了其在不同应用中的可靠性和有效性。

航天器图像压缩小波变换的FPGA设计

为了实现基于FPGA的CCSDS图像压缩算法,在提升小波变换结构的基础上,提出了一种改进的基于行的并行3级2-D整数9/7小波变换实现结构。结构充分利用流水线设计技术,对于每一级2-DDWT,结构包含2个行处理器同时处理2行数据,借助10个行缓存存储变换的中间数据,实现了行、列变换的并行运算。同时对于3级小波变换,也采用了流水线结构,减少了存储器的使用量和对其访问造成的时间延迟,提高了变换速度。本结构完成分辨率为N×N灰度图像的3级小波分解所用的时钟周期约为O(N2/2)。采用Altera的Stratix II FPGA实验,结果表明,本整数小波变换结构具有较高的吞吐率和变换速度,可以工作在86.5MHz的频率下,实现1024×1024灰度图像100fps的图像实时变换。

高分辨率图像采集与压缩系统的设计实现

介绍了一种高分辨率航空数码相机中的图像采集与压缩系统,重点描述了基于TI的TMS320C6205DSP的图像压缩系统的软、硬件设计,以及结合FPGA器件,进行数据采集的原理和特点。

基于FPGA的高分辨率图像DCT域增强

为了提高高分辨率图像的质量,实现快速的图像增强算法,提出在离散余弦变换(DCT)的对比度测度下,通过DCT矩阵中不同频率的系数关系对DCT系数块进行分类,对不同类型的系数块做不同强度的自适应增强算法,并在FPGA上得到实现。提出的方法在不影响原始图像压缩性能的情况下有效地增强了图像明亮或黑暗区域的细节,同时减少了因图像增强而带来的压缩图像块效应。给出算法原理及在FPGA上的具体实现方法,并给出了实验结果。结果表明,该算法在改善图像主、客观质量方面和运算效率上都能够达到较好的效果。

溶剂型冷补沥青黏度特性研究

采用单一变量法分别研究了稀释剂类型、试验温度、恒温时长、稀释剂掺量和添加剂掺量对冷补沥青黏度特性的影响规律,借助黏度和黏附性试验优化冷补沥青配比。试验结果表明,不同类型的稀释剂对冷补沥青黏度的影响有所不同。选用航空煤油作为冷补沥青稀释剂,有效改善了冷补沥青的初始强度与黏附性;冷补沥青的黏度随温度的升高而下降,以柴油为稀释剂的冷补沥青流动所需的能量壁垒较高,且冷补沥青的黏度随恒温时长的增加呈线性增长;科宁冷补添加剂有效提高了冷补沥青混合料的施工和易性,极大地改善了冷补沥青与集料之间的黏附性能,加快了混合料初期强度的形成。

航空相机高速JPEG编码器的设计

提出一种高分辨率航空数码相机的高速JPEG编码器的设计。针对图像分辨率高、处理速度快的特点,以FPGA结合大容量片外存储器,运用乒乓结构和流水线结构。采用FPGA片上乘法单元构建两级并行1D-DCT模块实现高速、低延时2D-DCT变换的方法,并优化了JPEG算法流程。给出了详细的优化流程和实现方法,对设计结果进行了仿真和FPGA验证。结果表明,该设计具有较高的性能,可适应高分辨率和高速航空图像JPEG压缩的性能要求。

锰钴酸锂作为锂离子电池正极材料的研究现状

采用锰钴酸锂为原料生产出电化学性能优异的锂离子蓄电池正极材料是当今研究的热点之一。综述了锰钴酸锂的共沉淀制备法、水热法及溶胶-凝胶法,介绍了不同方法制备得到的目标产物自身结构及其电化学性能。叙述了溶胶-凝胶法中不同锰钴含量及最佳锰钴投料比下锰钴酸锂粉体的结构及电化学特性,最后对锰钴酸锂的应用前景进行了展望。

全帧型CCD数码相机曝光时间的精确控制

提出一种全帧型CCD数码相机曝光控制方案.在测量机械快门机械延时的基础上,控制CCD触发脉冲TRG和机械快门的控制时序,使得带电子快门的CCD相机,在机械快门的配合下,CCD的感光区都能按各种设计要求的曝光时间精确曝光,从而有效的提高了照片的分辨率.该方法设计简单,不需要额外的硬件电路,可以广泛应用于带机械快门的CCD数码相机曝光时间的精确控制中.

基于灰色-尖点突变理论的砂岩破坏前兆研究

【目的】为探究砂岩失稳破坏灾变前兆信息,【方法】采用MTS刚性压力机开展了砂岩单轴加载试验,利用声发射监测系统对加载全过程进行实时探测,并对加载过程中砂岩的弹性应变能、耗散应变能、损伤变量演变特征进行详细分析。此外,基于灰色-尖点突变理论构建了声发射能量参数的尖点突变模型,系统分析了岩样失稳破坏过程中分叉集的响应特征。【结果】结果显示:在耗散能的驱动下,岩体出现损伤破裂,储能能力降低,且岩体能量、强度以45°裂缝倾角为转折点,随裂缝倾角的增加出现先减少后增大的现象。在塑性变形阶段,分叉集出现明显的突变,突变点对应的前兆应力大多占峰值应力的比例达75%以上,对应的前兆时间占失稳时间的比例达75%以上。【结论】结果表明:在耗散应变能的驱动下,岩样进入塑性变形阶段,岩样系统的状态也由稳定向非稳定转变,并在灾变前分叉集判别指标F出现突变,揭示了分叉集判别指标F作为岩体失稳前兆指标具有较强的普适性和较好的时效性。

基于双边滤波和双树复小波的图像去噪算法

提出了基于空域双边滤波和双树复小波变换的图像去噪算法.该算法使用双树复小波变换对含噪图像进行多尺度和多方向的分解,对各个高频方向子带使用带有方向窗的局部维纳滤波算法进行去噪.在重构过程中,对每一个尺度上重构得到的低通图像使用空域的双边滤波算法进一步的去除噪声.实验结果表明本文提出的图像去噪算法获得了明显的去噪性能改善.

一种全帧型CCD航空相机像移补偿方法

提出一种全帧型CCD航空相机像移补偿的实现方法.应用全帧型CCD在机械快门不关闭的情况下连续曝光的特点,并根据不同的速高比控制暂停脉冲的个数和宽度,控制了CCD垂直转移的速度,使CCD在曝光的同时进行转移和读出,实现了全帧型CCD航空数码相机航向方向的像移补偿.实验数据表明:该方法能够实现全帧型CCD像移补偿的功能.

采用碱裂解法提取DNA鉴定细菌和酵母菌

采用碱裂解法对分离自四川泡菜的8株细菌和4株酵母菌进行DNA提取,对菌株DNA提取物浓度和纯度、PCR扩增产物质量、核苷酸测序和菌株鉴定结果进行分析,并对该方法的测试成本和耗时进行估算。结果表明,采用碱裂解法提取菌株DNA的浓度均大于40 ng/μL,A260/A280大于1.9,表明该方法下提取菌株DNA的质量较好。12株泡菜菌株被鉴定至种水平,且鉴定结果与试剂盒法一致,表现出较高的测试准确性。该方法的测试成本估算为50元/100次,测试耗时为50 min,明显优于目前普遍使用的试剂盒法。

基于Cyclone IV的Camera Link-HDMI高清视频转换器设计

针对实际项目需求,在充分了解Camera Link接口协议和HDMI接口协议的基础上,给出了基于FPGA的Camera Link-HDMI高清视频转换器设计方案。选用Altera公司的Cyclone IV系列FPGA器件,完成了转换器的电路设计和性能测试。结果表明,图像转换实时性好,色彩和图形无失真,满足设计要求。该方案是一种解决Camera Link-HDMI转换的有效方法,为相似的技术设计问题提供了有益的参考。

基于P89C668单片机的航空数码相机控制系统

以P89C668单片机为核心,介绍了一种自主开发的航空数码相机的控制系统,合理利用单片机的固有资源,相互配合完成了相机镜头控制:光圈控制、快门控制;数据异步通讯:开关命令的采集和拍摄状态信息的回传I;2C方式对CCD驱动单元配置等多项功能,并编写了相应的控制软件。控制系统模块设计清晰,工作稳定可靠,成功的以单片微型计算机实现了航空相机多项控制功能的要求,为系统功能的进一步开发提供了充足的硬件资源和软件平台,是一个实用的航空数码相机控制系统。

FPGA在OSD中的应用

根据现有视频叠加设备不能图文并茂的现状,提出一种基于FPGA的数字叠加新方法,对该方法原理进行分析,并给出仿真以后FPGA内部结构和实验结果,验证了该方法的有效性和可靠性。