基于逆投影变换的纱筒纱线余量检测算法

纱筒纱线余量检测是纺织行业自动化生产过程中的重要一环,针对目前纱线余量检测算法检测精度低的问题,提出一种基于三点逆投影变换模型的纱筒纱线余量检测技术。根据实际生产过程中相机与纱筒的位置关系,建立三点逆投影变换模型进行初步矫正。为得到更好的图像矫正结果,设置补偿矩阵并根据内外筒位置信息优化变换矩阵,最后将逆投影变换后的图像按照改进的椭圆坐标变换模型展开为矩形,根据余量计算准则计算得到纱筒纱线余量。在自主搭建的检测平台上进行实验,结果表明,本文算法检测精度在5 mm以内,基本满足实际生产要求,可为纺织产业自动化生产提供依据。

初中道德与法治教学中道德法治意识的培养

初中生本身年龄较小,还算是未成年,在生活经验和认知能力方面都属于较低层次的,加上青春期的荷尔蒙激素变化,导致该阶段的学生非常容易发生各类道德以及法治层面上的问题,不仅影响自身身心健康,严重情况下,甚至还会对社会造成重大负面影响。初中道德与法治学科的教育将道德法治意识的培养作为重点,其目的也是为了发挥道德法治教育的作用,规范初中学生的行为,使其在健康的道德法治意识的导向下,健康成长。基于此,本文就围绕初中道德与法治学科教学展开,针对其道德法治意识的培养进行详细的探讨分析。

初中道德与法治教学中小组合作学习模式探究

素质教育理念的提出,为教育改革指明了新的方向,即关注学生的全面发展,以学生为中心,教育目标不仅仅局限于学科知识的学习,还要同时关注学生的身心健康、品德、价值观以及能力素养等方面的培养,使学生得到全面发展。小组合作学习模式是发展学生综合素养的有效模式,是落实素质教育的重要途径,本文以初中道德与法治学科为例,探究在其教学中应用小组合作学习模式的具体策略,以期提高学生的课堂参与度和教学效果。

基于高光谱成像技术的山楂产地判别研究

产地是影响山楂品质的重要因素之一,为实现对山楂产地的快速无损鉴别,本文基于高光谱成像技术对不同产地的山楂样品进行产地溯源。以五个不同省级产区的山楂样品作为样本,利用近红外高光谱成像系统,获得每个样品果梗朝上(G)、侧面朝上(C)和底面朝上(D)的可见-短波红外(410~2500 nm)波段高光谱数据。采用多元散射校正(multivariatescatteringcorrection, MSC)、一阶导数(firstderivative, D1)、 SG平滑(Savitzky-Golay,SG)和标准正态变换(standard normal variate transformation,SNV)四种预处理方法,分别建立了偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)、支持向量机(support vector machine,SVM)和随机森林(random forests,RF)三种分类模型。结果表明,D-D1-SVM模型分类效果最优,训练集和预测集的准确率均为100%。为进一步简化模型,分别采用连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)和竞争性自适应重加权算法(competitive adaptive reweighted sampling algorithm,CARS)进行特征波长筛选。通过多变量数据分析发现,D-SPA-SVM模型效果最佳,训练集和预测集准确率分别为95.2%和93%。本研究为山楂产地的快速、无损识别提供技术支持。

不同钝化剂处理下镉和铅在土壤-杭白菊体系中富集迁移特性及菊花品质的变化

为综合评价生物质炭、调理剂和腐殖酸3种不同钝化剂对杭白菊镉(Cd)和铅(Pb)含量降解的影响,通过土壤盆栽实验研究了钝化剂处理下Cd和Pb在2种土壤-杭白菊体系中的富集迁移特性及菊花品质的变化。结果表明:在2种不同程度Cd和Pb污染土壤中添加3种钝化剂杭白菊整体对Cd富集系数均降低,其中添加生物质炭降幅最显著(54.70%、72.27%);添加生物质炭相较于其它2种钝化剂对抑制Cd和Pb在茎-花间的迁移以及菊花茶茶渣中的残留量效果均最显著,茶渣中两者的残留在土壤1中分别下降48.91%、56.10%,土壤2中分别下降62.77%、86.00%。土壤1中添加生物质炭花中绿原酸、木犀草苷和异绿原酸A含量与对照相比增幅最显著,分别为154.93%、77.11%和99.09%;而土壤2中添加3种钝化剂,3种有效成分含量均极显著提高。综合分析,生物质炭对Cd和Pb在杭白菊植株中的降解,降低菊花茶中的残留以及提升菊花品质方面效果最佳,可作为杭白菊种植区土壤钝化修复首选材料。

基于高光谱成像技术的青花椒产地识别研究

目的基于高光谱成像技术结合机器学习建立一种青花椒产地的快速识别方法,实现四川、贵州、云南、重庆等10个青花椒主要产地样品的快速无损鉴别。方法本研究利用全平皿法、五点平均法和中心点法3种不同的兴趣区域(region of interest,ROI)提取方式,获得平行光谱数据,分别采用5种预处理方法消除数据噪声提升模型性能,并比较了偏最小二乘判别分析(partial least square-discriminant analysis,PLS-DA)、随机森林(random forests,RF)和支持向量机(support vector machine,SVM)3种模型的产地识别效果。结果采用全平皿法提取兴趣区域,通过二阶导(second derivative,D2)预处理后建立的RF模型分类效果最佳,训练集和测试集的准确率均可达到100%。进一步采用连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)选择27个特征波长建模,结果表明多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)-RF模型判别效果最优,训练集准确率为98.8%,测试集准确率达到98.3%。结论本研究建立的方法可实现不同青花椒主要产地样品的快速无损鉴别,为高光谱成像技术在食品和药品领域的推广应用及专属小型化仪器装备系统的开发提供了理论依据。

海洋链霉菌B170167发酵产物中含氮化合物及其细胞毒活性研究

利用色谱层析技术从海洋链霉菌B170167中分离得到11个含氮化合物,包括8个吲哚类和3个含氮杂环化合物。经波谱分析分别鉴定为Turbomycin A(1)、3,3-二-(3-吲哚)丙烷-1,2-二醇(2)、N-(2-(1H-Indol-3-yl)-2-oxoethyl)-acetamide(3)、N-乙酰基色氨酸(4)、9H-吡啶并[3,4-b]吲哚(5)、吲哚-3-甲醛(6)、3-吲哚丙酸(7)、3-吲哚甲酸(8)、光色素(9)、Ferrioxamine E(10)、3-羟基-2-甲基吡啶(11)。其中化合物11为首次从微生物中分离得到。化合物1、2、5、10、11显示出显著的细胞毒活性,化合物3、4、6、7、8显示中等程度的细胞毒活性。

芽孢杆菌HZ16发酵产物中的环二肽类化学成分

利用多种色谱分离技术手段对采自空气的芽孢杆菌HZ16的发酵液成分进行研究,从中分离得到8个环肽类化合物,经波谱分别鉴定为Cordycedipeptide A(1)、(2E/Z,5Z)-2-[(4-methoxyphenyl)methylene]-5-(2-methylpropylidene)-3,6-piperazinedione(2)、Cyclo(Tyr-Pro)(3)、Cyclo(Pro-Val)(4)、Cyclo(Thr-Leu)(5)、Cyclo(Pro-Thr)(6)、Cyclo(Dehydroala-Leu)(7)和Cyclo(4-OH-Pro-Leu)(8)。这8个化合物均为首次报道由芽孢杆菌中获得,同时发现其中的化合物1、2、3和8具有显著的杀死卤虫幼虫的细胞毒活性,它们的4 h卤虫致死率分别为96.3%、89.2%、96.8%和99.5%。

大黄堡湿地自然保护区底栖动物研究与水环境评价

针对天津市武清区大黄堡湿地自然保护区的水域进行底栖动物种类区系组成、现存量(密度、生物量)及分布进行了调查研究.两次调查共采集到35种底栖动物,其中水生昆虫19种,水生寡毛类7种,软体动物6种,水生线虫、线形虫和介形虫各1种.结合相似水体研究结果比较并辅以生物指数分析,对调查水域进行了水生态环境质量评价.结果表明,目前大黄堡湿地自然保护区的水质可初步划定为中-富营养型.同时提出了大黄堡湿地自然保护区环境管理和改善水质的措施建议.

基于表面肌电信号的高原公路驾驶员颈部疲劳试验分析

为了解高原公路驾驶员颈部疲劳状况,寻求减轻驾驶员疲劳途径。选取新疆帕米尔高原典型路段进行实驾试验,通过生物反馈仪获取受测驾驶员颈部肌电数据,利用时域与频域分析方法选取积分肌电值(IEMG)与中值频率(MF)作为评价指标,研究高原公路驾驶员颈部肌肉IEMG与MF在连续驾驶时间、海拔作用下的疲劳特性。研究表明:连续驾驶时间、海拔是影响驾驶员IEMG、MF的主要因素。随着驾驶时间增长与海拔逐渐升高,驾驶员IEMG有上升趋势,而MF有下降趋势,表明高原公路驾驶员从低海拔到高海拔路段长时间连续驾驶车辆导致颈部疲劳感增加。通过对比不同行车经历驾驶员,发现经常出入高原公路驾驶员的颈部疲劳度与自我缓解能力要优于首次进入高原公路行驶车辆的驾驶员。

基于PSR模型的城市生态韧性成长力评价指标体系构建及应用

加强城市生态韧性建设是提高城市生态安全、改善城市生态环境、增加生态效益、实现城市可持续发展的重要举措。为克服静态分析的局限性,结合三螺旋理论,采用压力-状态-响应(PSR)模型构建了包含16个评价指标的城市生态韧性成长力评价指标体系,并采用主成分分析法和熵值法确定指标综合权重,评估了2017—2020年中国31个城市的生态韧性成长力,进一步引入耦合度及耦合协调度对评估结果进行了分析。结果表明:除乌鲁木齐外其他省会城市的生态韧性成长力水平都呈现先上升后下降再平稳的趋势,城市生态韧性的总体水平螺旋上升;城市生态韧性成长力的耦合协调度呈先升后降、先降后升、不断上升3种情况,且多数城市生态韧性成长力耦合协调度符合先升后降的变化趋势。依据评价结果,为推进城市生态韧性建设提出对策建议。

西藏大花红景天RcCATs与RcSODs基因克隆及功能分析

为探究过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)基因家族成员在西藏大花红景天高原恶劣生境适应性中的作用,利用生物信息学和qRT-PCR技术对其RcCATs和RcSODs基因家族成员的序列和表达模式进行了分析,并构建RcCAT和RcSOD1的pYES2.0表达载体与pGBKT7诱饵载体,分别进行了酵母胁迫分析和拟南芥酵母文库中互作蛋白的筛选。结果显示:(1)大花红景天中共有2条RcCAT基因,3条RcSOD基因和1条Cu/Zn SOD铜伴侣基因RcCCS。生物信息学分析显示上述基因的氨基酸序列与其同源基因具有较高的相似性(66.37%~94.51%),且均没有跨膜结构域,亚细胞位置预测RcCATs位于过氧化物酶体,RcSODs和RcCCS位于细胞质或线粒体。(2)qRT-PCR结果显示6个基因在根、茎、叶三个器官中均有表达且主要在叶片中表达,低温胁迫和植物激素ABA对基因表达量的影响显著。(3)酵母胁迫结果显示异源表达RcCAT和RcSOD1基因的阳性酵母菌株在冷、热、盐、碱、重金属和H_(2)O_(2)胁迫下的细胞活力均比pYES2.0空载菌株高。(4)通过酵母双杂交共筛选到4个与RcCAT互作明显的基因AtbHLH121(AT3G19860)、AtCPCK2(AT2G23070)、AtGRP4(AT5G50750)和AtRAPTOR1B(AT3G08850),3个与RcSOD1互作明显的基因AtEMB(AT5G11890)、AtMBP2(AT1G52030)和AtRH8(AT4G00660)。综上结果表明,大花红景天能够通过RcCATs和RcSODs基因广泛参与调控其生长发育、胁迫响应等代谢途径来适应高原恶劣的环境。

高原公路低氧路段驾驶疲劳脑电信号检测分析

为了解驾驶员在高原低氧路段的疲劳程度,以寻求缓解驾驶疲劳提高行车安全的途径,利用生物反馈检测仪分别对初次与经常进入高原公路低氧路段的驾驶员进行实地行车试验。通过对比不同海拔高度受测驾驶员脑电（EEG）变化特征,选取脑电8-13频段与14-30频段的平均功率比值R作为评价驾驶员疲劳时脑电特性指标R,定量分析海拔、连续驾驶时间对R的影响,同时建立R与海拔、连续驾驶时间之间的关系模型。研究表明：海拔与连续驾驶时间是影响驾驶员疲劳的主要因素,R随着海拔的升高与连续驾驶时间的增长而逐渐变大。初次在高原低氧路段行车的驾驶员表现出的疲劳感强于经常在高原低氧路段行车的驾驶员。

菊叶薯蓣DcPMK基因克隆及互作蛋白筛选

以菊叶薯蓣为研究材料,采用RT-PCR技术克隆获得DcPMK基因,进行生物信息学、组织特异性和诱导表达分析,并构建DcPMK的诱饵载体以筛选拟南芥酵母文库中互作蛋白,为深入研究菊叶薯蓣萜类物质的合成积累提供一定理论基础。结果表明:DcPMK基因开放阅读框大小为1536 bp(GenBank登录号MZ171241),编码511个氨基酸。蛋白质序列比对分析发现DcPMK与近源种基因序列一致性达88.85%,具有1个保守的ATP结合位点Gly-X-Gly-XX-Ala。N-J进化树显示DcPMK与海枣(Phoenix dactylifera)等单子叶植物的遗传距离较近。HPLC结果显示菊叶薯蓣皂素主要在根茎中积累,qRT-PCR结果表明DcPMK基因在各组织中均有表达,在老茎中表达量最高,根茎中表达量最低;水杨酸诱导后皂素含量的变化与DcPMK表达量的变化趋势吻合:随着叶片中皂素含量提高,DcPMK上调表达。与阴性对照相比,DcPMK基因没有自激活性和细胞毒性,并筛选到27个互作明显的拟南芥基因,如生长发育相关基因AtKCR1(AT1G67730)、AtRPS9M(AT3G49080)、AtASY4(AT2G33793),非生物与生物逆境相关基因AtVDAC2(AT5G67500)、AtVDAC3(AT5G15090)、AtRH8(AT4G00660)及花色素苷积累相关基因AtPHR2(AT2G47590)等。以上结果说明DcPMK能够参与菊叶薯蓣的萜类物质合成,并通过蛋白质-蛋白质相互作用的方式广泛参与其生长发育和胁迫响应等代谢途径。

基于驾驶负荷模型的高原弯坡组合路段安全性分析与评价

为了解驾驶员安全舒适度评价指标（驾驶负荷）在高原公路弯坡路段的变化特征,利用生物反馈仪等相关设备,在海拔大于3 000~5 000 m的高原公路选取符合标准的弯坡路段62段进行行车试验。定量分析了驾驶负荷与海拔、高原公路弯坡路段线形组合值之间的变化关系;并且建立了相关模型。结果表明,驾驶员在高原公路弯坡路段行车过程中,驾驶负荷受到海拔与弯坡路段线形组合值的双重影响;驾驶负荷随着海拔的升高而增大;上下行过程中,驾驶负荷随着弯坡路段线形组合值的增大而增大;在海拔与弯坡路段线形组合值的共同作用下,驾驶负荷变化更加明显,海拔越高、弯坡线形组合值越大,驾驶负荷越大。

高原公路线形对驾驶员肌电特性影响试验分析

为了解高原公路线形对驾驶员肌电特性影响,寻求提高行车安全途径以及今后道路线形设计参考依据。通过在新疆帕米尔高原G314路段进行驾驶员行车试验,利用生物反馈仪提取受测驾驶员肌电信号,利用频域分析方法选取平均功率频率(MPF)作为测评指标,定量分析其在海拔与道路线形影响下的变化规律,同时建立关系模型。分析结果表明:驾驶员颈部MPF会随着海拔的升高而减小;平曲线半径逐渐减小的路段上,驾驶员颈部MPF会减小,而纵坡度变化对MPF的影响并不显著;线形组合值增大会导致驾驶员颈部MPF减小;海拔与线形组合值共同影响下,驾驶员颈部MPF变化明显,海拔越高、线形组合值越大,驾驶员颈部MPF越小。

连续驾驶时间下高原驾驶员适宜性模糊聚类评价

为了使高原驾驶员适宜性评价更加客观准确,从驾驶员疲劳角度出发,将影响驾驶员疲劳的主要因素连续驾驶时间作为参照依据,运用模糊理论,对驾驶员视觉特性、速度估计特性、反应特性、处置判断特性4个方面进行综合评价。通过实地行车试验获取20名驾驶员适宜性指标数据,对其中13名驾驶员样本数据进行模糊聚类,建立模糊相似矩阵与等价矩阵,依据聚类样本驾驶员连续驾驶时间长短确定最佳阈值,并将驾驶员适宜性分为4类,最后将已聚类驾驶员样本数据作为识别标准,利用择近原则对其余7名驾驶员进行识别与评价。结果表明:将连续驾驶时间作为参照依据,利用模糊聚类理论对驾驶员适宜性进行评价的方法是可行的。

急进与经常出入高原公路驾驶员生理特性变化试验分析

为了解急进与经常出入高原公路驾驶员生理特性变化规律,寻找提高行车安全的途径,利用生物反馈仪对急进与经常出入高原驾驶员进行实地行车试验。在理论的基础上,定量分析两类驾驶员心电、脑电、肌电指标随驾驶时间、海拔的变化规律,并且建立关系模型。分析结果表明:驾驶员心率增长率与脑电指标R会随着驾驶时间的增长、海拔的升高而逐渐增加;驾驶员肌电指标平均功率频率(MPF)会随着驾驶时间的增长、海拔的升高而逐渐减小;急进高原驾驶员的心率增长率与脑电指标R的增长速度要快于本地驾驶员,而肌电指标平均功率频率(MPF)的下降速度要快于本地驾驶员,表明高原本地驾驶员行车过程中的生理素质要优于急进高原驾驶员。

中德高校人才培养与科研合作改革初探

通过总结浙江科技学院生物与化学工程学院多年来中德合作交流的成果,探讨了二级学院中德合作办学模式改革的可行性,以便为进一步提高与加强中德合作办学,培养具有国际视野,能够主动思考及用其学习到的各种知识分析和解决问题,并具有较强动手能力的技术型人才,提供更多经验。

基于卷积滤波的纱筒定位检测算法

纱筒定位检测是自动换筒算法中的首要任务,针对纱筒图像背景复杂、分割困难的问题,本文提出一种基于卷积滤波的纱筒定位算法。首先对图像进行直方图均衡化,增强区域特征,再对传统扩散滤波模型进行优化,抑制纹理等高频信息,接着设计圆形卷积核对图像进行卷积滤波,抑制图像背景,最后对卷积图像进行Blob分析,通过区域特征筛选得到内筒轮廓。在自主搭建的检测平台上使用本文方法进行实验,实验结果证明纱线余量的检测精度在1.5%以内,满足实际生产要求,为纺织产业自动化生产提供一定的依据。