基于融合MBAM与YOLOv5的PCB缺陷检测方法

随着电子信息产业迅速发展,PCB行业作为电子信息产业的基础,其产品质量对后续生产的电子产品有着决定性影响。针对PCB缺陷目标较小,缺陷类型多,特征不明显,在实际生产过程中易产生误检、漏检等问题,提出了一种多分支注意力MBAM模块方法,在3个不同维度对特征图进行关注,以增强特征提取的能力,对缺陷区域给予更多的注意力表示。通过改进YOLOv5结构,将MBAM与YOLOv5网络结合,有效的提升了对PCB中小目标的检测性能。最后通过在网络不同位置添加MBAM模块进行对比实验,选取了最佳的添加位置。通过在PCB缺陷数据集上的实验结果表明,改进后的PCB缺陷检测算法具有良好的检测性能,优于其他对比算法,最终的AP达到了96.7%,对比标准YOLOv5的94.7%提高了2个百分点,其他项指标均有涨点,在保持检测速度基本不变的情况下,精准地识别PCB缺陷类型。

基于压缩感知加速的肩关节运动不敏感质子密度加权成像

目的:探索不同压缩感知(CS)加速因子(AF)结合不同风车采集(MV)填充百分比(AQP)对肩关节质子密度加权成像(PDWI)图像质量的影响。方法:招募志愿者41例[男16人,女25人,平均年龄(36.78±14.37)岁],对所有受检者应用3.0TMR设备进行常规PDWI序列以及不同AF和AQP组合的PDWI序列检查(包括SENSE2&150%、CS-AF2&150%、CS-AF2&200%、CS-AF2&250%、CS-AF3&200%、CS-AF4&200%、CS-AF4&250%),分别定义为A~G组。2名观察者在肩关节PDWI冠状位原始图上划定感兴趣区,测量信号强度和标准差,并计算信噪比(SNR)和对比度噪声比(CNR),并采用5分法对图像进行主观评分;使用组内相关系数(ICC)及Kappa检验评估2名观察者测量数据和主观评分的一致性;对各组间图像的SNR、CNR和主观评分采用单因素ANOVA分析进行比较。结果:2名观察者测量数据和主观评分一致性良好(ICC:0.830~0.928;Kappa:0.853~951)。各组之间的SNR、CNR和主观评分均无统计学差异。结论:在肩关节PDWI中采用AF=CS3和MVAQP200%的扫描方案,在确保图像质量达到诊断需求的同时,将扫描时间缩短24%(从85s降至65s),值得推荐用于临床常规检查。

深沟球轴承喷油润滑搅油损失研究

为了揭示喷油润滑时深沟球轴承搅油损失随喷油润滑条件的变化,提高齿轮箱综合传动系统的性能,建立深沟球轴承喷油润滑下的数值计算模型,并用SKF模型进行验证。采用数值模拟和设计正交方案的方法研究喷油润滑时深沟球轴承内部流场运动状态,以及在不同工况参数下深沟球轴承喷油润滑的搅油损失,并通过极差分析和方差分析确定各个因素对轴承搅油损失的影响程度。研究表明:在喷油润滑过程中,外圈表面润滑油体积分数随着润滑油的进入不断提高,并且逐渐趋于均匀稳定,而内圈表面润滑油体积分数则始终很低;喷嘴角度对轴承内部润滑和搅油功率损失影响很大,当喷嘴朝向外圈时,搅油力矩最小,但润滑性能较差,当喷嘴朝向内圈时,润滑性能最好,但搅油力矩稍大;各个因素对轴承搅油损失影响由大到小顺序为节圆直径、转速、喷油压力、喷嘴直径、温度。研究结果对探究深沟球轴承喷油润滑搅油机制和提升车辆传动效率提供了重要的设计和理论参考。

采用双向流固耦合的胀圈密封功率损失预测模型

针对现存胀圈密封功率损失模型不能准测预测出实际运行时密封环的功率损失的问题,提出了新的胀圈密封功率损失预测模型。基于ANSYS Workbench平台建立了包括转轴、配油套及胀圈密封环在内的双向流固耦合数值计算模型,设计并搭建了胀圈密封性能试验系统,验证了数值模拟的准确性。通过多元线性回归方法构建了包含油液动力黏度、密封压差、转轴转速以及胀圈密封结构主要尺寸参数的功率损失预测模型,比现存模型包含更多影响因素。分析结果表明:模型预测值与试验值的相对误差在9%以内,满足工业应用要求;功率损失对各影响因素的敏感度由强到弱依次为:密封压差、温度、转速,且密封压差对胀圈密封功率损失影响高度显著。

2024年汛期气候趋势预测与展望

2024年3月,中国科学院大气物理研究所开展汛期(6~8月)全国气候趋势预测会商会。通过综合分析大气所各数值模式和统计模型的预测结果,在未来3~5个月热带中东太平洋从El Niño事件恢复至正常状态的背景下,预计2024年汛期(6~8月),东北大部分地区、华北东部、黄河下游、长江中下游、西藏大部、陕西南部、西南地区南部和东部降水正常略偏多,其中东北的北部和东部以及长江中下游地区降水偏多2~5成,可能发生局地洪涝灾害。全国其他大部分地区降水正常略偏少,其中新疆北部至内蒙古西部和华南地区降水偏少2~5成,可能发生阶段性高温热浪。预计2024年夏季登陆台风数量略偏少。由于未来El Niño事件的衰减速度、热带印度洋和北大西洋海温异常的演变趋势以及西太平洋副热带高压和中高纬度环流的季节内变化等诸多因素都具有不确定性,因此此次汛期降水预测结果也存在一定的不确定性。

综合传动装置中胀圈密封功率损失敏感度研究

胀圈密封作为综合传动装置中重要的动密封形式,准确地评估其功率损失影响因素的敏感度对传动装置设计和性能评估有着重要意义。为研究不同影响因素对胀圈密封功率损失的影响,建立某胀圈密封结构的计算流体动力学模型,采用层流模型对胀圈密封内部流动特征进行研究,分析压力、转速、温度(动力黏度)对胀圈密封功率损失和泄漏量的影响规律,并通过正交方案研究胀圈密封功率损失和泄漏量的影响因素主次关系。结果表明:主密封面在实现密封的同时造成了较大的功率损失,泄漏主要由胀圈切口和端面槽体在压差作用下产生;密封功率损失与转速呈抛物型关系,与压力、动力黏度呈线性增长关系,泄漏量与转速呈线性降低关系,与压力呈线性增长关系,与动力黏度呈反比例关系;三者对功率损失的影响由强到弱依次为动力黏度、转速、压力,对泄漏量的影响由强到弱依次为动力黏度、压力、转速。

单相激励电容式时栅角位移传感器研究

针对现有多相激励时栅角位移传感器在小体积时无法设置更多极对数进一步提升稳定性,导致精度和动态性能指标无法得到提升等问题,提出一种单相激励电容式时栅角位移测量方法。该方法采用单相激励耦合成四路空间正交的驻波信号,通过电路实现行波构造,从而实现角位移测量。文中介绍了多相激励时栅传感器存在的问题、单相激励时栅的测量原理,完成了传感器样机的研制,并通过实验验证该原理的有效性。实验结果表明,相同尺寸和相同电极数量情况下,单相激励传感器的精度和动态性能指标优于多相激励传感器,单相激励传感器精度为±20″,稳定性为10″,400 rpm转速下速度波动为±1.25%,跟随误差为±2.5″,满足直驱电机的使用要求。

时栅动态性能在线检测系统研究

目前,时栅性能检测方法中并没有将时栅反馈到控制系统中,处于一种离线的工作模式,无法反映工作状态下的动态性能指标。为了弥补现有检测方法的不足,提出以时栅作为直驱电机反馈元件,以光栅为基准元件,以FPGA为数据采集卡核心器件采集动态数据,设计了一种时栅动态性能在线检测系统,并阐述了检测原理及软硬件设计,成功检测出时栅在线工作状态下的关键动态性能指标。实验结果表明:系统检测能反映时栅在线工作状态下的真实情况,可为进一步提升时栅的性能提供有效的检测手段。

海气相互作用在模式FGOALS-g3模拟东亚夏季风及其对前冬El Niño响应中的贡献

本文基于观测、再分析资料和中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)最新版本气候系统模式FGOALS-g3,探究了海气相互作用在模拟东亚夏季风及其对前冬El Niño响应中的贡献。大气环流模式(AGCM)模拟的气候态夏季风雨带偏东,东亚季风区表现为干偏差,耦合模式(CGCM)虽模拟出了夏季风雨带的位置,但降水仍偏弱。AGCM由于缺乏海气耦合过程,夏季西北太平洋地区对流模拟过强,使得副热带高压(简称副高)偏东、南中国海季风槽偏东,造成东亚夏季风雨带偏东;东亚陆地区域水汽偏少,也是降水干偏差的一个重要原因,此两项可以解释70%以上的干偏差。在考虑海气相互作用后,西北太平洋的降水正异常减弱了局地海表温度,因此CGCM显著改进了副高以及南中国海季风槽偏东等偏差,使得夏季风雨带位置得到改进,季风区降水干偏差减小了36%,但由于水汽偏少,水汽纬向输送偏少,东亚季风区仍维持着显著的干偏差。另一方面,对前冬El Niño的响应,CGCM能够再现El Niño衰减年夏季印度—西太平洋电容器效应(IPOC机制)对西北太平洋异常反气旋(WNPAC)的维持作用及偶极型分布的降水异常。而AGCM中夏季西北太平洋以及孟加拉湾、印度半岛周围海域对流对于海温的响应过于敏感,一方面西北太平洋局地暖异常造成的对流质量输送一定程度上抑制了WNPAC的建立,另一方面孟加拉湾、印度半岛周围海域过强的上升异常,通过局地环流,抑制了其南侧印度洋的对流异常,导致无法模拟出IPOC机制对衰减年夏季WNPAC的维持作用。因此,缺乏海气耦合过程是AGCM不能模拟出东亚夏季风对前冬El Niño滞后响应的关键原因。

改进U-Net的多级边缘增强医学图像分割网络

医学图像分割精度对医师临床诊疗起到关键作用,但由于医学图像的复杂性以及目标区域的多样性,造成现有医学图像分割方法存在边缘区域分割不完整和上下文特征信息利用不充分的问题。为此,提出一种改进U-Net的多级边缘增强(MEE)医学图像分割网络(MDU-Net)模型。首先,在编码器结构中加入提取双层低级特征信息的MEE模块,通过不同扩张率的扩张卷积块获取特征层中丰富的边缘信息。其次,在跳跃连接中嵌入融合相邻层特征信息的细节特征关联(DFA)模块,以获取深层次和多尺度的上下文特征信息。最后,在解码器结构对应特征层中聚合不同模块所提取的特征信息,通过上采样操作得到最终的分割结果。在2个公开数据集上的实验结果表明,与用于医学图像分割的Transformers强编码器(TransUNet)等模型相比,MDU-Net模型能够高效使用医学图像中不同特征层的特征信息,并在边缘区域取得了更好的分割效果。

基于一维变分法的微波辐射计反演边界层温湿廓线

地基微波辐射计能够克服星载遥感对低层大气不敏感的缺点,在边界层大气探测方面更具优势.一维变分反演算法考虑了辐射传输过程等物理机制,在应用于微波辐射计的反演时具有很高的可信度.针对微波辐射计信息含量较低以及一维变分算法收敛率不高等问题,提出利用地面气象要素改进算法在近地面层的反演精度和引入正则化算子提升算法的收敛特性.利用探空数据对上述改进方法的提升效果进行验证,结果表明:地面气象要素的引入使得反演算法在地表温湿度的均方根误差分别降低了78.2%和55.5%,对于上层大气温湿廓线也有小幅提升;正则化算子对算法的反演时间和反演精度影响很小,但是可以显著地减少未收敛样本个数和提升反演廓线的质量.

运动因子对神经元线粒体功能障碍的改善作用及机制

神经元线粒体功能障碍是导致神经元损伤、诱发中枢神经系统疾病的重要因素。运动因子改善神经元线粒体功能障碍的机制有待阐明。系统梳理了神经营养因子、生神经细胞因子、脂肪细胞因子、能量代谢产物以及Irisin和Neurturin等运动因子在调控神经元线粒体质量控制、线粒体能量代谢、氧化应激和凋亡信号中的作用,揭示运动因子改善神经元线粒体功能障碍的相关信号通路及作用机制。综述发现,运动可刺激骨骼肌、脂肪、肝脏和大脑分泌运动因子,并通过对话作用调节系统性代谢,还可通过多条外周-中枢交互路径改善神经元线粒体功能障碍。这种积极作用可能是“运动因子网络”相互作用、串扰协调的结果,揭示运动因子介导的特定运动方案与特定机体适应的精确机制可能是未来研究的方向。

直喷汽油机高效颗粒捕集器技术及控制策略研究

为了适应国家排放法规对汽油直喷发动机颗粒物监测粒径逐渐减小的要求,根据汽油直喷发动机排放开发目标,设计不同的汽油机颗粒捕集器(GPF)技术方案,通过发动机台架试验、转毂试验的测试选型确定捕集效率高、背压小的最优方案。建立了基于发动机原排和压差的GPF控制策略,结合GPF测试选型数据标定GPF碳载量模型、再生效率模型等,实现再生工况识别并协调再生控制。通过WLTC排放循环验证GPF控制策略,最优方案的捕集效率满足排放开发目标,有效降低了汽油直喷汽油机的颗粒物排放。

土方机械车载视觉智能感知研究与应用

随着新一代信息技术快速发展,土方工程机械智能化升级已成为智能建造领域的重要发展方向。其中,车载智能感知是土方工程机械智能化的关键技术和热点。围绕土方机械车载视觉智能感知技术,提出土方工程机械智能车载视觉系统的构成,系统分析该技术分别在土方工程机械智能化施工中,对人员、机械和物料感知任务中的前沿研究与应用场景,总结展望未来土方工程机械车载智能感知技术的挑战和发展方向。有助于系统了解该技术的研究现状与发展趋势,从而推动土方工程机械智能化升级和建筑业高质量发展。

一例山羊金黄色葡萄球菌和伪结核棒状杆菌混合感染的调查分析

旨在调查分析广西平果市部分母羊全身各部位出现皮下脓包、影响采食和运动,导致母羊偏瘦的原因。采用细菌分离培养、分子生物学及寄生虫形态学方法对脓液及其粪便进行检测。分离脓液中的金黄色葡萄球菌和伪结核棒状杆菌,检验粪便中的球虫虫卵。药敏试验结果显示,混合菌对青霉素、阿莫西林、环丙沙星、阿米卡星、头孢他啶、多西环素、头孢喹肟、头孢噻呋、泰地罗新、加米霉素、长效阿莫西林和氟苯尼考高度敏感,对卡那霉素中度敏感,对头孢氨苄、链霉素、壮观霉素、恩诺沙星、新霉素、磷霉素、马波沙星、林可霉素及阿奇霉素耐药。通过实验室检测,确诊本次病例为金黄色葡萄球菌、伪结核棒状杆菌和球虫病混合感染。根据以上检测结果,指导养殖场科学合理地制订治疗方案,从而控制病情。

SPP1和PD-L1在子宫内膜癌组织中的表达及其预后价值

目的:分析分泌型磷蛋白1(secreted phosphoprotein 1,SPP1)和程序性死亡蛋白配体1(programmed cell death-ligand 1,PD-L1)在子宫内膜癌(endometrial carcinoma,EC)组织中的表达水平及与预后的关系。方法:通过免疫组织化学方法分析SPP1和PD-L1在84例EC组织和61例正常子宫内膜组织中的表达情况,分析SPP1和PD-L1表达与临床病理特征及预后的关系,利用UALCAN分析工具(https://ualcan.path.uab.edu/)分析癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库中EC组织SPP1和PD-L1 mRNA的表达及与预后的关系。结果:EC组织SPP1阳性表达率高于正常子宫内膜组织(71.43%vs 36.07%,P=0.001),PD-L1阳性表达率低于正常子宫内膜组织(25.00%vs 42.62%,P=0.025);EC组织中,SPP1阳性表达率与组织学分级相关(P<0.05),PD-L1阳性表达率与淋巴结转移相关(P<0.05),SPP1与PD-L1表达呈正相关(列联系数r=0.237,P=0.026);EC组织中,不同SPP1和PD-L1表达患者总生存期无差异(均P>0.05)。TCGA数据库中生物信息学分析显示EC中SPP1 mRNA表达水平显著高于正常子宫内膜组织(P<0.01),PD-L1 mRNA表达水平与正常子宫内膜组织比较,差异无统计学意义(P=0.057);EC组织SPP1 mRNA和PD-L1 mRNA表达水平呈正相关(r=0.350,P<0.05);不同SPP1和PD-L1表达水平患者总生存期无差异(均P>0.05)。结论:SPP1在EC组织中的表达与PD-L1呈正相关,可能共同参与EC免疫微环境调控,SPP1和PD-L1均不是EC独立预后因子。

基于机器视觉的混凝土3D打印几何特征自动提取方法研究

近年来,随着混凝土3D打印技术的不断发展,打印成品的质量受到越来越多的关注。打印成品的几何特征已成为评估打印质量的重要指标。针对当前3D打印混凝土几何特征提取中存在的诸如流程复杂、精度有限及缺乏评价指标等问题,本文设计了基于机器视觉的混凝土3D打印几何特征自动提取方法。首先,采用摄像头阵列部署方法获取打印成品的原始图像,并对原图像正畸以提高图像质量;其次,通过语义分割模型U-Net提取打印成品的几何特征,并对得到的结果进行优化;最后,通过量化的指标值,对其进行了可视化并评价打印结果。实验证明,本文提出的几何特征自动提取方法具有速度快、精度高等显著优势;此外,系统化的打印评价指标可为混凝土3D打印质量评估提供借鉴参考。

减重步行康复训练装置研究现状与发展趋势

针对脑卒中、神经损伤等患者的运动障碍,减重步行康复训练是一种重要的康复方式,相应训练装置的研究对于减轻治疗师劳动强度、提高疗效起到了重要作用。康复训练装置按照结构类型划分为悬吊式减重训练装置、气囊式减重训练装置、骨盆式减重训练装置等。阐述了减重步行康复训练装置的发展历程,分析不同类型减重步行康复训练装置的特点与不足之处并提出相应发展方向。为减重步行康复训练装置能够满足不同患者的训练需求提供参考。

高比例电力电子设备电网分区网架规划优化方法

首先研究电网中不同节点所接入分布式能源设备的距离特征以及电力电子设备的并网运行特性,提出含高比例电力电子设备电网的分区方法;然后针对电网分区后各区域间的协调能力,建立含高比例电力电子设备电网的最优规划模型;最后通过仿真算例验证该文所提方法和模型的准确性与有效性。

基于粒子图像测速(PIV)技术的圆盘桨搅拌槽湍流动能耗散率研究

在边长L为220 mm的方形搅拌槽内,采用高解析率的二维粒子图像测速(PIV)技术在搅拌雷诺数Re=1300下对圆盘桨形成的流场进行研究,得到Kolmogorov尺度下的高解析流场。基于流场数据和各向同性假设得到湍流动能分布,并比较了直接定义法和大涡PIV法计算的湍流动能耗散率。结果表明:当离底高度C=0.15L时,圆盘桨的流型呈现出独特的单循环流型,流体主要旋涡为单旋涡结构;搅拌槽内湍流动能的最大值出现在桨叶排出流的末端;在Kolmogorov空间解析尺度下直接定义法计算得到的湍流动能耗散率大于大涡PIV法,并且湍流动能耗散率的峰值位于桨叶端和排出流区域。直接数值模拟的验证结果表明,这两种计算方法中使用的各向同性假设是合理的。