小型岩孔喷浆机器人设计及其性能分析

为实现喷浆作业质量均匀稳定,本文针对岩孔喷浆过程中参数的影响及其控制进行研究,采用涂层建模、理论参数计算与实验验证方法,得到了喷枪参数、进给推进速度是关键影响因素结论。建立了涂层质量与喷枪参数模型和喷涂进给速度匹配方程,应用于实际喷浆机器人的设计和控制系统中。研制了小型喷浆机器人,完成了喷浆机器人的喷涂实验。实验表明:小型岩孔喷浆机器人可实现对模拟实验隧洞道的喷浆支护作业,本文设计的小型岩孔喷浆机器人能够满足使用要求。

多平台协同融合的“虚拟人工智能实验室”的构建与实践

针对当前高校人工智能课程教学存在实验时间与设备不足、实验课堂师生互动少和实验效果评估难度大等问题,构建一个集实验实训、师生互动交流、知识沉淀、课程项目管理为一体的虚拟人工智能实验平台。依托学者网课程平台和在线人工智能实践环境搭建虚拟实验平台,同时构建师生学习共同体和激励机制。通过虚拟实验平台开展“练-用-创”三维一体的教学活动,让教师全程监督并协助学生进行实践创新和成果输出。虚拟实验平台提升学生人工智能课程的实验效果,增加创新实践成果输出,为应用型高校开展人工智能实验教学提供参考。

巨噬细胞极化在草酸钙肾结石形成中作用及其影响因素的研究进展

肾结石是泌尿外科多发性疾病,可造成肾功不全、肾萎缩和脓胸等并发症,给患者带来严重的经济负担[1-2]。草酸钙(calcium oxalate,Ca Ox)肾结石的形成涉及活性氧(reactive oxygen species,ROS)产生增多、免疫炎症反应和肾小管上皮损伤等病理过程[3]。既往研究证实,巨噬细胞的不同极化状态能够影响Ca Ox肾结石形成[4]。

多模态医学图像融合图像质量评估

目前大多数的质量评估算法都应用于自然图像的融合场景,缺乏专用评价的医学图像数据集及多模态医学融合图像的质量评估算法。针对此问题,利用17种经典的医学图像融合方法构建医学图像主观数据集,解决无专用评价数据集的问题;提出一种基于色彩相似度(color similarity,CS)和信息相似度(information similarity,IS)的客观医学图像质量评价方法。将CS模块用于测量局部颜色失真,在传统的池化层上添加背景分离模块使其适用于医学图像多背景干扰特性;将IS模块用于衡量信息失真,改进图像熵的计算方法,添加过滤模块以剔除图像噪声。实验结果表明,所提方法的预测值和主观数据集客观评分具有更好的一致性,更符合人类视觉系统。

石淋清颗粒对大鼠草酸钙肾结石的影响及机制

目的基于沉默信息调节因子1(SIRT1)/核因子κB(NF-κB)/核苷酸结合结构域富含亮氨酸重复序列和含热蛋白结构域受体3(NLRP3)信号通路探讨石淋清颗粒对大鼠草酸钙肾结石的影响及潜在机制。方法将60只雄性SD大鼠随机分为对照组,模型组,石淋清颗粒低、中、高剂量组(6.5、13、26 g/kg,以生药量计)和石淋清颗粒高剂量+抑制剂组(石淋清颗粒26 g/kg+SIRT1抑制剂尼克酰胺5 mg/kg),每组10只。除对照组外,其余各组大鼠均自由饮用1%乙二醇溶液并灌胃2%氯化铵溶液2 mL(每天1次,连续4周),以构建草酸钙肾结石模型。造模同时,各药物组大鼠灌胃或(和)腹腔注射相应药液,对照组和模型组灌胃生理盐水并腹腔注射二甲基亚砜。检测各组大鼠体重、肾脏指数、尿液/血清生化指标[24 h尿量、尿pH、尿钙离子(Ca^(2+))和尿草酸(Ox)含量,以及血肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)、血Ca^(2+)含量]、血清炎症指标[白细胞介素1β(IL-1β)、IL-18水平],观察其肾组织病理变化、草酸钙结晶情况并进行结晶评分,检测其肾组织中SIRT1、NLRP3、NF-κB蛋白的表达情况。结果与对照组相比,模型组大鼠肾组织损伤严重并可见大量草酸钙结晶;其体重、24 h尿量、尿pH及肾组织中SIRT1蛋白的表达均显著降低或下调(P<0.05);结晶评分,肾脏指数,尿Ca^(2+)、Ox含量,血清中Scr、BUN、Ca^(2+)含量和IL-1β、IL-18水平,以及肾组织中NF-κB、NLRP3蛋白的表达均显著升高或上调(P<0.05)。与模型组相比,石淋清颗粒各剂量组大鼠肾组织病理改变有所好转,草酸钙结晶有所减少,各定量指标均显著改善(P<0.05);而SIRT1抑制剂可显著逆转高剂量石淋清颗粒对上述指标的改善作用(P<0.05)。结论石淋清颗粒可抑制大鼠草酸钙肾结石的形成,降低炎症指标水平;其机制可能与上调SIRT1蛋白表达,下调NF-κB、NLRP3蛋白表达有关。

1株鸡源鸭疫里默氏杆菌的分离鉴定及其生物学特性分析

为了解鸡源鸭疫里默氏杆菌(RA)的致病性,对1株2021年从病鸡肝脏中分离的RA疑似菌株进行染色镜检、生化鉴定、血清型鉴定、药敏试验、动物致病性试验及病理学观察并分析其16S rRNA序列。结果显示:菌株不发酵糖类,脲酶试验、触酶试验、氧化酶还原试验、明胶液化试验和枸橼酸盐试验均为阳性,硫化氢、VP、MR试验均为阴性;血清型鉴定为血清10型;分离菌对氨苄西林、阿莫西林、头孢噻呋、环丙沙星、磺胺异噁唑、红霉素、多西环素、氟苯尼考高敏,对头孢曲松、恩诺沙星、大观霉素、庆大霉素耐药;动物试验表明,能引起鸭和鸡的“三炎”症状,对鸭具有高致死率且能导致鸡出现严重关节软组织病变;病理学变化显示人工感染鸡心外膜增厚,充满纤维蛋白,炎性细胞浸润,主要炎性细胞为淋巴细胞;肝脏局灶性炎性细胞浸润,主要为淋巴细胞,部分肝细胞出现胞浆和核深染的固缩现象;脾脏血管周围有少量淋巴细胞浸润;腿部组织中充满渗出液,大量炎性细胞浸润于血管周围。16S rRNA序列比对显示分离株与GenBank RA参考株同源性均在99%以上,确认其为RA。遗传进化分析显示分离株与当前毒力最强的RA Hxb2株高度同源。本试验证明鸡源RA QD01株对鸡和鸭都具有强致病性并能在鸡群中流行传播。

基于多阶分数离散切比雪夫变换和产生序列的图像加密方法

基于分数阶变换的图像加密方法近些年被广泛研究和使用,然而现有的基于分数阶变换的图像加密技术多在复数域进行,加密后的图像既包含了相位信息也包含了振幅信息,不利于传输和存储。另外,一些满足保实性的加密方法,则存在密钥相对单一、敏感性不足等问题。基于此,提出一种基于多阶分数离散切比雪夫变换和产生序列的图像加密方法,该方法使用随机生成的行、列分数阶向量以及通过混沌序列生成的产生序列作为密钥对图像进行加密,在满足实值传输的同时大大扩展了密钥空间。实验结果进一步表明,该加密方法可以抵抗多种攻击,解密后的图像几乎无失真,具有很好的加密效果以及足够的安全性和顽健性。

深度二值卷积网络的人脸表情识别方法

为解决人脸表情识别时存在的参数量大、速度低和表情区域特征表示力不足的问题,提出一种基于深度二值卷积网络的人脸表情识别方法.首先设计一个二值卷积与传统卷积并行运算的轻量化网络模型BRNet,以降低网络模型参数的复杂度,从而提升识别的速度;然后构建一个动态半径策略提取表情二值特征,并形成表情区域注意权重,实现表情局部特征与人脸全局特征的有效融合;最后设计交叉熵和L2损失,快速实现了表情图像的准确分类.实验结果表明,所提方法在常用的CK+和Oulu-CASIA表情库上的平均识别率分别达到99.25%和93.85%,皆优于同类轻量级卷积网络;网络参数量和计算量为5.0×10^(5)B和2.1×10^(5)B,而EfficientFace模型的计算量约为该方法的77倍,证明了所提方法在表情识别中的有效性和轻量性.

基于IoU约束的孪生网络目标跟踪方法

基于孪生网络的跟踪方法通过离线训练跟踪模型,不需要对跟踪模型进行在线更新,兼顾了跟踪精度和速度。现有孪生网络目标跟踪方法使用固定阈值选择正负训练样本易造成训练样本漏选问题,且训练时分类分支和回归分支之间存在低相关性问题,不利于训练出高精度的跟踪模型。为此,提出了一种基于交并比(IoU)约束的孪生网络目标跟踪方法。通过使用动态阈值策略根据预定义锚框与目标真实框的相关统计特征,动态调整正负训练样本的界定阈值,提升跟踪精度。所提方法使用IoU质量评估分支代替分类分支,通过锚框与目标真实框之间的IoU反映目标位置,提升跟踪精度,降低模型的参数量。在数据集VOT2016、OTB-100、VOT2019、UAV123上进行了对比实验,所提方法均有较好的表现。在VOT2016数据集上,所提方法的跟踪精度比SiamRPN方法高0.017,期望平均重叠率为0.463,与SiamRPN++相比仅差0.001,实时运行速度可达220帧/s。

一种优化树状模型的肝脏自动分割方法

针对CT图像的复杂性与肝脏形态的多样性,提出一种优化的肝脏自动分割方法。通过基于部件共享池的混合树状模型(TSPM)捕获肝脏边界的拓扑形态变化,利用凹凸点算法根据肝脏形变自动筛选TSPM中的关键点,避免冗余点对肝脏边界的错误定位,并将不同颜色空间应用于肝脏图像分割中提高分割精度。实验结果表明,与现有分割方法相比,优化方法可获得更准确的肝脏分割结果。

孔隙溶液对化学改性膨胀土变形的影响

通过配制不同浓度的NaCl、CaCl_2、AlCl_3 3种浸泡液,模拟膨胀土样所处的不同水化学环境,利用固结试验测定不同浓度、不同阳离子浸泡液条件下膨胀土的胀缩率,用分光光度计测定浸泡溶液的吸光粒子浓度,分析膨胀土样吸附性与胀缩率间的关系,从微观角度揭示化学改性膨胀土的胀缩变形机理。结果表明:NaCl、CaCl_2、AlCl_3浸泡液对膨胀土膨胀性的影响在2 h内较大,增长50%~75%,之后逐渐趋于平衡;随着浸泡液浓度增加,膨胀率呈现逐渐增大的趋势;低价阳离子溶液对土样的膨胀率影响较大。浸泡试样后的溶液比原溶液的吸光粒子浓度大;浸泡液的初始溶液浓度越大吸光粒子浓度越大;富含低价阳离子浸泡液比高价阳离子浸泡液溶出的离子多,说明膨胀土对高价阳离子的吸附性较强。

新型国产冷冻球囊消融系统进行犬肺静脉电隔离的实验研究

目的:评估应用新型国产冷冻球囊消融系统进行犬肺静脉电隔离(PVI)的安全性和有效性。方法:18只实验犬随机分为即刻组(n=6)、短期观察组(n=6)和长期观察组(n=6)。采用国产冷冻球囊(直径为23 mm或28 mm;心诺普公司)进行左上肺静脉或右上肺静脉的冷冻消融(单次冷冻最长持续时间120 s、球囊内最低安全温度设置为-60℃)。记录冷冻开始至PVI的时间(TTI)、PVI即刻球囊内温度、球囊内最低温度、冷冻消融次数等指标,选择性肺静脉造影测量肺静脉口部直径。短期观察组和远期观察组分别在术后30 d和术后90 d再次进行心内电生理检查以判断肺静脉电传导恢复情况和肺静脉造影测量肺静脉口部直径。结果:13只实验犬采用23 mm球囊,5只实验犬采用28 mm球囊。18只实验犬共36根肺静脉进行了52次冷冻消融,其中左上肺静脉冷冻消融30次,右上肺静脉冷冻消融22次。所有肺静脉在冷冻消融中均实时观察到PVI过程,其中88.9%(32/36)的肺静脉在首次冷冻消融中实现PVI,平均每根肺静脉冷冻消融1.4次,平均TTI为(24.9±19.9)s,PVI即刻球囊内平均温度为(-24.0±11.6)℃,球囊内最低温度为(-50.4±6.9)℃。短期观察组心内电生理检查发现3只实验犬的4根(33.3%)肺静脉电传导恢复(1根左上肺静脉、3根右上肺静脉)。长期观察组心内电生理检查发现3只实验犬的3根(25.0%)肺静脉电传导恢复(2根左上肺静脉、1根右上肺静脉)。肺静脉口部直径测量结果显示,消融术后肺静脉口部直径缩窄(12.5±11.0)%,但术后30 d和术后90 d再次测量均显示肺静脉口部直径轻微缩窄,分别缩窄(5.3±3.8)%和(8.9±11.0)%。所有实验犬均未出现膈神经损伤等严重并发症。结论:新型国产冷冻球囊消融系统进行犬PVI具有很好的安全性和有效性。

联合辐射指数的多流融合网络空谱融合方法

结合遥感图像融合的特点,提出一种联合辐射指数的多流融合生成对抗网络的遥感图像融合方法。该方法从初始的多光谱图像和全色图像中按照特定的规则提取特征图,利用生成器子网络分别提炼输入的多源图像,在特征域上叠加特征后通过生成器的主网络进行融合。根据遥感领域中多光谱图像和全色图像在波段上的特性,在判别器中引入调制传递函数(MTF)来判别融合图像的光谱信息和空间结构信息。为评估所提方法的有效性,进行视觉分析,并与其他算法进行客观评价的比较。实验结果表明,该方法在视觉效果和客观评价上优于其他算法。

图神经网络应用于知识图谱推理的研究综述

知识推理(KR)作为知识图谱构建的一个重要环节,一直是该领域研究的焦点问题。随着知识图谱应用研究的不断深入和范围的不断扩大,将图神经网络(GNN)应用于知识推理的方法能够在获取知识图谱中实体、关系等语义信息的同时,充分考虑知识图谱的结构信息,使其具备更好的可解释性和更强的推理能力,因此近年来受到广泛关注。首先梳理了知识图谱和知识推理的基本知识及研究现状,简要介绍了基于逻辑规则、基于表示学习、基于神经网络和基于图神经网络的知识推理的优势与不足;其次全面总结了基于图神经网络的知识推理最新进展,将基于图神经网络的知识推理按照基于递归图神经网络(RecGNN)、卷积图神经网络(ConvGNN)、图自编码网络(GAE)和时空图神经网络(STGNN)的知识推理进行分类,对各类典型网络模型进行了介绍和对比分析;然后介绍了基于图神经网络的知识推理在医学、智能制造、军事、交通等领域的应用;最后提出了基于图神经网络的知识推理的未来研究方向,并对这个快速增长领域中的各方向研究进行了展望。

基于级联卷积神经网络的图像篡改检测算法

基于卷积神经网络的图像篡改检测算法利用卷积神经网络的学习能力可以实现不依赖于单一图像属性的图像篡改检测,弥补传统图像篡改检测方法依赖单一图像属性、适用度不高的缺陷。利用深层多神经元的单一网络结构的图像篡改检测算法虽然可以学习更高级的语义信息,但检测定位篡改区域效果并不理想。该文提出一种基于级联卷积神经网络的图像篡改检测算法,在卷积神经网络所展示出来的普遍特性的基础上进一步探究其深层次的特性,利用浅层稀神经元的级联网络结构弥补以往深层多神经元的单一网络结构在图像篡改检测中的缺陷。该文提出的检测算法由级联卷积神经网络和自适应筛选后处理两部分组成,级联卷积神经网络实现分级式的篡改区域定位,自适应筛选后处理对级联卷积神经网络的检测结果进行优化。通过实验对比,该文算法展示了较好的检测效果,且具有较高的鲁棒性。

航空难加工材料超声振动辅助切削技术现状及发展趋势

综述了钛合金、镍基高温合金及碳纤维增强复合材料等典型航空难加工材料超声振动辅助加工现状,在刀具上施加一维或二维超声振动可以提高航空难加工材料的切削加工性,具体表现为切削力降低、表面粗糙度改善、刀具磨损降低等。试验发现二维超声振动在切削航空难加工材料时效果更加显著。试验表明,未来开展超声振动加工与其它方式的复合加工将是进一步提高航空难加工材料切削加工性的有效手段。

基于分数阶离散切比雪夫变换的数字水印算法

提出了一种基于分数阶离散切比雪夫变换(FrDTT,fractional discrete Tchebichef transform)的水印嵌入算法。首先将宿主图像分成不重叠的块,在每一个块上使用FrDTT将宿主图像变换到变换域,然后用Arnold方法置乱水印图像,最后采用抖动调制的方法将置乱后的水印嵌入到FrDTT域的宿主图像中。水印的提取过程则采用最小距离解码器的方法,提取出被嵌入的水印图像。实验结果表明,所提算法不仅具有很好的不可感知性,而且具有良好的顽健性,能抵抗滤波、噪声、压缩等图像攻击。此外,所提算法的顽健性也优于其他一些分数阶变换域的算法。

基于Shamir秘密共享方案的文件图像篡改检测和修复方法

提出了一种新的基于Shamir秘密共享方案的文件图像篡改检测和修复方法,该方法包含篡改保护生成和篡改检测修复2个过程.在篡改保护生成过程中,为了提高已有文件图像篡改检测和修复方法的篡改检测正确率和修复效果,首先提出了基于权重的篡改检测信号生成方法,对每个非重叠2×3图像块提取图像块特征,再利用Shamir秘密共享方案将块特征和块内容序列值生成用于块篡改检测和修复的共享信息,最后将块共享信息构成的α通道与原始图像组成可移植网络图形格式(portable network graphic format,PNG)的文件图像.在篡改检测过程中,α通道提取的共享信号可以判断图像块是否被篡改,并可以通过Shamir秘密共享方案反向操作修复篡改图像块的内容.实验表明所提方法不仅具有良好的篡改检测和修复效果,同时具有良好的鲁棒性,能抵抗图像裁剪、噪声攻击.

二氧化硅气凝胶在反射隔热涂料中的应用

为了提高SiO2气凝胶在反射隔热涂料中的分散性,减少其用量从而降低涂料的成本,促进其在未来的推广与应用,以Zeta电位和透光率为评价指标,研究了几种助剂的用量、分散方法与时间和pH对SiO2气凝胶分散效果的影响。在分散剂用量为1.50%,SiO2气凝胶用量为1.00%,润湿剂用量为0.75%,稳定剂用量为1.50%,pH为7.5,10000 r/min分散10 min的条件下可以制得均匀的SiO2气凝胶浆料。含1.00%SiO2气凝胶的反射隔热涂层的导热系数低至0.065 W/(m·K),太阳光反射率达91.0%,隔热温差为15.8℃,表现出良好的保温隔热效果。

基于瞳孔相关实验的等主观亮度下消减路灯眩光的节能效应

瞳孔面积变化是人眼应对外界刺激的重要表现形式之一。目前,国内外相关道路照明设计标准中规定的路面亮度指标是客观(物理)亮度,但由于眩光的存在,相同客观路面亮度给予驾驶员的主观亮度感受并不一致。基于瞳孔面积变化与主观亮度之间的关系,通过实验揭示出瞳孔面积与眩光、客观路面亮度之间的数值关系,提出在保持驾驶员相同主观亮度的条件下,采用削减眩光、降低阈值增量,从而大幅度降低路面亮度设计值的方法,为道路照明节能提供了新的途径。