基于关键区域遮挡与重建的人脸表情识别

为了解决自然场景下人脸表情识别任务中的无用信息干扰和遮挡对识别性能的影响问题,提出一种基于关键区域遮挡与重建的人脸表情识别模型。利用多尺度特征提取网络,提取人脸图像的全局特征。根据68个人脸关键点划分出68个关键区域,并通过插值法提取68个关键区域的特征,同时采用注意力机制学习关键区域特征之间的先验关系。设计自监督的遮挡与重建模块,对关键区域特征进行随机遮挡,并利用已知区域信息来预测和重建被遮挡区域的特征,从而提高模型在自然场景下的表情识别性能。设计多个实验验证了该模型的泛化能力,并通过消融实验验证了模型中每个模块的有效性。实验结果表明,该模型在真实世界的情感面孔数据集(RAF-DB)和Occlusion-RAF-DB数据集上分别达到了88.44%和86.09%的识别准确率,相比于视觉Transformer(Vi T)等模型有效地提升了自然场景下人脸表情识别的性能。

基于Transformer的陶瓷轴承表面缺陷检测方法

针对传统机器视觉检测方法中,由于陶瓷轴承滚动体表面曲率大、对比度低,表面成像模糊导致后续缺陷检测精度低的问题,提出一种基于Transformer的超分辨率残差网络。首先,网络使用残差学习策略,通过预测模糊图像与清晰图像之间的差值,实现超分辨率任务;其次,在网络上前端插入通道注意力模块和空间注意力模块并改进L2多头自注意力模块,以增强图像纹理、改善梯度爆炸问题;最后,针对超分辨率重建任务,提出一种两阶段训练策略优化训练过程。自建陶瓷轴承表面缺陷数据集上的大量实验结果表明,所提出网络模型在客观指标与主观评价上均优于MSESRGAN、VSDR等超分辨率算法,重建图像SSIM为0.939,PSNR为36.51 dB。

再生资源生态全产业链主体界定、现状及对策——基于“源”“流”“汇”的视角

“源—流—汇”生态控制理论能够更好地分析再生资源生态系统的运作状态与过程,论文基于“源”“流”“汇”的研究视角,界定再生资源生态全产业链结构与主体构成,通过多种数据库收集数据与深度访谈调研,研究“源”“流”“汇”三大系统主体发展现状。研究结果发现:“源”系统由于工业固体废弃物产生量逐年上升及生活垃圾产生量持续增加的压力,造成源头减量短时间内难以实现;“流”系统再生资源的回收规模呈上升趋势,而再生资源的综合利用水平较低,致使再生资源化能力整体薄弱;“汇”系统末端处理压力较大。由此,提出提升公众参与意识、发挥再生资源企业规模优势、加快末端处理的相关配套建设等相应的发展对策,以期为实现“产品—再生资源—再生原料—再生产品”一体化“零废弃”的循环系统提供科学参考。

南昌城市生态站站点冬季鸟类资源多样性

为了明确南昌城市生态站城区和近郊监测站点冬季鸟类资源多样性状况,通过样线法对南昌城区和近郊公园冬季鸟类资源开展调查。结果表明:在近郊公园省林科院内调查鸟类有40种,优势种为麻雀(Passer montanus)、珠颈斑鸠(Streptopelia chinensis)2种,艾溪湖湿地公园记录鸟类37种,优势种为白头鹎(Pycnonotus sinensis)、麻雀(Passer montanus)2种。香农-威纳指数(Shannon-Wiener)指数测度江西省林业科学院鸟类物种多样性(H')为3.168,均匀度(J)为0.853。艾溪湖湿地公园鸟类物种多样性(H')为3.249,均匀度(J)为0.914。省级保护鸟类在城郊公园中占本区域调查鸟类种类的26.83%,在城区公园中29.73%。丰富生境类型是提高鸟类多样性的有效措施。因此,在城市鸟类多样性保护的过程中,除了从鸟类栖息地生境考虑,还要结合单个绿地在城市环境中的位置进行考量。

中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)血细胞生成的初步研究

为了揭示失血和LPS刺激后中华绒螯蟹血细胞的生成及成熟过程,利用流式细胞技术将中华绒螯蟹造血组织细胞和血细胞按大小进行分类,利用EdU标记检测失血刺激后中华绒螯蟹造血组织细胞的增殖情况,分析失血和LPS刺激后中华绒螯蟹不同类型血细胞比例的变化.结果显示:中华绒螯蟹造血组织细胞分布于106~384μm^(2)之间,而血细胞分布在119~434μm^(2)之间,其中,透明细胞和小颗粒细胞主要分布在200~300μm^(2)之间,中颗粒和大颗粒细胞主要分布在300~400μm^(2)之间,随着血细胞颗粒性的增加,细胞逐渐增大.在失血刺激6、12和24 h时,中华绒螯蟹造血组织细胞增殖加速,说明失血刺激可以促进造血组织细胞增殖以加速新血细胞的生成.失血刺激2 h后透明细胞比例显著降低,至12 h时,各类细胞基本恢复至正常水平.LPS刺激1、3、6和9 h后,透明细胞比例呈现先降低后升高再降低的变化,而小、中和大颗粒细胞比例变化与透明细胞比例变化趋势相反,LPS刺激24 h和48 h后,透明细胞比例显著升高,大颗粒细胞比例显著降低.由此可知,失血和LPS刺激引起了中华绒螯蟹机体不同细胞的免疫反应,可能通过不同方式影响血细胞的生成、分化和成熟.

灵泉露天矿生态修复效果及驱动因素分析

煤矿开采通常会破坏土壤、植被,从而造成生态损伤。目前,高寒地区露天矿的生态修复工作尚处在起步阶段,针对高寒地区露天矿开展的生态修复效果及其驱动因素分析的研究较少。以灵泉露天矿为研究区,基于2009—2022年共11期Landsat影像,利用像元二分模型计算植被覆盖度,对矿区生态修复前后开展长时序植被覆盖动态监测,并进行生态修复效果和驱动因素分析。研究结果显示:矿区近十年来的植被覆盖度总体呈上升趋势,2017年大面积修复以后上升趋势尤为显著。气温和降水量是导致高寒地区露天矿植被覆盖度发生波动性变化的关键自然因素,其中,降水量是影响植被覆盖度持续上升的主要自然因素。植被覆盖度和土壤养分含量的变化相辅相成,植被覆盖度上升的同时会使土壤肥力提升,土壤肥力提升后又会促进植被覆盖度的上升。人工修复是高寒地区露天矿生态修复的主要方式,是高寒地区露天矿植被覆盖度上升的主要原因。研究结果表明,多年来的生态修复工作取得了显著效果,同时可为高寒地区露天矿的生态修复提供科学依据。

面向海岛海岸带区域的高分遥感影像智能化色彩增强方法

原始高空间分辨率海岛海岸带遥感影像往往存在影像灰暗、偏色、地物信息较难辨识的现象。为及时获取清晰、信息丰富、反差适中、亮度均匀的海岛礁遥感影像,满足日益强烈的海岛海岸带地理信息保障需求,针对海岛海岸带高空间分辨率遥感影像,该文提出一种深度学习结合改进直方图匹配的智能化调色方法。首先,进行数据重采样与自适应分块获取抽稀影像;其次,应用MBLLEN网络对抽稀影像进行真彩色增强;最后,采用改进直方图匹配的方法对原始影像进行色彩映射,最终得到符合人眼视觉、色彩一致、细节丰富的遥感影像。采用主客观相结合的方式综合评价调色效果,结果表明:相较于Retinex,HE和MASK等常用调色方法,该文算法结果更符合人眼视觉、色彩一致、细节丰富,可有效改善海岛海岸带高空间分辨率遥感影像视觉效果,较好地保留原始地物的细节信息,大幅提升调色效率。

浙江省龙游县肺结核诊疗“零负担”策略实施效果评估

目的:比较浙江省龙游县肺结核诊疗“零负担”策略实施前后各项肺结核防治指标的变化情况,为制订新时期肺结核防控措施提供科学依据。方法:通过“中国疾病预防控制信息系统”子系统“结核病管理信息系统”收集2016—2022年浙江省衢州市各县(市、区)和与龙游县接壤县区(包括遂昌县、兰溪市、婺城区、建德市)的肺结核报告发病数据,以及现住址为龙游县的肺结核患者的本县收治率和治疗转归数据;常住人口数来源于当地统计年鉴;龙游县肺结核患者诊疗费用数据来自龙游县人民医院信息管理系统;肺结核患者的中断治疗率、政策满意度调查由定点医院与社区随访医生调查收集。比较龙游县肺结核诊疗“零负担”策略实施前(2016—2018年)和实施后(2020—2022年)肺结核患者诊疗费用、肺结核报告发病率、本县收治率、治疗转归等指标情况,分析该策略的实施效果。结果:肺结核患者个人支付费用总额在“零负担”策略实施前分别为:2016年830322.45元,2017年833450.10元,2018年792879.99元,患者人均自付费用分别为3075.27元、3281.30元、3523.91元。“零负担”策略实施后,普通肺结核患者个人支付费用比例降低到0,县财政兜底费用逐年下降(2020—2022年分别为492160.29、401349.56、389319.42元)。2016年龙游县肺结核报告发病率为74.17/10万(270/36.4万),到2022年降低至47.21/10万(169/35.8万),差异有统计学意义(χ_(趋势)^(2)=43.962,P<0.001);报告肺结核患者本地收治率由2016年的74.81%(202/270)明显提高到2022年的93.49%(158/169),差异有统计学意义(χ_(趋势)^(2)=64.483,P<0.001);报告肺结核患者中断治疗率由2016年的6.30%(17/270)明显降低到2022年的1.18%(2/169),差异有统计学意义(χ_(趋势)^(2)=17.965,P=0.003)。结论:浙江省龙游县肺结核诊疗“零负担”策略的实施降低了肺结核患者医疗负担,提高了肺结核患者本地收治率,降低了患者中断治疗率及总体肺结核报告发病率,策略实施效果初显。

用于油气井RFID扶正器激活的阅读器共形天线设计

基于油气井井下环境的特点,为实现井下扶正器的远程控制,同时改正射频识别(RFID)阅读器天线电磁波强度衰减过大、辐射性能差等缺陷,设计一种共形于井下管道的RFID扶正器阅读器偶极子天线。依据天线设计的基本理论,利用天线弯折技术,将该天线结构设计为倒“U”型,实现与套管相共形;通过仿真扫频分析优化天线参数,分析天线主要结构对性能的影响。结果表明,设计的天线最终的中心频率为860 MHz,在该频率下天线输入端口反射系数为-21.05 dB,增益为2.2 dB,天线尺寸为11 mm×148.44 mm,天线的性能满足设计需求,可用于套管扶正器等井下工具的无线控制。

合成生物学表型测试生物反应器及其装备化研究进展

合成生物学经过多年的发展,形成了典型的细胞工厂创制“设计-构建-测试-学习”(design-build-testlearn,DBTL)循环,成为支撑面向加速生物制造发展的智慧生物育种的重要方法。其中,测试环节是对前期所设计与构建的生物体系进行表型测试,以提供大量数据用于后续的学习和迭代升级。测试阶段的通量主要依赖于细胞自身或其培养测试所使用的生物反应器及其装备,是整个DBTL流程的限速步骤。本文系统综述了合成生物学表型测试所开发的面向不同通量的生物反应器及装备,从单细胞检测和筛选及不同尺度生物反应器包括皮纳升级生物反应器、微升级生物反应器、毫升级生物反应器和升级生物反应器等,系统地介绍了各自的特点和应用场景。同时,指出了现有生物反应器及其装备的应用潜力、面临的挑战与发展趋势,为合成生物学表型测试技术研究提供重要参考。

基于OWA算子赋权和后悔理论的城市水资源脆弱性评价

为解决城市水资源脆弱性评价方法主观性过强、未考虑自然人有限理性和后悔规避心理行为特征造成评价结果失真的问题,提出基于OWA(有序加权平均)算子赋权和后悔理论的城市水资源脆弱性评价方法。运用DPSIR模型,从驱动力、压力、状态、影响、响应5个方面构建29个评价指标;采用OWA算子对决策数据重新排序,充分考虑数据位置和大小,弱化极端决策数据对权重的负面作用;选择后悔理论中决策数据效用值和理想效用值间的差异性作为评判专家主观性的依据,实现决策主观数据的客观化,从而提升评价结果的客观性。最后对郑州市2017—2022年水资源脆弱性进行评价,并将评价结果与AHP(层次分析法)和后悔理论、OWA算子和模糊数学的评估结果对比分析。结果表明:基于OWA算子赋权和后悔理论的城市水资源脆弱性评价方法评价结果与其他方法评价结果基本一致,均认为郑州市水资源重度脆弱,但该方法评价结果相对误差更小,更贴近实际情况,可更好地用于城市水资源脆弱性评价。

季铵盐表面活性剂改性沸石对水体污染物吸附研究进展

随着工农业的快速发展,水中的有机物污染已经对生态环境造成了严重的污染。沸石具有比表面积大、稳定性好、阳离子交换能力强等优点,被广泛应用于水体污染物的吸附。季铵盐阳离子表面活性剂表面活性高,易于附着于沸石表面从而改变其表面电性,常被用作沸石的改性剂。综述了沸石的结构特性、季铵盐阳离子表面活性剂与沸石的相互作用、季铵盐阳离子表面活性剂改性沸石与吸附质之间的相互作用。综述改性沸石对药物、重金属离子、水溶性染料、氨氮以及酚类化合物吸附的研究进展。提出了表面活性剂改性沸石及其在水污染去除中存在的一些问题及可能的发展方向,为改性沸石在环境保护方面的实际应用提供理论指导。

页岩气水平井振动固井套管柱振动特性研究

为了求解页岩气水平井振动固井套管柱振动特性和动力响应,考虑扶正器分布支承的特点,运用传递矩阵法建立了页岩气水平井套管柱的动力学模型,并通过试验验证了套管柱动力学模型的准确性。在此基础上,研究了扶正器支承和套管柱参数对套管柱振动特性的影响,探索了振动固井工况下套管柱的动力响应和振幅衰减规律。研究结果表明:扶正器刚度增大、扶正器支承数量增加和套管外径增大均会导致套管柱固有频率的增加;扶正器刚度增大会加快套管柱振幅衰减;增大激振力的同时利用低频共振能提高套管柱振动有效传播距离。该研究能够为页岩气水平井振动固井装备设计提供有益参考。

硅烷偶联剂对氧化铝陶瓷浆料流动性能和3D打印性能的影响

基于光固化3D打印技术需要高固相含量、低黏度的陶瓷浆料以防止烧结陶瓷部件产生裂纹、孔洞、翘曲等缺陷,通过测试流变性能与固化性能,本文优化了树脂单体的选用及配比,采用KH550、KH560、KH570三种硅烷偶联剂对Al_(2)O_(3)粉体表面改性,以改善陶瓷浆料的流变性能和稳定性,探讨了硅烷偶联剂降低Al_(2)O_(3)陶瓷浆料体系黏度的机理,获得了固相含量为75%(质量分数)(体积分数为45.5%)、黏度为4540 mPa·s的Al_(2)O_(3)陶瓷浆料,并提出了一种光固化Al_(2)O_(3)陶瓷浆料制备的优化方法,这有望对用于制备复杂陶瓷的高固含量、低黏度的3D打印Al_(2)O_(3)陶瓷浆料提供帮助。

多孔聚酰亚胺制备及其含石墨烯润滑油摩擦性能分析

为了实现轴承自润滑,用多孔聚酰亚胺(PPI)作轴承保持架材料,研究其含石墨烯润滑油的含油性能和摩擦学性能。以纳米SiO_(2)颗粒为造孔剂,制备不同孔隙率的PPI试件,通过浸油和离心甩油试验测试PPI的含油性能。通过摩擦磨损试验分析孔隙率、石墨烯质量分数和载荷等因素对PPI摩擦性能的影响。结果表明:含石墨烯润滑油的PPI的含油能力与孔隙率成正比;PPI含石墨烯润滑油的摩擦性能与基础油相比,摩擦因数降低了82%。研究结果为聚酰亚胺应用于轴承保持架提供了重要依据。

基于多模态融合的深度神经网络图像复原方法

针对水下图像成像环境复杂常受偏色等因素干扰而影响后续图像分析的问题,提出一种基于多尺度特征与三重注意力多模态融合的深度卷积神经网络图像复原方法.首先,深度卷积神经网络在抽取图像空间特征的基础上,引入图像多尺度变换特征;其次,通过通道注意力、监督注意力和非局部注意力,挖掘图像特征的尺度间相关性、特征间相关性;最后,通过设计多模态特征融合机制,将上述两类特征有效融合.在公开的水下图像测试集上进行测试并与当前主流方法进行对比的实验结果表明,该方法在峰值信噪比、结构相似性等定量对比以及颜色、细节等定性对比上都优于对比方法.

紫外-氯胺消毒工艺下有机污水降解机制研究

紫外-氯胺消毒工艺在处理污水过程中存在生成有毒副产物的风险,为此提出对紫外-氯胺消毒工艺下有机物水降解以及降解过程中生成的消毒副产物研究。研究了紫外-氯胺工艺去除污水中的氯霉素、四环素以及亚硝胺类化合物的机制。结果表明,在紫外-氯胺工艺中加入一氯化胺溶液可以提高氯霉素降解速率;降解四环素对酸碱度具有一定的依赖性。亚硝胺类化合物产生与不同装置存在关联,厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)装置中亚硝胺类化合物浓度更高。亚硝胺类化合物在氯胺消毒液酸碱度为8时达到最大值,为157 ng·L^(-1)。

食用菌栽培学课程教学改革研究

本文对食用菌栽培学课程教学改革进行探索。通过以项目带动教学,以信息化手段翻转课堂教学,设定教学目标,合理安排教学内容,优化教学过程和方法,优化考核方式,巧妙引入课程思政和积极开展校企合作推动学生就业等方式进行课程教学改革。将课程内容设置为包含真菌的生物学特性、食用菌的生理生态、消毒灭菌、菌种生产、常见和特色食用药用菌栽培技术及食用菌病虫害防治等模块,以提高食用菌栽培学的教学效果及学科竞争力,培养高质量人才。

岩溶区地下水数值模拟分析及开采方案比选

数值模拟是解决地下水开采评价问题的有效途径之一。为安全高效开发岩溶塌陷区地下水资源,以山东省临沂市岩溶区为例,根据水文地质调查分析,充分掌握了岩溶区地下水补给规律、运移规律、分布规律,在此基础上,选取合理模拟范围,建立数值模型,开展多方案地下水动态演化数值预测分析,据此来分析评价最优开采方案。研究结果表明:方案一岩溶塌陷危险性较高,数值观测孔水位在第1279 d、第1644 d、第2019 d和第3105 d时,水位降至灰岩顶板标高39.9 m以下,将引发岩溶塌陷风险;方案二则较安全,数值观测枯水期水位接近灰岩顶板标高,既达到地下水开发利用潜力的标准,又可保证生态地质环境安全,因此,建议采用方案二。开采过程中预警区水位应位于基岩顶板标高以下,以避免岩溶塌陷发生。本文研究结果可为类似塌陷区的科学开采提供参考。

自拟疏肝化瘀汤辅助超声引导下穿刺抽液治疗非哺乳期乳腺炎的疗效观察及对炎症因子和泌乳素水平的影响

目的:观察自拟疏肝化瘀汤辅助超声引导下穿刺抽液治疗非哺乳期乳腺炎的临床疗效及其对炎症因子和泌乳素的影响。方法:收集2021年1月—2022年12月本院诊治的非哺乳期乳腺炎患者80例,随机分为两组,对照组采用超声引导下穿刺抽液治疗,观察组在此基础上联合自拟疏肝化瘀汤口服治疗。治疗14 d后,评价两组患者的临床疗效,记录临床症状消失时间,比较治疗前后乳房肿块大小、疼痛VAS评分,ELISA检测血清炎症因子(IL-6、TNF-α、hs-CRP),RIA检测血清PRL水平。结果:观察组总有效率为97.5%,高于对照组的82.5%(P<0.05)。观察组乳房疼痛消失时间、体温恢复正常时间、肿块消失时间及脓液消退时间均短于对照组(P<0.05)。治疗后两组患者乳房肿块体积减小、VAS疼痛评分降低(P<0.05),观察组乳房肿块和疼痛改善更明显(P<0.05);治疗后两组炎性因子IL-6、TNF-α、hs-CRP及PRL水平均降低(P<0.05),观察组降低更显著(P<0.05)。结论:自拟疏肝化瘀汤联合超声引导下穿刺抽液治疗非哺乳期乳腺炎,有助于缓解临床症状,减轻疼痛,减轻炎性反应及减少PRL分泌。