基于风机建模的风力电站无人机航迹点规划策略研究

针对风力电站无人机自动巡检之前需要操作人员将3个风机叶片的位置调整呈“Y”字型,操作麻烦且费时低效的问题,文章提出了一种基于风机建模的风力电站无人机航迹点规划策略。首先通过拍摄制动状态下风机的主视图和俯视图,经图像处理估算出风机的航向角和风机叶片的旋转角,再结合已知风机的尺寸参数和相关经度、纬度、海拔高度坐标,以轮毂中心为原点建立相关4个坐标系并定义转换矩阵,并考虑航迹点到风机叶片的安全避障距离,经过坐标系转换计算出无人机针对该风机巡检的12个航迹点的经度、纬度、海拔高度坐标、云台旋转角度等航迹信息。无人机实地飞行结果表明,该航迹点规划策略能获取准确的自主飞行规划路径,对风机制动后的3个叶片角度无要求,可以大幅提高无人机对风机巡检的效率。

融合坐标注意力机制的轻量级玉米花丝检测

玉米花丝性状是玉米生长状态的重要表征,也是决定玉米果穗生长进而影响玉米产量的重要因素。为了提升无人巡检机器人视觉系统对玉米花丝的检测精度和速度,该研究提出一种融合坐标注意力机制的轻量级目标检测网络YOLOX-CA。将坐标注意力机制(coordinate attention,CA)模块嵌入到YOLOX-s主干特征网络(Backbone)部分,以加强对关键特征的提取,提升检测精度;在颈部特征加强网络(Neck)部分,将特征金字塔结构中的普通卷积,更改为深度可分离卷积,在降低网络参数量的同时保证精度不丢失;在预测头(Head)部分引入GIoU(generalized intersection over union)改进定位损失函数计算,得到更为精准的预测结果。基于自建玉米花丝数据集训练和测试网络,试验结果表明,YOLOX-CA网络平均检测精确度达到97.69%,参数量低至8.35 M。在同一试验平台下,相较于YOLOX-s、YOLOv3、YOLOv4等目前主流的目标检测网络,平均检测精确度分别提升了2.21、3.22和0.64个百分点;相较于YOLOv3、YOLOv4,每帧推理时间分别缩短4和8 ms。该网络针对玉米花丝的检测效果较好,其轻量结构适于部署在无人巡检机器人的视觉系统上,可为玉米生长状态监测提供参考。

基于SwinT-YOLACT的玉米果穗实时实例分割

玉米果穗的表型参数是玉米生长状态的重要表征,生长状况的好坏直接影响玉米产量和质量。为方便无人巡检机器人视觉系统高通量、自动化获取玉米表型参数,该研究基于YOLACT(you only look at coefficients)提出一种高精度-速度平衡的玉米果穗分割模型SwinT-YOLACT。首先使用Swin-Transformer作为模型主干特征提取网络,以提高模型的特征提取能力;然后在特征金字塔网络之前引入有效通道注意力机制,剔除冗余特征信息,以加强对关键特征的融合;最后使用平滑性更好的Mish激活函数替换模型原始激活函数Relu,使模型在保持原有速度的同时进一步提升精度。基于自建玉米果穗数据集训练和测试该模型,试验结果表明,SwinT-YOLACT的掩膜均值平均精度为79.43%,推理速度为35.44帧/s,相较于原始YOLACT和其改进算法YOLACT++,掩膜均值平均精度分别提升了3.51和3.38个百分点;相较于YOLACT、YOLACT++和Mask R-CNN模型,推理速度分别提升了3.39、2.58和28.64帧/s。该模型对玉米果穗有较为优秀的分割效果,适于部署在无人巡检机器人视觉系统上,为玉米生长状态监测提供技术支撑。

参麦地黄汤联合坎地沙坦酯治疗早期糖尿病肾病疗效及对患者血清转化生长因子-β1、单核细胞趋化蛋白-1的影响

目的:探讨参麦地黄汤联合坎地沙坦酯对早期糖尿病肾病的疗效及对患者血清转化生长因子-β1(TGF-β1)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)的影响。方法:选择接受治疗的86例早期糖尿病肾病患者,以随机数字表法分成对照组与观察组,各43例。对照组接受坎地沙坦酯治疗,观察组在对照组的基础上接受参麦地黄汤治疗,两组治疗时间均为8周。对比两组中医症候积分、尿蛋白排泄率(UAER)、血肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)、血管内皮生长因子(VEGF)、TGF-β1、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、不良反应及临床疗效。结果:治疗后两组的中医症候积分均降低,且观察组更低(P<0.05);治疗后两组UAER、Scr、BUN水平均比治疗前低,且观察组比对照组低(P<0.05);治疗后两组VEGF、TGF-β1水平均比治疗前低,且观察组比对照组低(P<0.05);治疗后两组VEGF、TGF-β1水平均降低,且观察组更低(P<0.05);治疗后两组ICAM-1、MCP-1水平均降低,且观察组更低(P<0.05);两组不良反应发生率比较差异无统计学意义(P>0.05);观察组总有效率比对照组高(P<0.05)。结论:坎地沙坦酯联合参麦地黄汤可改善早期糖尿病肾病微炎症状态、临床症状以及肾功能,疗效确切,降低血清TGF-β1、MCP-1水平。

LiDAR点云中融合点注意力机制的三维目标检测

针对Pillar编码点云的三维目标检测算法中存在一定细粒度信息的丢失以及对点云特征提取能力不足等问题,基于PointPillars提出一种融合逐点空间注意力机制和跨阶段局部网络的三维目标检测算法。首先在支柱特征网络层中融入逐点空间注意力机制,增强网络对局部几何信息的提取并保留深层次信息,使得到的关键特征更适合检测任务;其次将对点云伪图像进行高维特征提取的降采样模块中的普通卷积替换为跨阶段局部网络,进一步提升网络的学习能力;最后算法在高速公路的应用场景下,以KITTI数据集中car类作为检测目标,与基准网络相比,在简单、中等和困难三种情况下的3D检测精度分别提高了2.23%、2.25%和2.30%。实验结果表明,所提算法在检测性能上有明显提升,同时检测速度达到实时检测水平,对自动驾驶技术的优化和完善具有一定的积极意义。

参芪地黄汤联合来氟米特治疗气阴两虚型狼疮性肾炎临床研究

目的:观察参芪地黄汤联合来氟米特治疗气阴两虚型狼疮性肾炎疗效。方法:将93例狼疮性肾炎患者按照随机数字表法分为两组,常规组46例,研究组47例。常规组在常规治疗基础上予来氟米特治疗,研究组在常规组治疗基础上给予参芪地黄汤治疗。比较两组治疗前后中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)、可溶性血栓调节蛋白(sTM)、富亮氨酸α-2糖蛋白-1(LRG1)、可溶性肿瘤坏死因子Ⅰ型受体(sTNF-RⅠ)、Rho激酶2(ROCK2)、补体因子H(CFH)、免疫球蛋白结合蛋白1(IGBP1)、24 h尿蛋白定量(24 hUPE)、补体C3、肾损伤分子1抗体(KIM-1)水平及Th17/Treg细胞比例。比较两组治疗前后系统性红斑狼疮疾病活动评分(SLEDAI)、健康调查简表(SF-36)评分,比较两组临床疗效。结果:研究组LRG1、IGBP1、HMGB1、ROCK2、Th17/Treg水平较常规组降低(均P<0.05);研究组补体C3、CFH、sTNF-RⅠ水平及SF-36评分较常规组升高(均P<0.05);研究组24 hUPE、KIM-1、NGAL、sTM水平及SLEDAI评分较常规组降低(均P<0.05)。研究组总有效率高于常规组(P<0.05)。结论:参芪地黄汤联合来氟米特治疗气阴两虚型狼疮性肾炎患者,可抑制炎症反应,调节Th17/Treg细胞平衡,改善机体免疫状态、肾功能及狼疮性肾炎活动性,提升临床疗效。

焚烧炉-余热锅炉系统不同负荷下运行能效与分析

针对现役垃圾焚烧发电机组效率低、能耗大的技术难题,现场测试不同负荷下机组主要运行参数,定量分析不同负荷下焚烧炉余热锅炉能效及热损失分布,根据不同负荷下能效计算结果分析机组存在问题的根本原因。结果表明:100%最大连续出力(MCR)、85%MCR及75%MCR负荷下,焚烧炉余热锅炉效率均较低,分别为77.44%、76.85%及76.59%,造成焚烧炉余热锅炉效率偏低的主要原因为排烟温度过高,导致排烟热损失较大。100%MCR、85%MCR及75%MCR负荷下,系统总热量中排烟热损失所占比例分别为19.12%、19.68%、19.76%。针对排烟温度过高的问题,现场测试机组尾部换热设备性能,结果表明:由于机组运行年限较长,机组尾部换热设备换热性能变差。不同负荷下过热器的余热利用率仅为34.91%~37.84%,100%负荷下,实测过热器的余热利用率比设计值低4.58%,实测省煤器的余热利用率较设计值低12.64%。研究结果对焚烧炉余热锅炉系统运行优化及尾部换热设备的改造具有参考意义。

用于低照度图像增强的自适应颜色保持算法

视频监控、场景恢复等领域中低照度图像噪点多,亮度低,可视效果差,而现有的图像处理技术容易出现颜色失真、光晕色块严重。为解决这一问题,根据韦伯-费希纳定律,把图像的像素点转换到对数空间,自适应获得符合视觉系统特点的预增强图像;再根据多尺度视网膜算法,分别计算与增强图像的R通道在三个尺度上的平均高斯滤波结果,获得入射光估计,把对数域的自适应增强图像像素值与入射光估计的差值作为多尺度视网膜算法的结果图像。进一步处理结果图像,将其RGB通道按照预增强图像中的颜色比例关系映射到0~255的范围;最后融合三个通道获得最终图像输出。通过图像质量的评价对比,该算法对不同低照度场景图像的增强结果,在对比度、色度保持等方面优于MSR、MSRCR和MSRCP算法。实验证明该算法在低照度图像的恢复和色度保留等方面有较好的效果,在增强视频监控的有效性等方面有较好的应用价值。

基于MF-SSD卷积神经网络的玉米穗丝目标检测方法

【目的】玉米穗丝是玉米的授粉器官,生长发育状况会影响玉米的产量。为了在玉米生长状态监测和产量预测工作中实时准确识别玉米穗丝,提出一种基于多特征融合SSD(MF-SSD)卷积神经网络的玉米穗丝检测模型。【方法】基于特征图对玉米穗丝进行检测,在VGG16-SSD的基础上,用MobileNet替换特征提取器,加入多层特征融合结构,得到MF-SSD网络模型;通过网络优化调整,试验了MF-SSD-cut-3、MF-SSD和MF-SSD-add-3共3种网络结构,优选出检测性能最好的网络结构用于玉米穗丝检测。基于玉米穗丝图像数据集,应用0~180°随机旋转原始图像和水平翻转、平移原始图像2种数据增广技术提升模型训练效果。对是否使用二次训练策略和是否使用Focal loss解决样本不平衡问题进行了试验,并对比分析Loss的下降过程。【结果】通过加入多层特征融合结构对SSD模型改进后能够提高网络的检测能力,提升识别速度。与VGG16-SSD相比,MF-SSD在交并比指标方面的平均精度提高7.2%,对玉米穗丝小目标检测的平均召回率提高19.6%,检测速度最高能提升18.7%。在存储空间和运行时间有较高要求的嵌入式环境下,MF-SSD-cut-3模型在满足检测效果的前提下,以较小的空间代价获得了相对较短的运行时间;在不考虑空间和时间因素的情况下,MF-SSD模型获得更好的检测效果。二次训练策略提高了网络的收敛速度和模型的稳定性;Focal loss有效解决了SSD算法中正负样本数量不平衡问题,使网络模型的训练更容易收敛。【结论】MF-SSD模型对小目标的检测能力能满足农业生产中对玉米穗丝的实时检测需要,可以用于玉米生长状态的自动监控和产量的精准预测。

基于注意力生成对抗网络的单幅图像去雨方法

下雨是一种常见的天气现象,而滞留在图像上的雨条纹降低了图像的清晰度以及影响了基于该图像的后续图像处理。从图像中去除雨的关键是如何准确、鲁棒地识别图像中的雨区域。使用导向滤波器和Haar小波变换组成的雨线提取模块来增强雨条纹特征提取,然后通过空间关注模块生成雨线注意力图,以准确定位雨条纹的位置。两者结合后,获得降雨条纹的前景信息再通过生成对抗网络训练机制中相互博弈的特征,可以增强雨条位置识别能力,并有效地去除雨条纹。在综合测试数据集和真实图像上进行实验,对比几种深度网络去雨方法,峰值信噪比(PSNR)和结构相似比(SSIM)都得到提升。实验表明,该网络具有出色的性能,对于不同的雨条纹密度具有较高的泛化能力同时可以更好地保持图像的原有信息,避免图像模糊现象。

监测生长状态和环境响应的作物数字孪生系统研究综述

在农业生产数字化和智慧化阶段,需实时、全面、准确地了解作物生长状态和农田环境,并根据相关信息做出相应的分析、反馈、决策。针对这一问题,借鉴工业数字孪生系统的概念,将作物实际生长与模拟生长的同步、作物实时状态与作物实时管理策略之间的交互系统概括为作物数字孪生系统。在梳理国内外研究现状的基础上,指出作物数字孪生系统包含数据获取与传输、模型构建、可视化交互等阶段;其关键技术包括传感器技术、图像分割技术、建模技术以及可视化技术等。同时指出该领域的研究可以从作物基础数据、系统模型能力、多方协同交互等方面进行。监测生长状态和环境响应的作物数字孪生系统的相关研究对农业生产的智慧化和数字化有较大的现实意义,从理论和应用层面也有较大的价值。

腐蚀性介质监测分析在炼油厂设备腐蚀防护中的应用

定期监测分析公司主要生产装置原油(原料油)盐含量、水含量、硫含量、氮含量、酸含量和氯含量等指标,为制定工艺防腐措施、实施过程指导提供了技术支持,既有助于有效辨识原料变化带来的腐蚀风险,还可以加强生产装置薄弱部位的腐蚀监测。

无人机遥感图像中的玉米雄穗轻量化检测模型

【目的】玉米雄穗在玉米生产及品种鉴别等方面具有重要的作用,其性状在一定程度上也和产量相关,自动监测玉米抽雄期能有效观察玉米生长状况,现阶段的玉米雄穗检测方法无法很好地完成实时检测任务,从而提出一种兼顾检测精度与检测速度的新检测模型。【方法】使用无人机在中国西南地区的玉米农田采集数据样本,对数据样本进行处理,共得到1000张有效数据,使用LabelImg软件标注出样本中雄穗的位置和大小。为使试验模拟出复杂环境下的玉米雄穗在不同气候与光照呈现出不同的特征,随机采用镜像对称、仿射变换、高斯加噪、对比度变化的方式对数据样本增强至11000张,以此制作数据集。选用检测精度高但参数量和计算量较大的YOLOv4作为检测的基准模型,为了减少模型参数量与计算量,更好地完成雄穗实时检测任务,新的检测模型使用轻量级神经网络GhostNet替换YOLOv4的主干特征提取网络,在加强特征提取网络中使用深度可分离卷积模块替代普通卷积模块,并将激活函数更换为稀疏性较强的ReLU6,从而有效地进行轻量化。【结果】轻量化后的新模型参数量为43.4 MB,计算量为3.55 GFLOPs,仅占原基准模型YOLOv4的1/5与1/8。将数据集按照9∶1的比例划分训练集与测试集进行实验,原基准模型YOLOv4的检测精度为94.72%,检测速度为37.86 f/s;Faster-RCNN的检测精度为77.18%,检测速度为10.82 f/s;CenterNet的检测精度为89.91%,检测速度为44.6 f/s;新模型在检测精度上达到了95.37%,检测速度上达到了47.55 f/s。【结论】综合对比各个模型的精度、检测速度、模型参数,新模型的各项指标都优于其他检测模型,所以新模型更适合部署在无人机平台上进行玉米雄穗的实时检测。

经脐单孔腹腔镜辅助下Swenson-like巨结肠根治术38例

目的探讨经脐单孔腹腔镜辅助下采用Swenson-like巨结肠根治术治疗儿童先天性巨结肠的安全性、可行性。方法回顾性分析广州市妇女儿童医疗中心胃肠外科2018年6月至2019年6月收治的38例先天性巨结肠患者临床资料,术式为单孔腹腔镜辅助下Swenson-like巨结肠根治术。男21例,女17例;平均手术年龄(7±3)个月;短段型8例(21%),常见型18例(47%),长段型11例(29%),全结肠型1例(3%)。采用门诊、电话和互联网随诊了解患者术后情况。结果38例均顺利完成经脐单孔腹腔镜辅助下Swenson-like巨结肠根治术,平均手术时间为(126±21)min,平均切除肠管长度为(24±17)cm,肠功能恢复时间为(15±4)h,住院时间为(6±2)d,术后疼痛评分为(3±1)分;21例男性患者术后均可观察到阴茎不自主勃起。术后随访6~18个月,主要术后并发症为污粪(3例,7.89%)和小肠结肠炎(2例,5.26%),术后脐部无可视性手术瘢痕。结论经脐单孔腹腔镜辅助下Swenson-like巨结肠根治术适用于儿童先天性巨结肠的治疗,近期效果良好,术后外观满意。

完全腹腔镜手术治疗小儿先天性胆总管囊肿10例临床分析

目的初步探讨完全腹腔镜治疗小儿先天性胆总管囊肿的可行性及安全性。方法回顾性分析广州市妇女儿童医疗中心2017年8月至2018年5月间10例于3D完全腹腔镜下行胆总管囊肿切除、肝总管空肠Roux-en-Y吻合术患儿的临床资料。其中男3例,女7例;Ⅰ型6例,Ⅳ型4例。随访7~16个月,通过患儿的手术资料、实验室检查结果及预后状况总结治疗经验。结果10例均成功实施手术,平均手术时间(238±60)min,出血量5~10mL。术后开始进食时间平均为(3.4±0.9)d,术后平均住院天数为(7.6±1.5)d。10例患儿术前ALT、AST、TBIL、DBIL、SAMY中位数分别为49.5U/L、38.5U/L、12.25μmol/L、7.45μmol/L、87.5U/L,术后中位数分别为20U/L、29.5U/L、5.75μmol/L、2.4μmol/L、56.5U/L,差异有统计学意义(P<0.05)。1例患儿术后1个月因胆支肠袢梗阻导致肠坏死,再次接受手术后痊愈,其余患儿均无吻合口狭窄、吻合口瘘、胆管炎、胰腺炎等并发症出现,全组无死亡病例。结论完全腹腔镜治疗小儿先天性胆总管囊肿安全可行、效果良好,但手术难度相对较高。

加氢改质脱硫化氢塔底重沸炉炉管腐蚀泄漏原因分析

针对加氢改质脱硫化氢塔底重沸炉炉管仅仅使用10个月即发生腐蚀泄漏的情况,采用炉管化学成分分析和减薄管段内壁EDX成分分析等手段,确定炉管腐蚀泄漏的主要原因是发生了高温硫/硫化氢腐蚀,硫的形态变化差异是炉管短时间出现腐蚀穿孔的主要原因之一。

基础环式风机基础倾斜度监测指标分析

风机基础的安全直接影响到风机的正常运行,基础监测是目前能够反映基础损伤的一种方式。首先分析了各个监测指标之间的关系,表明基础环上法兰的倾斜度基本能够反映基础损伤情况,并提出风机基础倾斜度的监测限值。然后通过对风机基础倾斜度监测限值进行对比分析,以及进行案例分析,讨论了所提出监测限值的合理性。表明针对不同的风场实际状况有不同的监测指标,以期能够满足各个风电场的监测要求,为风机基础损伤监测提供借鉴。

小儿胰腺假性囊肿36例诊疗体会

目的探讨小儿胰腺假性囊肿的临床特点及诊疗方法。方法回顾性分析本院近5年来收治的36例胰腺假性囊肿患儿的临床资料,包括年龄、性别、临床症状、治疗方式、治疗效果及有无并发症及复发等。结果男24例,女12例,年龄2岁5个月至12岁9个月,平均8岁2个月。保守治疗15例,其中1例术中发现为胆总管囊肿合并胰腺假性囊肿,行胆总管囊肿切除+空肠肝总管Roux-en-Y吻合术,胰腺假性囊肿保守治疗治愈,6例保守治疗效果不明显择期行囊肿空肠Roux-en-Y吻合术;直接行囊肿空肠Roux-en-Y吻合术14例;囊肿外引流术6例;多发性囊肿1例行部分囊肿摘除+囊肿外引流术1例,所有病例均治愈,术后随访半年至两年未见复发。结论该病的治疗方法较多,应根据病程长短、囊肿大小、部位、与临近器官的关系及有无并发症采取个体化治疗。

基于自适应三分图的玉米穗丝精细化提取

玉米穗丝是玉米的受粉器官,它的生长发育状况将直接影响玉米产量。为了实现穗丝性状的自动监测与评价,提出一种基于自适应三分图的玉米穗丝精细化提取方法。首先基于直方图对比度的显著性检测算法预估目标显著性,形成显著图,再利用自适应阈值分割对显著图初步预分割;然后寻找最大连通域获得单一目标二值图像,根据穗丝特点确定形态学处理的最佳卷积核并生成包含目标、背景和不确定区域的自适应三分图,以Laplace矩阵优化closed-form matting算法中目标函数的分块矩阵;最后根据玉米穗丝特点,结合三分图结果和优化过的算法对玉米穗丝进行软分割实现精细化提取。实验结果表明:所提的研究方法像素精度值为97.96%,综合评价指标值为94.16%;其中像素精度值相较于基于点运算的OTSU算法、Grabcut算法和基于神经网络的深度学习算法SeFormer和DeeplabV3,分别提高了10.43、2.35、1.67和1.91百分点,综合评价指标值分别提高了23.96、5.59、4.28和5.13百分点。此方法能有效弥补硬分割算法对玉米穗丝这种特殊对象的分割缺陷,提取的目标区域接近真实区域,准确度高,从而为智能化监测玉米穗丝生长状况提供技术支持。

糖尿病肾病患者血液透析期肺部感染特点及参芪固肾汤疗效分析

目的分析本院糖尿病肾病患者血液透析期合并肺部感染病原分布特点、相关影响因素及参芪固肾汤疗效。方法选取2019-2022年于本院收治的78例糖尿病肾病血液透析期肺部感染患者的临床资料,70例同期未发生肺部感染患者为对照组,对比分析合并肺部感染的相关危险因素。患者未进行抗菌治疗前,空腹采集痰液标本及外周静脉血,进行病原菌培养鉴定及检测外周血T淋巴细胞亚群、血清CRP水平。78例患者随机分组。对照组进行抗菌治疗、口服降糖药或给予皮下注射胰岛素控制血糖进行治疗,治疗组在对照组治疗基础上加用参芪固肾汤。治疗8周后,对比两组患者临床疗效、炎症因子指标水平。结果78例合并肺部感染患者中,临床症状主要为咳嗽、咳痰(89.74%),体温≥38.5℃(58.97%)。共检出病原菌78株,67.95%为革兰阴性菌,主要为肺炎克雷伯菌(32.05%)、铜绿假单胞菌(20.51%)。肺部感染与未感染患者的临床资料分析结果显示,年龄、透析时间、住院时间、容量负荷(过多)、空腹血糖、血清白蛋白、血红蛋白、糖尿病程、高糖化血红蛋白、高血压、肾功能(失代偿期)差异有统计学意义(均P<0.05)。多因素分析结果显示容量负荷过多、血清白蛋白低、血红蛋白低、糖尿病程久、高糖化血红蛋白、高血压、肾功能是合并肺部感染的危险因素(均P<0.05)。合并肺部感染组患者外周血CD4^(+)淋巴细胞比例、CD4^(+)/CD8^(+)淋巴细胞比值均低于未感染组患者,外周血CD8^(+)淋巴细胞比例、血清CRP水平高于未感染组患者,差异有统计学意义(均P<0.05)。治疗后,治疗组患者总有效率为84.62%,对照组患者总有效率为56.41%,差异有统计学意义(P<0.05)。两组患者治疗前CRP水平无差异,治疗后治疗组患者较对照组下降明显,差异有统计学意义(P<0.05)。结论糖尿病肾病血液透析期合并肺部感染患者病原菌以革兰阴性菌为主,容量负荷过多、血清白蛋白高、血红蛋白高、糖尿病程久、高糖化血红蛋白、高血压、肾功能是合并肺部感染的危险因素。联合参芪固肾汤进行治疗,能够有效提升治疗效果。