基于改进YOLOv8-Seg的苹果单枝条花序疏除方法

针对苹果疏花作业中无法自动识别枝干以及缺乏花序疏除方法,该研究提出了一种适用于现代果园的苹果树单枝条花序疏除方法。首先,对YOLOv8-Seg模型进行改进:在Backbone部分添加GCT(Gaussian context transformer)模块,通过引入全局上下文信息和调整通道的重要性,提高模型对遮挡目标的分割性能;在对应3个检测头的Neck部分的C2f模块内部增加EMA(efficient multi-scale attention)机制,通过并行子网结构和跨空间信息聚合更好地关注多尺度特征。其次,使用改进YOLOv8-Seg模型对单枝条中的花苞、花序、开放花朵和花枝四类目标进行实例分割。最后,基于分割结果应用多项式拟合曲线表征花枝,并计算花序间距离实现花序疏除。结果表明,改进的YOLOv8s-Seg模型在自建数据集mask水平的精确率、召回率和mAP分别达到了89.9%、89.5%和91%,比原模型分别提升了6.5、4.1和5.8个百分点。与主流分割模型Mask R-CNN,YOLACT,SOLOv2进行对比,mask水平的mAP分别高出10.8、12.3和9.1个百分点。花序疏除决策结果与人工决策结果对比误差不超过10%。该方法可应用于单枝条水平上的花序疏除任务,为苹果智能疏花提供技术支持。

A Study of the Structural Properties and Thermal Stability of Chitosanases EAG1 by Molecular Dynamics Simulations

Chitosanases EAG1, a classical glycoside hydrolase from Bacillus ehimensis, is relatively unstable with higher temperature. This shortcoming seriously restricts its industrial application. Therefore, it is crucial to clarify the theoretical basis of thermo stability and to produce enzymes with high activity and stability. Using the structural modeling and molecular dynamical simulation, residues Leu84, Gly113, Asp116, Ala207 and Leu286 were believed to be the key residues for structural stability. Then the predicted residue Leu84 was mutated to ALA. It was shown that the L84A mutation can improve the thermal stability of chitosanases EAG1. Together with previous studies, mutations of G113C, D116C, A207C and L286C forms two sulfur bonds can change the thermal stability of EAG1. The results suggest that the thermal stability of EAG1 could be engineered by site-directed mutagenesis on the conserved residues. This protocol could be employed for improving thermal stability of other chitosanases EAG1.

基于视觉传达技术的弱光照图像增强方法

由于利用激光技术在弱光照条件下采集的图片容易出现图像细节丢失、分辨率下降等现象。为此针对该类图像,提出基于视觉传达技术的弱光照图像增强方法。先分析弱光照图像的退化情况,生成弱光照图像的退化模型,分割提取出原始图像中的模糊区域,有针对性地对其进行增强处理。添加视觉传达技术,利用最大后验概率以及最大似然函数预测实现弱光照激光图像的增强。实验结果表明,应用所提方法对图像进行增强处理后,其偏色情况小,最高仅为0.211,在不同信噪比下图像的增强效果均较好,且增强后的信息熵、峰值信噪比、平均梯度分别为12.684、33.546和11.987,均超过原图像的2倍,具有一定应用价值。

深度学习算法辅助数字化牙模三维牙齿分割的研究进展

三维牙齿分割是指从数字化牙模中分割出独立的牙齿模型,其是口腔正畸数字化诊断、设计、治疗及定制化矫治器制造等领域的重要基础。随着人工智能技术与口腔医学大数据的深度融合,利用深度学习算法辅助三维牙齿分割任务已成为主流。本文从数据集建立、深度学习网络设计、算法性能、创新与优势、现有研究不足与展望等方面对深度学习算法辅助三维牙齿分割任务的现状进行综述。文献复习结果显示,深度学习算法辅助三维牙齿分割的准确率高达95%,且鲁棒性较好,但是在对复杂牙列模型的分割准确率、运算时间及训练数据丰富程度等方面有待提升。研发“减耗强芯”算法、建立基于多中心的权威数据样本库、拓宽数据应用的深度与广度,将是未来该领域的重要发展方向。

任意复杂介质中主能量法地震波走时计算

积分法叠前深度偏移及层析成像的核心是复杂介质情况下的地震波走时计算.复杂构造的高精度地震成像需要有稳健的走时计算方法。本文把Nichols提出的用地震波主能量计算走时的方法由二维推广到三维,并推导出三维波动方程Helmholtz形式在球坐标系下用因式分解法求解的差分表达式.三维SEG EAGE盐丘模型的理论走时计算和积分法叠前深度偏移的实践都验证了本文方法的正确性.

叠前逐层成像速度建模方法及其应用

叠前深度偏移的效果如何取决于建立的速度一深度模型正确与否。通常以叠后偏移数据的构造解释结果为构造背景,以叠加偏移的均方根速度为初始速度,来制作初始速度一深度模型,然后再经反复迭代,求得最终的速度一深度模型。但是,当构造复杂、速度变化剧烈时,叠偏剖面成像差,不能得到正确的构造,使这种制作速度一深度模型的方法难以得到预期结果。以EAGE/SEG盐丘模型为例,探讨了在从叠加偏移剖面中无法得到正确构造形态和速度的情况下,采用叠前逐层成像速度建模的方法来求取叠前深度偏移速度一深度模型的处理方法,并将其应用于实际地震数据处理,得到了成像效果良好的剖面。

基于共聚焦的三维最大能量积分法叠前深度偏移

本文从WRW模型理论出发,提出了基于共聚焦成像理论的最大能量积分法成像技术,其原理为:分别假设地下某深度点存在一个虚拟接收点和一个虚拟理想震源,通过对数据矩阵进行时移后加权叠加的方法,实现针对该深度点的上行波场反向延拓的检波聚焦,通过对CFP道集进行时移后加权叠加的方法,实现针对该深度点的下行波场反向延拓的震源聚焦,生成该网格点成像结果,最后可提取t=0时刻的成像波场。其核心技术在于对聚焦算子(格林函数)的计算。本文基于单程波动方程,在地震波的有效频带范围内计算携带最大能量的三维聚焦算子,在此基础上完成基于共聚焦成像理论的最大能量积分法深度成像。文中方法成像精度接近波动方程方法,同时又具有常规积分方法适应野外观测系统、计算效率高的优点,因此是一种兼具精度和效率的实用方法。

基于地震照明、面向勘探目标的三维观测系统优化设计

基于水平层状介质假设的常规三维地震勘探观测系统设计方法难以适应复杂构造区。本文利用地震照明技术,参考前人对二维问题的研究成果,发展了面向勘探目标成像的三维地震勘探观测系统优化设计方法。该方法利用三维单程傅里叶有限差分波场传播算子将勘探目的层的平面源延拓到地表,通过分析从目的层延拓到地表的地震照明能量分布,确定面向勘探目标的最佳激发范围。利用该方法可明显提高照明阴影区的照明强度,进而改善地下阴影区的成像质量。基于三维SEG-EAGE盐丘模型的地震照明与偏移成像试验结果,验证了本文面向勘探目标的三维地震观测系统优化设计方法的有效性与正确性。

基于Gabor-Daubechies小波束叠前深度偏移的角度域共成像道集

传统炮检距域共像集 (CIG)在复杂介质中因波传播的多路径而存在反射体位置不确定的问题 .角度域CIG由于克服了这一缺陷而逐步成为速度分析、AVA以及振幅保真偏移成像等研究的主要手段 .以波动理论为基础的地震偏移成像方法的发展为获得高质量的角度域CIG提供了可靠的实现途径 .其中 ,基于波场局域化分解和传播的小波束域波场延拓和偏移成像方法 ,因其波场分解基本函数和传播算子在空间和方向上的双重局域特性 ,而成为角度相关分析研究的有效工具 .本文在采用Gabor Daubechies框架分解的小波束叠前角度域偏移成像基础上 ,利用不同的叠加方法由局部角度域像矩阵得到了反射角域CIG(CRAIG)和倾角域CIG(CDAIG) .以SEG EAGE二维盐体模型为例 ,通过对CRAIG和CDAIG的对比 ,探讨了这两种角度域CIG的特点及其在地震偏移成像中的潜在应用 .

苏北溱潼凹陷的应力演化模拟及其油气地质意义

构造应力演化研究是盆地模拟的重要环节，各期次构造应力分布情况决定了油气的运移方向。本文以溱潼凹陷地质演化的运动学研究为基础，合理地建立构造应力演化研究的初始模型和边界条件，运用非线性理论和塑性流动理论，以中部剖面ＳＴ３６５为例，模拟了各期次应力σ_ｘ、σ_ｙ和τ_（ｘｙ）的演化特征和图解，并对其油气地质意义进行了初步探讨。

海洋石油勘探数据采集与记录系统主控软件设计与实现

介绍了首例国产石油勘探数据采集与记录系统的主控软件系统.该软件设计成环形分层体系架构,包含工作区、数据交换、软件内核和系统监控四个模块.采用UML统一建模语言进行系统级设计,以X Window/Motif通用界面编程技术实现,并采用多线程并行处理和分布式处理技术,系统工作环境为Solaris8.0.软件可以同时接收和处理16条光缆(1 920×16道)数据,还能对系统的状态进行同步监控.系统具有界面友好、兼容性好、扩展性强、可靠性高等特点.

基于多尺度模板匹配和部件模型的车牌字符分割方法

为提高车牌字符分割的准确率,提出了一种基于多尺度模板匹配和部件模型的车牌字符分割方法.对单层车牌,根据车牌结构特征建立多尺度模板作用于车牌候选区域,通过投影得分估计出最佳模板对应的尺度和位置信息;对双层车牌,使用部件模型对双层车牌进行建模,双层车牌的上层字符区域和下层字符区域分别对应部件模型的一个部件,通过多尺度的模板匹配得到上下层部件的候选集合,利用部件模型中部件之间的几何约束得到最终的车牌字符分割结果.实验结果表明,所提出的方法可以有效进行单/双层车牌的字符分割.

复杂断裂低渗透薄互层纯化油田开发模式

纯化油田断裂的复杂性在济阳坳陷具有典型性 ,油藏储集层为低渗透、薄互层 ,因此油田开发 3 0年中的主要矛盾是平面与层间矛盾。以早期构造模型和精细构造模型为基础 ,以增储上产为核心 ,先后进行了弹性开发、注水开发、加密完善、分层开采、滚动探边、零星完善及注采结构调整等 ,很好地解决了油田平面矛盾并缓解了层间矛盾。近年来油田剩余油分布规律研究表明 :剩余油富集区实质上位于静态遮挡与动态水势控制而形成的低势闭合区 ,在构造低部位特高含水区的更低部位钻井 ,仍可获得不含水井的显著效果 ,这是与正向型微构造区不同的新类型与新潜力领域 ,对注水老油田的进一步挖潜具有重要的理论与实际意义。

基于储集层地质模式用多种地震属性参数预测砂体含油气性

惠民凹陷江家店地区地震波的平均对数衰减率、反演波阻抗和地震振幅对砂体的含油气性反映较敏感 ,在对这些属性参数进行相关性研究的基础上 ,研究已知含油气性砂体的不同储集层地质模式 ,建立在地质模式约束下的多属性参数学习模式 ,采用复赛谱技术计算直接反映砂体吸收属性的地震波平均对数衰减率 ,在储集层地质模式的约束下 ,用支持向量网络方法判别砂体的含油气性。用该方法计算的结果和已知产油层位基本吻合 ,预测结果被钻井所证实。复赛谱分析方法算法稳定 ,计算速度快 ,是识别砂体含油气性较稳定和可靠的方法 ;支持向量网络方法具有更强的分类能力 ,预测实际问题的风险比人工神经网络方法要小得多。表 1图 4参 1

地质建模条件下的储集层评价方法

传统的储集层评价方法尚不能很好地分析未取心井段的储集层特征。提出地质建模条件下的储集层评价方法：首先根据大量的岩心分析资料，适当筛选地质变量，建立储集层分类的地质概念模型，进而应用测井资料，建立未取心井段储集层评价的定量模型（模糊识别方程），对多种储集层特征进行详细研究、描述，从而实现对大量未取心井段储集层性质的连续标定。在德惠凹陷的应用表明，该方法具有较高的实用价值。

一种带心肌瘢痕的心脏磁共振图像左室壁分割方法

从心脏磁共振图像中分割出左心室内外膜轮廓线,是心脏三维重建及心脏功能评定的先决条件.针对带心肌瘢痕的心脏磁共振图像,提出了一种基于显著性检测定位的左心室内外膜分割方法.方法采用视觉显著性检测和分水岭变换,提取左心室血池区域,准确确定了左心室位置;然后提取血池区域轮廓线作为内膜初始轮廓,在带形状约束的活动轮廓模型作用下演化得到左心室内外膜.实验结果证明,该方法定位较为准确,能使初始轮廓迅速收敛到内膜边界,分割得到的内外膜以及心肌区域均较为准确.

σ坐标系海洋模式中水平压力梯度的一种算法

在有海底地形的海洋环流模式中．水平压力梯度的计算是一个困难的问题。在大陆架附近，海底地形变化很大．水平压力梯度的计算误差往往使计算不稳定．或者海流的计算结果不可信．美国普林斯顿大学的海洋模式（POM）在垂直方向采用σ座标系．这一问题尤为突出．POM水平压力梯度的计算方法为静力扣除法，此方法已有较高的精度．但作者对POM的数值计算方法进行分析后，发现该方法仍有可改进之处．以作者提出的有地形大气环流模式中水平压力梯度计算方法的原理为基础．设计了一种计算σ坐标系海洋环流模式中水平压力梯度的新方法．给出了详细的推导过程．利用POM对该方法进行了检验，并与POM的原方案作了对比．结果表明．由于提出的方法有明确的物理意义，故能有效地改进有地形海洋模式中水平压力梯度的计算精度．

油气成藏动力场模型及其应用

认为流体势的定义除应体现重力、静水压力和毛细管力的影响之外 ,还应体现构造应力和热力的影响。建立了综合考虑这些因素的流体势场 (即油气成藏动力场 )数学模型 ,比较全面地描述了油气在成藏过程中受到的力的作用。以吐哈盆地为例 ,分析应力、温度和地层埋深变化对流体势的影响 ,结果表明 ,对于挤压作用比较强烈的盆地 ,构造应力的影响最为重要 ,温度与流体势呈负相关关系 ,并主要在低温时影响较大 ;温度和应力对气势的影响要比对油势和水势的影响大得多。对吐哈盆地侏罗纪末期三间房组成藏动力场的模拟结果表明 ,考虑应力场和温度场的流体势场更能反映挤压型盆地的油气运聚规律 ,同时说明成藏动力场模型是有实用价值的。

开鲁盆地陆西凹陷热埋藏史研究

本文通过对有机质干酪根类型的分析，重新确定了陆面凹陷时间温度指数（ＴＴＩ）值计算的基准温度及古地温梯度，对凹陷内沉积厚度大的地方进行了沉积构造史的恢复，并建立了凹陷热埋藏史模式．据此计算了凹陷内部分ＴＴＩ值．通过研究，指出了目前对凹陷进行石油勘探的有利生油岩层位．

基于BIM(建筑信息模型)技术的桥墩模块化设计软件

基于BIM(建筑信息模型)技术的桥墩模块化设计软件将桥墩划分为垫石、顶帽、托盘、墩身和墩脚等参数化节段,利用精确数值积分方法,可实现桥墩全参数化、模块式BIM建模及设计检算。该软件提供统一、灵活、简洁、可视化的设计输入及数据组织方式,适用于任意截面形状、截面间多曲线变化的桥墩设计;同时,利用BIM技术整合了桥墩设计、绘图和工程量计算的全过程,不仅提高了计算精度,而且快捷灵活;可纳入全桥模型,为桥墩的施工和运营维护管理提供服务。