聚乙烯醇/ZIF-8复合膜的制备及吸附性能

通过溶液流延法制备了聚乙烯醇/ZIF-8复合膜,采用SEM、FT-IR、XRD、TGA、BET等对聚乙烯醇/ZIF-8复合膜进行表征,并探究了复合膜的水稳定性、机械性能,以及对刚果红(CR)的吸附性能。结果表明:聚乙烯醇与ZIF-8材料复合后能改善聚乙烯醇的热稳定性,增加膜表面粗糙度;吸附过程以化学吸附为主,通过内部扩散控制吸附速率,符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附曲线;ZIF-8质量分数为10%时制备的聚乙烯醇/ZIF-8复合膜,在温度20℃、刚果红溶液质量浓度95 mg/L时,对刚果红的最大吸附量达159.63 mg/g,使用4次后仍能保持93%的吸附效率。

miR-567通过调控CDK8在NSCLC增殖、迁移和细胞周期中的作用及其临床相关性研究

目的探讨微小RNA(miR)-567通过调控周期蛋白依赖性激酶8(CDK8)在非小细胞肺癌(NSCLC)增殖、迁移和细胞周期中的作用及其临床相关性研究。方法收集40例NSCLC患者的肿瘤组织和临近癌旁组织,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测miR-567和CDK8的表达。将miR-NC mimic、miR-567 mimic、oe-NC和oe-CDK8转染至A549和H1975细胞中,使用qRT-PCR检测miR-567和CDK8的表达,CCK-8法检测细胞增殖水平,Transwell法检测细胞迁移水平,流式细胞术检测细胞周期变化。通过荧光素酶报告基因实验检测miR-567与CDK8的靶向性。结果在NSCLC患者的肿瘤组织中,miR-567表达降低,而CDK8表达升高,二者呈负相关(P<0.05)。在A549和H1975细胞中,miR-567 mimic组相较于miR-NC mimic组,miR-567表达升高,CDK8表达降低,细胞增殖和迁移水平降低,细胞G1期比例升高,S期比例降低;miR-567 mimic组在正常型CDK8中,荧光强度低于miR-NC mimic组;miR-567 mimic+oe-CDK8组相较于miR-567 mimic+oe-NC组,CDK8表达升高,细胞增殖和迁移水平升高,细胞G1期比例降低,S期比例升高。结论miR-567通过靶向抑制CDK8表达,控制肿瘤细胞在S期阻滞,从而抑制NSCLC的增殖和迁移能力。

白细胞介素-8与类风湿关节炎关联性研究进展

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种多关节慢性炎症性自身免疫性疾病,其发病机制主要包括炎症反应、软骨破坏及骨侵蚀和血管生成,并与炎症因子密切相关。其中白细胞介素-8(IL-8)为炎症因子中重要一员,故本文从炎症、软骨破坏及骨侵蚀和血管生成三方面对IL-8在RA发生发展中的作用机制展开综述。本文通过阐述IL-8与RA的相关性,明确IL-8在RA发病机制中的作用,以期为今后深入研究RA提供新的参考依据。

基于改进YOLOv8的嵌入式道路裂缝检测算法

在边缘端设备部署YOLOv8L模型进行道路裂缝检测可以实现较高的精度,但难以保证实时检测。针对此问题,提出一种可部署到边缘计算设备Jetson AGX Xavier上的基于改进YOLOv8模型的目标检测算法。首先,利用部分卷积设计Faster Block结构以替换YOLOv8 C2f模块中的Bottleneck结构,并将改进后的C2f模块记为C2f-Faster;其次,在YOLOv8主干网络中的每个C2f-Faster模块之后接一个SE(Squeeze-and-Excitation)通道注意力层,进一步提高检测的精度。在开源道路损害数据集RDD20(Road Damage Detection 20)上的实验结果表明:所提方法的平均F1得分为0.573,每秒检测帧数(FPS)为47,模型大小为55.5MB,相较于GRDDC2020(GlobalRoadDamageDetection Challenge 2020)的SOTA(State-Of-The-Art)模型,F1得分提高了0.8个百分点,FPS提高了291.7%,模型大小减小了41.8%,实现了在边缘设备上对道路裂缝实时且准确的检测。

炎性因子IL-8、PCT、IL-2R与严重细菌性颅内感染GCS评分的关系及预测预后的价值

目的分析严重细菌性颅内感染患者炎性因子白介素-8(IL-8)、降钙素原(PCT)、白介素-2受体(IL-2R)与格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分的关系,并探讨其预测预后的价值。方法前瞻性选取2020年1月至2023年1月平顶山市第一人民医院收治的80例严重颅内感染患者作为研究对象,根据GCS评分分为轻中度组(9~14分)32例和重度组(≤8分)48例。比较两组患者的GCS评分和血清IL-8、PCT、IL-2R水平,采用Pearson相关系数分析血清IL-8、PCT、IL-2R水平与GCS评分的相关性,并以格拉斯哥预后量表(GOS)评估预后情况,比较预后良好、预后不良患者的临床资料和血清IL-8、PCT、IL-2R水平,通过Lasso回归筛选预后不良的预测因素,采用受试者工作特征(ROC)曲线分析血清IL-8、PCT、IL-2R预测预后不良的价值,并比较含与不含血清IL-8、PCT、IL-2R预测方案对预后不良的预测能力。结果重度组患者入院时血清IL-8、PCT、IL-2R水平分别为(35.12±4.26)pg/mL、(11.83±2.26)pg/mL、(912.35±105.83)U/m L,明显高于轻中度组的(26.74±3.81)pg/m L、(8.49±2.03)pg/m L、(749.21±92.56)U/m L,差异均有统计学意义(P<0.05);Pearson相关系数分析结果显示,严重细菌性颅内感染患者入院时的血清IL-8、PCT、IL-2R水平与GCS评分呈负相关(P<0.05);预后不良患者的年龄、机械通气占比、糖尿病占比、感染至入院时间、入院时血清IL-8、PCT、IL-2R水平分别为(65.13±7.26)岁、67.57%、27.03%、(38.05±4.17)h、(40.12±4.81)pg/m L、(12.67±2.59)pg/m L、(951.46±121.49)U/mL,明显高于预后良好患者的(56.39±6.41)岁、41.86%、9.30%、(26.92±3.46)h、(24.59±3.95)pg/mL、(8.61±2.24)pg/mL、(757.28±97.28)U/mL,入院时GCS评分为(6.72±0.39)分,明显低于预后良好患者的(10.81±0.82)分,差异均有统计学意义(P<0.05);经Lasso回归分析结果显示,年龄、感染至入院时间、GCS评分、血清IL-8、PCT、IL-2R水平均为预后不良的预测因素(P<0.05);经ROC分析结果显示,血清IL-8、PCT、IL-2R预测预后不良的曲线下面积(AUC)分别为0.729、0.717、0.719;含炎性因子预测方案的AUC为0.933,不含炎性因子预测方案的AUC为0.811;经DeLong检验结果显示,与不含炎性因子预测方案比较,含炎性因子预测方案的AUC明显增大(P<0.05),净重新分类指数(NRI)、综合判别改善指数(IDI)均>0(P<0.05)。结论严重细菌性颅内感染患者血清IL-8、PCT、IL-2R水平与GCS评分存在明显负相关,且与预后转归密切相关,可为临床预测预后提供参考。

NapA蛋白诱导巨噬细胞分泌趋化因子单核细胞趋化蛋白1和白细胞介素8的机制

目的:研究幽门螺杆菌NapA蛋白诱导巨噬细胞分泌趋化因子单核细胞趋化蛋白1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)和白细胞介素8(interleukin-8,IL-8)的机制。方法:利用NapA蛋白处理巨噬细胞,然后使用ELISA法检测上清中MCP-1和IL-8的表达量。使用C29、ST2825、SB203580、SP600125以及PDTC和巨噬细胞预先共孵育1 h,分别抑制Toll样受体2(toll-like receptors 2,TLR2)、髓样分化因子(myeloid differentiation factor 88,MyD88)、核糖核酸酶p蛋白亚基p38(ribonuclease p-protein subunit p38,p38)、应激活化蛋白激酶(c-Jun N-terminal kinase,c-Jun)和核因子κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)的活性,然后再加入NapA蛋白孵育4 h,收集上清并检查其中MCP-1和IL-8的表达量。结果:NapA蛋白刺激巨噬细胞后,MCP-1和IL-8的表达量明显高于未处理组。利用抑制剂C29抑制TLR2的活性,NapA蛋白诱导的MCP-1和IL-8表达量降低。使用ST2825、PDTC以及SB203580分别抑制MyD88、NF-κB以及p38的活性,能够降低NapA蛋白诱导巨噬细胞分泌MCP-1和IL-8的能力,但是抑制c-Jun不影响NapA蛋白诱导巨噬细胞分泌MCP-1和IL-8。结论:幽门螺杆菌NapA蛋白通过TLR2/MyD88/NF-κB通路诱导巨噬细胞分泌MCP-1和IL-8。

基于改进YOLOv8的无人机航拍图像目标检测算法

针对现存无人机航拍图像目标检测算法检测精度较低、模型较为复杂的问题,提出一种改进YOLOv8的目标检测算法。在骨干网络引入多尺度注意力EMA,捕捉细节信息,以提高模型的特征提取能力;改进C2f模块,减小模型的计算量。提出了轻量级的Bi-YOLOv8特征金字塔网络结构改进YOLOv8的颈部,增强了模型多尺度特征融合能力,改善网络对小目标的检测精度。使用WIoU Loss优化原网络损失函数,引入一种动态非单调聚焦机制,提高模型的泛化能力。在无人机航拍数据集VisDrone2019上的实验表明,提出算法的mAP50为40.7%,较YOLOv8s提升了1.5%,参数量降低了42%,同时相比于其他先进的目标检测算法在精度和速度上均有提升,证明了改进算法的有效性和先进性。

血浆IL-1β、IL-8和临床因素对儿童肿瘤患者血小板输注无效的预测价值研究

目的探讨化疗相关性血小板减少症(chemotherapy induced thrombocytopenia,CIT)的儿童肿瘤患者临床因素和炎症指标对血小板输注无效(platelet transfusion refractoriness,PTR)的影响并评估其预测价值,为肿瘤患儿由非免疫因素导致PTR发生的机制研究提供基础和为患儿合理有效的输注血小板提供临床指导价值。方法以来自2022年11月至2024年2月间浙江大学医学院附属儿童医院的CIT儿童肿瘤患者共60名为研究对象,分为血小板输注无效组(PTR)和血小板输注有效组(Non-PTR)(各30名),收集其临床资料和血小板(Plt)输注前的实验室数据;采用单因素和多因素Logistic回归分析等方法分析PTR发生的影响因素;通过受试者工作特征(ROC)曲线对影响因素在PTR的预测价值中进行分析。结果PTR组血浆IL-1β浓度显著高于Non-PTR组[67.43 pg/mL(29.38,222.40)vs 36.38 pg/mL(17.27,68.06);P<0.05];PTR组血浆IL-8浓度显著高于Non-PTR组[60.97 pg/mL(39.07,112.00)vs 25.23 pg/mL(5.00,71.38);P<0.01];PTR组起始化疗至Plt输注间隔天数显著高于Non-PTR组[9.5 d(8.0,12.0)vs 12.0 d(9.8,13.2);P<0.05]。多因素逻辑回归分析中,IL-8浓度(OR=1.05,P<0.05)对PTR发生的影响具有统计学意义;ROC曲线分析,血浆IL-1β浓度[Cut-off值:64.88 pg/mL;AUC:0.653(95%CI:0.511~0.796)]、血浆IL-8浓度[Cut-off值:33.33 pg/mL;AUC:0.754(95%CI:0.631~-0.878)]和起始化疗至Plt输注间隔天数[Cut-off值:11.5 d;AUC:0.669(95%CI:0.529~0.810)]对PTR的预测具有统计学意义。结论血浆IL-8浓度是PTR发生的独立危险因素,血浆IL-1β、IL-8浓度和起始化疗至Plt输注间隔天数对PTR发生具有预测价值。

熊去氧胆酸联合常规西医治疗胆汁反流性胃炎合并幽门螺旋杆菌感染的疗效及对IL-8、PGE2的影响

目的探讨熊去氧胆酸联合常规西医治疗胆汁反流性胃炎(BRG)合并幽门螺旋杆菌(Hp)感染的疗效及对白细胞介素-8(IL-8)、PGE2(前列腺素E2)的影响。方法选取2019年5月—2021年5月巴彦淖尔市医院收治的100例Hp呼吸试验为阳性的BRG患者进行研究,应用随机数表法将其分为观察组与对照组,每组50例。对照组采取常规西医治疗(克拉霉素+奥美拉唑+阿莫西林),观察组在常规西医治疗基础上增加熊去氧胆酸素治疗,对比两组患者临床疗效,并应用酶联免疫吸附法检测治疗前后血清白细胞介素-8(IL-8)、PGE2(前列腺素E2)表达水平,对比胃泌素(GAS)、胃动素(MTL)、胆囊收缩素(CCK)表达水平以及不良反应情况。结果观察组治疗总有效率明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后两组患者血清IL-8水平降低,观察组低于对照组,PGE2水平升高,观察组高于对照组(P<0.05);治疗后两组患者血清CCK水平降低,观察组低于对照组,MTL、GAS水平升高,观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者均无严重不良反应发生,且轻度不良反应比较,差异无统计学意义(P>0.05),但观察组Hp根除率高于对照组(P<0.05)。结论对胆汁反流性胃炎合并Hp感染患者在常规西医治疗的基础上增加熊去氧胆酸能够提升其临床疗效,降低患者炎症反应,提升胃动力,调节胃肠激素,提升Hp根除率,且安全性较高。

血清IL-8、ESM-1、VAP-1在慢性阻塞性肺疾病临床诊断及病情评估中的应用

目的探讨慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者血清白细胞介素-8(IL-8)、内皮特异性分子-1(ESM-1)、血管黏附蛋白-1(VAP-1)表达水平,分析其与病情程度相关性及其对COPD的诊断价值。方法选取2021年11月至2022年8月郑州大学第一附属医院收治的153例COPD患者为研究对象,其中COPD稳定期42例(设为SCOPD组)、COPD急性加重期111例(设为AECOPD组),同时选取同期于医院体检的健康志愿者51例为对照组。比较两组临床资料及血清IL-8、ESM-1、VAP-1水平。对比不同病情程度患者血清IL-8、ESM-1、VAP-1水平。分析血清各指标与肺功能、生化指标、病情程度相关性。评价血清各指标对SCOPD、AECOPD的诊断价值。结果AECOPD组、SCOPD组血清IL-8、ESM-1、VAP-1水平高于对照组,且AECOPD组高于SCOPD组(P<0.05);IL-8、ESM-1、VAP-1与生化指标、COPD评估测试表(CAT)、病情程度呈正相关,与肺功能呈负相关(P<0.05);血清各指标联合诊断SCOPD与AECOPD的曲线下面积(AUC)大于单独指标诊断(P<0.05)。结论血清IL-8、ESM-1、VAP-1与COPD病情严重程度相关,联合检测其水平对COPD具有一定诊断价值,可能作为疾病诊断、病情评估的重要指标。

基于YOLO v8n-seg和改进Strongsort的多目标小鼠跟踪方法

多目标小鼠跟踪是小鼠行为分析的基本任务,是研究社交行为的重要方法。针对传统小鼠跟踪方法存在只能跟踪单只小鼠以及对多目标小鼠跟踪需要对小鼠进行标记从而影响小鼠行为等问题,提出了一种基于实例分割网络YOLO v8n-seg和改进Strongsort相结合的多目标小鼠无标记跟踪方法。使用RGB摄像头采集多目标小鼠的日常行为视频,标注小鼠身体部位分割数据集,对数据集进行增强后训练YOLO v8n-seg实例分割网络,经过测试,模型精确率为97.7%,召回率为98.2%,mAP50为99.2%,单幅图像检测时间为3.5 ms,实现了对小鼠身体部位准确且快速地分割,可以满足Strongsort多目标跟踪算法的检测要求。针对Strongsort算法在多目标小鼠跟踪中存在的跟踪错误问题,对Strongsort做了两点改进:对匹配流程进行改进,将未匹配上目标的轨迹和未匹配上轨迹的目标按欧氏距离进行再次匹配;对卡尔曼滤波进行改进,将卡尔曼滤波中表示小鼠位置和运动状态的小鼠身体轮廓外接矩形框替换为以小鼠身体轮廓质心为中心、对角线为小鼠体宽的正方形框。经测试,改进后Strongsort算法的ID跳变数为14,MOTA为97.698%,IDF1为85.435%,MOTP为75.858%,与原Strongsort相比,ID跳变数减少88%,MOTA提升3.266个百分点,IDF1提升27.778个百分点,与Deepsort、ByteTrack和Ocsort相比,在MOTA和IDF1上均有显著提升,且ID跳变数大幅降低,结果表明改进Strongsort算法可以提高多目标无标记小鼠跟踪的稳定性和准确性,为小鼠社交行为分析提供了一种新的技术途径。

基于改进COF-YOLO v8n的油茶果静态与动态检测计数方法

针对自然环境下油茶果存在严重遮挡、近景色、小目标等现象,使用YOLO网络存在检测精度低、漏检现象严重等问题,提出对YOLO v8n网络进行改进。首先使用MPDIOU作为YOLO v8n的损失函数,有效解决因为果实重叠导致的漏检问题;其次调整网络,向其中加入小目标检测层,使网络能够关注小目标油茶以及被树叶遮挡的油茶;最后使用SCConv作为特征提取网络,既能兼顾检测精度又能兼顾检测速度。改进COF-YOLO v8n网络精确率、召回率、平均精度均值分别达到97.7%、97%、99%,比未改进的YOLO v8n分别提高3.2、4.8、2.4个百分点,其中严重遮挡情况下油茶检测精确率、召回率、平均精度均值分别达到95.9%、95%、98.5%,分别比YOLO v8n提高4.0、9.1、4.6个百分点。因此改进后COF-YOLO v8n网络能够明显提高油茶在严重遮挡、近景色、小目标均存在情况下的识别精度,减小油茶的漏检。此外,模型能够实现动、静态输入条件下油茶果计数。动态计数借鉴DeepSORT算法的多目标跟踪思想,将改进后COF-YOLO v8n的识别输出作为DeepSORT的输入,实现油茶果实的追踪计数。所得改进模型具有很好的鲁棒性,且模型简单可以嵌入到边缘设备中,不仅可用于指导自动化采收,还可用于果园产量估计,为果园物流分配提供可靠借鉴。

IRF8靶向铁死亡在急性肺损伤中的作用及机制研究

目的探讨干扰素调节因子8(interferon regulatory factor 8,IRF8)在急性肺损伤(acute lung injury,ALI)中的作用及其机制。方法采用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(RT-qPCR)和蛋白免疫印迹(WB)检测体内外ALI模型中IRF8 mRNA和蛋白的表达。体外构建稳定过表达和敲低IRF8的A549细胞系,采用RT-qPCR检测炎症相关基因mRNA的表达;WB检测凋亡相关基因的表达。分别选取12只同窝阴性对照小鼠和12只Irf8敲除品系小鼠,构建ALI模型,收集造模后的小鼠肺组织并称重;收集并检测肺泡灌洗液中总细胞数以及总蛋白含量。采用苏木精-伊红染色及免疫荧光分析肺组织炎症浸润情况;利用RT-qPCR检测Irf8敲除小鼠肺组织炎症相关基因mRNA的表达;TUNEL染色分析肺组织凋亡情况;采用WB分别在体内外ALI模型中检测铁死亡相关信号分子的蛋白表达。结果IRF8在体内体外ALI中表达上调;体外敲低IRF8加剧细胞内炎症以及细胞凋亡,反之,过表达IRF8可在体外ALI模型中发挥保护作用;敲除Irf8加重小鼠肺损伤;进一步机制探索发现IRF8通过调控铁死亡相关信号分子表达从而减轻肺损伤。结论IRF8通过靶向铁死亡在肺损伤中发挥保护作用,为肺损伤的治疗提供潜在靶点。

柑橘木虱YOLO v8-MC识别算法与虫情远程监测系统研究

柑橘木虱是黄龙病的主要传播媒介,其发生与活动可对柑橘果园造成毁灭性后果。为实现木虱虫情的高效监测,设计了一种集诱捕拍照、耗材更新、害虫识别与结果展示于一体的智能监测系统。设计了具备诱虫胶带自动更新、虫情图像实时获取功能的诱捕监测装置;应用选点裁剪、Mosaic数据增强(Mosaic data augmentation,MDA)和CA(Coordinate attention)注意力机制,改进了YOLO v8木虱识别模型;开发了Web和手机APP客户端,可实现虫情数据的可视化展示与远程控制。模型测试阶段,改进后的YOLO v8-MC召回率、F1值及精确率分别达到91.20%、91%、90.60%,较基准模型分别提升5.47、5、4.64个百分点;迁移试验中,模型召回率、F1值及精确率分别达到88.64%、87%、84.78%,且系统工作状态良好,满足野外使用需求。开发的智能监测系统能有效实现果园木虱虫情的远程监测,可为此类虫害防治管理提供有效手段。

Mg-8Gd-(0,3)Sm-0.5Zr合金的动态再结晶生长动力学

利用铸造法制备了Mg-8Gd-(0,3)Sm-0.5Zr合金,并进行了525℃均匀化处理8 h,随后在温度为350~500℃及应变速率为0.002~1 s^(-1)的条件下进行热压缩试验,绘制并分析合金热压缩后的真应力-真应变曲线,构建其动态再结晶生长动力学双参数模型,并分析了合金生长动力学曲线特点及显微组织特征。结果表明:两种合金在热压缩时均发生了动态再结晶,通过双参数模型绘制动态再结晶动力学曲线,发现在高温低应变速率热压缩时,在真应变约0.2时,合金的动态再结晶的体积分数迅速增加至90%以上。对比分析Sm元素添加后的动态再结晶动力学曲线,发现Sm元素促进动态再结晶的进行,尤其在高温低应变速率热压缩时,在变形初期Sm的促进作用更明显。

葵花-8卫星AOD资料在CMA-MESO/CUACE CW 3DVar同化系统中的个例应用研究

CMA-MESO/CUACE CW化学天气耦合模式是自主研发的大气化学耦合模式,目前CMA-MESO/CUACE CW3DVar同化系统实现了地面气溶胶观测可吸入颗粒物PM_(2.5)和PM10的同化,为增强耦合同化系统非常规观测的同化能力,文中在CMA-MESO大气化学天气耦合三维变分同化框架基础上,利用查表法获得气溶胶消光系数,然后建立气溶胶光学厚度(AerosolOpticalDepth,AOD)和气溶胶组分之间关系的观测算子、切线性观测算子和伴随观测算子,实现AOD观测资料的同化应用。针对2016年12月18-20日华北、黄淮地区一次污染天气过程进行同化预报试验,试验结果表明同化葵花-8卫星(Hi‐mawari-8)气溶胶光学厚度观测后,PM_(2.5)分析的重污染区范围有所扩大,山西东南部分析与实况分布更为接近,但是山东大部地区PM_(2.5)分析偏强,与观测相比PM_(2.5)质量浓度存在高估。同时同化Himawari-8 AOD观测和地面气溶胶站点观测的PM_(2.5)分析最优,分析与观测距平相关系数最高,平均偏差、均方根误差及标准差最小。重污染区的PM_(2.5)预报检验结果表明,同化Himawari-8AOD观测对大于350µg·m^(-3)量级PM_(2.5)预报正贡献可以持续到48 h,但整体来说,同时同化Himawari-8AOD观测和地面气溶胶站点观测对各个量级的PM_(2.5)质量浓度预报质量最优。

改进YOLOv8s与DeepSORT的矿工帽带检测及人员跟踪

不系帽带,安全帽等于没戴。然而现有的安全帽检测方法,缺乏对帽带异常佩戴的检测研究。针对此问题,结合煤矿井下特殊的作业环境,以人员安全帽帽带检测及人员跟踪为研究对象,提出了CM-YOLOv8s算法检测安全帽及其帽带,利用DeepSORT算法对未系帽带的作业人员进行跟踪。利用井下监控视频制作数据集,使用CM-YOLOv8s对井下人员安全帽帽带进行检测:在YOLOv8s的基础上引入更高分辨率的特征图并新增了一种级联查询机制,在不提高计算成本的前提下能完成对小物体更精准的检测。利用改进DeepSORT对人员进行编码追踪:采用更深层卷积替换DeepSORT中小型残差网络来强化外观信息提取能力。通过自制井下安全帽帽带检测及跟踪数据集对改进算法进行验证,实验结果表明:CM-YOLOv8s的安全帽帽带识别算法平均精度均值达到92.3%,较YOLOv8s提高4.2个百分点。此外,基于CM-YOLOv8s与DeepSORT的安全帽规范佩戴识别系统的平均准确率为85.37%,检测速度达到59 FPS。提出的安全帽帽带检测算法,通过检测帽带是否在人员下颚附近来鉴别安全帽是否规范佩戴,能较好地平衡检测速度与精度,并能适应复杂的井下环境。通过在陈四楼煤矿数月的应用表明,实现了对安全帽佩戴异常的监测预警,加强了对矿工规范佩戴安全帽的有效监管。

ZIF-8@TiO_(2)复合材料的制备及光催化性能

本研究采用水热法制备了一种新型的高效光催化微米复合材料ZIF-8@TiO_(2),并比较了ZIF-8、TiO_(2)纳米球和ZIF-8@TiO_(2)光催化降解罗丹明B的能力。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱(XPS)仪、紫外-可见漫反射光谱(DRS)仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪和比表面积测量(BET)仪对合成的材料进行了表征。结果表明,TiO_(2)纳米球在ZIF-8表面均匀生长,ZIF-8和TiO_(2)通过化学键连接在一起。ZIF-8和TiO_(2)的协同作用大大增强了复合光催化剂的催化能力。其中ZIF-8@TiO_(2)复合材料的ZIF-8为电荷分离器中光生电子转移提供了一种新的方式,以降低电荷复合率。由于该混合物结合了ZIF-8和TiO_(2)的优点,ZIF-8@TiO_(2)显示出优异的光催化降解罗丹明B的能力。同时讨论了复合光催化剂可能的光催化机理。

改进YOLOv8的轻量级军事飞机检测算法

遥感图像军事飞机检测在侦察预警、情报分析等领域具有重要意义。为使军事飞机检测模型能在算力受限的设备上高效运行,从网络设计与模型压缩两个方面对YOLOv8n进行轻量化改进。在网络设计方面,使用FAS_C2f替换原始主干网络中的C2f模块,减少计算冗余并加快网络特征提取的速度;根据军事飞机目标的尺度特征对网络结构进行优化,缓解因过度下采样导致的小目标信息丢失问题;使用Inner-SIoU作为新的定位回归损失函数,提升对小目标样本的学习能力并加快回归边界框的收敛。在模型压缩方面,使用基于LAMP分数的通道剪枝对重设计后的模型进行压缩,进一步减少参数和模型大小;并利用通道级知识蒸馏(channel-wise knowledge distillation,CWD)将模型精度恢复到接近剪枝前的水平。实验结果表明,在公开军用飞机数据集MAR20上,轻量化后的模型mAP为97.2%,体积仅有0.7 MB,较原始模型缩小了88.3%,FPS提高了14帧/s,满足军事飞机目标检测的实时性要求。

ZIF-8改性自具微孔聚合物膜的制备及其对CO_(2)的分离性能

为了提高自具微孔聚合物(PIMs)膜对CO_(2)的分离效果,对PIM-1膜进行功能化改性。首先,将PIM-1膜通过水解、置换等作用引入Zn2+离子,再将改性后的PIM-1膜浸泡在2-甲基咪唑的甲醇溶液中,于室温下在膜表面生长类沸石咪唑酯框架-8(ZIF-8)选择层,经过硅橡胶填补后得到无缺陷ZIF-8改性PIM-1膜(pZIF-8@PIM-1),并对其性能和结构进行测试和表征。结果表明:在离子改性后的PIM-1膜表面成功生长了厚度约0.8μm的ZIF-8选择层,晶体尺寸大小均匀,粒径直径在200 nm左右;与PIM-1纯膜相比,由于多价金属离子交联及ZIF-8选择层的存在,pZIF-8@PIM-1的CO_(2)扩散系数明显下降,CO_(2)/N_(2)扩散选择性有所上升,由0.89提升到1.01;ZIF-8中含氮有机杂环与CO_(2)之间的Lewis酸碱作用及2-甲基咪唑环上静电势对CO_(2)的亲和作用,使得pZIF-8@PIM-1的CO_(2)溶解度系数上升,且CO_(2)/N_(2)溶解选择性也得到提升,由18.56提升到20.31;改性后的PIM-1膜CO_(2)/N_(2)扩散选择性及CO_(2)/N_(2)溶解度选择性的双重提升共同促进了CO_(2)/N_(2)分离系数的提升,由原膜的16.57增加到20.43,具有良好的CO_(2)分离性能。