改进的U-Net网络小断层识别技术在玛湖凹陷玛中地区三叠系白碱滩组的应用

利用改进的U-Net网络小断层识别技术,对准噶尔盆地玛湖凹陷玛中地区三叠系白碱滩组的小断层进行了识别。研究结果表明:(1)构造导向滤波预处理能有效改善地震资料的品质,提高断层识别的准确率。加入了跳跃连接和中继监督、正态标准化和聚焦均方损失函数的U-Net网络方法,对小断层的精细识别能力有所提升。(2)使用200组训练样本集和20组验证样本集,模型地震数据由反射系数与雷克子波褶积生成,断层由人工标注而成。选取最优的网络模型参数,并在合成的含噪地震数据上分别利用相干属性、常规U-Net网络方法及改进的U-Net网络方法进行测试,构造导向滤波有效突出了断层的边界,且增强了同相轴的横向连续性,改进后的U-Net网络方法对于7 m以上断距的断层可进行有效识别。(3)对于玛湖凹陷玛中地区三叠系白碱滩组高角度走滑断裂和伴生小断距次级断裂的识别,改进后的U-Net网络方法的识别精度明显高于相干属性和常规U-Net网络方法,研究区大侏罗沟断裂北翼的(3)号与(4)号砂体,是拓展MZ4井区三叠系白碱滩组高效勘探的有利区。

基于DSCS-YOLO的苹果表面缺陷检测方法

[目的]针对苹果无损检测过程中表面缺陷检测精度低的问题,提出一种基于DSCS-YOLO的苹果表面缺陷检测方法。[方法]首先为提高网络对表面缺陷细节特征的提取能力,设计一种基于Dense模块以及SE模块的深浅特征选择模块DSCS(deep and shallow feature selection module),采用DSCS替换Backbone中的C3模块,在保留表面缺陷浅层信息的基础上强化对重要特征的学习,并起到削弱冗余特征的作用;针对Backbone与Neck部分输出信息过多导致的参数耦合问题,利用解耦头原理对Head层部分进行分层预测。其次采用ELU激活函数改进原有解耦头,简化末端结构,使网络训练更加容易。最后针对表面缺陷标注困难的问题,采用Wise-IoU损失函数代替CIoU损失函数,为不同质量的标注提供非线性增益,实现网络的动态聚焦学习。[结果]DSCS-YOLO提高了对小目标的检测能力,在苹果表面缺陷测试集上平均精度均值达到90.9%,相较于YOLOv3-tiny、YOLOv5s、YOLOX-s以及SSD分别提高了4.5%、1.9%、6.3%、16.3%,检测效果最优。同时模型参数量为9.54 M,推理时间仅为2.8 ms,检测速度快,满足实际应用需求。[结论]改进后的DSCS-YOLO提高了YOLOv5s算法的精度,实现了苹果表面缺陷的精准识别。

基于聚焦线性注意力Retinexformer的TEDS图像实时暗光增强方法研究

列车高速运行下,表面部件易产生机械损伤,影响列车的安全运行。用于损伤检测的动车组运行故障图像检测系统(TEDS)需进行检测的部件形态多样、体积大小不一,且因对列车底部、夜晚进行图像采集时的暗光环境导致图像大部分区域偏暗,对比度低,给工作人员对故障的分析和标注带来干扰,影响检测的实时性和准确率,提出一种基于线性聚焦注意力的Retinexformer(RetinexFLAformer)网络对TEDS图像进行暗光增强。首先分析Retinexformer中进行自注意力计算的相似矩阵存在低秩的问题,采用线性聚焦注意力对网络进行改进,在保证计算复杂度不变的情况下,提高相似矩阵的秩以增加网络的特征多样性;其次增加空间一致性损失、曝光控制损失和颜色恒定损失,来抑制由于曝光不均引起的局部区域对比度下降和颜色畸变;最后在以上改进的基础上进一步调整网络结构构建FastRetinexFLAformer,以达到更快的暗光图像处理速度。研究表明,改进后的RetinexFLAformer能有效提高TEDS图片的暗光增强效果,和其他算法对比,评价指标PSNR和SSIM分别提高0.55和0.023;FastRetinexFLAformer网络参数文件只有3.34 M,可达到当前主流方法相当的处理效果,且能有效提升暗光增强速度,达到TEDS系统的实时性需求。研究成果可有效提高TEDS系统的图片质量,提高损伤识别和标注的精准度,提升工作人员的效率,更好地保障铁路的安全运行。

基于改进YOLOv3的酒瓶盖瑕疵检测算法

在智能酿酒工艺中,对酒瓶外包装进行瑕疵检测是质检环节重要的一环。本文基于改进YOLOv3目标检测算法,将其应用到酒瓶盖瑕疵检测的环节中,最终结果符合工厂生产线对瑕疵检测精度和速度的要求。该方法在YOLOv3主干Backbone网络的残差模块中引入SENet Module,应用注意力机制加强对特征的提取,在Neck特征金字塔网络中引入自适应特征融合网络(ASFF),融合不同尺度的特征信息,提高模型的预测能力,同时引入Focus Loss损失函数解决正负样本不均衡问题,加速损失函数的收敛速度。改进后的YOLOv3-ASFL在自制酒瓶盖瑕疵数据集上mAP达到92.33%,单张图像检测时间仅为0.085 s,比原始YOLOv3在相同数据集上的mAP提升了6.59%。改进后的YOLOv3模型性能更好,符合酒瓶包装生产线对瑕疵检测的需求。

《江汉风》得失的传播学解读

《江汉风》是荆州电视台的一档民生新闻电视栏目,自创办至今,一直是荆视市场占有率最高的栏目。《江汉风》的成功主要体现在定位、策划、营销等方面。从未来发展看,《江汉风》必须引入公共新闻理念,重视整合营销,以确保社会效益和经济效益的双赢。

聚焦解决模式对突发性耳聋患者情绪和生活质量的影响

目的探究对突发性耳聋患者实施聚焦解决模式干预的效果。方法随机将2018年1月至2019年7月新疆生产建设兵团第二师库尔勒医院86例突发性耳聋患者分为对照组(43例,应用常规护理)、实验组(43例,应用聚焦解决模式)。对比两组患者治疗有效率、负性情绪评分、生活质量评分。结果实验组治疗有效率(95.35%)高于对照组(79.07%),P<0.05;实验组干预后负性情绪评分较对照组更低,且干预后生活质量评分较对照组更高,P<0.05。结论对突发性耳聋患者实施聚焦解决模式干预有助于增强疗效,改善其负性情绪及生活质量。

损耗介质透镜实现皮秒脉冲电场在乳房组织模型中的聚焦

为实现ps脉冲电场(ps PEF)经冲激脉冲辐射天线(IRA)发射后在近似实际乳房组织(电导率为0.5 S/m)模型中的有效聚焦,采用计算机仿真技术(CST)Microwave studio软件构建了天线及乳房组织模型并计算了ps PEF在其中的聚焦特性。结果表明:引入优化参数的损耗介质材料(厚度为1 cm,电导率为10 S/m)衰减小路径角电场,最终能够实现ps PEF在焦点F2处的聚焦(电场强度E=0.08 V/m);损耗材料的引入使得焦点F2处的电场强度大大减小,引入损耗介质透镜,不仅实现了ps PEF在乳房组织模型中的良好聚焦,而且焦点F2处的电场强度(E=0.45 V/m)大大增强。因此,优化设计的损耗介质透镜能够实现ps PEF在生物组织中的有效聚焦。

太阳时角对槽式聚光器焦线位置的影响

在讨论太阳时角对槽式聚光器焦线位置影响的基础上,建立了因焦线运动导致太阳辐射损失的理论模型。通过对昆明晴天不同节气下的焦线运动和太阳辐射损失的分析和计算,得到了焦线随时角变化的一般规律以及瞬时太阳辐射强度损失和不同时段的太阳辐射相对损失率,并与实验进行了对比。针对焦线运动的特点,提出了对槽式集热系统接收器的改进措施和建议,认为对于大规模的槽式聚光集热器利用,因焦线运动造成的太阳辐射损失可不必考虑。

自聚焦透镜及其在光纤传感系统中的应用

在对自聚焦透镜的光学特性分析的基础上，对引起自聚焦透镜间耦合损 耗的轴偏离、角偏离、间距大小以及装配误差、色差等误差原因进行了较为详 细的分析，并介绍自聚焦透镜在光纤传感系统中的应用，提出一种补偿结构， 从而提高光纤传感系统的测量精度和稳定性，达到很好的补偿效果．

聚焦换能器自由场互易校准的冲击响应积分法衍射系数计算

在聚焦换能器的会聚球面波自由场互易校准法中,衍射损失修正系数是获得互易常数的一个关键参数.本文利用冲击响应函数积分法系统地计算了超声治疗头、机械扫描B超探头以及多普勒诊断探头的衍射损失系数,得出了一些典型参数下的计算曲线,可供不同类型的聚焦换能器会聚球面波互易校准时引用.与传统的瑞利积分法分析比较显示,本文中所采用的冲击响应函数积分法显著地提高了运算速度,同时基本保持了与瑞利积分算法计算结果的一致性.

基于超声图像语义分割的HIFU治疗目标区域提取方法

在高强度聚焦超声治疗中,需要在监控超声图像中准确地提取治疗的目标区域,但受到超声图像中复杂背景和大量噪声的干扰,传统图像分割算法对超声图像中目标区域分割时存在局限性.为了提取超声图像中的目标区域,提出一种结合改进DeepLabv3+网络和改进损失函数的语义分割方法.在DeepLabv3+网络的基础上,加入串联了DenseASPP结构与通道注意力机制的注意力机制增强DenseASPP到DeepLabv3+编码器中,并提出一种特征图加权模块加入DeepLabv3+解码器中,以提高网络特征提取能力和对目标区域边缘的分割精度;在损失函数上,结合Huber损失和noise-robust Dice损失得到的改进损失,解决多类别像素数量比例失衡问题并提高损失函数对噪声的鲁棒性.消融实验结果表明,与原始DeepLabv3+网络相比,改进DeepLabv3+网络分割结果的MIoU提高0.46个百分点,使用改进损失函数训练的改进DeepLabv3+网络分割结果的MIoU提高0.99个百分点.所提方法有效地提高了对高强度聚焦超声治疗监控超声图像中目标区域的分割精度,并对噪声具有强鲁棒性.

面向Ga^+和惰性离子的聚焦离子束加工机理的研究

聚焦离子束(FIB)技术越来越广泛地应用于纳米加工等领域,其加工机理的研究是该技术发展的重要基础。本文针对纳米结构加工过程中聚焦离子束对加工精度的影响规律,基于蒙特卡罗法的SRIM程序,对离子轰击硅、金、铬等典型基底进行了仿真分析与建模,研究了Ga+、He+、Ne+不同离子束的入射能量对入射深度、能量损伤、横向离散等参数的影响规律,解释了He+在加工小于10nm线宽结构中的优势及其加工中存在的新现象。结果表明,在FIB加工过程中可采用不同的离子束源,进行加工结构的工艺优化。

参数简化型折叠变换媒质散射特性仿真与研究

为降低超材料实现难度,对参数简化型折叠变换媒质的散射特性进行了仿真研究。基于理想参数折叠变换媒质,提出了一种参数简化模型,简化后三个方向的非均匀性被集中到其中一个方向。有限元仿真结果表明简化参数型折叠变换媒质的散射放大效果与理想参数模型接近,保持了波束聚焦的基本特性;超材料的介质损耗对器件散射放大功能的影响较小。研究发现:该参数简化模型保持了一定的散射放大功能,但材料参数大幅简化,明显降低了实际制备难度,而且无需对超材料的损耗条件有苛刻要求,扩大了其应用范围。

聚焦超声手术钳联合声诺维辅助肝部分切除术的实验研究

目的:探讨聚焦超声手术钳(Focused ultrasond surgical clamp,FUSC)在肝部分切除术中应用的可行性和有效性及SonoVue对FUSC的增效作用。方法:12只健康山羊分为Ⅰ组(FUSC组,n=6)为对照组,Ⅱ组(FUSC+SonoVue组,n=6)为实验组。FUSC由固定在钳状手柄上,中轴线重合,能产生两束方向相对应的聚焦超声波的二个超声换能器构成。手术进腹暴露游离肝脏,在超声频率为1.6MHz,声功率为150W条件下,使用FUSC沿制订的预切线对肝脏进行辐照后,行肝左外叶切除术。对照组动物直接接受FUSC辐照肝脏靶区,实验组动物注射声诺维即刻接受FUSC辐照。术后局部取材进行组织病理学检查,记录肝切除术出血量、FUSC辐照时间和手术时间、肝断面面积、术后并发症和死亡率,观察动物血常规、肝功能的变化。结果:所有实验动物无死亡和并发症。Ⅰ组出血量为(16.9±4.2)ml,辐照时间为(174±9)s;Ⅱ组出血量为(16.3±3.5)ml,辐照时间为(122±9)s。Ⅰ组和Ⅱ组在单位面积断面的平均出血量上无显著性差异(P>0.05);Ⅰ组和Ⅱ组在单位面积断面的平均FUSC辐照时间上存在统计学差异(P<0.05)。组织病理学检查可见靶区肝组织凝固性坏死和小血管坏死及闭塞;两组动物手术后血清ALT、AST、TB、DB术后均有一过性的增高,术后7d恢复到术前水平。结论:聚焦超声手术钳辅助肝部分切除术是可行和有效的,具有出血少、手术时间短、操作方便等优越性,联合应用SonoVue可增强FUSC的生物学效应,提高FUSC效率,进一步缩短手术时间。

X波段风冷行波管的改进

介绍了一型X波段风冷耦合腔行波管的改进工作。在采用损耗纽扣慢波结构、双周期磁聚焦和栅控电子枪等技术加以改进后,输出功率、效率和增益都有大幅提高。

结合潜在扩散模型和U型网络的HIFU治疗目标区域提取

目的 由于数据采集限制和隐私保护造成高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound, HIFU)治疗超声监控图像数据量过少,导致现有的强监督分割方法提取治疗目标区域不佳。因此,提出了一种结合潜在扩散模型(latent diffusion)和U型网络的HIFU治疗目标区域提取方法。方法 生成阶段利用潜在扩散模型和自动筛选模块,实现超声监控图像数据的扩充。目标区域提取阶段提出新型U型分割网络(novel U-shaped segmentation network,NUNet),在编码器端结合空洞空间金字塔池化(atrous spatial pyramid pooling, ASPP),扩大网络的感受野;设计双注意力跳跃连接模块(dual attention skip connection,DAttention-SK),降低边缘纹理信息丢失的风险;引入多交叉熵损失提高网络的分割性能。结果 实验结果表明,与其他生成模型相比,本文使用潜在扩散模型生成的超声监控图像在FID(Fréchet inception distance)和LPIPS(learned perceptual image patch similarity)上获得更优的指标(分别为0.172和0.072);相较于先进的PDF-UNet(U-shaped pyramid-dilated network),在HIFU临床治疗子宫肌瘤超声监控数据集中,本文分割算法的MIoU(mean intersection over union)和DSC(Dice similarity coefficient)分别提高了2.67%和1.39%。为进一步探讨所提算法的泛化性,在乳腺超声公共数据集(breast ultrasound images dataset,BUSI)上进行了验证。相较于M2SNet(multi-scale in multi-scale subtraction network),本文算法MIoU和DSC分别提升了2.11%和1.36%。结论 本文算法在一定程度上解决了超声监控图像中数据量过少的问题,实现对监控超声图像中目标区域的精确提取。代码开源地址为https://github.com/425877/based-on-latent-diffusion-model-for-HIFU-treatment-target-region-extraction。

Rhodotron型加速器粒子动力学研究

Rhodotron是一种新型的CW电子加速器,已经广泛应用于辐照加工的很多领域.本文利用Parmela程序研究其动力学特性,深入分析了束团的同步条件、相聚过程以及在CW工作状态下束团相遇碰撞等一系列纵向动力学问题;并详细探讨了空间电荷效应、横向聚焦过程的实现、初始参量对横向束流特性的影响等横向动力学问题.在上述研究基础上,计算出束流损失功率的分布,并比较了模拟计算结果与Rhodotron原型机的实际参数,两者的结果基本一致,由此证明了这种研究方法的可行性.

有损耗左手材料模型的时域电磁分析

分析了电磁(EM)场在有损耗左手材料(LHM)模型中能量与损耗因子间的关系,推导了有耗LHM模型的时域有限差分法(FDTD)计算公式,数值模拟了EM场在该有耗LHM材料模型中的传播;对比无耗与有耗LHM模型的EM聚焦特性,分析EM场在不同损耗因子LHM材料中的传播。研究表明,数值结果与理论分析得到较好吻合。

管道金属蚀失量检测聚焦信号加载理论研究

针对瞬变电磁法(TEM)在埋地金属管道金属蚀失量检测中,由于每个检测点覆盖的管道距离较长,难以满足实际检测精度需求的现状,对磁场信号的聚焦加载技术进行研究。基于经颅脑刺激用磁聚焦线圈技术,设计了一种适用于埋地金属管道检测的线圈阵列,并利用遗传算法对线圈阵列的电流大小及相位进行优化,给出了线圈阵列在计算区域内的磁场分布和二维等高线图,数值计算结果表明:该线圈阵列在计算区域产生的磁场具有良好的聚焦功能,可用于埋地金属管道腐蚀检测。

共焦自聚焦光纤传感器回波干扰抑制方法分析

基于共焦原理的自聚焦光纤传感器将共焦光路、自聚焦透镜和光纤集于一体 ,实现了微型化和轴向高分辨率的统一 ,可用于内外曲面的微观形貌、坐标尺寸和曲面轮廓等的高精度检测。运用高斯光束传输原理和矩阵光学理论对影响传感器信号强度的端面回波问题进行了理论分析 ,提出了解决回波问题的技术途径。实验结果说明 ,通过对不同端面采用不同的抑制方法 。