基于改进DeepLabv3+的轻量化作物杂草识别方法

为在存储资源与计算能力有限的设备上实现田间作物和杂草的识别,本文提出一种基于改进DeepLabv3+的轻量化语义分割网络。首先,以MobileNet v2作为DeepLabv3+的特征提取骨干网络,提出双分支残差模块替换倒残差模块,并删除后两层卷积以降低模型参数量。其次,在空洞空间金字塔池化(Atrous Spatial Pyramid Pooling,ASPP)模块中引入分组逐点卷积,使用深度扩张卷积替换标准卷积,并将卷积后的特征图进行多尺度特征融合增强对作物和杂草深层特征的提取能力。最后,将原有的非线性激活函数替换为Leaky ReLU激活函数来提升分割精度。实验结果表明:改进后网络的mIOU达到86.75%,参数量仅为0.69M,FPS达到了98,与原始DeepLabv3+以及3个典型轻量化语义分割网络的相比,参数量最小,在对比的轻量化网络中具有最高的分割精度。

热处理对Mg-3Sn-2Al-1Zn-5Li合金耐蚀性能的影响

对Mg-3Sn-2Al-1Zn-5Li合金进行了不同方式的热处理。利用电化学测试研究了不同热处理状态合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,并通过扫描电镜、能谱以及X射线衍射分析了合金腐蚀形貌及腐蚀产物的成分。结果表明:经固溶处理和时效处理后,合金的耐蚀性能有所提高,并且固溶态的Mg-3Sn-2Al-1Zn-5Li合金有着最佳的耐蚀性能;合金的腐蚀特征为丝状腐蚀,腐蚀产物主要为Mg(OH)_(2)。

固态电解质Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)中Li+的迁移特性

Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)(LATP)是一种颇具前景的NASICON型锂离子固态电解质.本文通过第一性原理计算研究了不同Al掺杂浓度(x=0.00,0.16,0.33,0.50)对LATP的结构特性、电学特性以及Li^(+)迁移特性的影响.结果表明,Al能够稳定掺杂进入LiTi2(PO4)3(LTP)的晶体结构当中.当Al掺杂浓度x=0.16时,Li—O键的平均键长最长,成键强度最弱,而Ti—O键强度随Al掺杂浓度变化不大.Al掺杂浓度对LATP带隙的影响不大,但Al附近的O原子聚集了更多的负电荷,形成AlO6极化中心.Li^(+)不同的迁移方式(空位迁移、间隙位迁移和协同迁移)在Al掺杂浓度不同时展现出复杂的能垒变化,Li^(+)在空位迁移中迁移势垒随Al掺杂浓度的增大而升高,而在间隙位迁移中Li^(+)的迁移势垒变化相反,由于协同迁移中涉及空位和间隙位两种位点,Li^(+)的迁移势垒表现为随Al掺杂浓度的升高先降低后升高的复杂变化.当x=0.50时,LATP具有最低的Li^(+)迁移势垒0.342 eV,这个势垒值是间隙位迁移的结果.因此,通过改变Al掺杂浓度,可改变间隙Li^(+)浓度及迁移通道结构,进而调节Li^(+)的迁移性能,提高LATP中的Li^(+)导电性能.

LAIR-1通过阻断JAK2 V617F突变的人HEL细胞JAK/STAT和PI3K/AKT/mTOR信号通路抑制其增殖并促进其凋亡

目的研究人白细胞相关免疫球蛋白样受体1(LAIR-1)对Janus激酶2(JAK2)V617F突变的人急性髓系白血病HEL细胞JAK/信号转导子与转录激活子(STAT)和磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/AKT/mTOR)信号通路的调节作用,以及对细胞增殖和凋亡的影响。方法采用反转录PCR和基因测序鉴定JAK2 V617F突变;应用免疫共沉淀和Western blot法鉴定LAIR-1募集的蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)种类;采用CCK-8法检测HEL细胞的增殖;采用异硫氰酸荧光素标记的膜联素Ⅴ/碘化丙啶(annexinⅤ-FITC/PI)双标记结合流式细胞术检测HEL细胞的凋亡率;采用Western blot法检测JAK/STAT和PI3K/AKT/mTOR通路蛋白酪氨酸磷酸化水平及细胞周期蛋白D1(cyclin D1)、Bcl2相关X蛋白(BAX)和B细胞淋巴瘤因子2(Bcl2)的蛋白表达。结果在JAK2 V617F突变的HEL细胞中,LAIR-1与其配体胶原蛋白结合后可募集含Src同源域2磷酸酶2(SHP-2);LAIR-1可以下调HEL细胞JAK2、STAT1、STAT3、STAT5、AKT和mTOR的蛋白酪氨酸磷酸化水平,并能够显著抑制cyclin D1和Bcl2的表达,而对BAX的表达水平未见显著影响;LAIR-1能够明显抑制HEL细胞的增殖,促进HEL细胞凋亡。结论在JAK2 V617F突变的人白血病HEL细胞中,LAIR-1可通过募集SHP-2抑制JAK/STAT和PI3K/AKT/mTOR信号通路的活化,进而抑制HEL细胞的增殖,促进细胞凋亡。

半导体光电材料B_(2)S_(3)在离子电池中的应用性质研究

为了满足新型可再生能源技术对电极材料具有合适的结构、电子和机械性能的要求,采用第一性原理,计算研究了具有动态、机械和热稳定性B_(2)S_(3)半导体光电材料的电化学性能及其潜在应用。结果表明,作为阳极材料,B_(2)S_(3)单层具有合适的存储容量(Li:227.2 mAh/g;Na:340.8 mAh/g)、超低扩散势垒(Li:0.23 eV;Na:0.14 eV)和低平均开路电压(Li:0.515 eV;Na:0.162 eV),在充放电过程中具有相对较小的晶格变化(Li:2.5%;Na:2.1%);在不同浓度的锂/钠离子吸附下,B_(2)S_(3)单层的金属特性保持不变,具有良好的导电性和电池运行稳定性,表明B_(2)S_(3)半导体光电材料是一种有吸引力的锂/钠离子电池阳极候选材料。B_(2)S_(3)单层的优异特性可促使进一步探索其作为锂/钠离子电池阳极材料的应用。

基于Kinect V2和Unity3D的机械臂人机交互系统

针对人机交互方式存在不直观、操作复杂等问题,论文利用手部追踪技术开发出一种基于Kinect V2和Unity3D的人机交互系统,用户可以直接挥动手部就可以控制机械臂运动,交互方式更加简单、直观和灵活。该系统是通过Kinect V2来获得手部移动轨迹来实现手部追踪,并在Unity3D平台上进行交互系统的开发。利用FABRIK算法和贝塞尔曲线分别实现了逆运动学求解和运动路径的记录,通过C#编写所需的脚本功能并开发出了两种交互模式,分别为实时控制模式和示教模式,两种模式均可通过UI面板进行选择。最后对两种模式分别进行实验,实验结果证明了该系统的可行性。

基于改进DeepLab v3+的耕地自动化提取方法

耕地是地表覆盖的主要类型之一,也是粮食生产的直接载体。本文针对耕地提提取不准确和效率低的问题,提出一种改进的DeepLab v3+提取方法。首先,使用轻量级网络替代DeepLab v3+模型的特征提取网络Xception,以减少模型参数量,提高训练速度。其次,引用SE注意力加入模型,提高网络对耕地的提取精度。并在GID数据集上进行试验,结果显示,本文方法具有优秀的分割性能,能够有效解决经典模型分割结果中存在的不同程度的误分、漏分等问题,在耕地提取中具有高效性,为后续耕地提取任务提供支持。

双掺杂提升Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)锂离子传导能力

Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)固体电解质由于优越的综合性能,而极有可能应用于全固态锂电池。但其较低的锂离子电导率影响了电池性能。为进一步提高其锂离子传导能力,采用一定量Ga掺杂锂位将其稳定为立方相,并将不同半径的Cr^(3+),Sc^(3+),Gd^(3+)分别掺杂锆位,并研究它们对LLZO结构及性能的影响。结果表明,Ga,Sc共掺时制备的Li_(6.4)Ga_(0.25)La_(3)Zr_(1.85)Sc_(0.15)O_(12)具有最高的室温离子电导率,可达1.20×10^(-3 )S/cm,而活化能仅为0.22 eV。

不同碳源对Li3V2(PO4)3正极材料性能的影响

通过碳热还原法合成掺碳锂离子电池正极材料单斜Li3V2(PO4)3,用XRD、SEM及电化学测试等方法对材料的结构、形貌和电化学性能进行表征和测试,探讨石墨、乙炔黑以及蔗糖3种碳源对材料性能的影响,并分析不同碳源对材料性能影响的原因。结果表明,碳源的选择对产物的结构和电化学性能有很大的影响。以蔗糖为碳源制备的单斜Li3V2(PO4)3正极材料具有粒径小、电荷转移阻抗小等优点,获得了较好的电化学性能,当电压范围为3.0～4.3和3.0～4.8V时,其初始容量分别为127.8和166.2mA·h/g,30次循环后放电比容量分别为124.2和143.3mA·h/g。

Li3V2PO43的溶胶-凝胶合成及其性能研究

以LiOH·H_2O(LiF、Li_2CO_3、LiCH_3COO·2H_2O)、NH_4VO_3、H_3PO_4和柠檬酸为原料,采用Sol-gel法合成锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3。优化了锂源、溶胶的pH值、预烧条件、煅烧温度等合成条件,并采用XRD、SEM、恒电流充放电及循环伏安试验等方法,研究了所合成的Li_3V_2(PO_4)_3的结构形貌和电化学性能。结果表明,以LiOH·H_2O为锂源,溶胶的pH值等于3,于氩气氢气(体积比9∶1)混合气中300℃预烧4h,并在氩气氢气(体积比9∶1)混合气中600℃煅烧8h合成的Li_3V_2(PO_4)_3正极材料为标准的单斜结构,具有较高的放电比容量和较好的循环稳定性,0.1C和1C倍率下首次放电比容量分别为130mAh·g^-1和129mAh·g^-1;1C倍率下循环40次后,容量仍为127mAh·g^-1,容量保持率为98.4%;随后又进行10C倍率放电,10次循环后容量为105mAh·g^-1,容量保有率达98.1%。循环伏安测试表明,该正极材料具有较好的电化学可逆性。

Sr2Mg(BO3)2∶Tb^3＋的真空紫外发光性质

采用高温固相反应法合成了Tb3+激活的Sr2Mg(BO3)2荧光粉。利用XRD表征荧光粉的相纯度。研究了材料在VUV-UV范围的激发光谱和在VUV-UV光激发下的发射光谱及荧光衰减曲线。结果显示:Sr2Mg(BO3)2∶Tb3+荧光粉的基质吸收带主峰位置大约位于178 nm,Tb3+的最低自旋允许和最低自旋禁阻f—d跃迁吸收带分别位于235和278 nm,172 nm激发下荧光粉的最强发射光谱主峰在543 nm,色坐标为(0.30,0.45),Tb3+的荧光寿命值约为2.8 ms。

N^＋(N=Li,Na,K)对发光材料M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4：Eu^3＋光谱的影响

采用高温固相反应方法在空气中制备了M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4∶Eu3+红色发光材料,测量结果显示,材料的主发射峰均位于613 nm处,监测613 nm发射峰时,所得材料的激发光谱相同。研究了Li+,Na+和K+对M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4∶Eu3+材料激发与发射光谱的影响,结果显示,加入Li+,Na+和K+后,M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4∶Eu3+材料的激发与发射光谱的峰值位置并不发生变化,但材料的激发与发射光谱的峰值强度均得到了不同程度的增强。在Li+,Na+和K+掺入浓度相同的条件下,研究发现,与加入Na+和K+时相比,加入Li+时,M3(M=Ca,Sr,Ba)Y2(BO3)4∶Eu3+材料的激发与发射光谱的峰值增强效果最明显。进而研究了Sr3Y2(BO3)4∶Eu3+材料发射峰强度随Li+掺杂浓度的变化情况,结果表明,随着Li+掺杂浓度的增大,Sr3Y2(BO3)4∶Eu3+材料发射峰强度先增大后减小,在Li+浓度为5 mol%时到达峰值,约为未掺杂时的两倍。

动力锂离子电池Li3V2(PO4)3正极材料的研究进展

阐述了Li3V2(PO4)3研究的重要意义,综述了动力锂离子电池Li3V2(PO4)3正极材料的研究现状,重点对Li3V2(PO4)3材料的结构特点、电化学性能、充放电机制、合成方法以及掺杂改性进行了总结和探讨。展望了Li3V2(PO4)3材料的发展趋势,并认为采用Li3V2(PO4)3作为正极材料,是今后高性能动力锂离子电池的发展趋势。

真空紫外光激发下Ce^3＋、Tb^3＋激活的BaCa2(BO3)2的发光性质

利用XRD、VUV及UV光谱等方法对Ce3+、Tb3+离子掺杂以及Ce3+、Tb3+离子共掺的3种BaCa2(BO3)2荧光粉的相纯度、发光性质、浓度猝灭现象进行研究。结果表明:3种荧光粉在VUV波段有较好的吸收,基质吸收带位于140～190 nm范围。Ce3+在BaCa2(BO3)2的最低4f5d跃迁带位置在360 nm附近,其5d→2FJ(J=5/2,7/2)发射峰分别位于393,424 nm。Tb3+掺杂的样品在172 nm激发下的发射光谱由4个窄带组成,分别对应5D4→7FJ(J=3,4,5,6)的跃迁,其中占主导位置的是5D4→7F5的跃迁,大约位于543 nm处,主要为绿光发射。在Ce3+,Tb3+离子共掺杂的BaCa2(BO3)2光谱中,观察到Ce3+-Tb3+离子间有能量传递。

喷雾干燥碳热还原法制备Li3V2PO43/C正极材料及其电化学性能

采用喷雾干燥-碳热还原法制备了Li3V2(PO4)3/C正极材料.考察了不同喷雾条件对产物组成及电化学性能的影响.通过XRD、SEM、TEM和电化学性能测试方法等进行了表征.结果表明:通过二次喷雾干燥制备的前驱体,经过750℃热处理12h制得了平均粒径小于0.5μm的Li3V2(PO4)3/C复合材料.在室温下,C/5、1C和5C倍率的放电比容量分别为121.9、114.6和104.6mAh.g-1,50次循环后,容量保持率均接近100%,几乎无衰减,具有优异的循环稳定性和容量保持率.

低温碳热还原法合成Li3V2(PO4)3及其电化学性能

利用V2O5·nH2O湿凝胶,LiOH·H2O、NH4H2PO4和C为原料,通过低温碳热还原法合成了锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3。考察了不同合成温度、时间对产物晶形结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明,当合成温度和时间分别为550℃和12h时,所合成的Li3V2(PO4)3样品属于纯的单斜晶系,且颗粒分布均匀。该样品以0.2C充放电,首次放电容量为130mAh·g-1,循环30次后容量为124mAh·g-1。

表面活性剂对溶胶-凝胶法合成Li3V2(PO4)3的影响

讨论了表面活性剂OP-10对溶胶-凝胶法合成正极材料单斜晶型Li3V2(PO4)3的影响。表面活性剂可降低微粒的表面张力,提高前驱体的Zeta(ζ)电位,防止原生粒子团聚,提高溶胶的稳定性。加入5%OP-10制备的样品以0.2C在3.0～4.3 V循环,首次放电比容量为123.1 mAh/g,第30次循环的容量衰减率为4.5%。

Eu^3+掺杂对Ba2Mg(BO3)2∶Eu^3+荧光粉基质晶格及发光性质的影响

系统研究了Ba2Mg(BO3)2∶Eu^3+荧光粉的高温固相法制备工艺条件,发现在900℃下保温3 h制得的样品的发光性能最好。研究了Eu^3+掺杂浓度对基质晶格环境和发光性质的影响,当Eu^3+浓度较低时,荧光粉在594 nm的发射峰强度最大,随着Eu^3+掺杂浓度的增加,Eu^3+偏离对称中心的程度越来越大,当Eu^3+浓度超过3at%时,荧光粉在613 nm的发射峰强度开始急剧增强,浓度达到3.5at%时,613 nm的发射开始占主导,这是由于晶体结构的扭曲程度导致晶格对称性发生了较大的改变,释放了更多禁戒的5D0→7F2电偶极跃迁。制备的橙色荧光粉可以被近紫外InGaN芯片有效激发,应用于白光LED。

溶胶-凝胶法合成3LiMnPO4·Li3V2(PO4)3及其电化学性能研究

以柠檬酸为络合剂,聚乙二醇(PEG)为表面活性剂,偏钒酸铵、乙酸锰、磷酸二氢铵、氢氧化锂为原料,采用溶胶-凝胶法合成了xLiMnPO4·y Li3V2(PO4)3锂离子电池复合正极材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其晶体结构和微观形貌进行表征,结果表明在700℃下烧结15 h合成的3LiMnPO4·Li3V2(PO4)3为结晶良好的两相结构,颗粒粒径相对较小且分布均匀。电化学性能研究表明,3LiMnPO4·Li3V2(PO4)3在室温0.2 C倍率下首次充放电容量分别为148.2 m Ah/g和141.5 m Ah/g,循环50次后放电容量为136.7 m Ah/g。

Er^3＋／Yb^3＋：Sr3Y2(BO3)4晶体的光谱和激光性质

采用提拉法生长了双掺Yb3+和Er3+离子浓度分别为18.63%和0.87%(原子分数)的Sr3Y2(BO3)4晶体。利用测量的偏振吸收谱结合Judd-Ofelt理论,拟合得到了该晶体中Er3+离子的偏振和有效J-O参数。测量了Er3+离子4I13/2能级和Yb3+离子2F5/2能级的荧光衰减曲线,并计算了4I13/2能级的荧光量子效率和Yb3+到Er3+的能量传递效率。利用Fuchtbauer-Ladenberg公式计算了Er3+离子4I13/2→4I15/2跃迁的偏振受激发射截面。在平-凹谐振腔中,利用970 nm波长光纤耦合准连续半导体激光端面泵浦1.12 mm厚的该晶体,当输出镜透过率为1.5%时,获得了最大输出功率为1.3 W和斜率效率为20%的1560 nm附近的激光输出。结果表明,Er3+/Yb3+:Sr3Y2(BO3)4晶体是一种优良的1.5～1.6μm波段激光的增益介质。