基于三分支对抗学习和补偿注意力的红外和可见光图像融合

针对现有深度学习图像融合方法依赖卷积提取特征,并未考虑源图像全局特征,融合结果容易产生纹理模糊、对比度低等问题,本文提出一种基于三分支对抗学习和补偿注意力的红外和可见光图像融合方法。首先,生成器网络采用密集块和补偿注意力机制构建局部-全局三分支提取特征信息。然后,利用通道特征和空间特征变化构建补偿注意力机制提取全局信息,更进一步提取红外目标和可见光细节表征。其次,设计聚焦双对抗鉴别器,以确定融合结果和源图像之间的相似分布。最后,选用公开数据集TNO和RoadScene进行实验并与其他9种具有代表性的图像融合方法进行对比,本文提出的方法不仅获得纹理细节更清晰、对比度更好的融合结果,而且客观度量指标优于其他先进方法。

聚焦换能器声场特性的快速检验方法

高强度聚焦超声(HIFU)已在无创肿瘤治疗方面展示出巨大的应用潜力,而换能器聚焦性能的优劣对疗效起到至关重要的作用,因此声场的精确测量成为实际应用的重要保障.由于加工工艺和安装精度的限制,聚焦换能器的实际声场和理想声场可能存在一定偏差.针对传统三维扫描测量存在速度慢和精度低的问题,提出了一种基于双平面双精度测量的聚焦换能器声场特性快速检验方法.通过沿理想z轴的高精度一维扫描确定换能器倾斜角范围,在声压极值点所在横截面内利用低精度和高精度变邻域搜索法实现最大声压点的精准定位,进一步通过焦域内双平面最大声压点构建声场的实际轴线,完成实际声场焦点的精确定位,最后基于实际焦平面内轴向与径向的高精度测量结果,计算获得焦域尺寸、旁瓣大小、分布对称性和声功率等性能参数.利用构建的声场扫描实验系统对聚焦换能器声场进行三维扫描和快速测量,结果表明在相同的测量精度(0.1 mm)下可以有效提高测量速度百倍以上,具有测量速度快、测量精度易于调节和性能分析全面等优点.方法为聚焦换能器检验提供一种高精度的快速声场测量新技术,在超声治疗仪器的检验中具有重要的指导意义与应用价值.

光电倍增管双电位聚焦系统设计研究

光电倍增管聚焦系统收集效率是影响光电倍增管性能的关键因素。本文提出了一种双电位聚焦技术,通过二次聚焦,将光电阴极产生的电子束进一步聚焦,通过COMSOL Multiphysics仿真软件对电位差、聚焦极直径、高度等参数进行了仿真优化,使得收集效率可达92.1%以上。通过装管验证,光电倍增管增益提高了14.76%。

生物组织内低频振动声信号特性仿真研究

振动声成像是一种新兴的超声成像方式,它是通过间接获取生物组织的声学和机械信息进行成像,同时弥补了传统超声医学成像分辨率不足的问题,具有潜在的临床应用价值。然而,目前振动声成像的组织对比度不高,其中一个重要原因是需要进一步明晰不同生物组织内的低频振动声信号特性,因此探究不同组织对低频声振动的敏感度和差异性极具价值。该文基于k-Wave声学仿真平台,通过构建扇形阵列双频聚焦超声的声传播仿真模型,计算并分析了共焦区的声辐射力大小及低频振动声信号的幅值特性。此外,考察了生物组织特性、双频聚焦超声换能器的张角大小、中心频率以及分瓣数对低频振动声信号幅值的影响。仿真研究结果表明:不同生物组织内低频振动声信号的幅值存在差异,与组织参数密不可分。使用大张角聚焦超声换能器可增大共焦区的动态声辐射力,进而提高超声激发声发射信号强度。此外,换能器中心频率的选取会影响超声激发声发射信号的强度;改变换能器分瓣数N的大小,超声激发声发射信号幅值的变化不明显。该研究为明晰不同生物组织内振动声成像的物理机制提供了理论支撑。

基于双频HIFU换能器的振动声成像及其靶组织损伤区域检测研究

HIFU作为一种无创、无电离辐射的物理治疗技术已经被用于各种良、恶性实体肿瘤的治疗。但HIFU临床治疗依然面临一个关键问题:基于传统的超声影像依然不能对HIFU治疗后靶组织损伤的区域进行清晰成像。针对该问题,将振动声成像方法引入到HIFU治疗系统中,将常规单频激励的HIFU换能器改造成双频HIFU换能器,并利用该换能器进行双频HIFU治疗及靶组织损伤区域的振动声成像。基于该系统首先研究了不同频差对换能器聚焦性能和焦域尺寸的影响以及不同结构的仿体组织、不同成像深度对振动声成像质量的影响。然后,以仿体和离体组织作为HIFU辐照对象,开展了HIFU辐照靶组织损伤区域可视化的振动声成像实验。实验结果表明:不同结构和特性仿体组织的振动声成像对比度较好、空间分辨率较高。此外,当HIFU辐照仿体和离体组织后,基于该成像方式能够实现靶组织损伤区域的可视化,这有望为HIFU治疗后靶组织的损伤区域检测提供一种有应用前景的解决方案和途径,提高HIFU治疗的有效性和安全性。

基于大张角双频聚焦换能器的振动声成像

为提高振动声成像方法的空间分辨率,采用大张角双频聚焦换能器构建改进的振动声成像系统。基于该系统,以仿体为实验对象,探究振动声成像空间分辨率,测试该成像方法在不同声学特性仿体上的成像效果,研究接收水听器位置、差频对振动声成像结果的影响,并使用k-Wave建立仿真模型探究换能器元件分布对振动声成像结果的影响。结果表明基于大张角双频聚焦换能器的振动声成像系统空间分辨率较高,对声学特性不同的仿体成像具有良好的对比度和特异性,接收水听器的位置和换能器元件分布对成像结果影响较小,差频的选取对成像质量至关重要。该研究有望为振动声成像技术的发展进步提供新思路,推动该技术进一步走向实际应用。

“二聚焦、四协同、五位一体”推动应用型本科高校新文科建设

2019年10月,教育部启动了“六卓越一拔尖”计划2.0,并于2019年4月全面推进新工科、新医科、新农科、新文科的建设。随后,2020年10月,山东省出台《关于推进应用型本科高校建设的指导意见》,提出了“四个转变”的建设思路。在此背景下,本文围绕青岛市应用型本科高校的新文科建设提出了“二聚焦、四协同、五位一体”的“上合方案”。文章立足于新时代高等教育改革,明确立德树人为根本任务,聚焦国家战略和区域经济社会发展需求,尤其结合了中国-上海合作组织地方经贸合作示范区建设和山东自贸区青岛片区建设,以及山东省“十强产业”等区域发展规划。本文通过校政企行四方协同的方式,实现资源共享和优势互补,构建“双循环双递进双卓越”的人才培养模式,并强调学科的交叉融合。在推进课程思政建设、促进学科交叉融合、创新人才培养模式等方面,本文进行了有益的探索,为应用型本科院校的新文科建设提供了切实可行的参考,对推动应用型高校新文科建设具有一定实践意义。

利用近场MVDR双聚焦波束成形方法实现被动测距

本文分析了近场环境下基于双聚焦波束成形的水下被动测距方法。通过修正MVDR方向矢量,得到了适用于近场环境的MVDR。仿真实验证明近场MVDR双聚焦波束成形测距方法优于普通波束成形和远场MVDR双聚焦波束成形,能明显减小目标距离估计的模糊区域。在相邻两个日标的定位性能上,MVDR双聚焦波束成形技术也比MVDR单聚焦系统体现出更大的优势,能较好地分辨目标。

双聚焦式破片战斗部不同起爆方式的数值模拟研究

针对某结构双聚焦战斗部的爆轰驱动特性进行了仿真研究。利用DYNA3D有限元程序,模拟计算了单点、两点和三点起爆方式下的爆轰波传播过程、壳体驱动及破片的飞散特性参数。模拟结果表明,两点起爆方案得到的两个战斗部聚焦带(-17°、-14°)和(14°、17°)内集中的破片数目最多,占总破片数的43.09％,双聚焦效果最优。

高分辨率双侧向测井仪理论设计的新方法

油田开发后期要求测井曲线具有较高的分辨率 ,现有双侧向测井仪器的测量方式和电极结构用于高分辨率仪器时 ,由于主监控电路的增益不能无限增大 ,使仪器的测量精度降低很多。为此 ,探讨了两种解决方案 :一是改变主电极系的结构 ,将主电极与一对监督电极互换 ,解决了原电极结构存在的因电极距缩短导致监督电极间距缩短的问题 ,降低了对仪器增益的要求 ;二是不改变电极的相对位置 ,根据电位叠加原理实现仪器的数值软聚焦 ,以其代替传统的电路聚焦 ,这种聚焦方式不要求监督电极剩余电位差为零 ,降低了仪器电路实现的难度。在研究中 ,综合考虑了电子线路的测量精度、仪器测量方式等因素的影响 。

双导丝聚力球囊与普通球囊在小血管病变介入治疗中的对比观察

目的:比较双导丝聚力球囊与普通球囊在直径≤2.5 mm小血管病变介入治疗中的即刻效果及远期预后。方法:连续入选冠状动脉(冠脉)造影显示小血管病变(参考血管直径≤2.5 mm)需行介入治疗的患者,连续入选的150例小血管病变患者随机分成试验组75例,对照组75例。试验组:双导丝聚力球囊单纯扩张;对照组:普通球囊单纯扩张。观察介入治疗即刻成功率、血管并发症发生率。6～9个月时复查冠脉造影,观察小血管病变再狭窄发生率。观察12个月内小血管病变相关的心脏不良事件(MACE)。结果:采用双导丝聚力球囊对小血管病变进行介入治疗手术试验组成功率97.3%,对照组86.7%(P=0.015),术中并发症发生率两组分别为1.3%与6.7%(P=0.032)。6～9个月复查冠脉造影,试验组与对照组靶病变再狭窄发生率分别为12.7%与31.8%(P<0.05),12个月与小血管病变相关的MACE发生率两组分别为5.4%及18.5%(P=0.035),差异均有统计学意义。结论:双导丝聚力球囊与普通球囊相比,可降低小血管病变手术并发症,提高手术成功率,降低1年内靶病变再狭窄及MACE发生率。是小血管病变介入治疗又一可选择的介入治疗方法。

31例冠心病患者双导丝聚力球囊单纯扩张小血管病变8年随访观察

目的:探讨采用双导丝聚力球囊单纯扩张的介入治疗方法,处理直径≤2.5 mm小血管病变的远期预后。方法:筛选因"急性冠状动脉综合征"入院,冠状动脉造影显示冠状动脉病变中至少含有1支小血管病变(参考血管直径≤2.5 mm)需行介入治疗的患者。入选其中小血管病变介入治疗方案采用双导丝聚力球囊单纯扩张,并且包括小血管病变在内的全部冠状动脉病变介入治疗成功,无手术并发症;同时,术后6～9个月复查冠状动脉造影或冠状动脉CT血管造影(CTA)且资料完整的31例患者。统计小血管病变再狭窄发生率。随访8年,采用欧洲五维健康量表(EQ-5D)进行生活质量测评,观察其生活质量改善及主要心血管事件发生率。结果:6～9个月时复查的冠状动脉CTA,结果显示2例患者出现不足70%的再狭窄,因患者无典型心绞痛症状及心电图相关导联动态ST-T改变的心肌缺血证据,未行再次血运重建术。全部患者介入治疗术后5年内无典型心绞痛症状,生活质量均明显改善,EQ-5D评分接近100分,无主要心血管事件(MACE)事件。介入治疗的5年后,18例患者开始出现逐渐加重的心肌缺血症状,8例患者因急性冠状动脉综合征再次入院行靶血管再次血运重建术。全部患者无死亡、心肌梗死等恶性事件。EQ-5D评分虽低于5年内评分水平,但仍明显高于术前。结论:采用双导丝聚力球囊单纯扩张的介入治疗策略处理直径≤2.5 mm小血管病变5年内预后良好,无MACE事件,明显改善生活质量。MACE事件的发生主要集中在5年后。主要不良事件为再次靶病变血运重建。

超声成像中基于虚拟阵元的双聚焦波束合成方法

针对传统动态接收聚焦DRF波束合成方法在超声成像中分辨率和探测深度方面存在的不足,提出一种基于虚拟阵元的双聚焦波束合成方法。首先利用单一固定焦点进行第一次聚焦;然后利用虚拟阵元的概念计算第二次聚焦的延时参数;最后再根据延时叠加波束合成的原理及动态聚焦技术进行第二次聚焦,得到最终成像的扫描线数据。为验证该方法的有效性,进行了点散射目标成像实验。实验结果表明:双聚焦波束合成的超声成像方法在一定程度上有效地调和了分辨率与探测深度之间的矛盾,提高了超声成像的质量。

交通与能源融合发展的现状与展望

交通和能源是全球基础性、战略性产业,决定了人类社会的发展和更迭。随着我国“双碳”目标的推进,交通、能源等各个行业的低碳化、绿色化转型进程正稳步进行。交通和能源的融合发展,为交通行业的新型能源综合利用、能源行业技术更新提供了前所未有的机遇。目前,利用交通资产能源化、交通用能绿色化途径来有效减少交通领域碳排放已逐渐成为共识。本文综述了当前交通与能源融合发展的现状,介绍了交通领域清洁能源的开发、以储能构建交通行业源网荷储、新能源电动汽车开发和交通出行配套设施建设情况,以及交通设备电气化、能源化进展。同时,结合涉及交通系统能源化开发的电池技术,介绍了当前热门的动力锂离子电池技术和液流电池储能技术,重点介绍了废旧沥青等交通固废材料作为电池改性材料被回收再利用的相关技术。本文总结了技术创新在交通能源融合发展中的重要性,提出要加快科技研发,推动产业链发展,全力突破核心技术关键瓶颈,助力交通能源融合发展。

一种高精度高可靠性调焦机构设计

为提高调焦机构的调焦精度和可靠性,设计了一种调焦机构,其主要由双步进电机、丝杠螺母、直线导轨、直线电位计和限位机构组成。文中具体给出了该机构的组成结构,分析并验证了机构的调焦精度,其中双步进电机驱动形式和新限位措施的采用提高了整个机构的可靠性。实验结果表明该机构的调焦精度优于0.01mm,且可靠性得到了很大提高。

矿用聚焦双频激电法电场扫描探测方法

为实现煤矿巷道超前探测,提出了一种基于双频激电法和电场扫描探测理论的矿用聚焦双频激电法超前探测技术。基于共线点电流源的电力线方程理论,推导煤矿巷道探测电场边界电力线方程算法;提出电场扫描探测策略,分析了电场扫描探测的实际分辨率;基于电介质边界条件,根据巷道地质结构模型推导电力线偏移向量求解公式,分析了地质异常体对电力线的影响。理论计算表明:通过连续改变探测仪各通道电流强度,探测电场扫描分辨率理论上可任意设定,实际探测由实际地质工况条件选定;地质异常体的存在会影响电力线分布,板状体的厚度越大或者围岩与板状体之间的电阻率比值越大或者板状体倾角越大,则电力线偏移向量横坐标与纵坐标的绝对值越大;通过电场聚焦和偏转扫描探测,可确定异常体的直径和方位。

坑道聚焦双频激电法探测技术

为增加坑道断面前方勘探深度,减小电场全空间效应及干扰因素,发展成为聚焦双频激电法超前探测新技术。根据聚焦双频激电效应探测机理,建立电场线微分方程,分析聚焦双频激电法探测电场空间电流密度分布规律。利用有限单元法求解空间多点电源场异常电位的边值与变分问题,分析空间各节点电位聚焦效应分布特性,数值模拟断面中心两侧测量电极节点处的视电阻率和视幅频率随发射电流变化规律。搭建土槽物理模型试验平台,开展不同规模、不同方位含水异常体聚焦激电效应探测。测试结果表明:随电流的增加,视电阻率逐渐减小,视幅频率逐渐增加,且当激电效应参量达到极值点后,视电阻率增加和视幅频率减小的幅度趋于平缓;与仅有一个含水异常体相比,存在两个含水异常体时具有较为明显的异常激电效应特征;根据不同方位测量电极节点处的激电效应参量差异程度确定异常体存在的具体方向。

双导丝聚力球囊预扩张对小血管支架置入术的影响

目的探讨双导丝聚力球囊预扩张较普通球囊能否降低小血管支架置入术围术期并发症及改善支架置入术远期预后。方法连续入选冠状动脉造影显示小血管病变（参考血管直径≤2．75mm）需行冠状动脉介入治疗的患者300例，完全随机分成研究组和对照组，每组150例。研究组：双导丝聚力球囊预扩张后置人支架；对照组：普通球囊预扩张后置人支架。观察冠状动脉介入治疗即刻成功率、血管并发症发生率。9-12个月复查冠状动脉造影，观察靶病变再狭窄发生率，12个月内不良心血管事件（MACE）发生率。结果研究组与对照组冠状动脉介入治疗手术成功率分别为98．7％（148例）与94．7％（142例），手术并发症发生率分别为1．3％（2例）与5．3％（8例），组间差异有统计学意义（均P〈0．05）。9-12个月复查冠状动脉造影，研究组和对照组的MACE发生率分别为3．4％（5／148）和7．O％（10／142），组间差异无统计学意义（P〉0．05）。结论双导丝聚力球囊较普通球囊扩张可降低小血管支架置入术围术期手术并发症，并具有改善支架置入术远期预后的趋势。

基于阻容模型的聚焦双频激电仪性能检测试验研究

为验证聚焦双频激电仪试验样机的准确性和可靠性,将其发展成为工程样机并开展煤矿井下工业性试验,创成聚焦双频激电法煤巷综掘探测技术。论文根据煤巷围岩介质激发极化特性,设计了可靠的阻容模型RC测试网络。通过分析聚焦双频激电仪激电参量数据采集处理与模型理论计算方法,对比模型视幅频率和相对相位差试验测试和理论计算结果,准确、快速地完成聚焦双频激电仪时频域性能检测。结果表明:试验样机测量相位比测量幅值具有更高的精度,在幅值测量方面有待于进一步的改进和完善。

双截面聚焦纹影技术应用研究

通过支板尾流结构显示实验,研究了使用双截面聚焦纹影技术显示复杂流动的可行性。双截面聚焦纹影系统能在一次实验中得到两个不同位置的聚焦纹影图片,并能保证两张图片反映的是同一时刻的流场结构。比较了普通纹影与双截面聚焦纹影系统捕捉三维流场结构的能力,证明聚焦纹影技术显示复杂流场是有潜力的。为使之能够清晰地反映复杂流场的三维特征,还需在缩小聚焦区厚度和提高信号质量方面做工作。