一种融合肺炎影像特征的肺结核病灶检测迁移网络

基于胸部X光透射图像(DR)的肺部病灶识别与疾病诊断是临床的常规操作。对于肺结核患者而言,其DR图像中的病灶区域与背景相融性高,目标弥散严重且边缘形态极不规则,严重干扰诊断的准确性。针对上述问题,提出了一种融合肺炎影像学特征的肺结核病灶区域检测网络(TDT-Net),利用肺结核和新冠肺炎同为呼吸道疾病且在DR图像上具有相似表征的特点,借助大量肺炎DR数据,通过迁移学习引入强相关特征以提高肺结核病灶的检测精度。TDT-Net结合Transformer和扩张残差技术,提出上下文感知增强模块,以强化迁移模型对全局信息的建模能力;利用特征细化模块减少迁移过程中引入的冗余信息,凸显强相关特征的表示。实验结果表明,在TBX11K数据集上,所提检测方法的平均准确度(AP)达到87.5%,召回率(Recall)达到80.7%,相较于YOLOV5和RetinaNet等网络有效提升了肺结核病灶的检测精度,实现了更加准确的肺结核病灶定位和分类。     

基于结构光的激光自动焊接跟踪研究

设计实现了一种激光加工过程中,用于激光自动焊接焊道偏移跟踪识别的系统。该系统由结构光传感器、水平偏移识别算法和实时数据平滑算法组成,在不同工况条件下实时自动提取多种形状的焊道特征点数据,通过对特征点数据进行计算处理,获得焊道实时偏移数据,经过实时平滑算法进行滤波处理后输出给激光自动焊接装置,最终实现对水平跟踪的自动控制。在现场实际焊接测试中,该系统能够实时采集焊道偏移数据,并准确指导焊接激光输出头对焊道进行水平跟踪,为实现激光自动化焊接奠定了基础。     

二维、三维无限深环形势阱中波函数的求解与可视化

利用分离变量法对二维以及三维无限深环形势阱的薛定谔方程求解,径向方向波函数的本征值由贝塞尔函数的交叉乘积组合零点确定.对于三维的情况,可以求得基态波函数的解析解,而激发态的波函数则由数值方法给出其径向的概率密度分布.对于二维的无限深环形势阱,基态以及激发态的径向概率密度分布均通过数值方法给出.     

非均匀混合下氘氚聚变反应速率的理论研究

激光驱动惯性约束聚变中壳层材料和聚变燃料的混合是影响聚变点火燃烧性能的关键物理问题,聚变过程中混合物形态的演化及相应热核反应速率的物理建模直接影响数值模拟的置信度,具有重要的科学意义和应用价值.本文以扩散混合机制下混合形态随时间的演化规律及其对热核反应速率的影响为研究对象,基于热力学平衡与理想气体物态方程假设,通过解析分析与一维球几何扩散方程数值解的对比研究,揭示了扩散混合主导下热核反应速率随混合形态演化的物理规律.研究发现,混合量主要通过影响燃料的体积份额直接影响热核反应速率,由混合非均匀尺度和扩散系数共同决定的扩散时间直接影响热核反应速率的时间演化行为.进一步利用蒙特卡罗方法直接模拟扩散过程得到的互扩散系数,定量分析了燃料中混入低Z、高Z材料时热核反应速率随时间演化的差异,通过与美国非均匀混合效应实验典型数值模拟结果进行对比分析,验证了理论评估的可靠性.本工作对我国惯性约束聚变混合效应实验的设计和改进具有重要参考意义.     

铷离子-铷原子混合阱飞行时间谱的拟合和仿真模拟

离子-原子混合阱是研究带电粒子-中性粒子低温反应的理想平台,直接甄别反应产物最准确的方法是带电粒子飞行时间谱,飞行时间谱峰的强度、位置(飞行时间)和宽度给出了相应带电粒子的强度和动能(温度)等信息.本文通过分析和模拟铷离子-原子混合阱中的飞行时间谱,获得了不同荷质比的离子绝对强度和温度等信息.具体说,首先使用Gumbel型极值分布函数飞行时间谱的谱峰,获得谱峰强度、位置和宽度等信息.然后对实验建模得到耦合的原子数和总带点离子的速率方程,用这些速率方程拟合实验数据,并结合实验测量到的绝对原子数,获得绝对的离子数强度.由此提供了一种标定探测器(本文使用的是微通道板)的方法.改变电离激光的波长和强度得到的标定因子是一致的,表明了这种方法的可靠性.此外,利用COMSOL Multiphysics模拟实验的飞行时间谱,仿真模拟结果表明离子动能大,谱峰宽度窄.本文对飞行时间谱的强度和宽度分析为冷原子光电离过程的离子-原子反应碰撞和带电粒子温度弛豫奠定了基础.     

巧设参考系解非等质量多星问题

高中物理考查的多星系统围绕某一固定点旋转,各星体的相对位置不发生变化且角速度相同.本文通过变换参考系的方法处理非等质量的三星问题,为多星问题的解决提供一种思路.     

x-t图像在解高中物理超声波测速问题中的应用及拓展

超声波测速问题由于同时涉及超声波的运动和汽车的运动,以及在不同时刻两物体的空间及时间的关系,用常规方法分析求解难度很大.而用x-t图像可以轻松地将超声波和汽车的空间与时间的定量关系展示出来,使超声波测速问题清晰快速地得到解决.并以此为基础验证了用x-t图像求解汽车远离测速仪时汽车速度问题同样清晰快速.通过进一步分析得出了汽车做匀速直线运动与超声波测速仪工作参数的关系式,并在此基础上分析得出了汽车做匀变速直线运动时车速和加速度与超声波测速仪工作参数的关系式.在上述分析过程中GeoGebra数学绘图软件绘制出了细致准确的x-t图像,同时方便地得到了整个问题所需的精密而完整数据,极大地促进了复杂问题的分析解决.     

基于高光谱图谱融合技术的黄桃损伤程度判别研究

黄桃含有丰富的营养物质,深受消费者的喜爱。但在加工运输的过程中极易受到碰伤,给果农和销售商带来极大地经济损失。以往利用高光谱技术检测水果碰伤,通常是仅仅利用光谱信息或者图像特征建立水果碰伤检测模型,很少将图谱融合用于水果碰伤的检测。光谱反射率容易受到外界杂散光的影响,会丢失一部分真实信息,图像包含的信息量较少,仅仅只靠几个特定波段的图像很难精准识别。因此,为了实现对黄桃碰伤程度的精准分类,从而可根据不同碰伤程度的黄桃制定不同的处理方式,减小经济损伤。提出一种利用高光谱的光谱信息结合图像特征建立模型来检测不同碰伤程度的黄桃。以180个黄桃作为实验样品,首先分别采集轻度、中度和重度碰伤黄桃的高光谱图像,在每个黄桃的碰伤位置选取100×100像素的区域作为感兴趣区域,利用ENVI4.5软件提取碰伤区域的光谱信息。然后采用主成分分析(PCA)算法对采集的高光谱图像进行降维处理,在前5个PC图像中最终选择PC1图像作为黄桃碰伤的主成分图像,根据PC1图像的权重系数曲线挑选出6个特征波长对应的图像作为特征图像,将平均灰度值作为黄桃碰伤的图像特征。最后,分别利用光谱信息、图像特征、光谱信息结合图像特...     

顾及土壤类型的土壤Zn含量高光谱遥感反演

目前针对土壤重金属的高光谱反演方法大多集中在单一的研究区域或未考虑土壤类型对反演结果的影响,而土壤类型和成土因素的不同会对土壤属性参数的高光谱反演模型的普适性产生一定程度影响。该研究提出一种顾及土壤类型的重金属高光谱遥感反演方法,根据研究区土壤类型,从土壤样本的实验室光谱中提取对重金属起主要吸附作用的土壤光谱活性物质的特征谱段,分别建立基于土壤光谱活性物质特征谱段的重金属含量估算模型。使用改进的遗传算法(IGA)对特征谱段进行波段优选,使用偏最小二乘回归算法(PLSR)建模,使用决定系数(R²)、相对偏差(RPD)和预测均方根误差(RMSEP)三个指标对不同的建模方法进行评价。以湖南省郴州市东河流域铅锌矿矿区的黄壤和红壤样本数据为例,采集38个黄壤样本和35个红壤样本,从土壤样本的实验室光谱中提取对Zn起主要吸附作用的土壤有机质和黏土矿物的特征谱段,均采用IGA+PLSR方法进行建模。结果表明：不考虑土壤类型即利用全部土壤样本进行建模时,与全谱段建模结果相比,基于土壤有机质和黏土矿物特征谱段的重金属Zn含量反演精度的R²由0.624提升到0....     

基于2T2D相关特征切谱掺杂牛奶判别

提出并建立一种基于2T2D相关特征切谱掺杂牛奶判别方法。制备两个品牌纯牛奶和掺杂三聚氰胺牛奶(0.02～2 mg·mL^-1)各80个样品,共160个,以浓度为外扰,构建同步2T2D相关红外谱,并在纯牛奶和三聚氰胺特征峰位置对同步谱进行切谱处理,得到每一个样品的特征切谱。分别基于2T2D相关特征切谱、同步谱和室温下一维中红外光谱建立两个品牌融合的掺杂牛奶判别模型。结果表明：所提出的2T2D相关特征切谱判别方法不仅压缩了数据,而且有效提取了特征信息,提高了判别准确率。