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关键词： 位移传感器   弱光栅   变形监测   大量程   高精度  

摘要： 研发高精度、高灵敏度、大量程的传感器对于边坡、隧道、桥梁等工程结构的健康监测具有重要意义。该文基于杠杆原理,将弱光栅粘贴于基片上,并串联弹簧,形成上部传感单元,通过多种结构形式的比选,发现X型带上外拐加直立段为最优主体结构。基于上述传感结构,设计了一种构造简单、传力稳定,且具有大量程、高精度、高灵敏度的新型弱光栅位移传感器。从理论上推导了测量位移与弱光栅中心波长变化值的关系,并进行了标定试验和模型试验。结果分析表明,基于该结构的位移传感器可实现的测量范围为0~160 mm,灵敏度为24.4 pm/mm,且位移放大倍数可依据需要调整,由此展示了该传感器在结构大变形监测中的良好性能和广阔应用前景。

关键词： 弥散张量成像(DTI)   儿童偏瘫型脑瘫   颈总动脉交感神经网剥脱术   脑白质恢复  

摘要： 目的:颈总动脉交感神经网剥脱术对偏瘫型脑瘫患儿脑白质恢复的磁共振成像(MRI)弥散张量成像(DTI)评价。方法:选取在医院行颈总动脉交感神经网剥脱术的37例偏瘫型脑瘫患儿,并将其纳入病例组,另选取20名正常儿童作为健康对照组。对两组患儿进行常规MRI及DTI检查,选取内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部、胼胝体压部和脑桥为感兴趣区域并应用后处理工作软件获得各向异性分数(FA)进行统计分析。结果:病例组患儿内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部、胼胝体压部和脑桥感兴趣区的FA值均小于健康对照组,差异有统计学意义(t=7.851,t=7.940,t=2.126,t=3.141,t=2.552;P<0.05)。术后1个月脑瘫患儿内囊前肢、内囊后肢、胼胝体膝部、胼胝体压部及脑桥FA值与术前相比有所增加,术后6月进一步增加,手术前后比较差异有统计学意义(F=18.002,F=8.981,F=3.724,F=5.273,F=3.27;P<0.05)。结论:颈总动脉交感神经网剥脱术可以促进脑瘫患儿脑白质的恢复,使脑瘫患儿从中获益,DTI能直观显示白质纤维形态及走行,可作为评估脑瘫患儿术后脑白质恢复无创的影像学检查方法。

关键词： 弹性波动方程   逆散射成像条件   伴随状态法   Born近似   偏移速度分析   剩余时差曲率智能识别  

摘要： 在地震偏移成像过程中,成像精度依赖于速度模型,因此偏移速度分析对高精度叠前偏移成像至关重要。基于高频近似下的逆散射成像条件,提出了基于剩余曲率分析的转换波弹性波动方程偏移速度分析方法。首先基于高频近似下的逆散射成像条件,采用逆时偏移近似估计转换S波散射位,然后结合入射P波和转换S波散射位,重构得到上行转换S波,最后利用伴随状态法导出剩余时差关于波速的梯度。基于逆散射成像条件,有效保证了弹性波动方程偏移速度分析中梯度的稳定求解。数值实验表明该方法导出了高质量的梯度。初步测试表明反演的速度模型有效地校平了共成像点道集,改善了成像质量。此外,剩余时差曲率智能识别等技术简化了中间处理流程,构建的智能化速度分析框架有望提升计算效率。

关键词： 光子器件   光波导   硅基   光栅耦合器   垂直耦合  

摘要： 对国内外硅基垂直光栅耦合器的研究进展进行了总结,讨论了均匀光栅耦合器和非均匀光栅耦合器的研究现状,并对相关耦合器的性能参数做了对比和分析,为未来继续研发更高耦合效率、更大耦合带宽的垂直光栅耦合器提供思路与参考。

关键词： 张量主成分分析   低维表征   特征提取   鲁棒性   重构误差  

摘要： 张量主成分分析(Tensor principal component analysis, TPCA)在彩色图像低维表征领域得到广泛深入研究,采用F范数平方作为低维投影的距离度量方式,表征含离群数据和噪声图像的鲁棒性较弱.L1范数能够抑制噪声的影响,但所获的低维投影数据缺乏重构误差约束,其局部表征能力也较弱.针对上述问题,利用F范数作为目标函数的距离度量方式,提出一种基于F范数的分块张量主成分分析算法(Block TPCA withF-norm,BlockTPCA-F),提高张量低维表征的鲁棒性.考虑到同时约束投影距离与重构误差,提出一种基于比例F范数的分块张量主成分分析算法(Block TPCA with proportional F-norm, BlockTPCA-PF),其最大化投影距离与最小化重构误差均得到了优化.然后,给出其贪婪的求解算法,并对其收敛性进行理论证明.最后,对包含不同噪声块和具有实际遮挡的彩色人脸数据集进行实验,结果表明,所提算法在平均重构误差、图像重构与分类率等方面均得到明显提升,在张量低维表征中具有较强的鲁棒性.

关键词： 局灶性脑白质损伤   弥散基谱成像   弥散张量成像   新生儿  

摘要： 目的:探讨弥散基谱成像(DBSI)及弥散张量成像(DTI)在新生儿局灶性白质损伤(PWML)微结构变化量化评估中的价值。方法:纳入湖南省儿童医院2022年4月至12月14例PWML的新生儿及16例无脑异常的新生儿。所有受试者均行3D T1WI、DTI及DBSI检查。比较病例组PWML区域(n=39)、病灶镜像区域(n=39)以及对照组相应白质区域(n=78)DBSI及DTI各参量间的差异,并比较其识别PWML的诊断效能。结果:2组新生儿胎龄、行MRI检查时日龄、出生体重、总胆红素、直接胆红素及间接胆红素组间比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。DTI和DBSI的各向异性分数(FA)、平均弥散率(MD)、轴向弥散系数(AD)、径向弥散系数(RD),DBSI的纤维分数(FR)、弥散障碍分数(HR)、限制性弥散分数(RR)值在3组间比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。DBSI模型、DTI模型及DBSI_HR均能识别PWML,DBSI模型最优且性能最稳定。结论:DBSI_HR是量化PWML的最优指标。DBSI模型对PWML进行分类可提供87.2%的预测准确率,其诊断效能优于DTI模型或DTI/DBSI单参数模型。

关键词： 光栅阵列   温度传感   公路隧道   火灾监测   升级改造  

摘要： 隧道是公路、铁路、城市地铁等交通工程项目建设的关键部分。相比较于常规交通场景,隧道内的空间相对封闭而且狭长,如果一旦发生火灾事故,其救援难度和造成损失是巨大的。因此交通隧道内的火灾必须及早发现,为实施救援争取时间。对隧道内的环境温度进行实时监测,及时发现异常温度变化的区域,能够实现对隧道内火灾的早期预警,在隧道内布设光纤温度传感系统,能够充分利用光纤传感技术现场无源和分布式探测的技术优势,正成为公路隧道内火灾监测的主流趋势。

关键词： 超振荡   望远系统   球差   瑞利判据  

摘要： 在超振荡望远系统中,球差是影响其分辨本领的重要因素,其原因在于球差导致强度点扩散函数视场内产生高旁瓣,降低该系统的分辨力。本文分析了超振荡望远系统中球差对成像的影响,并确定了该系统对初级球差的容许范围。基于光学超振荡原理,利用线性规划的优化方法,设计超振荡望远系统,在532 nm工作波长下能够实现0.68倍瑞利判据的分辨力。构建针对超振荡望远系统球差的定量分析数学模型,该系统在均方根(root mean square,RMS)不超过0.041倍波长的初级球差干扰下,能分辨三缝目标物,同时分析了窄带工作波长对于该球差系统带来的成像影响。本文在光学测量、环境监视、超分辨望远等领域具有潜在的应用前景。

关键词： 早产儿脑损伤   磁共振成像   动脉自旋标记   扩散张量成像  

摘要： 目的 探讨动脉自旋标记(arterial spin labeling, ASL)灌注成像和扩散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)对早产儿脑损伤的诊断价值。方法 选取焦作市妇幼保健院2019年10月至2022年10月诊治的83例脑损伤早产儿作为脑损伤组,同期非神经系统疾病早产儿36例作为对照组。MRI检查包括T1加权成像(WI)、T2WI、T2液体衰减反转恢复(FLAIR)、ASL和DTI。测量双侧基底节、丘脑和额叶白质的脑血流量(CBF)和表观扩散系数(FA)。结果 83例脑损伤患儿36例T1WI、T2WI和T2FLAIR阳性,灵敏度和特异性分别为41.63%和54.51%,43例患儿DTI阳性,灵敏度和特异性分别为50.05%和45.42%。18例患儿ASL阳性,灵敏度和特异性分别为33.35%和90.93%。脑损伤组丘脑和豆状核CBF高于对照组,丘脑、额叶白质和豆状核FA值低于对照组。不同年龄CBF和FA值差异有统计学意义,与4~7 d组和8~15 d组相比,1~3 d组的CBF较高,FA值较低。Pearson相关分析显示丘脑和豆状核的CBF和FA值呈负相关。结论 ASL能够无创性地反映CBF的变化,DTI可显示脑组织的早期扩散变化,这两种技术可以为早产儿脑损伤的病理过程提供更详细的信息。

关键词： 洁净生产线   光学薄膜   生产线布局   洁净度  

摘要： 光学薄膜生产线各工序的洁净度应根据洁净度对工序质量的影响程度来确定,并将相近工序置于同一空调系统。一个面积较大的洁净生产线必然由多个空调系统构成,物料流转对各系统的洁净度有重要影响,因此生产线布局应尽可能做到单向流。整个洁净镀膜生产线还应考虑施工成本和运行成本,在保障基本要求的前提下进行全面优化。