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关键词： 数据聚类   大规模数据   谱聚类   三阶张量   聚类集成  

摘要： 为了降低大规模数据谱聚类计算负担,进一步提高聚类的准确性和鲁棒性,提出了一种基于三阶张量的大规模数据谱聚类集成算法。首先,提出一种混合代表最近邻近似方法构造数据间的稀疏亲和子矩阵;然后将稀疏亲和子矩阵表示为二部图,通过图分割的方法得到初步聚类结果;最后,提出三阶张量集成方法,将多个聚类结果进行融合,得到最终的聚类结果。在大规模的真实数据集和合成数据集上验证,相较经典的谱聚类算法、聚类集成算法以及近年来对其改进的算法,该算法表现出更优异的性能。

关键词： 光纤光学   光纤布拉格光栅   双斜锥   超声波传感器   斜锥聚焦  

摘要： 为提高光纤布拉格光栅(FBG)在超声波探测中的灵敏度和复用能力,设计并实现一种基于聚能耦合效应的双斜锥FBG超声波传感装置。首先,利用锥聚能理论与有限元法,分析锥形结构对超声波的聚焦作用。其次,详细讨论双斜锥FBG的结构参数(斜锥锥角、底面直径、高度、倾斜度)对其聚能效果的影响,确定传感装置最优尺寸。最后,制作传感装置并测试其动态特性。结果表明,封装后的双斜锥FBG超声波传感装置在20~130 kHz工作频率范围内可有效提高FBG检测超声波灵敏度。当工作频率增加到50 kHz时,检测幅值提升了约21倍,且传感响应的线性度良好。设计的超声波传感装置可实现双端输出,具有复用性,可应用于钢轨、桥梁等长距离结构的健康监测。

关键词： 初始奇异性   时间分数阶   波动方程  

摘要： 基于具有初始奇异性的二维非线性时间分数阶波动方程的等价积分-微分形式,将卷积求积公式与Crank-Nicolson技术相结合,建立了求解该方程的交替方向隐式(alternate directional implicit,ADI)数值格式。理论推导说明,该格式在时间方向上至少具有γ阶精度,在空间方向上具有4阶精度,并用数值算例进行了验证。

关键词： 超强超短激光   高能连续激光   脉冲压缩光栅   合束光栅   强激光衍射光栅  

摘要： 强激光领域目前正处于取得重大突破和开拓应用的关键阶段,尤其以面向高峰值功率的超强超短激光和高平均功率的高能连续激光为代表。近五年来,国内外基于啁啾脉冲放大及其衍生技术的超强超短激光大科学装置已经突破十拍瓦量级峰值功率,数百千瓦平均功率高能光谱合束连续激光装备已交付使用,其中反射式全息平面衍射光栅作为当前强激光技术发展的关重件,中国科学院上海光学精密机械研究所在最大口径脉冲压缩光栅和高性能合束光栅研制方面领先国际;未来五年,国际范围内百拍瓦超强超短激光装置建设任务将陆续上线、高能连续激光也将一举迈向新台阶,由此拉动千亿级行业的发展,其中高性能衍射光栅的支撑和功率引领作用不可替代。综述了强激光与反射式全息平面衍射光栅的交织发展,重点介绍国内外金属型和全介质型光栅的研究进展,并展望了追逐新时代强激光之旅中光栅领域面临的新任务及其挑战。

关键词： 大鼠急性周围神经损伤   电针   扩散张量成像   磁共振成像   间充质干细胞  

摘要： 目的运用磁共振扩散张量成像技术(diffusion tensor imaging,DTI)评估电针与干细胞移植在急性周围神经损伤疾病中的治疗效果。材料与方法将48只造模成功的成年SD大鼠随机平均分为电针组、干细胞组和对照组,每组16只。电针组大鼠接受环跳和足三里的电针治疗。干细胞组大鼠于损伤处神经外膜下微量注射3μL含有约5×105个骨髓间充质干细胞的生理盐水悬浊液。对照组显微注射同体积的生理盐水。使用多参数磁共振成像技术包括DTI和磁共振T2加权脂肪饱和序列(T2-weighted fat saturation,T2WI-FS)、组织学评估、免疫组化分析监测神经结构的变化(包括神经直径、髓鞘厚度及形态改变、轴突连续性的恢复)。运用坐骨神经功能指数(somatic functional index,SFI)和步行轨迹分析方法评估神经的运动功能。采用重复测量单因素方差分析不同实验组间大鼠磁共振横向弛豫时间(T2值)、DTI指标[各向异性分数(fractional anisotropy,FA)和径向扩散率(radial diffusivity,RD)]、SFI值的差异性。运用Bonferroni检验校正不同时间节点下多重检验的阈值结果。结果急性周围神经损伤后第1周,所有组大鼠的FA值显著下降,随后逐渐升高,直至第4周恢复至接近正常水平;而RD值在手术后1周内显著上升,随后逐渐下降,同样于第4周时恢复至接近正常水平。电针组和干细胞组大鼠在术后不同时间点(2~4周)的恢复均优于对照组,且电针组的恢复最为显著(P<0.001)。T2WI-FS显示在术后的1、2、4周,电针组及干细胞组大鼠与对照组大鼠相比在神经水肿消退速度方面具有显著差异(P<0.001);神经直径与T2值在手术后1周内显著升高,此后逐渐下降,在第4周时恢复至接近正常水平;甲苯胺蓝染色与SPRR1A轴突染色均指向电针组的神经纤维连续性恢复最快,其次是干细胞组。结论电针在急性周围神经损伤疾病中的治疗效果可与干细胞移植治疗相当,并在减轻水肿及炎性反应方面极具优势。DTI参数FA和RD值是髓鞘完整性的成像标志物。

关键词： 红外小目标检测   张量分解   块项分解   交替方向乘子法  

摘要： 现有的红外小目标检测技术在目标检测能力、背景抑制能力和检测实时性方面存在不足,无法满足现实需求。张量分析技术已被广泛用于热红外小目标检测,并且越来越表现出了优越性,但存在三个关键问题——合适的张量结构、全面的张量分解框架、优异的实时性能。由此,文章提出了一种基于四维空时张量分解和分块项分解范数的红外小目标检测方法(BTDN-4DST):首先构造一个四维的球化空时图像块张量,奠定张量分解的数据基础;进而定义一种基于块项分解的低秩估计范数,充分挖掘背景的时空特征,对背景进行准确估计;最后,设计一个基于交替方向乘子法的求解框架并实现对该检测模型的求解。为了验证BTDN-4DST方法的检测性能,文章选取了6种先进的红外小目标检测方法作为对比算法,在5个真实的红外图像序列实验数据集上进行了广泛的实验和分析,结果显示BTDN-4DST能够快速增强弱小目标的显著性,并且能够极大程度抑制背景和噪声成分,充分证明该方法不仅在背景抑制能力和目标检测能力方面具有优越性,而且具有良好的实时检测性能,满足实际应用需求。

关键词： 教育工作者   支教   老师   暗访   期末考试   教育理念   教学理念   师资力量  

摘要： 片名:春风,制片国家:中国,导演:杨立超,编剧:杨立超,内容简介:只有三位老师的竹春村小学因师资力量不达标,即将被撤销。校长王保田误以为支教老师张妍是上级派来暗访的,十分紧张。为了保住学校,信奉“成绩是检验孩子好坏唯一标准”的他把期末考试当作救命稻草,制定了高强度的学习计划,而这一切却与张妍的教育理念产生了极大的偏差。相处的过程中,张妍为三位老师带来了不一样的教学理念和改变,也通过三位老师看到了老一辈教育工作者的无私与付出,从而坚定了自己的初心与梦想。

关键词： 光纤布拉格光栅   金属化封装   超声波焊接   低损耗   传感特性  

摘要： 传统胶粘式表贴封装的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器在长期使用过程中易出现蠕变、老化等现象,采用性质稳定的金属材料代替高分子聚合物胶粘剂封装可解决上述问题。采用超声波焊接法对FBG进行全覆盖式封装,实现了超低损耗表贴式金属化封装结构,并研究了其温度和应变传感特性。结果表明:采用超声波焊接法进行金属化封装对FBG造成的传输损耗仅为0.04dB,封装后FBG传感器的温度灵敏度系数为26.44pm/℃,应变灵敏度系数为1.18 pm/με,温度和应变传感拟合R-Squared均达到0.9996以上。可见,采用超声波焊接法能够实现结构简单、传感性能可靠的低损耗金属化FBG温度和应变传感器的制作。

关键词： 磁共振成像   弥散张量成像   膝关节软骨损伤  

摘要： 目的:分析磁共振弥散张量成像(DTI)在膝关节软骨损伤分级诊断中的临床价值。方法:选取常熟市第一人民医院2022年2月—2024年2月收治的80例膝关节软骨损伤患者为损伤组,以同期就诊的80例伴有膝关节不适无关节软骨损伤的健康成年人为未损伤组,均进行DTI检查,比较两组各向异性分数(FA)值、表观弥散系数(ADC)值,统计膝关节软骨Recht-MRI分级结果,比较不同Recht-MRI分级组FA值、ADC值,采用Spearman分析FA值、ADC值与Recht-MRI分级的相关性。结果:损伤组FA值低于未损伤组,ADC值高于未损伤组(P<0.001)。80例患者中,膝关节软骨Recht-MRI分级以Ⅱ级占比率最高。Ⅳ级患者FA值低于Ⅲ级、Ⅱ级、Ⅰ级患者,Ⅲ级患者FA值低于Ⅱ级、Ⅰ级低,Ⅱ级患者FA值低于Ⅰ级;Ⅳ级患者ADC值高于Ⅲ级、Ⅱ级、Ⅰ级患者,Ⅲ级患者ADC值高于Ⅱ级、Ⅰ级,Ⅱ级患者ADC值高于Ⅰ级,差异均有统计学意义(P<0.05)。FA值与Recht-MRI分级呈负相关,ADC值与Recht-MRI分级呈正相关。结论:DTI通过定量检测FA值、ADC值,可对膝关节软骨损伤程度作出准确评价,指导临床及早给予针对性治疗。

关键词： 目标跟踪   结构张量降维   光谱信息   干扰因子   上下文信息  

摘要： 针对高光谱目标跟踪算法在目标受遮挡时跟踪漂移的问题,本文提出一种基于结构张量降维和改进上下文感知相关滤波器的高光谱目标跟踪算法。首先利用结构张量提取目标区域和搜索区域的边缘纹理信息,再对结构张量进行分解得到对应目标区域和搜索区域的特征向量,通过计算每个波段目标区域特征向量与搜索区域特征向量之间的马氏距离,获得当前帧高光谱图像的多维光谱权重,再利用多维光谱权重与高光谱图像进行加权融合实现降维,同时利用光谱信息与VGG19网络来提取降维后图像的深度特征;然后在训练分类器时,为抑制循环位移带来的边界效应,通过计算响应图的干扰因子来改进引入的上下文信息,当后续帧因干扰因素导致跟踪产生误差,并且随时间增加导致累积误差超过设定阈值的时候,本文所提跟踪算法将初始帧的响应图与当前帧的响应图融合,以便及时对跟踪结果进行校正;最后在标准数据集上验证了算法的性能,实验结果表明,本文所提跟踪算法与对比算法相比较,在克服目标遮挡方面具有更好的鲁棒性。