摘要：针对现有的单幅图像去雨方法无法有效地平衡背景图像细节恢复与有雨分量去除问题,提出一种基于双阶段特征解耦网络的单幅图像去雨方法,采用渐进式的学习方式从粗到细分阶段进行单幅图像去雨.首先构建压缩激励残差模块,实现背景图像与有雨分量的初步分离;然后设计全局特征融合模块,其中特别引入特征解耦模块分离有雨分量和背景图像的特征,实现细粒度的图像去雨;最后利用重构损失、结构相似损失、边缘感知损失和纹理一致性损失构成的复合损失函数训练网络,实现高质量的无雨图像重构.实验结果表明,在Test100合成雨图数据集上,所提方法峰值信噪比为25.57dB,结构相似性为0.89;在100幅真实雨图上,所提方法的自然图像质量评估器为3.53,无参考图像空间质量评估器为20.16;在去雨后的RefineNet目标分割任务中,平均交并比为29.41%,平均像素精度为70.06%;视觉效果上,该方法能保留更多的背景图像特征,有效地辅助下游的目标分割任务的开展.

摘要：柔顺桥式位移放大机构被广泛用作精密定位与微纳操作装备的传动机构,其设计与建模问题是精密工程领域的研究热点。传统研究并未解决配置何种拓扑结构的柔顺铰链能设计出具有最优输出特性的桥式位移放大机构的问题,而现有的柔顺铰链拓扑优化研究一般不考虑实际柔顺机构的内力分布特性,影响了拓扑优化结果在实际柔顺机构中的应用效果。对基于柔顺铰链拓扑优化的桥式位移放大机构进行了设计、分析与实验测试。首先,在柔顺铰链拓扑结构未知的条件下,分析桥式位移放大机构的内力分布特性。结合内力分布特性与变密度法,以最大化柔度为目标函数,对柔顺铰链进行拓扑优化设计,从优化柔顺铰链拓扑结构层面提升机构输出特性。在不同体积约束条件下,桥式位移放大机构柔顺铰链的拓扑优化结果均呈V字型结构。然后,运用矩阵位移法、卡氏第二定理与并联机构柔度矩阵的关系,对V字型柔顺铰链进行静力学建模。结合V字型柔顺铰链柔度矩阵、桥式位移放大机构内力分布特性与串联机构柔度矩阵的关系,推导出基于柔顺铰链拓扑优化的桥式位移放大机构输出位移与输入力之间的解析关系,并对机构进行尺寸优化设计,进一步提升机构输出特性。有限元仿真与实验测试验证了桥式位移放大机构柔顺铰链的拓扑优化结果、V字型柔顺铰链静力学建模与机构尺寸优化设计的有效性。

摘要：为提高机床刀具磨损故障诊断精度,借助三轴加速度传感器采集机床刀具磨损振动数据,并以此为基础,提出一种基于长短时记忆网络与多尺度卷积神经网络集成的机床刀具故障诊断算法,挖掘机床刀具在不同故障模式下的空时域多尺度特征,实现机床刀具磨损状态的精准识别。同时,为满足实际产线对故障诊断的高实时性要求,设计一种适用于机床刀具故障诊断的云边端协同架构,通过底层产线、边缘节点与工业云平台的高效协同,实现机床刀具故障的及时预警。研究结果表明,所提云边端协同的机床刀具故障智能诊断系统可实现机床刀具磨损状态的精准识别,同时可缩短故障诊断任务的完成时间。

摘要：结合刚性欠驱动抓取机构与柔顺机构,提出一种多模式刚柔结合欠驱动抓取机构,并对所提出的机构进行分析与实验研究。基于刚体替代法,设计了二指多模式欠驱动抓取机构的刚柔结合方案。运用正运动学分析与载荷平衡方程,对驱动单元进行静力学建模。结合伪刚体模型法、载荷平衡方程与操作对象平衡位置枚举搜索,建立两点抓取与包络抓取模式下抓取力与驱动力矩的关系式。将驱动单元静力学建模与抓取单元静力学建模相结合,可以得到完整的多模式抓取力模型。进一步地,考虑由于接触引起的柔性杆件变形,结合线性插值,对抓取力模型进行修正。基于修正后的抓取力模型,对机构尺寸参数进行优化设计,综合提升机构在两点抓取模式和包络抓取模式下的载荷输出性能。RecurDyn仿真结果显示,在两点抓取模式和包络抓取模式下,修正后完整的抓取力模型与仿真值的最大相对误差为7.62%,并且所提出的优化算法有效提升了机构的两点抓取力与综合包络抓取力。实验结果显示,优化后的抓取机构抓取力有较大的提升,修正后完整的抓取力模型与实验值的最大相对误差为1.87%,验证了抓取力建模、优化设计的有效性。

摘要：针对目前硬脆性材料在普通研磨抛光中存在的加工效率低、加工精度不高等问题,设计了一种超声研磨压电谐振系统。基于超声振动方程和谐振设计理论,对其进行了理论分析和结构设计。通过对变幅杆尺寸优化降低了设计频率的误差,并利用有限元软件ANSYS Workbench验证了变幅杆谐振频率与超声研磨系统谐振频率的一致性,提高了整个系统的纵向谐振性能。最后对该超声研磨系统进行了阻抗和振幅试验,测试结果表明:压电振子工作时电能与机械能的转化效率较高,纵向振幅达到10.85um,符合超声研磨加工振幅要求,验证了理论设计与有限元分析的正确性。

摘要：香蕉枯萎病由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc)侵染引起,正严重威胁着我国香蕉产业,目前尚无有效的化学防治措施。本研究通过测定菌丝生长速率比较了香蕉枯萎病菌热带4号生理小种(Foc tropical race 4, Foc TR4)对4种常用三唑类杀菌剂的敏感性,发现丙硫菌唑、戊唑醇、丙环唑、腈菌唑对Foc TR4的抑制作用依次减小。通过菌丝形态观察、相对电导率测定和丙二醛含量测定发现,与对照组相比,4种杀菌剂均可引起Foc TR4菌丝分枝增多、不规则扭曲,表面干瘪、凹陷和扁平化等畸形现象,使得菌丝细胞膜通透性和丙二醛含量显著性增加。三唑类杀菌剂可增大细胞色素P450酶活性并显著性上调细胞色素P450甾醇14α-脱甲基酶(cytochrome P450 sterol 14α-demethylase, CYP51)基因CYP51-1、CYP51-3的表达。本研究还通过分子对接和表面等离子共振试验明确了4种三唑类杀菌剂与Foc TR4中CYP51的互作模式差异,发现虽然丙硫菌唑对Foc TR4的生物活性优于其他3种杀菌剂,但是其与CYP51的亲和力最弱,说明丙硫菌唑与CYP51的作用方式存在特异性。本研究可为防治香蕉枯萎病菌Foc的新型杀菌剂的筛选和合理设计提供一定的理论参考。

摘要：地下停车场通常情况下,光照条件差,给停车场带来了不利影响,为了提高地下停车场定位效果,针对当前光照不理想地下停车场定位系统存在的缺陷,设计了一种基于机器视觉的光照不理想地下停车场定位系统。首先分析当前地下停车场定位系统的研究进展,并分析了停车场定位方法的工作原理,然后采用传感器收集地下停车场的图像,并采用机器视觉技术对地下停车场图像进行处理,解决光照条件差对图像采集效果的干扰,最后采用三边定位算法对地下停车场的车位进行定位,并与其他系统进行了地下停车场定位对照实验。测试结果表明,相对于其他系统,本系统的地下停车场定位精度得到了明显的改善,可以满足地下停车场实际应用要求,具有十分明显的优越性。

摘要：针对传统Ⅴ形直线超声电机驱动电压较大、驱动电路复杂,在配合变压器驱动时不利于结构微型化的问题,提出了一种利用叠层压电陶瓷驱动的低压Ⅴ形直线超声电机。在对Ⅴ形直线超声电机的运行机理进行理论分析的基础上,设计了基于叠层压电陶瓷的Ⅴ形振子并进行了夹持装置的结构设计,进一步制作样机并开展了阻抗实验,测试了样机的外输出特性。实验结果表明:电机的驱动频率位于36~38 kHz,在37 kHz,50 Vpp的驱动电压激励下,其最大输出力为25.8 N,最高空载速度为1.221 m/s,可在低压驱动下输出大推力,直线超声电机的驱动性能得到了提高。

摘要：【目的】研究饲粮中添加不同水平重组人溶菌酶对黄羽肉鸡生长性能、血液生理、血浆生化、组织结构变化和肠道菌群结构的影响,从而评价重组人溶菌酶在肉鸡上应用的生物安全性。【方法】试验采用单因子完全随机设计,选用192只1日龄健康快速型黄羽肉鸡,随机分为4组,每组48只(公母对半),分别设置推荐剂量组(20000 U/kg)、3倍推荐剂量组(60000 U/kg)、5倍推荐剂量组(100000 U/kg),在饲粮中填加相应剂量的重组人溶菌酶;另设置一基础饲粮组作为对照组,试验期为54 d,称量黄羽肉鸡在21、42和54 d时的空腹重量,统计饲料消耗量,计算试验期肉鸡的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G);试验结束时,每组选择8只黄羽肉鸡采集血液,以检测血液常规生理指标与血浆生化指标;屠宰后采集鸡心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、空肠和回肠组织,进行组织病理学检查;采集鸡盲肠内容物,检测盲肠微生物菌群结构。【结果】靶动物安全性试验期间各剂量组的所有肉鸡临床表现均正常。与对照组相比,各试验组生长性能无显著差异(P>0.05);在血液生理参数方面,除饲粮添加60000 U/kg重组人溶菌酶组的红细胞分布宽度变异系数显著低于对照组(P0.05)。在血浆生化参数方面,添加60000 U/kg重组人溶菌酶组血浆肌酐含量显著高于对照组(P0.05)。对添加不同水平重组人溶菌酶肉鸡进行剖检和组织病理学检查,与对照组相比,均未发现明显差异。肠道微生物组结果显示,饲喂不同水平重组人溶菌酶对肉鸡肠道菌群的多样性和结构也无显著影响(P>0.05)。【结论】在黄羽肉鸡饲粮中添加20000 U/kg重组人溶菌酶,具有5倍以上安全系数,即饲粮中添加100000 U/kg以下重组人溶菌酶对黄羽肉鸡是安全的。

摘要：多芯传输系统有望解决未来大容量数据传输的问题。然而在整个通信系统中多芯信号的中继目前面临着许多困难,例如信道增益的不均衡、多芯泵浦光的分束耦合等。其中泵浦光和增益多芯光纤纤芯间的均匀耦合由于决定着多芯光纤增益的效率和对应纤芯增益的均衡和系统能效的利用率,成为多芯系统放大的关键问题之一。基于此,设计了一种基于光纤端面的超透镜耦合装置,通过适当优化超透镜子结构的分布,最终可以使得泵浦光可以多点聚焦到耦合多芯光纤的焦平面。相比于空间光耦合光纤系统,减少泵浦光的浪费。理论设计和数值仿真结果表明光纤包层中的光可以在光纤端面分点聚焦,从而使得泵浦光的分流和纤芯聚焦,总的光强利用率达90%以上,为后续有源光纤实现芯泵提供解决思路。