摘要：目的:构建近红外荧光探针修饰的铁蛋白纳米颗粒,研究其作为体内成像系统的安全性以及在小鼠体内的生物分布情况和对肿瘤组织的靶向性。方法:通过在铁蛋白(ferritin)表面人工设计半胱氨酸点突变,通过半胱氨酸巯基和含有马来酰亚胺(maleimide)的Dy731近红外荧光探针分子进行巯基偶联,对铁蛋白纳米颗粒表面进行功能化修饰,使荧光探针以共价的形式结合在蛋白纳米颗粒的表面;将近红外荧光探针修饰过的铁蛋白纳米颗粒(Dy731-Ft)与5%w/v琼脂糖溶液混合冷却后制成凝胶,置于小鼠皮下和腹腔肌肉壁下,检测蛋白纳米颗粒穿透皮肤和肌肉组织的能力;将Dy731-Ft蛋白纳米颗粒通过尾静脉对小鼠进行活体注射,观察小鼠是否产生急性不良反应,检测近红外荧光强度以观察Dy731-Ft作为体内成像系统在小鼠体内的分布情况;构建U87-MG肿瘤异种移植动物模型,进行尾静脉注射验证Dy731-Ft在荷瘤小鼠组织器官内的分布和对于肿瘤组织的靶向性。结果:通过动物实验表明,小鼠体内注射铁蛋白纳米颗粒和显像期间及之后均未见急性不良反应,说明铁蛋白纳米颗粒具有良好的生物相容性,进入体内主要在肝脏积累。结论:近红外Dy731-Ft蛋白纳米颗粒能够靶向U87-MG肿瘤组织,推测其在肿瘤组织内的积累可能与转铁蛋白受体1(transferrin receptor 1,TfR-1)介导的细胞内吞作用和肿瘤组织增强渗透性以及滞留效应(enhanced permeability and retention effect,EPR)的协同作用相关。

摘要：针对现有去雾算法处理后图像色彩暗淡、视觉保真度差、细节特征丢失的问题,本文提出一种基于多尺度残差特征融合的图像去雾算法。首先,设计多尺度并行特征层,旨在从不同尺度下提取图像特征以提升网络的鲁棒性;然后,设计残差网络连接层,实现多个卷积层之间信息的传递和连接,提高特征的利用率,加快特征提取速度;接着,设计嵌入注意力机制的深度特征信息融合层重点关注图像关键信息,有效提高图像的清晰度,降低背景噪声干扰;最后,设计基于去雾理论及曝光融合的色彩矫正增强方法,用于解决网络去雾后图像色彩暗淡的问题。实验结果表明,所提的去雾增强算法在SOTS、OTS、RTTS公开数据集上的峰值信噪比(PSNR)、结构相似性(SSIM)、均方误差(MSE)分别达到了21.37 dB、82%、473.6,有效改善因雾霾天气造成的图像质量退化现象,性能更佳。

摘要：针对当前人体姿态估计模型在轻量化过程中精度损失严重的问题,以高分辨率网络(HRNet)为基线提出一种引入级联通道注意力的轻量化人体姿态估计模型。构建一种保持内部高分辨率特征的级联通道注意力,学习输入特征各通道的重要性来提高模型表征能力;通过设计一种基于MetaFormer结构的轻量级深度卷积变换模块来替换HRNet阶段2、3、4中运算复杂度较高的残差模块;设计一种多尺度特征融合方法减少HRNet原融合方法中的多维特征语义信息损失;采用无偏数据处理来消除关键点热力图编码过程中导致的偏移误差。COCO2017验证集的实验结果表明,所提出的模型同基准模型相比,在AP降低2个百分点的情况下,模型参数量和浮点运算量分别减少了90.2%和83.1%,并且以AP为71.4%的表现在轻量化模型中达到精度最优。

摘要：针对轻量级目标检测算法SSD-Lite检测精度低、对小目标预测能力差等问题,提出了一种采用动态样本分配策略的多尺度特征融合目标检测算法。在轻量级目标检测算法SSD-Lite的颈部网络引入特征金字塔结构(feature pyramid network,FPN),并对其进行轻量化设计,同时引入残差特征增强模块(residual feature augmentation,RFA),采用残差分支注入不同空间的上下文信息来改善高层特征的特征表达,以提升网络对小目标的检测能力;在特征金字塔结构中插入轻量级注意力机制ECA模块,提升网络对重要特征的关注能力;针对网络训练过程中采用的固定交并比(intersection-over-union,IOU)阈值的样本分配策略导致的正负样本分配适应性差、难以选出高质量正样本等问题,设计了一种动态样本分配策略,取消锚框的预设置,采用中心点采样的方式,同时结合样本均值、标准差作为筛选阈值,减少人工先验的影响,在不改变网络结构的情况下提升算法性能。算法在Pascal VOC数据集上测试,实验结果表明:该算法整体预测精度相较于基准算法提升1.9个百分点,对小目标检测能力提升3.3个百分点,算法推理时延仅增加2.32%;实验证明了该算法可以以较小的性能代价,显著提升算法的预测精度。

摘要：固体氧化物电解槽(SOEC)可将H_(2)O和CO_(2)通过共电解转化为合成气(H_(2)和CO),从而实现CO_(2)的捕集与利用。然而,除了电化学反应,反应气体在高温下的逆水汽反应(RWGS反应)对该过程也存在一定影响。为了探究RWGS反应在合成气制备中的作用,建立了一种纽扣型SOEC在开路状态下制备合成气的二维模型,研究了开路状态下进气组分和操作温度对SOEC支撑层中RWGS反应的影响。将模型仿真结果与实验数据进行对比验证,确保了模型的可靠性。结果表明,入口气体中还原性气体H_(2)含量(物质的量分数,下同)是影响RWGS反应速率的首要因素,H_(2)含量越高,RWGS反应速率越快。当H_(2)含量为30%时,CO_(2)转化率在29%以上;当H_(2)含量为10%时,CO_(2)转化率仅为9%~10%。此外,在H_(2)含量一定的情况下,RWGS反应速率主要与CO_(2)含量呈正相关,在入口气体中提高CO_(2)或者H_(2)含量,可不同程度提高开路状态下的CO_(2)转化率。更高的操作温度有利于RWGS反应更快进行,且在H_(2)含量一定的情况下,进气组分中CO_(2)含量越高,RWGS反应速率的变化率也越大。

摘要：针对红外图像纹理不清晰、亮度低、高噪声的问题,提出了一种自适应多特征融合的红外图像增强算法。首先,通过用自动线性映射的方法对14位红外图像进行有效特征提取得到了16位图像,提升了图像可视化效果。其次,引入广义反锐化掩模(Generalized Unsharp Masking,GUM)算法与带色彩恢复的多尺度视网膜(Multi-Scale Retinex with Color Restoration,MSRCR)增强算法联合处理的方法,获得图像不同尺度的有效信息,提升了图像的对比度。最后设计了自适应权重图,并结合图像金字塔结构的特性,对不同特征层进行有效信息的互补融合,提升了图像亮度,丰富了图像的纹理信息。实验结果表明,此算法有效提升了红外图像的对比度和视觉效果;相较于现有的几种算法,其平均梯度(Average Gradient,AG)约提升0.6%,峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio,PSNR)约提升10%,图像的边缘信息有效率约提升11%,图像的清晰度约提升10%。

摘要：表面活性剂在油田三次采油中具有广泛应用,从微观上对表面活性剂驱油的作用机理进行研究具有重要意义。近年来,分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟已成为油气田开发研究的一种重要方法。运用MD模拟方法对表面活性剂进行研究已成为热点。通过MD模拟计算系统中所有运动粒子的牛顿方程数值解,分析原子位置随时间变化的规律。利用MD模拟研究表面活性剂分子的微观行为,从而探究表面活性剂分子的性能和微观驱油机理,MD模拟界面处表面活性剂的运动及聚集状态,分析界面处表面活性剂分子对界面体系的影响,对表面活性剂的现场应用具有一定的指导意义。为此,基于MD模拟的原理概述,首先对MD模拟中的力场、边界条件、系综类型和数值算法进行了总结;其次重点阐释了MD模拟表面活性剂驱油的微观机理,包括降低油水界面张力,改变表面润湿性,增加界面电荷及乳化作用等;介绍了MD模拟在表面活性剂驱油的应用实例;最后提出了MD模拟在表面活性剂驱油的发展方向,包括与生产相近的驱油环境、新型表面活性剂的设计、理论与实验的关系、分子力场和势能模型的优选、复合与多功能一体化表面活性剂的研发等。

摘要：基于夫琅禾费远场衍射理论和达曼(Dammann)光栅设计原理,利用液晶空间光调制器(LCSLM)的相位调制特性设计了产生5×5点阵结构光的相位型光栅。以显示二维Dammann光栅为例,采用模拟退火算法根据预期的光能利用率和光强不均匀性对光栅一个周期内的相位分布值进行优化,设计了5×5点阵Dammann光栅分束结构。然后利用Matlab进行远场衍射仿真,光能利用率可达到79.94%,光强不均匀性可达到13.28%。将光栅结构加载到LCSLM上,得到了光强不均匀性为27.53%、零级衍射光强均匀分布的5×5点阵,且光能利用率达到71.06%。数值模拟及光学实验结果证明了LCSLM可以在结构光再现光学系统中清晰地再现点阵结构光。与传统的结构光相比,设计的结构光在衍射距离发生变化的时候,其点与点之间的间距不发生改变。

摘要：为了轻量化碰撞性能优良的汽车保险杠,优化研究新型泡沫铝填充的钢铝双帽型保险杠横梁。分别以正面对中、正面偏置和斜向角度3种碰撞工况建立摆锤和保险杠横梁的有限元模型,以横梁的前帽厚度、后帽厚度、前帽屈服应力和泡沫铝密度为设计变量,根据碰撞工况确定设计变量的约束条件,进行了3种碰撞工况下以比吸能最大和侵入量最小的多目标优化。进一步考虑横梁碰撞发生的概率,并将其作为权重因子建立包含综合比吸能最大和综合侵入量最小的多目标优化模型。优化后的保险杠横梁综合比吸能提高了4.19%,综合侵入量减少了3.54%,提高了新型保险杠横梁的碰撞性能及鲁棒性。

摘要：在确保固态面阵激光雷达安全性的前提下,为了提高光学系统的像面能量均匀度以及增加光学系统所接收到的能量,保证在探测过程中的低信噪比以及对目标的可探测性,本文通过对发射激光能量和接收能量进行建模,给出了光学参数,研究了影响接收光学系统像面照度的因素。指出大视场大相对孔径高照度均匀性光学系统的设计要素,并通过ZEMAX优化分析给出了具体的实施过程。最终设计了λ=905(±5)nm,焦距为15 mm,相对孔径为1/1.4,视场角为2ω=76°的激光雷达接收镜头,系统总长小于77 mm,在空间频率为20 lp/mm处MTF值大于0.5,在0.85视场内的相对畸变小于8%,像面照度不均匀性小于7.2%。满足激光雷达的探测要求。