摘要：针对不同屈光度人员使用穿戴式近眼眼球追踪设备无法自由更换镜片的问题,研发出一套插片式近眼眼球追踪系统设备。该系统是由近眼采集硬件平台和眼动特征提取算法两部分构成:硬件平台是根据插片验光试镜架结构设计的图像采集模块;眼动特征提取算法是通过机器学习训练眼睛检测器和眼部特征点检测器,再结合候选瞳孔拟合筛选策略得到瞳孔直径、中心点和眨眼频次。实验结果表明,系统算法中瞳孔检测正确率为97.24%,眨眼检测正确率为91.59%。该设备可满足屈光不正人群眼动追踪检测和研究的需求,同时提供准确可靠的眼动数据。

摘要：设计了一种利用牛血清蛋白(bovine serum albumin,BSA)包裹吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)和RG108的纳米材料ICG/RG108@BSA。吲哚菁绿在近红外激光诱导下可以活化Caspase-3蛋白,RG108通过抑制DNA甲基化来上调GSDME蛋白表达,从而增强了Caspase-3蛋白切割GSDME蛋白引起的膀胱癌细胞焦亡。ICG/RG108@BSA具有优异的生物相容性,能够被膀胱癌细胞有效吞噬。ICG/RG108@BSA在755 nm激光激活下,会对膀胱癌细胞产生明显的杀伤效果,其中小鼠膀胱癌细胞Mb49的存活率仅为6.9%,人膀胱移行细胞癌细胞T24的存活率仅为10.7%。同时755 nm激光激发的ICG/RG108@BSA材料也成功诱导了膀胱癌细胞焦亡,为膀胱癌的肿瘤免疫治疗提供了有利的条件。

摘要：在人工智能数据流边缘接入集群中,拥有更高的接入带宽固然重要,但高效的AI数据流接入算法和调度机制更能够充分发挥接入服务器网卡等硬件性能。论文提出针对大规模AI数据流的并发接入算法和调度机制。针对AI数据单元大小动态变化的不稳定性接入,设计区域动态分组接入算法和基于接入服务器资源预测的数据流迁移调度机制。集群实验结果表明,区域动态分组接入算法可以更好地满足大规模AI数据流接入请求;在保证接入服务器集群数据流总并发量前提下,基于资源预测的流调度机制使得接入服务器资源利用均衡,大大降低系统AI数据单元丢包率。

摘要：在人机协作任务中,手部关键点检测为机械臂提供目标点坐标,A2J(Anchor-to-Joint)是具有代表性的一种利用锚点进行关键点检测的方法。A2J以深度图为输入,可实现较好的检测效果,但对全局特征获取能力不足。文中设计了全局-局部特征融合模块(Global-Local Feature Fusion,GLFF)对骨干网络浅层和深层的特征进行融合。为了提升检测速度,文中将A2J的骨干网络替换为ShuffleNetv2并对其进行改造,用5×5深度可分离卷积替换3×3深度可分离卷积,增大感受野,有效提升了骨干网络对全局特征的提取能力。文中在锚点权重估计分支引入高效通道注意力模块(Efficient Channel Attention,ECA),提升了网络对重要锚点的关注度。在主流数据集ICVL和NYU上进行的训练和测试结果表明,相比于A2J,文中所提方法的平均误差分别降低了0.09 mm和0.15 mm。在GTX1080Ti显卡上实现了151 frame·s^(-1)的检测速率,满足人机协作任务对于实时性的要求。

摘要：固体激光器的热管理仍然是高功率激光系统发展的一个持续挑战。在激光系统中增益介质和泵浦光之间引入相对运动是一种高效的热管理方案。针对静止泵浦,旋转增益介质泵浦以及泵浦光旋转泵浦3种泵浦方式,借助有限元数值模拟方法分析了Nd∶YAG晶体的温度分布。泵浦光以800 r/min旋转时,在35 W泵浦功率下,使用标准的热沉冷却技术,晶体的最高温度达到约36℃,仅增加约16℃,这远低于静止泵浦时的142℃。实验设计并演示了一种腔外旋转泵浦的Nd∶YAG激光器,得到了12.2 W的1 064 nm连续输出,斜率效率为37.2%,这大于静止时的35.1%,实验结果与理论结果相符合。研究表明,腔外旋转泵浦的固体激光器拥有高效的热管理。

摘要：在实时语义分割方法研究中,由于目标感受野有限,目前仍然存在大目标分割不准确和细节信息丢失的问题。针对这个问题,提出一种基于多分支结构和注意力机制的实时语义分割算法。首先,本文构建多分支结构的细节路径以保留多尺度细节信息,减少小目标细节丢失;其次,设计空洞金字塔分支扩大感受野,以覆盖视野内大目标,进一步丰富上下文信息;最后,提出双边注意力特征融合模块,以增强特征融合时对关键特征的选择,弥补小目标信息的缺失。在Cityscapes测试集、CamVid测试集所提模型的平均交并比(mIoU)为74.6%与73.6%,每秒传输帧数(Frames Per Second,FPS)为94与74;较于BiSeNet,本文算法的mIoU分别提高了6.2、8.0个百分点。实验结果表明,本文算法在实时性和准确性方面获得了很好的平衡。

摘要：针对微量生物样品的粒径检测需求,提出了一种显微动态光散射测量系统。传统的动态光散射技术在微量生物样品检测中通常需要毫升级别的样品,这种大量样品消耗不适用于微量生物样品的检测。为解决这一问题,设计了一套融合普通显微镜和动态光散射技术的显微动态光散射系统。通过整合这两种技术,文章成功将测量样品的用量降低到几十微升的水平,实现了两个数量级的提升,从而显著减少了样品的消耗,满足了实验室对微量生物样品检测的需求。为验证该系统的可行性,对不同材质和尺寸的纳米颗粒以及生物外泌体样本进行了评估。实验结果显示,针对60nm的聚苯乙烯微球颗粒和208.6nm的外泌体颗粒的测量尺寸误差分别为1.5%和-3.4%,与实际尺寸吻合良好,证明了该系统在实际应用中的可行性。

摘要：线阵型CMOS光电图像传感器具有灵敏度高、光谱响应范围大、功耗低、体积小等优点,被广泛应用于便携式光谱仪的开发中。为解决由CMOS图像传感器暗电流变大而造成的光谱仪基线漂移问题,设计一种基于FPGA的光谱仪动态基线补偿系统。系统利用传感器预留像素计算得到该帧图像的基线值并进行实时反馈,使用高性能运算放大器、差分放大器设计电压跟随电路、基线补偿电路和单端转差分电路对CMOS模拟信号进行处理并进行高速A/D转换,选用精密DAC芯片实时动态反馈基线补偿值。最终测试结果表明,随着积分时间的不断增加,该设计始终能使光谱数据保持一个较低的基线水平。系统电路设计灵活、光谱采集准确、基线控制效果良好,比较适合检测微弱光谱信号。

摘要：随着光纤技术与传感器技术的快速发展,光纤传感具备高灵敏度、强抗干扰能力、体积小、重量轻、低成本等特点,在测量受伤患者手臂弯曲角度时具有独特优势。同时,光纤传感技术也能够很好地应用在动态角度测量中,有助于解决在医疗康复中角度测量设备体积大、测量精度差、成本高等问题。本文基于光纤传感技术设计了手臂弯曲角度检测教学仿真系统,使用TracePro光学仿真软件建立光纤弯曲模型,采用光纤弯曲代替手臂弯曲,对光纤在不同弯曲角度下光强度变化规律进行仿真,得到总光通量随光纤弯曲角度的变化关系。

摘要：道路场景语义分割是自动驾驶环境感知的一项重要任务。近年来,变换神经网络(Transformer)在计算机视觉领域开始应用并取得了很好的效果。针对复杂场景图像语义分割精度低、细小目标识别能力不足等问题,本文提出了一种基于移动窗口Transformer的多尺度特征融合的道路场景语义分割算法。该网络采用编码-解码结构,编码器使用改进后的移动窗口Transformer特征提取器对道路场景图像进行特征提取,解码器由注意力融合模块和特征金字塔网络构成,充分融合多尺度的语义特征。在Cityscapes城市道路场景数据集上进行验证测试,实验结果表明,与多种现有的语义分割算法进行对比,本文方法在分割精度方面有较大的提升。