当期目录

2025年 第45卷 第4期    刊出日期：2025-07-25

上一期   

泊松过程驱动的双时间尺度多值随机微分方程的平均法

徐燕,高佩璇

2025, 45(4):  337-342.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.04.001

摘要 ( 112 )  

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针对一类由泊松过程驱动的多值随机微分方程,运用Itô公式与平均原理推导出对应的平均系统,并对其解进行定量比较.结果表明,在一定假设下,原系统的解在均方意义下收敛于平均系统的解.该结论不仅拓展了平均原理在随机系统中的应用范畴,也为多尺度随机动力系统的近似分析提供了新的理论工具.

一种改进的K-PCA与PNN结合的快速高光谱遥感分类算法

简萌,陈旭凤,鲁军,郝敏钗

2025, 45(4):  343-351.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.04.002

摘要 ( 76 )   PDF (1419KB) ( 27 )  

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高光谱遥感数据可以提供更加丰富的地物信息,但因其数据维度高、冗余性强等特点导致传统分类方法效率低下.针对此问题本文提出一种改进的核-主成分分析(kernel-principal component analysis,K-PCA)与概率神经网络(probabilistic neural network,PNN)结合的快速高光谱遥感分类算法.首先提出一种最近邻的样本选择方法,用以筛选更具代表性的地物光谱数据;其次提出一种基于半数重采样的主成分优选策略,有效去除噪声并保留光谱本质特征,大幅度降低数据维度;最后融合K-PCA的非线性降维特性与PNN的最优贝叶斯分类能力进行地物识别.在利用AVIRIS高光谱数据集的验证实验中,本算法不仅将分类精度提升至89.9%,较传统方法提升显著,且运算效率大幅提升.结果表明该算法在兼顾分类精度与实时性的高光谱地物识别场景中凸显优势,为遥感大数据智能处理提供了高效解决方案.

燕尾榫连接接缝的体外预应力预制节段梁受弯性能

袁爱民,余京浩,李维生,侯达,陈琦,王玺

2025, 45(4):  352-360.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.04.003

摘要 ( 62 )   PDF (1886KB) ( 38 )  

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针对体外预应力预制节段梁在接缝处断开导致的结构性能退化问题,提出了此类梁接缝局部连接的燕尾榫连接构造设计,并对燕尾榫连接的体外预应力预制节段试验梁进行了受弯性能试验研究.观察试验现象,总结破坏模式,分析荷载挠度曲线,预应力变化曲线以及接缝张开宽度沿梁高变化规律,揭示了燕尾榫连接构造设计体外预应力节段梁的破坏机理.研究结果表明:设置燕尾榫接缝连接方式的预制节段梁具有良好的延性,增加了预制节段梁的强度,具有多级破坏的特征;极限承载力状态时,燕尾榫连接提高了接缝处受压区抵抗强度,梁体极限承载力更大;张开接缝处的接缝宽度沿梁高呈线性分布,虚拟平均应变符合平截面假定;建立了接缝燕尾榫连接的体外预应力预制节段梁的有限元模型,并与试验进行了对比,数值模拟结果与试验结果符合较好.

红色荧光粉Na₃La(VO₄)₂:Eu³⁺的微波合成及光学温度传感性能

李子璇,陈金润,邸紫萌,王腾越,程飞扬,翟永清

2025, 45(4):  361-371.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.04.004

摘要 ( 57 )   PDF (1957KB) ( 17 )  

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采用微波法合成了Na₃La_1-x(VO₄)₂:xEu³⁺(0<x≤0.40)系列红色荧光粉,探讨了微波反应时间、Eu³⁺浓度等对荧光粉的结构、形貌和发光性质的影响.结果表明:以MnO₂为微波吸收剂,微波功率约为560 W,中高火,反应时间为15~30 min,可合成正交晶系Na₃La(VO₄)₂:Eu³⁺的纯相,且结晶良好.样品的微观形貌呈不规则块状,尺寸为微米级,且随着反应时间的延长,粒径逐渐增大.Na₃La(VO₄):Eu³⁺主激发峰位于320 nm处,最强发射峰位于620 nm处,呈红光发射.微波反应20 min时,主发射峰强度最大.随着Eu³⁺浓度不断增加,样品的主发射峰强度呈先增强后减弱的趋势,当Eu³⁺摩尔分数x为0.32时,强度达到最大,此后逐渐减弱,主要由电偶极-电四极相互作用引起.Na₃La_0.68(VO₄)₂:0.32Eu³⁺在不同温度下的发射光谱显示,在473 K温度下,样品主发射峰强度约为室温时的68%,说明样品具有良好的热稳定性.基于Eu³⁺在538 nm(⁵D₁→⁷F₁)和594 nm(⁵D₀→⁷F₁)的荧光强度比,计算出样品的最大绝对灵敏度S_a和最大相对灵敏度S_r分别为1.23×10^-3/K和2.94%/K,表现出良好的温度传感特性.

基于对鲁米诺-青蒿素化学发光的抑制作用检测赤藓糖醇

李献锐,王贝贝,孙颖颖,李佳

2025, 45(4):  372-377.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.04.005

摘要 ( 60 )   PDF (786KB) ( 29 )  

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在血红素的催化作用下,青蒿素可以氧化鲁米诺使其发光.赤藓糖醇对体系的发光强度具有显著的抑制作用,且发光信号的降低值ΔI与赤藓糖醇的质量浓度在一定范围内呈线性关系,基于此建立了一种化学发光测定赤藓糖醇的新方法.在最佳实验条件下,方法的线性为0.028~2.0 mg/mL(R²=0.997 8),方法的检出限为1.6×10^-2 mg/mL,对0.50 mg/mL的赤藓糖醇连续测定11次,其相对标准偏差为3.2%.并应用于实际样品中赤藓糖醇含量的测定,效果较好.

脑蛋白水解物的应用、制备工艺及质量标准研究进展

谭之磊,耿雪,盛子晗,金星雨,许峰,李金红

2025, 45(4):  378-388.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.04.006

摘要 ( 71 )   PDF (648KB) ( 17 )  

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脑蛋白水解物是猪脑经酶解、过滤后得到的多肽和氨基酸的混合物.脑蛋白水解物可对周围或中枢神经系统的神经元发挥神经营养活性作用,在辅助治疗多种神经退行性疾病方面具有较好效果.本文围绕脑蛋白水解物的应用、制备工艺和质量标准等方面进行了综述,为进一步改进脑蛋白水解物生产工艺和开发新型口服型产品提供了参考.

S100A4启动EMT促进垂体腺瘤细胞的侵袭性研究

赵鹏飞,王佳良,王岩,白泽通,孙程圆,刘超,刘海鹏

2025, 45(4):  389-397.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.04.007

摘要 ( 57 )   PDF (1439KB) ( 21 )  

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S100A4 蛋白是一种钙结合蛋白,参与血管生成、细胞分化、细胞凋亡和自噬过程.为了研究S100A4在垂体腺瘤中的表达情况,并进一步探索其在促进垂体腺瘤细胞侵袭性中的作用机制,通过免疫组化技术检测S100A4在侵袭性垂体腺瘤组织和非侵袭性垂体腺瘤组织中的表达情况,采用转染技术获得稳定过表达S100A4的垂体腺瘤细胞系,采用划痕实验和Transwell实验分别检测细胞的迁移和侵袭能力的变化,采用RT-PCR和Western blot法检测细胞中EMT标志物的表达情况,通过免疫组化技术检测EMT标志物在非侵袭性及侵袭性垂体腺瘤组织中的表达情况.结果显示:在侵袭性垂体腺瘤组织中,S100A4高表达,E-cadherin低表达,N-cadherin和Vimentin高表达,而在非侵袭性垂体腺瘤组织中分子表达情况相反;过表达S100A4可显著促进垂体腺瘤细胞的迁移和侵袭能力,过表达S100A4可显著下调垂体腺瘤细胞中E-cadherin的mRNA和蛋白表达水平,显著上调N-cadherin、Vimentin的mRNA和蛋白表达水平.综上,S100A4在垂体腺瘤细胞中的过表达可通过促进EMT进程,提高细胞迁移和侵袭的能力,表明S100A4可能是治疗垂体腺瘤侵袭性生长的新靶点.

改进UNet++模型的脑肿瘤图像分割算法

付豪,张振利,陈源

2025, 45(4):  398-407.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.04.008

摘要 ( 60 )  

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针对计算机辅助脑肿瘤图像边缘分割模糊、分割精度不高的问题,提出了一种改进的嵌套UNet++脑肿瘤图像分割算法.首先,设计MCAM(Mish coordinate attention module)模块代替原UNet++的特征提取部分,嵌入坐标注意力机制(coordinate attention,CA)关注不同方向上的位置信息以增强特征提取能力,使用Mish激活函数替换ReLU激活函数防止出现梯度消失,提高脑肿瘤图像分割精度和泛化能力;其次,在特征提取后加入SME(squeeze Mish excitation)模块进行挤压和激励,扩大特征图的感受野以增强对肿瘤特征的学习能力;最后,利用焦点Dice损失函数关注模糊样本的分割,从而改善脑肿瘤图像边缘分割模糊的问题.提出的算法在Figshare数据集上进行仿真实验,实验结果表明,在均值交并比(MIoU)、类别平均像素准确率(MPA)、骰子系数(Dice)和豪斯多夫距离(Hausdorff distance,HD)评估指标上分别达到83.26%、81.91%、86.45%和18.57 mm.与3DUNet、Swin-UNet、DD-UNet、LRAE-UNet和AI-UNet等算法进行对比,证明提出的算法分割效果更优.

基于并行Mamba的轻量化息肉图像分割

贾承富,孙晓川,贾敬好,陈伟彬,李莹琦

2025, 45(4):  408-418.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.04.009

摘要 ( 51 )   PDF (1593KB) ( 13 )  

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针对现有分割方法难以兼顾分割精度和复杂度的问题,提出了一种新型轻量化结直肠息肉图像分割网络MCANet(Mamba and convolutional attention network).该网络的核心在于级联了空间注意力和通道注意力的多尺度卷积注意力模块,通过融合多尺度特征,以缩减浅层和深层特征之间的差距.此外,引入了并行Mamba模块,利用并行化计算的方式提高运算效率.在3个公共数据集上的实验结果表明,所提出的方法在有效性和泛化方面都优于其他先进的方法,使其能够精准地定位结直肠中的异常部分,为临床医师提供关键的决策支持,从而降低了息肉癌变的风险.

针对X线图像超分辨率重建的轻量残差注意力网络

杨昆,齐晁仪,刘天军,艾尚璞,闫森广,刘秀玲,薛林雁

2025, 45(4):  419-430.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.04.010

摘要 ( 62 )   PDF (1292KB) ( 14 )  

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针对当前医学图像超分辨率重建算法复杂、参数量大等问题,提出了轻量化的X线医学图像超分辨率网络LDRAN(lightweight deep residual attention network).该方法设计了轻量且高效的残差块 LDRB(lightweight deep residual block),在保证参数量不增加的条件下,通过增设卷积层来提取更为丰富的图像特征.为进一步提高卷积层间的信息传递效率,设计了一种新颖的残差级联方案IRSC(improved residual skip concatenation).同时,为应对医学影像中信噪比低的问题,构建了多维混合注意力机制模块CSPMA(channel-spatial-pixel mixed attention),该模块分别从通道、空间和像素3个维度筛选信息,从而显著增强了网络对关键图像特征的捕捉能力.实验结果表明,LDRAN在X线医学图像数据集Chest X-ray上的PSNR为36.81 dB,SSIM为0.896 6,均取得了最优.并且能够更好地重建X线图像的细节和纹理.此外,LDRAN在3个自然图像数据集上的重建效果比多数具有代表性的算法更好.

新型拖拽式导线端线夹设计与仿真

朱成昊,朴天高,曹亮,户克磊,张辰琪,李金迪,花广如

2025, 45(4):  431-438.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.04.011

摘要 ( 39 )   PDF (1354KB) ( 14 )  

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针对检修架空配电线路时常需操作人员反复登杆高空作业装拆接地线存在的效率较低和高空坠落风险问题,提出并设计了一种人员在地面通过拖拽方式即可完成短路接地线安装和拆卸的新型拖拽式导线端线夹.该线夹通过与跨越接地位置的绝缘绳连接,在绝缘绳的另一端向下拉绳,即可拖拽线夹携带短路接地线上升并顺利卡住接地位置,通过控制绳释放压缩弹簧,使得线夹夹紧接地位置.检修完成需要拆卸该线夹时,只需要在地面拖拽线夹上的另一根绝缘绳即可让线夹脱离接地位置并回收.为了检验新型线夹能够在正常断电和意外突然通电情况下均能安全可靠夹紧接地位置,从线夹的夹紧力、短路电流电动力、电流的热效应3个方面进行仿真研究及实验,结果表明,3方面的参数均在线夹的安全范围内,为设计此类新型线夹和安全使用提供了可靠的理论依据.

基于SVPWM的异步电机多电流传感器故障容错控制

李小波,冯秋峰,史尚贤,刘心怡

2025, 45(4):  439-448.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.04.012

摘要 ( 50 )   PDF (1358KB) ( 13 )  

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针对电流传感器故障影响电气传动系统正常工作问题,提出了一种新型的多电流传感器故障检测与容错控制方法.首先,基于异步电机矢量控制原理引入判断函数Z_i和P_i,并设置滞环比较器,利用比较器的输出结果设计了一种针对单、多电流传感器的故障检测方式;然后,结合空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)原理以及直流母线电压和扇区电压的关系对故障相电流传感器进行容错控制;最后,利用MATLAB软件进行算法验证与对比分析.结果表明:本方法对异步电机多电流传感器的容错控制具有可行性,对于故障相的定位性强,精度高;在对三相电流重构方面优于传统滑模观测器方案和理想电机模型+扩展卡尔曼滤波方案,其重构后的容错还原率达到正常工况下的95.4%,具有更好的控制效果.