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在高ISO环境下进行低光照图像增强的联合方法:利用基于Retinex的恢复技术进行去噪
Jiahui Xu|Qirun Zhang|Zhengyue Zhuge|Wenguan Zhang|Xiaopan Chen|Tingting Jiang|Yueting Chen|Zhihai Xu|Qi Li中国浙江省杭州市浙江大学光学科学与工程学院极端光子学与仪器国家重点实验室,310027摘要在数字成像中,低光照条件带来了重大挑战,尤其是在具有高实时要求的应用中,例如监控和遥感。在这些应用中,高ISO设置是不可或缺的,但会引入大量噪声,从而降低视觉质量。现有的增强方法往往难以在降噪和细节保留之间取得平衡,导致恢复效果不佳。为了解决这些问题,我们建立了第一个包含三种关键曝光条件的数据集
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-22
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一种基于圆锥阵列校准的线激光三角测量方法,用于测量自由曲面,且该方法不受运动设备精度的限制
在自由曲面测量领域,线激光三角测量是一种广泛应用的技术,能够通过单次扫描获取高精度的深度信息。然而,整个测量过程中对扫描路径的严格限制却显著影响了测量性能。本文提出了一种基于锥形阵列标定目标的新型线激光三角测量方法。通过利用这种标定目标,可以实时校准线激光相机的位置,从而实现单相机的表面测量。这一方法的重要特点是,其测量精度不再依赖于线激光相机的运动精度和安装精度。本文提供了该方法可行性的严谨数学证明,并详细阐述了完整的测量流程。为了验证所提出的方法,研究团队利用计算机辅助技术构建了一个完整的测量平台,并进行了广泛的实验测试。结果表明,锥形阵列标定方法能够有效地进行表面测量,为在空间受限或容易
来源:Optics and Lasers in Engineering
时间:2025-08-22
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一种基于非对称照明和深度学习加速技术的增强型虚拟相位对比方法,用于明场显微镜观察
全宏达|孔凌宝|王一帆|张申岩|欧阳浩|郑金莲复旦大学未来信息技术学院超精密光学制造工程研究中心,上海200433,中国摘要明场显微镜仍然是生物医学研究中的重要工具。然而,在对未染色样本进行无创成像时,其提供清晰图像的能力有限。尽管标准相位对比显微镜可以解决这一问题,但需要匹配的环形光阑和物镜增加了系统的复杂性和成本。此外,环形光阑对光线的限制导致图像变暗,给图像采集带来了挑战。为了克服这些挑战,本文提出了一种基于非对称照明和深度学习加速的增强型虚拟相位对比(VPC)方法,结合了明场显微镜和相位对比显微镜的优点,同时减轻了各自的局限性。通过使用圆柱透镜调节照明光的波矢分量,解决了直接从缺乏相位
来源:Optics and Lasers in Engineering
时间:2025-08-22
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基于频率依赖的附加质量和阻尼的机动系数估计:一种基于功率的方法
海洋船舶在波浪中的模拟与控制需要考虑流体记忆效应和波浪诱导力的模型。虽然海况理论通过求解库明斯方程(Cummins equation)来捕捉频率相关的附加质量与阻尼,但操纵模型通常使用恒定的水动力系数,这些系数往往在零频率下近似,导致在某些海况下性能下降。本文提出了一种基于功率的平均方法,用于从频率域海况数据中推导出物理一致的等效附加质量与阻尼矩阵。该方法通过使用归一化的波浪谱对水动力系数进行加权,确保总动能和平均功率耗散得以保留。该方法避免了选择任意频率(通常为零频率)的需要,并适用于线性和非线性操纵模型。框架适用于六自由度(6-DOF)船舶模型,在零航速和非零航速条件下均适用。通过线性叠加
来源:Ocean Engineering
时间:2025-08-22
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利用先进的图像处理技术、活动轮廓算法和并行处理方法进行船舶结构腐蚀检测
在海洋工程领域,船舶在波浪中的运动模拟与控制是至关重要的。为了准确捕捉波浪对船舶的动态影响,模型需要考虑流体记忆效应和波浪激励力。然而,传统的航行理论通常采用恒定的水动力系数,这些系数往往在零频率下进行近似,从而导致在某些海况下的性能下降。本文提出了一种基于能量的平均方法,用于从频率域的波浪保持性数据中推导出物理上一致的等效附加质量与阻尼矩阵,避免了需要求解Cummins方程的步骤,同时确保了时间域模拟和控制设计的准确性。该方法通过使用归一化的波浪谱对水动力系数进行加权平均,以保持总动能和平均能量耗散。与传统的选择任意频率(通常为零频率)不同,本文的方法能够处理频率依赖的水动力系数,适用于线性
来源:Ocean Engineering
时间:2025-08-22
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通过扩展的量子优化模型结合高斯过程回归技术提升电动汽车电池健康状态的预测精度
这项研究聚焦于解决太阳能光伏组件(Si-PVMs)在生命周期结束后,如何高效、安全且环保地进行回收利用的问题。Si-PVMs作为可再生能源技术的重要组成部分,其使用寿命通常在25至30年之间。随着这些组件逐渐达到使用寿命,它们将成为电子废弃物(E-waste)的一部分,对环境和循环经济构成挑战。因此,开发一种可持续的回收方法,特别是针对封装材料乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的剥离技术,显得尤为迫切。剥离技术是回收Si-PVMs过程中最关键的一环。如果能够有效地剥离EVA层,就能从太阳能电池中回收有价值的材料,如硅片、玻璃、铜线等。目前,剥离方法主要包括化学方法、热处理方法和机械方法。化学方法使用有
来源:Next Materials
时间:2025-08-22
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采用激光沉积增强(LDED)技术沉积在换热器管上的Mo合金SS316激光熔覆层的高温磨损行为研究
本研究探讨了通过激光直接能量沉积(LDED)在SS304基体上制备Mo增强的SS316复合镀层,以提升其在高温环境下的耐磨性能。SS304作为一种广泛应用于极端工况下的不锈钢材料,例如热交换管、海水淡化装置和储存乏燃料的容器,其在高温下的表面退化问题仍然是工业领域的重要挑战。随着工业对材料性能要求的提高,单纯依赖SS304的耐磨性已无法满足实际需求,因此有必要对SS304进行表面改性处理,以增强其在高温条件下的服役性能。本研究选择SS316作为增强材料,并引入10%和20%的Mo作为增强元素,制备了两种复合镀层。通过在400°C条件下进行干式线性往复摩擦测试,评估了这些镀层的高温耐磨性能。实验
来源:Next Materials
时间:2025-08-22
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一种基于人工智能的心电图检测技术,用于评估急诊科中呼吸困难的患者
在急诊科(ED)中,呼吸困难是一个非常常见且非特异性的症状,可能源于多种不同的病因,包括心脏和非心脏因素。准确判断呼吸困难的起源对于患者的及时诊断、治疗方案的选择以及提高急诊效率具有重要意义。由于心脏性呼吸困难通常与左心室充盈压升高相关,因此快速评估充盈压的变化成为识别心脏病因的关键。近年来,人工智能赋能的12导联心电图(AI-ECG)技术在心血管疾病的诊断中展现出巨大潜力,尤其是在非侵入性评估方面。本文研究探讨了AI-ECG在评估左心室舒张功能及充盈压方面的应用,旨在判断急诊科患者中呼吸困难是否具有心脏性起源。研究团队分析了2020年至2022年间在Mayo Clinic急诊科就诊的2412
来源:Mayo Clinic Proceedings: Innovations, Quality & Outcomes
时间:2025-08-22
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通过电镀Cu-SnAg凸点键合技术制造出的3175 PPI微LED阵列,具有FHD分辨率
在现代显示技术的快速发展中,Micro-LED作为一种具有高亮度、长寿命、低功耗和快速响应等优势的新型显示技术,正逐渐成为下一代显示解决方案的重要方向。Micro-LED显示技术的实现依赖于高密度和高均匀性的金属微凸起(bumps)结构,这些结构在Micro-LED阵列与驱动背板之间的互连中起着关键作用。本文围绕如何高效、高精度地制造这些微凸起展开研究,提出了一种结合电镀与离子束刻蚀(Ion Beam Etching, IBE)技术的新型制造策略,旨在解决Micro-LED微凸起在高密度和高精度要求下的制造难题。在Micro-LED显示系统中,金属微凸起是实现芯片与背板之间电气连接的重要组件。
来源:Materials Today Communications
时间:2025-08-22
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通过反应磁控溅射技术在柔性基底型电致变色器件上制备的高性能NiO₃薄膜:氧气流量与离子撞击的作用
本研究聚焦于通过直流反应磁控溅射技术在不同氧气流量下制备镍氧化物(NiOₓ)薄膜,并将其应用于柔性顶基型全薄膜电致变色器件(ATF-ECD)。通过系统的材料性能分析,揭示了氧气流量对NiOₓ薄膜结构、电学特性、光学特性以及电致变色性能的影响,为提升柔性顶基型ATF-ECD的性能提供了理论依据和实验支持。在柔性顶基型ATF-ECD中,电致变色性能主要依赖电致变色层(EC)和离子存储层(IS)的协同作用。IS层不仅作为离子传输的介质,还承担着存储和释放离子的功能。因此,IS层的材料特性直接影响器件的整体表现。本研究采用的NiOₓ作为IS层材料,在不同溅射模式区(金属模式区、过渡模式区和金属氧化物模
来源:Materials Today Communications
时间:2025-08-22
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关于通过激光定向能量沉积和真空烧结技术制备的B4C/Al中子吸收复合材料的腐蚀性能研究
随着核能技术的快速发展,核反应堆在提供清洁能源的同时,也带来了大量的放射性废料,尤其是压水堆(PWR)产生的乏燃料(SNFs)。这些废料的存储、运输和再处理成为核能领域必须解决的关键问题。为了保障核设施的安全运行,对这些材料的防护措施尤为重要。其中,硼化铝(B₄C/Al)复合材料因其轻质、优异的机械性能以及显著的中子吸收能力,被广泛应用于乏燃料存储池支架和存储运输容器的制造中。然而,这些材料在实际应用中会面临腐蚀问题,尤其是在含有硼酸(H₃BO₃)的水溶液环境中,其耐腐蚀性能直接影响其使用寿命和可靠性。目前,B₄C/Al复合材料的制备技术主要包括铸造、粉末冶金和浸渗三种主要方法。铸造技术通过高
来源:Materials Today Communications
时间:2025-08-22
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原位反应辅助的均匀结晶技术,用于制备高效且稳定的倒置结构无机钙钛矿光伏器件
在当前的太阳能电池研究领域,无机钙钛矿太阳能电池(IPSCs)因其优异的光热稳定性和适用于钙钛矿/晶体硅叠层电池的带隙特性而受到广泛关注。然而,无机钙钛矿材料在成核和结晶过程中表现出一定的特点,这可能会导致晶体内部出现额外的缺陷,并引发严重的非辐射复合现象,从而影响其整体性能。为了解决这些问题,研究者们不断探索新的材料和工艺,以提升IPSCs的光电转换效率(PCE)和稳定性。本研究提出了一种创新的策略,即将(Co(Ac)₂/DMAI)混合到钙钛矿前驱体溶液中,从而制备出高质量的钙钛矿薄膜。这一过程涉及到DMAI与Co(Ac)₂之间的离子交换反应,最终生成DMAAc和CoI₂。DMAAc作为一种
来源:Materials Today Energy
时间:2025-08-22
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综述:过渡金属硫族化合物的一维和二维纳米结构:迈向功能性器件与可持续技术
过渡金属二硫属化物(TMDs)近年来因其独特的多维结构和结构依赖的电子、机械、电催化及光学特性而受到广泛关注。这些特性使得TMDs在多种应用中展现出巨大的潜力,包括电子器件、传感、催化等。随着纳米结构的引入,TMDs展现出与原始材料不同的新特性,显著提升了其在不同电子平台上的性能。本文将重点探讨半导体TMDs的复杂一维(1D)和二维(2D)纳米结构,包括纳米管、纳米棒阵列、纳米孔和纳米片,并总结纳米结构对材料物理和化学特性的影响,这些影响主要取决于低维尺度和尺寸。同时,我们还将关注先进的纳米制造技术,涵盖自上而下和自下而上的方法。文章还将分析低维TMDs在各种应用中的贡献,包括电子、传感、催化
来源:Materials Science and Engineering: B
时间:2025-08-22
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MMGCL:用于飞行异常检测的多尺度多通道图对比学习方法
随着航空交通的日益复杂,智能飞行异常检测在确保飞行安全方面变得尤为重要。传统的解决方案通常将单架飞机的多个传感器记录整合为一个扁平且不可分割的原子样本进行分类。这种方法在引入相似飞行的外部信息和识别传感器之间的内部机制方面存在局限。然而,与相似正常飞行之间的偏差程度可以评估飞行风险,而对传感器的建模则有助于明确风险的来源。为此,我们提出了MMGCL模型,这是一种基于多尺度和多通道图对比学习的飞行异常检测方法。MMGCL首先构建两种类型的图,分别用于建模飞行相似性和传感器相关性,从而建立飞行与传感器之间的关系。接着,我们提出了多通道对比学习模块,从不同传感器的角度区分正常与异常飞行,其中每种传感
来源:Knowledge-Based Systems
时间:2025-08-22
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通过协作强化学习提高废水处理系统的曝气效率:一种多目标方法,旨在减少超调现象和沉淀时间
在当今社会,随着城市化和工业化的加速,污水处理厂(WWTPs)在净化和回收各种活动产生的废水方面发挥着越来越重要的作用。然而,污水处理需求的增长使得这些设施成为重要的能源消耗者,特别是在其曝气系统中。曝气风机作为控制关键生化反应的核心设备,占据了污水处理厂总能耗的大部分。这种高能耗给降低运营成本和减少碳排放带来了挑战。因此,优化比例积分微分(PID)控制器的参数,以确保生化反应的稳定性并减少溶解氧浓度的稳定时间,具有显著的潜力。这些改进可以直接提高污染物去除的可靠性以及曝气效率。为了实现这些目标,本文提出了一种协作强化学习(RL)框架,该框架将齐格勒-尼科尔斯(ZN)调参方法与近端策略优化(P
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-08-22
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一种新颖且高效的图像去雾技术,适用于高级驾驶辅助系统
Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) 是现代汽车技术中的重要组成部分,旨在通过传感器和摄像头等设备,帮助驾驶员在复杂驾驶环境中做出更加安全和精准的决策。然而,大气环境中的雾霾、灰尘、烟雾等现象会对图像的清晰度和对比度造成严重影响,进而降低 ADAS 中人工智能模块的性能。这种视觉上的降级可能会导致关键功能如目标检测、车道保持、碰撞预警等的准确性下降,特别是在户外复杂环境下。因此,图像去雾技术作为计算机视觉处理流程中的重要预处理步骤,具有不可忽视的意义。目前,去雾技术主要分为基于先验知识的方法和基于学习的方法。基于先验知识的方法,例如暗通道先验(Da
来源:Journal of Visual Communication and Image Representation
时间:2025-08-22
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一种用于代数Rf/ϕ应变分析的优化方法
叶华山中国科学院广州地球化学研究所深部地球过程与资源国家重点实验室,中国广州510640摘要在代数R_f/ϕ应变分析中,缺乏由于常见的测量后应变对象中主轴方向与预应变对象的轴比之间的独立性假设被违反而导致的应变不确定性。本文开发了一种新的R_f/ϕ应变方法来减少这种不确定性。该方法最小化了每个后应变对象与未知应变之间的张量差异的负行列式的K次幂之和。对于特定的K值,该方法可以得出应变的解析解,与现有的代数应变估计方法相当。通过合成数据集和真实示例验证了该方法在K值为1-10时的有效性。应变结果表明,随着K值的增加,该方法的标准误差减小,准确性趋于提高。估计应变随K值的变化有助于评估独立性假设的
来源:Journal of Structural Geology
时间:2025-08-22
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探索MoTe
两种纳米片在灾后环境中用于基于挥发性有机化合物(VOC)的人类遗骸检测的方法:一种基于第一性原理的研究途径
本研究聚焦于一种二维材料——钼碲化物(MoTe₂)单层在检测与人体分解相关的挥发性有机化合物(VOCs)方面的潜力。VOCs作为人体生命活动和死后生化过程的重要化学标志物,在灾难救援和受害者定位中展现出广阔的应用前景。传统的搜索与救援犬虽然在快速覆盖大面积和精准追踪气味方面表现优异,但其高昂的训练和维护成本、较短的工作时间以及无法明确识别具体化学物质的局限性,促使科学家们寻求更为先进、经济且可靠的替代方案。MoTe₂作为一种新型的过渡金属二硫属化合物,其独特的物理化学性质使其成为气体传感领域的理想材料之一。通过密度泛函理论(DFT)的计算方法,研究人员对MoTe₂单层在多种VOCs吸附过程中的
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-08-22
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表面活性剂和辅助表面活性剂对铋钒酸盐的影响:在水和鱼类样本中实现超灵敏、简便地检测危险硝基苯的方法
这项研究聚焦于开发一种新型的电化学传感器,用于高灵敏度地检测水和食品样本中的有机污染物——硝基苯(Nitrobenzene, NB)。硝基苯是一种具有高毒性的持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutant, POP),广泛存在于工业生产中,如金属地板抛光剂、药品、橡胶化学品、农药、染料、炸药等。由于其对生态环境和人类健康的潜在危害,硝基苯的检测变得尤为重要。然而,传统的检测方法如气相色谱-质谱联用(GC–MS)或荧光淬灭法虽然具有较高的准确性,但通常成本高昂、操作复杂且耗时较长,难以满足现场快速检测的需求。因此,研究人员探索了电化学传感器作为一种低成本、便携且快速检
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-08-22
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综述:二维材料在光伏技术中的新兴作用:效率提升与未来展望
二维(2D)材料因其独特的原子级厚度、可调的能带结构、高载流子迁移率和优异的机械柔韧性,在光伏领域展现出巨大的应用潜力。它们可以作为高效的电荷传输层、界面修饰层或活性层组分,显著提升太阳能电池的性能和稳定性。二维材料的兴起石墨烯的成功剥离开启了2D材料研究的热潮。随后,过渡金属二硫属化物(TMDCs,如MoS2、WS2)、黑磷(BP)和MXenes等材料家族被不断发掘。这些材料具有从金属性到半导体性(如TMDCs、BP)甚至绝缘性(如h-BN)的宽范围可调带隙,使其能够满足不同光伏器件对光吸收和电荷传输的特定需求。例如,TMDCs的单层表现为直接带隙,而多层则为间接带隙,且具有强的自旋轨道耦合
来源:Nano-Micro Letters
时间:2025-08-22