基于深度学习的秀丽隐杆线虫显微图像分割方法

利用计算机实现自动、准确的秀丽隐杆线虫(C.elegans)的各项形态学参数分析,至关重要的是从显微图像上分割出线虫体态,但由于显微镜下的图像噪声较多,线虫边缘像素与周围环境相似,而且线虫的体态具有鞭毛和其他附着物需要分离,多方面因素导致设计一个鲁棒性的C.elegans分割算法仍然面临着挑战。针对这些问题,提出了一种基于深度学习的线虫分割方法,通过训练掩模区域卷积神经网络(Mask R-CNN)学习线虫形态特征实现自动分割。首先,通过改进多级特征池化将高级语义特征与低级边缘特征融合,结合大幅度软最大损失(LMSL)损失算法改进损失计算;然后,改进非极大值抑制;最后,引入全连接融合分支等方法对分割结果进行进一步优化。实验结果表明,相比原始的Mask R-CNN,该方法平均精确率(AP)提升了4.3个百分点,平均交并比(mIOU)提升了4个百分点。表明所提出的深度学习分割方法能够有效提高分割准确率,在显微图像中更加精确地分割出线虫体。     

欢迎订阅2015年《制造技术与机床》

本刊由中国机械工程学会和北京机床研究所主办,是机床及机械制造领域专业技术期刊,创刊于1951年,国际标准大16开本。本刊属中文核心期刊,中国科技论文统计用刊、RCCSE中国核心学术期刊和《中国学术期刊文摘》摘录用期刊。报道国内外制造技术与机床方面的科技成果和经验,为提高我国机械制造业技术水平而服务。主要栏目有:每期技术主题、专题专访、国内外动态、综述、设计与研究、工艺与检测、汽车制造技术、模具技术、制造业信息化、改     

基于北斗短报文的ADS-B发射器设计与验证

结合广播式自动相关监视(ADS-B)和北斗卫星导航系统(BDS),设计出基于1090 ES数据链和北斗短报文的双链路发射器。通过航空器搭载发射器进行三地转场飞行测试,在接收天线距离地面15 m,航空器飞行高度为2 400 ft的情况下,测量出发射器ADS-B信号的有效作用距离为75～80 km,报文正确率为98.7%;超出发射器ADS-B信号发射范围后,由BDS通过北斗短报文提供频率为1 min一次的监视信号。在航空器位于转场起降点地面的状态下,接收站可以稳定持续的接收信号,监视距离达到150 km。测试结果验证了发射器ADS-B信号的持续性和稳定性,以及通过BDS长距离中继监视飞机状态的可行性,为实现航空器的广域飞行动态监视提供技术参考。     

基于神经网络算法的三维模型预取系统

三维漫游已经成为十分普遍的远程游览或监控的一种方式。三维漫游过程中,系统往往需要动态调用数据并生成三维模型,这会影响系统运行的效率,降低用户体验。针对这一问题,提出一种基于神经网络的智能预取系统。历史访问日志中,模型的特征与被访问频率之间的映射被提取出来,并用以训练系统。系统可以根据模型特征判断哪些模型更可能被用户请求到,并把它们提前存入内存中。通过某三维变电站实时监控与装配管理系统对该预取系统进行验证。结果表明,通过短时间(一天)对系统的训练,即可做出长期(三个月)的高准确率(90%)的预测,有效提高了系统运行的效率。     

光伏和风力发电系统的动态建模分析研究

针对电力系统的运行特点,对光伏及风力发电系统的动态建模进行研究,旨在通过光伏发电系统以及风力发电系统运行状况的分析,确定动态化的运行分析方法,充分发挥电力系统的运行效果,满足发电系统与电网稳定交互及安全运行的需求。     

风电机组变桨轴承的动态柔性特性研究

针对传统变桨轴承方法中的刚性假设不能反应变桨轴承动态运行特点的问题,引入了在线测试与仿真分析技术,对变桨轴承动态柔性特性进行了研究。分析了变桨轴承运行的受载特点,提出了一种基于应变载荷测试与位移传感器的在线测试方法,以测试风电机组不同功率下变桨轴承内外圈轴向位移、径向位移和载荷;建立了考虑周边结构与变桨轴承柔性的变桨系统有限元模型,并以在线测试所得载荷作为有限元分析输入载荷,进行了仿真分析;最终对不同功率下的变桨轴承轴向位移、径向位移测试数据与仿真数据进行了对比分析。研究结果表明:变桨轴承载荷、变桨轴承内外圈轴向位移、径向位移随风轮转动呈现周期性交替变化规律,不同位置变化规律特点不同,体现了变桨轴承的动态柔性特性;该特性可应用于变桨轴承可靠性的研究。