• 融合注意力增强机制的AFM图像卷积伪影校正方法

    王艳艳;黄远婷;步明臻;黄俊龙;

    原子力显微镜(AFM)因具备亚纳米级测量分辨力,成为形貌表征的关键工具。然而,针尖卷积效应会导致特征边缘模糊,制约AFM表征精确度。文章提出一种融合注意力增强机制的编解码深度学习算法。该算法在传统算法基础上引入通道注意力机制,优先处理针尖-表面作用效果强烈的特征通道,提高了针尖卷积伪影图像校正的准确度。为验证该算法有效性,以金纳米和钯纳米颗粒为研究对象,构建了符合其特征的、包含随机圆形与随机方形结构的纳米颗粒仿真图像数据集。仿真结果表明:相较于传统编码解码算法,改进算法在金纳米颗粒图像的训练任务中,结构相似性指数(SSIM)和边缘锐度系数(ESC)分别提高至0.984 3和22.108 1;在钯纳米颗粒图像的训练任务中,其峰值信噪比(PSNR)提高至30.77 dB,ESC提高至28.071 5。改进算法有效提高了AFM测量精确度。

    2025年04期 v.35;No.125 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 906K]
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  • 欢迎订阅《天津职业技术师范大学学报》

    <正>《天津职业技术师范大学学报》是天津职业技术师范大学主办的面向国内外公开发行的综合性学术期刊,刊号CN 12-1423/Z,ISSN 2095-0926。本刊主要刊登机械工程、自动化工程、电子工程、计算机科学与技术、汽车与交通工程等理论与应用研究论文。欢迎校内外师生及科研人员踊跃投稿和订阅。本刊为季刊,每册定价5.00元,全年4期,共计20.00元,邮局订阅,邮发代号6-193。

    2025年04期 v.35;No.125 7页 [查看摘要][在线阅读][下载 561K]
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  • 基于辅助变量的变量带误差模型最小二乘迭代辨识方法

    纪国锋;萧德云;耿立辉;张永立;

    针对变量带误差(EIV)模型辨识问题,引入辅助变量,建立2个以未受污染的系统变量为输出的滑动平均(MA)模型。基于MA模型参数构造Sylvester矩阵,建立与辅助变量相关的最小二乘模型,为运用最小二乘原理解决EIV模型辨识问题创造迭代条件。在输入和输出噪声方差比值未知的条件下,通过3种最小二乘模型的迭代计算,相互提供最小二乘估计所需数据,以此获得EIV模型参数的无偏估计,并为其输入和输出噪声方差的估计创造简洁的计算途径。结果表明:相比于其他对初始条件比较敏感的迭代计算,本方法对初始值没有特别要求,初始值的大小基本不影响辨识算法的收敛性。结合实际工程案例进行仿真实验,验证了本方法的有效性。

    2025年04期 v.35;No.125 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 951K]
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  • 工业环境下移动机器人自主路径规划

    马腾飞;路光达;秦转萍;王达斌;王丽萍;

    在工业环境中,传统移动机器人自主路径规划方法常面临算法搜索效率低下与路径不够平滑的双重挑战。为此,对广泛使用的全局路径规划方法——A~*算法进行了改进。改进A~*算法融合了跳点搜索(JPS)算法的跳点搜索策略,提高了搜索效率;基于Bresenham算法引入转弯惩罚因子,降低了路径中的冗余转弯;对规划路径进行了平滑优化,以更好地适应狭长的工业环境。在不同障碍物分布的栅格地图下进行Matlab仿真实验,结果表明:改进A~*算法规划时间较短,规划出的路径较平滑安全;相较于传统A~*算法,改进A~*算法在每个场景中的消耗成本和规划时间均有不同程度的优化,在场景6中,规划时间缩短了92.966%。

    2025年04期 v.35;No.125 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K]
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  • 融合L1范数与U-Net的CT图像金属伪影去除方法

    王琪玉;董建;

    金属伪影是计算机断层扫描(CT)图像中常见的干扰因素,严重影响图像质量与诊断准确性。针对这一问题,文章提出一种融合L1范数与U-Net神经网络的去伪影算法。该算法通过L1范数重建对CT图像的预处理,基于近端分裂理论求解最优值,既能强化图像特征、降低模型复杂度,又能保留组织结构信息;采用U-Net神经网络对预处理图像进行训练与优化,结合其强大的特征提取与图像重建能力,实现金属伪影的有效去除。实验选取腹腔和胸腔部位的临床CT图像进行研究,结果显示该算法的峰值信噪比(PSNR)分别达到37.714 dB和38.349 dB,结构相似度(SSIM)分别达到0.963和0.978。实验结果表明:该算法在有效去除金属伪影的同时,能完整保留图像细节,显著提升了CT图像质量,为金属伪影去除(MAR)提供了一种高效精准的解决方案。

    2025年04期 v.35;No.125 20-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
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  • 基于最大相关熵准则的车间前反馈混合主动噪声控制方法

    王东圣;赵金涛;王冬霞;

    为减轻一线作业工人受到的噪声聋困扰,针对工业强噪声控制问题,提出了一种使用最大相关熵准则改进的前反馈混合结构主动噪声控制方法(MCC-HANC结构算法)。为克服传统混合结构前馈部分与反馈部分耦合、误差和参考信号不准确以及整体系统不易收敛等问题,并考虑到冲压车间高强度脉冲噪声的声学特性,提出基于最大相关熵准则的误差分离部分,将其引入传统混合主动噪声控制系统中。采用3种结构算法(AMHANC、PaHANC、MCC-HANC)对工厂车间实采数据(冲击噪声和平稳噪声)进行了实验对比研究。实验结果表明,相比AMHANC、PaHANC结构算法,在工厂车间环境下使用MCC-HANC结构算法,可以在保证计算复杂度不太高的情况下具有良好的降噪效果,降噪速度最快,平均降噪量最优,且具有较快的拟合速度和较好的拟合效果。

    2025年04期 v.35;No.125 27-33+48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1632K]
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  • 石油采出水离子对Q235钢腐蚀电化学行为的影响

    高志恒;曹凤婷;丁昱智;刘猛;王铁钢;刘艳梅;

    针对石油采出水中离子对金属部件造成严重腐蚀、威胁石油石化行业安全生产的问题,以美国腐蚀工程师国际协会(NACE)标准溶液为参照依据,构建了不同单离子、复合离子电解质模拟体系,并结合电化学分析手段,探究Q235钢在不同离子环境中的腐蚀行为特征。实验结果表明:随着溶液pH的升高,Q235钢耐蚀性逐渐增强;随着溶液HCO_3~-和CO_3~(2-)浓度的升高,Q235钢耐蚀性显著降低;Na_2SO_3溶液中,Q235钢耐蚀性出现极值现象;在多离子协同的NACE溶液中,离子浓度的升高导致Q235钢阻抗模值减小、耐蚀性降低。研究结果旨在为金属部件的腐蚀风险评估提供指导,并为石油石化行业设备腐蚀防控策略的制定提供理论依据。

    2025年04期 v.35;No.125 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1606K]
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  • 多域特征融合的齿轮箱PSO-SVM故障诊断

    张光建;岳东鹏;乔宁国;曾祥发;马世伦;

    针对地铁车辆动车转向架齿轮箱故障诊断依靠单一信号特征导致故障识别精度低的问题,提出一种基于多域特征融合的粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)模型用于转向架齿轮箱故障诊断。该模型通过实验台采集4种工况下齿轮箱加速度信号,并对信号时域、频域和本征模态函数(IMF)能量熵特征进行提取;将多维度特征融合后划分为训练集和测试集作为支持向量机(SVM)的输入,并采用粒子群算法(PSO)优化模型惩罚因子C和核参数g;同时与遗传算法优化支持向量机(GA-SVM)和网格搜索算法优化支持向量机(GridSearch-SVM)进行对比分析。结果表明:PSO-SVM模型分类准确率最高,其中训练集准确率为98.64%,测试集准确率为98%;采用多域融合特征向量作为输入集时,较采用单一特征或两两组合的特征作为输入集时的故障分类准确率更高。实验结果验证了该模型在转向架齿轮箱故障诊断中的有效性。

    2025年04期 v.35;No.125 41-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1767K]
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  • RCCT-UNet:一种Transformer混合CNN架构的息肉分割算法

    王秀伟;李碧原;李士心;马金英;

    针对息肉图像分割中解剖结构存在大量相似特征导致难以区分,且不同位置的息肉形态差异显著等分割难题,文章融合CNN与Transformer各自的优势,提出一种改进型的U-Net神经网络模型——RCCT-UNet。该模型在编码器部分采用了混合式的结构,将CNN编码器与Transformer编码器相结合,增强了网络的特征提取能力;设计了通道-空间注意力模块(CSAB),以帮助解码器从主干网络中提取重要特征信息;优化了上采样结构以强化纹理细节重建,并开发了深度卷积上采样模块(DCUB)来补偿上采样的特征损失;提出了DSC-Jaccard联合损失函数(CJLoss),以加快收敛速度并提高息肉边缘分割的准确性。实验结果表明:经Kvasir-SEG和CVC-ClinicDB数据集训练后,模型在KvasirSEG、CVC-ColonDB和CVC-300数据集上的mDice系数分别为0.957、0.862和0.891,相较传统U-Net模型分别提高了13.6%、34.3%和37.2%,验证了其优异的泛化性能和分割准确性。

    2025年04期 v.35;No.125 49-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K]
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  • 阶梯型结构的宽带体声波磁电天线设计

    马亚宁;冯立营;

    针对小型化磁电天线设计中存在理论模型不完善、仿真流程缺失及带宽较窄等问题,提出一种基于等效电路模型的阶梯型结构磁电天线设计方法。通过构建磁电天线,采用多阶阶梯型耦合结构替代传统串并联拓扑,有效扩展了天线带宽。研究结果表明,基于六阶阶梯结构实现的磁电天线,在1.854 GHz中心频率处可获得2 MHz工作带宽,是单一元件带宽的4倍。该研究验证了阶梯型结构在磁电天线带宽增强中的有效性,为小型化磁电天线设计提供新技术路径,并促进滤波器成熟工艺在天线领域的跨界应用。

    2025年04期 v.35;No.125 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1447K]
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  • 视图信息熵驱动的神经衰减场稀疏CT重建

    张帅杰;梅健强;

    在低剂量医学CT重建中,投影数据不足易引发条状伪影及分辨率下降等问题,影响病灶检测精度。文章基于神经衰减场(NAF)模型进行优化,提出了一种融合视图信息熵(VIE)动态射线采样策略与空间自注意力机制的多层感知机(MLP)模型。将目标衰减系数表示为三维空间坐标的连续函数,并由改进的MLP进行参数优化,通过离散方式合成投影,并最小化真实投影与合成投影之间的误差来训练网络。通过动态优化分配采样资源以及局部与全局的特征建模,有效提升了重建图像的细节保留能力与伪影抑制效果。在公开的胸部、头部、颌部、足部数据集上的实验结果表明,本文方法重建效果三维峰值信噪比(PSNR_(3D))分别为33.253、37.444、34.400、31.844,三维结构相似性指数(SSIM_(3D))分别为0.964 2、0.981 7、0.939 9、0.935 8,相较于现有经典重建方法有明显提高。

    2025年04期 v.35;No.125 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1549K]
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  • 政府补贴下制造/再制造闭环供应链碳标签产品生产决策研究

    王欣宇;顾巧论;

    针对政府如何推动碳标签产品推广、消费者低碳偏好对碳标签产品的影响等问题,运用Stackelberg博弈方法求解并分析了一个以制造/再制造商为主导、零售商为跟随的闭环供应链模型。模型中,制造/再制造商生产的新产品和再制造产品均通过低碳认证并贴有碳标签,零售商则负责将这两种产品销售至市场;通过逆向归纳法和数值算例求解并分析了消费者低碳偏好、政府补贴对制造/再制造商碳标签产品生产决策的影响。研究结果表明:消费者低碳偏好的增加有助于新产品和再制造产品产量和批发价格、碳减排量的增加;政府补贴的增加有助于再制造产品产量、新产品批发价格、再制造产品碳减排量的增加,但不利于再制造产品批发价格的增加。低碳偏好通过刺激市场需求,形成“减排—利润”正向循环;政府可以提高回收补贴、增加碳标签宣传来刺激企业增加相应产品的生产。

    2025年04期 v.35;No.125 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1632K]
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  • 《天津职业技术师范大学学报》2025年总目次

    <正>~~

    2025年04期 v.35;No.125 76-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1402K]
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