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期刊信息/Journal information
燕山大学学报
燕山大学
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燕山大学

张福成

双月刊

1007-791X

xuebao@ysu.edu.cn

0335-8057043

066004

河北省秦皇岛市河北大街西段438号

燕山大学学报/Journal Journal of Yanshan University北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由燕山大学主办的自然科学学术性刊物，季刊，国内外公开发行。它以繁荣科学文化、促进学术交流、发现培养人才、为两个文明建设服务为办刊宗旨。主要刊登学术论文。
正式出版
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    生物陶瓷3D打印技术研究进展与趋势

    王真黄传真徐龙华黄水泉...
    189-203页
    查看更多>>摘要：生物陶瓷3D打印是医学、工程技术和材料科学等学科交叉融合的前沿研究技术之一,本文综述了该技术在牙科和骨科修复等关键医疗领域中的创新性应用,展望了在推动个性化医疗产品方面的发展潜力.概述了生物陶瓷的关键材料属性和3D打印技术的基本工作原理,深入讨论了生物陶瓷3D打印在牙科修复和骨组织工程领域的最新研究成果与实际应用案例.详细分析了当前3D打印技术主要发展趋势,包括材料的力学性能匹配、生物相容性优化、复杂结构高精度打印、产品标准化和质量控制等.展望了生物陶瓷3D打印技术在智能化生产流程、自动化技术集成和定制化医疗解决方案方面的潜力与机遇,体现了跨学科交叉融合在推动技术创新方面的重要性.

    3D打印生物陶瓷骨科植入物牙科修复组织工程

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    α'-AlMnSi准晶近似相晶体结构研究

    范长增夏铮李豪刘一博...
    204-214页
    查看更多>>摘要：利用单晶X射线衍射并与装配能量色散X射线能谱的扫描电镜相结合对化学计量比为74∶20∶6的Al粉、Mn粉与Si粉的放电等离子烧结析出物进行表征,发现了一种空间群为Im(3)的新型立方准晶近似相α'-AlMnSi.新相与约60年前报道的具有Pm(3)空间群的简单立方相α-AlMnSi原子占位略有不同,尽管两者具有相近的晶格参数.通过与α-AlMnSi、α-AlFeSi和α-AlReSi精细晶体结构模型的比较,发现α-AlMnSi(Pm(3))到α'-AlMnSi(Im(3))的转变主要是Al原子的劈裂导致.最后用纳米团簇法分析了 α'-AlMnSi相的拓扑构建单元.

    金属间化合物α'-AlMnSi晶体结构无序单晶X射线衍射

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    基于强化学习的机器人眼科手术适应性虚拟夹具设计

    宿耀光李旭昊刘卫朋
    215-222页
    查看更多>>摘要：虚拟夹具在提高人机协作手术的操作性能和安全性方面发挥着重要作用.然而,虚拟夹具一般是预先人工设计的,无法适应操作者指定的技能.基于对手术数据的学习,本文提出了一种基于强化学习策略训练方法的机器人辅助眼科手术虚拟夹具控制的通用框架,来辅助医生完成手术任务.虚拟夹具的执行模块经过了重新设计,用来增强顺应性阻抗而不是固定阻抗,并且在从端生成了动态笛卡尔力反馈.技能学习模块基于强化学习方法进行虚拟夹具的调整以及配置优化.本文提出的强化学习策略训练方法的有效性通过模拟白内障撕囊实验进行评估.在所提出方法的帮助下,经验丰富医生的操作精度提高了 50.3％,新手医生的操作精度提高了 45.5％.在不花费更多执行时间的情况下提高了性能,这表明了所提出的方法使虚拟夹具的冗余减少,并且提高了虚拟夹具对于经验丰富医生和新手医生的适应性.

    强化学习虚拟夹具适应性机器人辅助眼科手术

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    纤维球过滤器布流系统优化及过滤性能研究

    王三众宋梓鹏潘娜李明洋...
    223-228页
    查看更多>>摘要：为了优化工业级过滤器布流系统结构参数及提高其过滤性能,运用多孔介质模型对纤维球过滤器的过滤性能进行了分析,研究了布流系统结构参数对过滤性能的影响,并进行了实验验证,得出:对于直径为1.5 m,轴径比约为1的过滤器,优化后吐水口直径为15～20 mm,吐水口个数为10～12,过滤性能提高了约25％;当滤料层压降达到15 000 Pa时,滤速和出水水质不满足生产要求,需要对滤料层进行反冲洗.滤床截污量分布越均匀,滤床径向过滤阻力差异越小,滤床"密封性"越好,过滤器运行越稳定.

    纤维球滤床工业级过滤器布流系统优化过滤性能

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    基于Raspberry Pi的安全帽识别系统设计与实现

    王鑫史艳国李艳文
    229-235,243页
    查看更多>>摘要：为了便于施工危险区域人员的自动化识别,提出了一种基于Raspberry Pi的安全帽识别算法.该算法将摄像头采集到的原始视频图像进行滤波、形态学等处理,再对图像中的安全帽进行识别.对于彩色安全帽,将原始图像转换到HSV空间,根据不同颜色色调阈值的设定同时识别红、黄、蓝三种颜色的安全帽,并结合形状特征剔除错误目标.对于白色安全帽,将原始图像转化成B通道下的灰度图像,解决了将黄色误检为白色的问题.采用V通道直方图均衡化的方法,提升了昏暗光线条件下的图像亮度.实验结果表明:在无需提前训练的情况下,算法对于单色安全帽识别准确率超过了 91％,对于多色安全帽识别率超过了 90％,为施工危险区域的安全隐患排查和作业管控提供了解决方案.

    RaspberryPi颜色识别HSV空间直方图均衡化安全帽

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    基于面部视频的低运算量心跳检测

    丁国栋鞠明于坤灿向新...
    236-243页
    查看更多>>摘要：基于面部视频的心跳检测能够提升面部识别技术的可信度,在军事领域中具有对抗面部伪装、判断真假人目标、鉴定伪造视频等应用潜力.然而,现有基于视频的心跳检测算法存在运算量较大的问题,限制了其在低运算能力条件下的实时应用.本文分析了算法原理和关键步骤的时延,并提出了两种低运算量的基于插值运算的算法,分别是RGB-FFT算法和RGB-ICA-FFT算法.经过测试,在帧速率为5 fps的情况下,插值RGB-FFT算法的运算量最小;插值RGB-ICA-FFT算法在精度上与帧速率为15 fps的RGB-ICA-FFT算法相当,但运算量低61％.

    心跳检测人脸识别独立成分分析

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    基于可显式证明梯度网络的压缩感知磁共振成像算法研究

    李凌雁徐文媛刘政石保顺...
    244-254页
    查看更多>>摘要：压缩感知磁共振成像旨在利用观测的欠采样k空间数据重建原始的磁共振图像.近些年,在该图像重建任务中,展开算法引起了学者们的广泛关注.然而,现有展开算法仍然存在重建质量较低的问题.此外,由于先验网络的复杂结构,设计的先验网络通常缺乏模型架构可解释性,因此证明先验网络满足展开算法的收敛条件,例如Lipschitz条件,是具有挑战性的.为解决这些问题,本文提出一种可显式证明的梯度网络,证明了其满足Lipschitz条件,并分析了基于该梯度网络的展开算法的收敛性.此外,本文提出一种基于梯度网络的正则化模型,同时基于该模型构建了相应的重建优化模型,并利用交替优化方法进行了求解,最终将展开算法构建为深度展开网络.仿真实验结果表明,该深度展开网络在多种采样率下的平均峰值信噪比相较于DLMRI、NLR、BM3D-MRI、BM3D-AMP、ADMM-CSNet 和 IDPCNN 算法分别高出 2.62 dB、1.59dB、1.61 dB、2.05 dB、0.51 dB和0.53 dB.此外,该深度展开网络重建的膝关节图像保留了图像细节,取得了良好的视觉效果,证明所构建的深度展开网络的有效性.

    压缩感知磁共振成像梯度网络深度展开网络收敛性分析

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    太赫兹辐射调控神经元突触传递的动力学特征提取方法

    马少卿龚士香路承彪李小俚...
    255-264页
    查看更多>>摘要：突触后电位是神经元传递信息的重要载体,该信号的动力学分析是神经科学研究中的常用方法.但目前传统的分析方法中多采用手工提取动力学特征值,分析数据量有限.针对此缺陷,本文提出了一种神经元突触传递的动力学特征提取方法.在该方法中,采用低通滤波器提取有效数据,降低了数据计算量和复杂性;采用中值滤波算法去除了信号中随机噪声、刺激伪迹,并校正基线漂移,利用曲线拟合提取了突触后电位信号波形斜率特征值,实现突触后电位信号变化趋势的可视化.该特征提取方法的平均绝对百分比误差一般在5％左右,幅度特征值的平均绝对百分比误差一般在3％左右.同时取95％的置信区间,降低波形的测量误差,使得有效数据正检率指标高达98％.结果表明该特征提取方法可提取信号中的有效数据,并能保证特征值提取的精度,减小了人工提取存在的误差.通过神经元响应数据,验证了该方法的可行性,提出了太赫兹调控神经元突触传递的猜想.

    太赫兹突触传递突触后电位特征提取

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    非晶氧化铝薄膜结构及其不同色散模型光谱椭偏对比研究

    石树正马宏王占英庞永俊...
    265-273页
    查看更多>>摘要：针对非晶态氧化铝纳米薄膜材料性能预测难度较大的问题,本文提出一种基于光谱椭偏技术的不同色散模型对比分析方法,用于测算纳米薄膜的结构和光电特性.通过建立Tauc-Lorentz和Forouhi-Bloomer色散模型,系统地研究了原子层沉积技术制备的氧化铝薄膜的物相结构、微观形貌和光电特性.结果表明,该薄膜具有无定型结构,表面光滑无裂纹.不同模型获得的结构参数及光电常数并不一致,Forouhi-Bloomer模型得到薄膜厚度与扫描电子显微镜测量的结果更接近,而Tauc-Lorentz模型的粗糙度更符合原子力显微镜测试结果.Tauc-Lorentz模型提取的带隙结果与Tauc法外推出的禁带宽度均保持在3 eV左右.根据分析发现,结构参数的差异主要是由于模型间数学处理方式和参数描述差异导致的,光电参数的不同主要源于模型推导过程中假设条件和收敛特性的差异.

    非晶氧化铝原子层沉积光谱椭偏Tauc-Lorentz模型Forouhi-Bloomer模型

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    磁性微米二氧化硅和磁性微米聚苯乙烯微球的制备及表面功能化方法综述

    张广鑫栗坤赵蕴伟
    274-282页
    查看更多>>摘要：磁性微米二氧化硅微球和磁性聚微米苯乙烯微球由于具备粒径可调控、表面富含官能团、易于磁性分离等优点,在生物医学、污水处理等领域发挥着重要作用,并且随着需求的提升,对微球的粒径等性能要求也越来越高.磁性二氧化硅微球和磁性聚苯乙烯微球由于其优良的性能受到了广泛地研究和关注,本文对磁性微米二氧化硅微米微球的制备、磁性微米聚苯乙烯微米微球的制备以及两种微球的表面功能化方法进行了综述,并介绍了利用微流控技术制备磁性微球新方法,微流控技术有望成为制备性能优良磁性微球的重要方法.

    磁性微球磁性颗粒二氧化硅聚苯乙烯微流控技术

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