针对糖尿病性视网膜图像数据集的不均衡、组织形态的特征提取不充分、分级准确率不高等问题,本文提出一种基于DR-Net模型的改进识别算法,即Improved DR-Net。选用Kaggle失明检测竞赛数据集APTOS 2019 Dataset,采用多种数据增强策略扩充数据集,并引入Eye-PACS数据集进行无偏修正,同时采用高斯滤波等形态学方法增强眼底图像特征;对ResNext50聚合残差结构进行预训练,通过迁移学习对基线模型进行参数及结构微调;引入空洞卷积代替普通卷积,融合注意力机制进一步优化模型性能。测试结果表明,本文所提的Improved DR-Net模型大大提高了糖尿病视网膜病变分级的准确率:阳性预测值97.9%,阴性预测值98.03%,准确率达到98.04%,远高于同类算法。结合深度学习技术辅助视网膜病变的筛查,对于视网膜病变的早期自动筛查具有一定的指导意义。

采用飞秒激光成丝-纳秒脉冲激光诱导击穿光谱技术(Filament-ns DP-LIBS)对土壤中重金属铅元素进行了定量分析。利用飞秒激光等离子体丝烧蚀含铅土壤样品, 向外喷射低密度的土壤粒子源, 经脉冲间隔Δt后, 纳秒脉冲激光再烧蚀低密度土壤粒子, 实现等离子体发射光谱强度增强, 谱线宽度压缩, 降低土壤中重金属铅元素的最小检测限。实验结果表明, 相比飞秒激光等离子体丝诱导击穿光谱技术(FIBS), 在飞秒-纳秒脉冲间隔Δt=10 μs条件时, PbI405.78 nm光谱增强因子为9.66, 谱线宽度从3.66×10-10m压缩至2.74×10-10m, 提高了LIBS光谱分辨率。FIBS和Filament-ns DP-LIBS条件下定标曲线的线性相关系数R2分别为0.982和0.994。FIBS条件下的RSD和LOD值分别为7.37%和65.86 mg/kg, Filament-ns DP-LIBS条件下的RSD和LOD值分别为3.27%和24.39 mg/kg。研究结果表明, Filament-ns DP-LIBS技术可以降低土壤重金属的最小检测限, 提高LIBS的检测灵敏度。

近年来, 市场对高品质绿松石的产地识别需求愈加迫切, 然而, 相应的研究尚少。 湖北秦古、 文峰和安徽笔架山产有结构致密细腻、 光洁坚韧, 蓝色的绿松石。 它们的谱学特征基本一致, 但在峰位或强度上存在可以识别的差异。 红外光谱特征中, 由δ(OH)弯曲振动引起的783 cm-1附近谱带在秦古样品中表现为797和779 cm-1分裂峰, 在文峰样品中表现为787 cm-1峰, 在笔架山样品中表现为783 cm-1峰。 不同产地的R=I783 cm-1/I837 cm-1值不同, 秦古样品R值在0.98以上, 文峰样品R值在0.85左右, 笔架山样品R值集中在0.91～0.94。 属于ν4(PO4)伸缩振动内的609 cm-1附近谱带在文峰样品中较明显且强度大, 在秦古样品中峰形略宽、 强度稍弱, 笔架山样品在该处吸收平缓且强度很小。 拉曼光谱中在3 500 cm-1附近笔架山样品的峰位波数明显较湖北秦古和文峰样品的大(为3 506和3 505 cm-1), 而湖北所有样品的此峰均低于3 500 cm-1(3 495～3 500 cm-1), 可能由水组分的不同造成的, 且其在3 472 cm-1附近的峰强度明显偏大。 同样情况发生在由ν4(PO4)弯曲振动引起的551 cm-1峰, 可能为微量元素Zn的含量差别所致。 以上特征可作为识别湖北和安徽两产地绿松石的重要谱学标志, 结合其外观特征, 可以将二者有效区分。 以上研究结果还具有潜在的考古学价值。

湖北十堰是世界著名优质绿松石产地, 所产松石颜色鲜艳、 质地细腻。 距十堰绿松石矿区直线距离300 km的河南偃师二里头遗址于2002年以来出土了大量绿松石器。 有学者推测二者存在供与用玉的关系, 即存在古老的“绿松石之路”。 然而, 为了考证该推测, 并试图给出二里头松石的矿源地, 本次研究以十堰地区三个矿区(秦古、 文峰和云盖寺)的三组样品、 及一组二里头出土样品为研究对象, 通过对获得的红外光谱特征进行比对与分析。 谱学特征显示, 秦古、 文峰和云盖寺样品红外光谱于1 200～950和700～400 cm-1峰位存在细微的, 但可以识别的差异。 在1 174 cm-1处, 文峰样品中出现吸收峰, 而秦古和云盖寺样品均没有出现。 在700～400 cm-1范围内, 文峰样品出现5个吸收峰, 而秦古和云盖寺样品出现7个相似的吸收峰。 二里头样品的红外光谱特征在以上峰位上与文峰绿松石差异较大, 而与秦古、 云盖寺松石的谱学特征相似。 在1 159 cm-1附近, 其吸收峰特征与云盖寺样品更加吻合。 利用公式A=lg(1/T), 将透射光谱值转换为吸光度光谱值, 计算出二峰值相对吸收强度比值(R=A783 cm-1/A837 cm-1)。 文峰、 秦古、 云盖寺及二里头绿松石的比值范围依次为0.819～0.920, 0.870～1.010, 0.806～0.860和0.827～0.878。 显然, 二里头与云盖寺样品重合率最高。 综上, 我们认为所测二里头绿松石来自于云盖寺的可能性最大, 并认为用红外光谱示踪出土文物来源有一定的参考或诊断意义。

为了提高钛合金的摩擦学性能, 采用激光熔覆技术在Ti-6Al-4V合金基体表面制备了以“原位”生成TiB2、CrB、TiC等为增强相、γ-Ni基固溶体为增韧相及h-BN为润滑相的γ-Ni基高温自润滑复合涂层。采用 X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析了涂层的物相和显微组织, 在球-盘式高温摩擦磨损试验机上测试了不同温度下(室温、300、600 ℃)复合涂层的摩擦学性能。结果表明:激光熔覆制备的复合涂层与基体呈冶金结合, 该复合涂层的摩擦系数和磨损率都远低于Ti-6Al-4V基体;在高温600 ℃时, 复合涂层的磨损率和平均摩擦系数为5.13×10-5 mm3/Nm和0.184, 相对于钛合金基体分别降低了81.8%、38%, 表现出良好的高温自润滑耐磨性能。