1 长春工程学院, 吉林 长春 130021
2 中国地质大学（武汉）珠宝学院, 湖北 武汉 430074
3 中国地质调查局武汉地质调查中心, 湖北 武汉 430205
长白玉是产自吉林省长白县的一种优质印章石, 储量丰富, 经济价值高。 运用X射线衍射仪（XRD）、 红外光谱仪、 拉曼光谱仪、 扫描电镜、 能谱仪（EDS）对长白玉中的彩石品种进行谱学及矿物学研究。 XRD测试结果表明: 长白玉彩石除地开石类型外, 还有高岭石、 珍珠陶石-地开石、 镁橄榄石-利蛇纹石、 水镁石、 滑石类型, 杂质成分有黄铁矿、 赤铁矿、 水镁石、 利蛇纹石、 方解石、 白云石; 通过全峰图拟合(WPF)与 Rietveld 精细化拟合计算求得样品CB9中镁橄榄石占比49%, 利蛇纹石占比23%, 白云石占比15%, 水镁石占比13%, 其他样品中主矿物成分占90%以上。 结合宝石学特征分析: 高岭石族类彩石的颜色以灰白、 灰、 黑、 红、 浅黄、 褐为主, 硬度为2～3, 质地细腻, 刀感好; 镁橄榄石-利蛇纹石类呈绿色, 水镁石类呈黄绿色, 浅灰色; 除高岭石族类型的长白玉彩石外, 其他类型硬度偏低, 为1～2, 韧性差, 雕刻刀感差。 红外光谱分析验证了XRD测试结果, 并区分了长白玉彩石中的高岭石族多型, 认为CB1为无序高岭石, CB15为珍珠陶石-地开石, CB6、 CB11、 CB14为地开石, 且有序度为CB14＞CB6＞CB11。 结合拉曼光谱谱学特征、 EDS元素分析: 推断长白玉彩石的红色成因与隐晶质赤铁矿有关, 黑色与大颗粒显晶质赤铁矿有关, 灰色、 灰黑色、 黑色与无定形碳的存在有关, 利蛇纹石导致长白玉彩石呈绿色、 黄绿色; 水镁石的存在增加了长白玉的透明度, 细小密集的黄铁矿降低了长白玉透明度。 从微观形貌分析: 长白玉地开石型彩石呈片状, 他形、 半自型、 局部可见片层紧密堆积, 结晶颗粒大, 为几微米到十几微米; 高岭石型呈片状, 大小不均, 三维空间杂乱分布; 水镁石型呈大鳞片层叠状, 边棱尖锐, 片状晶体可达几十微米, 片层极薄; 利蛇纹石呈纤维状与片状水镁石堆积在一起; 镁橄榄石类呈致密块状构造。
长白玉彩石 高岭石 谱学 矿物成分 Changbai colored Jade Kaolinite Spectra Mineral composition 光谱学与光谱分析
2023, 43(7): 2202
1 西安建筑科技大学 信息与控制工程学院，陕西 西安 710055
2 中国社会科学院 考古研究所，北京 100101
3 陕西省文物保护研究院，陕西 西安 710075
骨签是记载西汉时期地方工官向中央上缴产品的重要文物，准确检测其文字内容具有重要意义。针对复杂纹理背景下骨签文字特征难以提取及文字密集、粘连导致检测框冗余的问题，提出融合自注意力卷积和改进损失函数的骨签文字检测算法。首先，在YOLOv5特征提取端加入自注意力卷积模块，增强网络对骨签文字特征的注意，同时使模型捕捉更丰富的全局信息，抑制裂痕对文字特征提取的干扰。其次，使用Focal-EIOU损失函数替换原网络的CIOU进行优化，Focal-EIOU使用宽高损失降低预测框与真实框的宽高差距，剔除大于真实框的预测框，解决文字密集与粘连产生的检测框冗余问题，进而提高模型精准预测能力。实验结果表明，本文算法的平均精确率达到93.35%，相比YOLOv5提高了3.08%，对于复杂纹理背景下的密集粘连骨签文字检测任务更为适用。
文字检测 骨签 注意力机制 YOLOv5 损失函数 text detection bone stick attention mechanism YOLOv5 loss function
1 西安建筑科技大学信息与控制工程学院，陕西 西安 710055
2 中国社会科学院考古研究所，北京 100101
3 陕西省文物保护研究院，陕西 西安 710075
汉长安城遗址出土骨签数量庞大，基于数字图像技术的骨签尺寸自动测量方法能够提高工作效率。针对骨签纹理繁多、边缘对比度低导致测量精度不高的问题，提出一种基于分区域自适应阈值Zernike矩的骨签图像尺寸测量方法。首先，利用Canny算子进行像素级定位；然后，对称设定边缘有效分区域，以欧氏距离为比例系数计算各个分区域像素点与中心点的加权灰度值，作为各区域Zernike矩提取边缘的判定阈值，提取骨签亚像素级边缘；其次，引入边缘轮廓判别条件剔除无效纹理，获取骨签图像精确轮廓；最后，使用最小外接矩算法计算骨签不规则轮廓，结合相机标定完成骨签尺寸测量。实验结果表明，与其他方法相比，该方法测量的骨签长宽的均方根误差分别降低1.3 mm和1.2 mm，平均相对误差分别降低3%和6.3%，平均绝对误差分别降低1.23 mm和1.08 mm，能够有效提高复杂边缘轮廓的骨签尺寸测量精度。
测量 尺寸检测 Zernike矩亚像素边缘检测 自适应阈值 边缘提取 最小外接矩算法 激光与光电子学进展
2023, 60(14): 1412001
1 济南大学山东省建筑材料制备与测试技术重点实验室, 济南 250022
2 中化学交通建设集团有限公司, 济南 250101
3 济南大学材料科学与工程学院, 济南 250022
矿物掺合料是半柔性路面用水泥基灌浆材料的重要组成部分, 各矿物掺合料协同优化对灌浆材料流动性能和力学性能的提升发挥重要作用。本文选用矿粉、微珠和硅灰三种矿物掺合料, 通过正交试验研究了三种矿物掺合料协同优化对路面用灌浆材料流动性能和力学性能的影响规律, 并借助XRD、SEM等表征方法分析了灌浆材料硬化浆体的水化产物组成与形貌。结果表明, 三种矿物掺合料协同优化对灌浆材料流动性能和力学性能的影响顺序为微珠、硅灰和矿粉, 其中微珠对灌浆材料流动性能改善效果最为显著, 硅灰和矿粉对灌浆材料力学性能提升效果明显。以灌浆材料的流动性能和早期强度为评价指标, 微珠、硅灰和矿粉协同优化灌浆材料的最佳掺量分别为15%、1.5%和5%(均为质量分数)。此外, 三种矿物掺合料协同掺加对灌浆材料早期水化产物组成与形貌影响较小, 表明矿物掺合料协同主要是通过物理填充作用提高了硬化浆体材料的密实度, 从而改善灌浆材料早期力学性能。
半柔性路面 灌浆材料 微珠 矿粉 硅灰 流动性能 力学性能 semi-flexible pavement grouting material cenosphere blast furnace slag powder silica fume fluidity mechanical property
光子学报
2021, 50(10): 1017002
河北工业大学人工智能与数据科学学院, 天津300100
针对目前算法对遥感图像中背景复杂、目标小而密集的复杂场景下的目标检测精度低的问题,提出了一种基于YOLOv3的改进算法,在YOLOv3的基础上,结合了密集连接网络,利用密集连接块来提取深层特征,增强特征传播,同时引入Distance-IoU(DIoU) loss作为坐标预测的损失函数,使边界框的定位更加准确,此外针对目标间相互遮挡的情况,改进了传统的非极大值抑制算法,使用DIoU代替IoU来克服虚假抑制的问题。对所提算法在三个经典的遥感数据集上进行了测试,实验结果证明,所提方法具有更高的检测精度。
遥感 遥感图像 卷积神经网络 目标检测 YOLOv3网络 密集连接 激光与光电子学进展
2021, 58(20): 2028006
昆山龙腾光电股份有限公司 江苏省龙腾平板显示技术研究院, 江苏 昆山 215301
为满足用户对分享性资料及机密性资料具有不同的视觉需求，本文主要围绕笔记本电脑显示领域的视角可显示技术展开探讨，提出一种新型的多视角可切换笔记本电脑显示技术。方法为采用背光模块结合百叶窗结构膜片设计，调光液晶盒与液晶显示盒双盒搭配，液晶显示面板中设置微结构棱镜图形，通过控制调光液晶盒的信号与背光侧电流调整，实现广视角模式与防窥模式一键自由切换。当使用者需要共享信息时，打开宽视角模式，此时背光源为高电平电流模式，调光液晶盒的垂直电场为弱电场状态；当使用者想要保护显示信息时，切换至窄视角模式，背光电流随之切换至低电平电流模式，调光液晶盒的垂直电场增强。实验结果表明本文提出的新型多视角可控笔电显示技术，在窄视角模式下，在视角大于45°后显示屏显示内容达到隐私防窥；宽视角模式具备与业界广视角显示器同等的广视角的全视角显示特性。本技术研究的视角可控技术，视角模式可灵活切换，在笔记本电脑防窥显示领域具有很好的应用前景。
视角可控 百叶窗结构膜片 调光液晶盒 双盒 微结构棱镜 viewing angle controllable louver film dimming liquid crystal display dual cell micro lens
河北工业大学人工智能与数据科学学院, 天津300100
提出一种基于卷积神经网络中残差网络的遥感图像场景分类方法。本文方法在原网络模型中嵌入了跳跃连接和协方差池化两个模块,用于连接多分辨率特征映射和融合不同层次的多分辨率特征信息,并在3个公开的经典遥感数据集上进行了实验。结果证明,本文方法不仅可以将残差网络中不同层次的多分辨率特征信息融合在一起,还可以利用高阶信息来实现更具代表性的特征学习。与已有的分类方法相比,本文方法在场景分类问题上拥有更高的分类精度。
图像处理 遥感图像 卷积神经网络 场景分类 残差网络 激光与光电子学进展
2021, 58(2): 0210001
