邓师禹 1胡芬 1,*侯梦迪 1杨建宇 1[ ... ]潘雷霆 1,2,3,4,**
作者单位
摘要
1 弱光非线性光子学教育部重点实验室,南开大学物理科学学院,泰达应用物理研究院,天津 300071
2 药物化学生物学全国重点实验室,南开大学生命科学学院,细胞应答交叉科学中心,天津 300071
3 南开大学深圳研究院,广东 深圳 518083
4 极端光学协同创新中心,山西大学,山西 太原 030006
随机光学重建显微术(STORM)基于免疫荧光标记技术,具有原理易懂、光路简单、分辨率极高等特点,一直受到科研工作者的青睐,但分辨率的提升对抗体的特异性提出了更高的要求。相较一抗直接标记,“一抗+二抗”的间接标记法在实际应用中普适性更强。二抗相对一抗存在物种特异性的问题,生产时需要对其进行预吸附来提升物种特异性。为了探究二抗物种特异性对双色STORM成像的影响,基于经典的红细胞骨架模型中血影蛋白N端和C端的互斥位置关系,对二者使用高、低吸附二抗标记后分别进行双色STORM成像,对照模拟中有无信号串扰条件下的互相关分析结果,结果表明低吸附二抗会造成二者共定位的假象。进一步,分别通过高、低吸附二抗对MDA-MB-231乳腺癌细胞CD47和PD-L1两种膜蛋白进行双色STORM成像,结果揭示两种蛋白无共定位关系。本研究为二抗物种特异性的评估提供了一种基于红细胞骨架结构模型的超分辨成像新策略,助力双色STORM成像精准阐明蛋白分子互作关系。
超分辨成像 随机光学重建显微术 免疫荧光 红细胞膜骨架 互相关分析 
激光与光电子学进展
2024, 61(6): 0618008
姜天华 1,2,*高作能 1,2管建成 1,2赵新洲 1,2黄雯 1,2
作者单位
摘要
1 武汉科技大学 城市建设学院,武汉 430065
2 武汉科技大学 高性能工程结构研究院,武汉 430065
装配式桥墩在桥梁施工领域得到广泛的应用,常受偶然爆炸或恐怖袭击的打击影响。为研究爆炸荷载下装配式桥墩损伤因素的影响规律,采用ANSYS/Workbench建立了近场爆炸荷载作用下的装配式桥墩数值模型,基于桥墩剩余承载力,提出以破坏参数D作为抗爆性指标,以炸药当量、爆心距离、初始预应力大小、节段数和剪力键的设置为损伤因素,分析了5种因素对桥墩损伤程度影响。在此基础上,利用灰色关联分析法衡量爆炸荷载下装配式桥墩损伤因素之间关联度的指标与贡献度。结果表明:增大初始预应力、节段间设置剪力键其破坏参数D的综合降低率为32.1%、29.6%,均能有效降低墩柱的损伤,与装配式桥墩抗爆受损有良好的关联性; 而增加剪力键高度和节段数为12%、7.2%,对墩柱损伤影响较小; 5种因素对爆炸荷载下装配式桥墩损伤影响的关联度从大到小为:TNT当量、爆心距离、初张拉预应力、剪力键的设置、节段数量。装配式桥墩抗爆设计中,可优先考虑提高初张拉预应力大小、设置剪力键等关联度较大的因素,灰色关联分析法对爆炸荷载下装配式桥墩损伤因素分析具有一定的参考性。
装配式桥墩 灰色关联分析 爆炸荷载 损伤因素分析 数值模拟 prefabricated piers gray correlation analysis explosion load analysis of damage factors numerical simulation 
爆破
2023, 40(1): 177
作者单位
摘要
1 青海民族大学土木与交通工程学院, 西宁 810000
2 兰州理工大学土木工程学院, 兰州 730050
为了解决废弃农作物青稞秸秆的资源处置问题, 将废弃青稞秸秆在室外自然焚烧后再经过煅烧及研磨处理, 从而制备成新型生物质硅掺合料。通过正交试验设计对青稞秸秆灰(HBSA)的制备条件及设计参数进行初步分析与二次验证; 采用响应面优化分析方法建立响应面预测模型, 对HBSA的制备条件进一步优化分析, 从而验证正交试验结果的合理性; 基于灰熵关联分析, 确定了HBSA的活性影响因素的主次关系; 采用多种微观测试技术对最优条件下制备的HBSA的微观结构进行测试分析, 进而揭示HBSA能够作为活性掺合料的原因。结果表明, 当二次煅烧温度为600 ℃、煅烧时间为2 h、研磨时间为2 h时, HBSA的活性最高, 相对活性指数高达1.06。响应面优化方法能够有效用于HBSA的活性制备参数设计, 响应面预测模型具有较高的预测精度, 较好地验证了正交试验结果的准确性。煅烧温度的灰熵关联度最大, 应作为HBSA制备过程中的首要控制因素。HBSA具有较细的粒度、较大的比表面积和较高的活性SiO2含量, 有效促进了HBSA的活性效应。
生物质硅 掺合料 活性效应 正交试验 响应面优化 灰熵关联分析 微观结构 biomass silicon admixture active effect orthogonal test response surface optimization grey entropy correlation analysis microstructure 
硅酸盐通报
2023, 42(6): 2140
作者单位
摘要
中国建筑材料科学研究总院,北京 100024
Ⅳ类石英玻璃是一种重要的特种玻璃材料,在光学探测、惯性导航等领域内具有重要作用。光学均匀性是表征光学玻璃结构均匀性的一种重要方法,Ⅳ类石英玻璃的光学均匀性与硅氧网络结构分布一致性密切相关。本文通过四步法光学均匀性测试、紫外-可见-近红外光谱、红外反射光谱等方法,研究了羟基、金属杂质及氧缺陷的径向分布特点和硅氧键键角的径向变化,采用相关性分析研究了各影响因素对样品光学均匀性的影响。结果表明:表示玻璃光学均匀性的波前畸变t0Δn沿玻璃半径先降低后升高;羟基的径向分布整体上与t0Δn的径向变化相反,200 nm处透过率径向变化、硅氧键键角径向变化与t0Δn的径向变化相近;羟基对Ⅳ类石英玻璃光学均匀性的影响较小,金属杂质、氧缺陷及硅氧键键角的径向变化是影响Ⅳ类石英玻璃光学均匀性的主要因素。
Ⅳ类石英玻璃 光学均匀性 径向变化 相关性分析 羟基 氧缺陷 硅氧键键角 type Ⅳ silica glass optical homogeneity radial variation correlation analysis hydroxyl oxygen vacancy silicon-oxygen bond angle 
硅酸盐通报
2023, 42(7): 2621
作者单位
摘要
天津城建大学地质与测绘学院, 天津 300380
针对城市扩张使得城市生态环境质量下降的现象,基于2014、2016、2018年三个时相的Landsat8 OLI_TIRS卫星数字产品影像数据,运用遥感生态指数 (RSEI) 对天津市中心城区生态环境质量变化进行了评价与分析。研究结果表明RSEI对于城市化程度高、城市房屋集中且紧凑的天津市中心城区有较好的适用性,能够对环境质量进行监测,也对空间变化的研究起到了重要的作用。具体表现为:2014、2016、2018年天津市中心城区的RSEI均值分别为0.547、0.463、0.478;RSEI地理位置上从北至南、从西至东呈现出低-高-低的倒U型趋势。天津中心城区的各指数相关性分析表明,干度指标 (NDBSI) 是影响研究区生态环境质量最大的指数,有很大的消极影响,是天津市中心城区未来改善生态环境的重要参考。在天津市中心城区的成功示范,表明RSEI在生态环境质量评估上的应用可为掌握城市生态环境质量、监测治理区域环境和规划建设城市提供积极的参考。
遥感 天津市中心城区 生态指数 主成分分析 趋势分析 相关性分析 remote sensing central urban area of Tianjin ecological index principal component analysis trend analysis correlation analysis 
大气与环境光学学报
2023, 18(2): 168
作者单位
摘要
1 电子科技大学 光电科学与工程学院,四川 成都 610000
2 中国人民解放军 95859部队,甘肃 酒泉 735018
靶场通常采用夜间静态拍星的方式检测光电经纬仪的静态测角总误差。受大气折射率变化的影响,俯仰方向测角数据通常采用大气折光差经验公式进行修正。不同地区和时间的大气环境差异使得该经验公式存在较大误差,导致拍星解算得到的俯仰方向测角误差偏大,且影响俯仰方向测角误差因素的进一步分离。为此,提出了一种基于多台光电经纬仪同步拍星数据相关性分析的大气折光差修正方法。基于经纬仪拍星方位角和俯仰角测量残差模型推导得到了大气折光差修正误差模型。根据该误差模型,利用分布在同一区域不同点位的多台光电经纬仪拍星俯仰角残差数据,采用最小二乘法拟合得到大气折光差的修正系数并修正俯仰角测量残差数据。实测数据表明:采用该方法对俯仰角测量残差进行大气折光差修正后,光电经纬仪俯仰角测角总误差显著降低,且由垂直轴倾斜误差修正错误引起的方位角和俯仰角残差特性得以显现。文中提出的方法无需使用探空气球等获取大气参数,即可对同一地域分布的多台光电经纬仪拍星俯仰角残差数据进行修正,修正后的数据可用于进一步分离其他误差因素,具有较强的工程应用价值。
光电经纬仪 静态拍星 测量残差 大气折光差 相关分析 optical electronic theodolite static calibration with stars measured residual atmospheric refraction error correlation analysis 
红外与激光工程
2023, 52(4): 20220732
作者单位
摘要
合肥师范学院电子信息与电气工程学院, 安徽 合肥 230601
提出了一种基于多维高斯贝叶斯分类算法的复杂系统影响因素的分析方法,并利用大数据方法建立了不同PM2.5范围的分类模型,结合马氏距离开展了影响因素的关键性分析。以合肥市2013―2018年间的天气与空气质量数据为基础,筛选了PM10、SO2、NO2、CO、O3等8个大气污染的关键影响因素,采用散点矩阵对PM2.5与这些影响因素的相关性进行了分析。利用高斯贝叶斯分类器建立了基于8个主要参量的PM2.5大气污染分析模型,研究发现,PM2.5与CO浓度具有较强的正相关性,对NO2具有选择性,与O3具有负相关性,而CO与SO2对PM2.5的产生存在某种竞争机制。
大数据技术 高斯贝叶斯模型 影响因素 PM2.5 相关分析 big data technology Gaussian Bayesian model influencing factors PM2.5 correlation analysis 
大气与环境光学学报
2023, 18(3): 227
作者单位
摘要
1 安徽建筑大学 电子与信息工程学院,安徽 合肥 230601
2 清华大学 合肥公共安全研究院,安徽 合肥 230601
3 清华大学 精密仪器系 精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京 100084
从人脸特征中剔除年龄相关特征,获得纯粹的身份特征,是实现跨年龄人脸识别的重要手段;然而,主流的身份特征提取方法忽略了对身份-年龄共享特征的处理,导致提取到的身份特征不完整。为此,提出引入身份-年龄共享特征的新方法,将混合人脸特征解耦为纯年龄相关特征、纯身份相关特征以及身份-年龄共享特征,然后将纯身份相关特征和身份-年龄共享特征进行多维耦合,从而得到完整的身份特征,有效提高跨年龄人脸识别的准确率。在人脸老化基准数据集Age-DB30上本文方法的识别准确率达到了97.07%,在LFW数据集上达到了99.73%的识别准确率,证明了所提方法的有效性与先进性。
人脸识别 年龄不变 变换 典型相关分析 face recognition age invariant transformation canonical correlation analysis 
应用光学
2023, 44(3): 565
作者单位
摘要
西北大学信息科学与技术学院,陕西 西安 710127
颅骨身份识别是法医学研究的重要课题。针对以往颅骨身份识别研究中颅骨和面貌内在特征表示能力不足的问题,为了充分利用颅骨和面皮模型的有效识别信息、提高颅骨识别能力,提出一种基于视图特征和形状特征融合的颅骨身份识别方法。首先,采用多视图神经网络学习颅骨和面皮的多视图特征,采用基于双谐波距离的LS-MDS算法计算颅骨和面皮的标准形,采用池化融合方法聚合多个特征来减少视图池化阶段的信息丢失;然后,为了解决波核特征对尺度变换敏感的问题,根据特征值归一化思想提取颅骨和面皮的尺度不变波核特征;最后,采用核典型相关分析将视图特征和波核特征进行融合,得到颅骨和面皮的最终特征向量,通过计算颅骨特征向量和面皮特征向量的相关系数实现颅骨的身份识别。实验结果表明,所提方法的识别正确率为95.4%,优于其他对比方法,是一种有效的颅骨身份识别方法。
图像处理 颅骨身份识别 视图特征 波核特征 核典型相关分析 相关系数 
激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1010011
作者单位
摘要
1 清华大学合肥公共安全研究院,安徽 合肥 230601
2 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京 100084
3 合肥市公安局刑事警察支队,安徽 合肥 230601
人脸特征随着年龄变化而变化,会严重影响人脸识别的性能。提出一种基于Transformer的跨年龄人脸识别方法,首先通过改善的T2T-ViT模型提取人脸年龄和身份混合特征,然后通过残差因子分解获取人脸年龄特征和身份特征,再使用线性特征分解的去相关对抗式学习算法对人脸的年龄特征和身份特征去除相关性,从而实现年龄抗干扰性的人脸识别。相比基于卷积神经网络的DAL和MTLFace方法,所提方法在参数量、multiply-add operations(MACs)和计算耗时上均有明显降低,同时在基准数据集AgeDB-30、CACD_VS、CALFW、LFW上取得了相媲美的准确率,证明了所提方法的有效性。
人脸识别 年龄不变性 Transformer 相关性分析 
激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1010019

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