1 内蒙古医科大学基础医学院法医学实验室, 呼和浩特 010030
2 内蒙古医科大学附属医院心脏大血管外科, 呼和浩特 010030
本研究以10例甲醛固定石蜡包埋组织(FFPET)作为疑难检材, 将其制成蜡膜, 分别以二甲苯-Chelex100法、脱蜡液-Chelex100法、脱蜡液-Vazyme FastPure FFPE DNA Isolation试剂盒(简称FP试剂盒)、脱蜡液-北京天根石蜡包埋组织基因组提取试剂盒法(简称天根试剂盒)提取DNA, 进行紫外分光光度计测定(浓度、纯度)及短串联重复序列(STR)分型检测(23个常染色体), 通过比较分析FFPET在4种不同提取方法中的提取质量、STR分型质量和检出率, 从而寻求一种高效简便、经济实用、方便快捷的甲醛固定石蜡包埋组织中DNA提取方法。结果表明: 应用4种方法提取的石蜡包埋组织蜡膜DNA经紫外分光光度计测定后显示, 应用2种Chelex100法提取的DNA浓度高于2款试剂盒, 试剂盒提取的DNA的纯度优于另外2种方法, 以上差异均具有统计学意义(P<0.05); FP试剂盒提取DNA的平均浓度和纯度均优于天根试剂盒, 无显著性差异(P>0.05); STR分型普遍存在不同基因座和同一基因座不同等位基因之间的扩增不均衡, 呈现前高后低状态; STR平均检出率为FP试剂盒>天根试剂盒>Chelex100法, 2种Chelex100法STR基因座检出率比较无显著差异(P>0.05), 但分别和另外2种方法试剂盒方法相比有显著差异(P<0.05), FP试剂盒和天根试剂盒法相比有显著差异(P<0.05)。因此, 在涉及甲醛固定石蜡包埋组织这类疑难检材的法医DNA鉴定案件时, 脱蜡液-Vazyme FastPure FFPE DNA Isolation试剂盒法优于其余3种提取DNA方法。
甲醛固定石蜡包埋组织 法医检材 疑难检材 方法比较 formalin-fixed paraffin-embedded tissue forensic examination materials difficult inspection materials method comparison
1 中国科学院空天信息创新研究院，北京 100094
2 中国科学院大学电子电气与通信工程学院，北京 100049
3 空装北四代表室，北京 100041
为满足有源相控阵雷达中发射/接收(T/R)组件的小型轻量化发展要求，提出了一种新型的垂直互联结构。从工艺优化的角度，结合低温共烧陶瓷(LTCC)可制作腔体的特性，用高频结构仿真器 HFSS设计了半嵌入式球栅阵列(BGA)垂直互联结构，分析了半嵌入结构对垂直互联传输性能的影响。结果表明半嵌入式 BGA垂直互联结构，在 X波段回波损耗高于 24 dB，插入损耗低于 0.15 dB; 在 Ku波段，依然能实现回波损耗高于 20 dB，插入损耗低于 0.6 dB。该半嵌入式结构在优化工艺的同时，在 X-Ku波段的较宽频段内可实现良好的微波传输性能。
低温共烧陶瓷 半嵌入式 球栅阵列 垂直互联 微波传输性能 Low Temperature Co-fired Ceramic semi-embedded Ball Grid Array vertical interconnection microwave transmission performance 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(5): 696
1 南京理工大学自动化学院, 江苏南京 210094
2 南京信息工程大学电子与信息工程学院, 江苏南京 210044
3 南京熊猫信息产业有限公司, 江苏南京 210038
现有的人群计数方法不能够完全适用于轨道交通场景中, 为此, 提出一种基于卷积神经网络的人群计数模型。模型采用 VGG16作为前端网络提取浅层特征, 提出一种基于 Inception结构改进的 M-Inception结构, 结合空洞卷积构成后端网络, 增大感受野, 适应多监控角度下不同尺寸的行人目标; 并提出一种融合行人总数估计损失和密度图损失的加权损失函数。将本文模型与 4种现有模型进行对比实验, 结果表明, 提出的人群计数算法在地铁场景中的平均绝对误差和均方误差仅为 1.46和 2.13, 优于 4种对比模型。考虑到模型的实际应用, 将模型部署到海思嵌入式芯片上, 实测结果表明, 模型可在嵌入式芯片上取得较高的计算速度和准确率, 满足实际应用场景的需求。
人群计数 地铁场景 空洞卷积 嵌入式实现 crowd counting subway scene dilated convolution embedded implementation 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(7): 934
1 南京邮电大学 集成电路科学与工程学院, 南京 210023
2 东南大学 毫米波国家重点实验室, 南京 210096
基于65 nm CMOS工艺设计了一种25~28 Gbit/s具有自适应均衡和时钟数据恢复功能的光接收机电路。光接收前端采用低带宽设计, 以优化接收机的灵敏度;采用判决反馈均衡器, 以恢复低带宽前端引入的码间干扰。为了适应不同速率和工艺角引入的码间干扰, 结合SS-LMS自适应算法, 实现信号的自适应均衡。无参考时钟数据恢复电路采用鉴频环路拓宽频率捕获范围, 同时将半速率鉴相器嵌入均衡器中, 以降低功耗和成本。后仿真结果表明, 在100 fF光电二极管的寄生电容条件下, 接收前端最大增益达到66 dBΩ, 25%带宽处的等效输入噪声电流为153 pA·Hz-1/2, 光接收机灵敏度为-145 dBm。当电源电压为12 V时, 光接收机的整体功耗为1811 mW。
光接收机前端 判决反馈均衡器 时钟数据恢复电路 无参考时钟 嵌入式鉴相器 optical receiver front end decision feedback equalizer clock data recovery circuit reference-less clock embedded phase detector
崔壮壮 1,3,4刘清权 1,2,3谢茂彬 1,3,4王少伟 1,3,4,5,*陆卫 1,2,3,4,**
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海 200083
2 上海科技大学 物质科学与技术学院，上海 201210
3 上海节能镀膜玻璃工程技术研究中心，上海 200083
4 中国科学院大学，北京 100049
5 南通智能感知研究院，江苏 南通 226000
低维材料嵌入微腔已经广泛应用于纳米激光器和探测器等。为了实现增益材料和光学微腔之间的有效耦合，需要深入研究嵌埋材料对腔共振模式的影响。本文主要讨论了嵌埋材料的厚度、位置、腔层厚度以及分布式布拉格反射镜的对数对腔供着模式的影响。结果表明，腔共振模式随嵌埋材料位置的不同呈现周期性变化并且在λ/2光程周期内存在最大峰位移。最大峰位移随腔层厚度增加而减小，但与嵌埋材料的厚度成正比。分布式布拉格反射镜的对数不影响腔共振模式。这些结果为光学器件的设计和实验现象的分析提供了指导，并且可以应用于不同波长分布式布拉格反射腔结构。
光学腔 共振模式 嵌埋位置 分布式布拉格反射镜 optical cavity resonant mode embedded position distributed Bragg reflector
针对压电叠堆迟滞带来的非线性效应严重制约系统控制精度提升的问题, 该文提出了一种基于复合控制的压电驱动器控制方法, 对系统非线性误差进行建模补偿, 并基于数控芯片实现了嵌入式驱动设计。采用广义PI模型对被控压电促动器进行建模, 利用指数函数作为密度函数, 并基于粒子群算法对包络函数和密度函数进行参数寻优, 最终得到压电促动器的前馈补偿逆模型, 结合比例积分控制率实现系统的复合控制。同时采用数字信号处理结合现场可编程门阵列(DSP+FPGA)的数控架构, 既保证了逆模型求解过程在DSP中实现的便捷性, 又保证了采样及闭环控制在FPGA中实现的实时性及快速性。实验结果证明了所提设计方法的正确性及有效性。
压电陶瓷 迟滞 广义PI模型 复合控制 嵌入式系统 piezoelectric ceramics hysteresis generalized PI model compound control embedded system
1 中交绿建(厦门)科技有限公司，厦门 361000
2 福州大学土木工程学院，福州 350116
3 福州大学先进制造学院，晋江 362200
自行研发的纤维定位装置可较为精准地控制钢纤维的空间位置，基于此，研究了钢纤维埋置深度、直径和埋置角度对超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)中钢纤维拔出行为的影响。结果表明：随着钢纤维埋置深度增加，钢纤维最大拔出力、拔出功、最大拔出应力及钢纤维强度利用率均呈不断提高的趋势，而最大平均黏结强度却呈减小的趋势；随着钢纤维直径增加，钢纤维最大拔出力、拔出功和最大平均黏结强度相应增加，而钢纤维强度利用率和最大拔出应力均减小；随着钢纤维埋置角度增大，钢纤维最大拔出力和拔出功呈先上升后下降的趋势，分别在埋置角度为45°和30°时达到最大，而埋置角度为75°时，试件破坏模式表现为钢纤维拉断失效。
超高性能纤维增强混凝土 钢纤维 拉拔 埋置参数 界面性能 ultra-high performance fiber reinforced concrete steel fiber pull-out embedded parameter interface performance
金刚线断线检测是金刚线生产过程中的重要环节。针对现有接触式检测敏感度低、断线反馈滞后等问题，提出了一种基于机器视觉检测强光下金刚线反射的光斑点的非接触式断线检测方法。在金刚线光斑点检测的嵌入式平台上，针对传统图像处理的光斑点检测操作复杂、易受外部光照影响的局限性，研究了基于深度学习的光斑点目标检测，对多种Yolo系列模型进行了训练部署，针对原有模型网络层次较深、模型体积较大，在嵌入式设备中存在检测实时性较差的问题，提出了一种基于Yolox改进的轻量化目标光斑点检测模型MCA-Yolox，利用MobileNetV3轻量化特征提取网络替换Yolox模型的主干特征提取网络，对模型进行轻量化改进，然后利用深度可分离卷积和倒残差结构对加强特征提取网络进行了轻量化改进。结合CA注意力机制提高了轻量化模型的检测精度。最后，将改进后的模型部署于嵌入式平台。实验结果表明，改进后模型MCA-Yolox的大小和运算量减小到Yolox模型的1/3以下，与同样规模的Yolox-Tiny和Yolov4-Tiny相比具有更高的检测精度，模型的mAP提升了1%以上，加速优化后检测速度可达30 frame/s，提供了一种基于深度学习检测金刚线断线的完整工业检测方案。
机器视觉 金刚线 断线检测 光斑点 深度学习 嵌入式 machine vision diamond wire detection of broken wire light spot deep learning embedded type 光学 精密工程
2023, 31(15): 2260
1 宁夏大学 电子与电气工程学院，宁夏 银川 750000
2 宁夏大学 沙漠信息智能感知重点实验室，宁夏 银川 750000
针对现有安全帽佩戴检测算法对密集目标和小目标存在漏检现象且参数多、计算量大，不适合部署在嵌入式设备端等问题，提出了一种改进的YOLOv5安全帽佩戴检测算法YOLOv5-Q。首先，在原网络80×80的特征图上进行2倍上采样操作形成160×160的特征图，新特征图融合了原模型的3层特征信息，形成四尺度检测，提升了密集目标及小目标的检测精度。其次，采用轻量级的GhostNet替换原YOLOv5的主干网络实现特征提取，降低了网络的参数，可以移植在嵌入式设备端实现目标检测。最后，添加注意力机制CA提升特征图中重要信息的权重，抑制非相关信息的权重，从而提升模型的精度。实验结果表明，YOLOv5-Q的模型大小为26.47 MB，参数量为12 696 640，精度为0.937。与YOLOv5相比，YOLOv5-Q算法的参数量减少了39.12%，模型大小降低了37.2%，但是精度仅降低了1.2%。YOLOv5-Q算法提高了密集环境下小目标的检测精度且满足在嵌入式端部署的需求。
YOLOv5 轻量级 安全帽 嵌入式 注意力机制 YOLOv5 lightweight safety helmet embedded attention mechanisms
