中国热带农业科学院橡胶研究所, 土壤肥料研究中心, 农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室, 省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室, 海南 海口 571101
养分亏缺是作物产量和质量提升的重要限制因子。 我国砖红壤植胶区钾、 镁缺乏及其低的有效性长期制约天然橡胶的产、 质量。 以“热研7-33-97”橡胶幼苗为研究对象, 利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对钾、 镁胁迫下橡胶树叶片物质组成特征进行研究, 分析不同钾、 镁胁迫条件下叶片红外光谱图谱特征峰的变化及其差异, 探讨钾、 镁胁迫对叶片物质成分和结构的影响, 以期为钾镁缺乏影响橡胶树生长与生理代谢的机理研究提供参考。 结果表明: (1)缺钾条件下, 1 554, 1 519和1 075 cm-1处的吸收峰缺失, 表明橡胶叶片中蛋白质酰胺Ⅱ带、 酚类物质、 碳水化合物的化学结构受到破坏, 并且其他特征峰吸光度与正常处理相比均有不同程度的升高, 表明缺钾造成蛋白质、 碳水化合物等物质在叶片中大量积累, 物质转运效率降低; (2)缺镁条件下, 1 554 cm-1处吸收峰向高频方向位移了6 cm-1, 说明缺镁造成蛋白质酰胺Ⅱ带的结构发生改变, 同时, 1 550~1 350 cm-1波数范围内吸收峰相对吸光度明显下降, 说明缺镁降低了细胞壁多糖以及含油脂化合物的含量, 且该波数范围内的三个吸收峰较其他吸收峰变化敏感, 表明该波段可以较好地指示橡胶叶片镁营养状况; (3)钾镁同时缺乏条件下, 各吸收峰的相对吸光度和强度明显减弱, 1 554, 1 519和1 075 cm-1处的吸收峰缺失, 说明蛋白质酰胺Ⅱ带、 酚类物质、 碳水化合物的化学结构受到破坏, 1 057 cm-1处吸收峰向高频方向位移了11 cm-1, 表明橡胶叶片中果胶类多糖分子结构发生了变化。 综上所述, 缺钾造成橡胶叶片蛋白质、 糖类物质的含量的大量积累, 缺镁造成叶片细胞壁多糖和油脂化合物下降, 而钾镁同时缺乏时蛋白质、 脂类、 糖类物质等物质含量均明显下降。 研究表明, 使用FTIR技术对养分缺乏下的橡胶叶片物质成分定性分析具有一定的可行性, 同时可为橡胶钾、 镁营养生理代谢的机制研究提供新的思路和方法。
橡胶 钾 镁 傅里叶红外光谱 Hevea brasiliensis K Mg FTIR
1 中国科学院光电技术研究所, 四川成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
本文针对目标跟踪应用, 提出了基于 Siamese-FC跟踪网络的改进卷积网络 Siamese-MF, 意在更进一步提升跟踪速度和准确性, 满足目标跟踪的工程应用需求。对于跟踪网络, 考虑速度和精度的权衡, 减少计算量, 增加卷积特征的感受野是改进跟踪网络的速度和精度的方向。在卷积网络结构上面进行改进结构创新, 改进主要集中为两点: 1) 引入特征融合, 丰富特征; 2) 引入空洞卷积, 减少计算量的同时增强感受野。 Siamese-MF算法实现了对于复杂场景目标的实时准确跟踪, 在公开数据集 OTB上测试速度达到平均 76 f/s, 跟踪成功率的均值达到 0.44, 而跟踪稳定性的均值达到 0.61, 实时性、准确性和稳定性均提升, 满足目标实时跟踪应用。
特征融合 全卷积 空洞卷积 实时跟踪 Siamese-MF Siamese-MF feature fusion full convolution dilated convolution real-time tracking
1 辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院, 辽宁 阜新 123000
2 中国测绘科学研究院大地测量与地球动力学研究所, 北京 100830
针对目前的望远镜指向误差修正模型难以满足激光测距系统实现空间碎片精确探测的要求,提出采用遗传(GA)算法和列文伯格(LM)算法优化的后向传播(BP)神经网络模型修正望远镜的指向误差。按照俯仰角对方位角等间隔分区的方式在测站的半球面天区内观测了102颗恒星,并利用这102颗恒星观测数据进行建模,同时在次日观测12颗恒星验证所建模型的精度。结果表明,所建模型在方位和俯仰方向上的精度分别达到1.94″和1.12″。将GA算法和LM算法优化的BP神经网络模型应用到空间碎片和空间合作目标的探测实验中,结果表明,在利用激光测距技术探测空间合作目标和空间碎片时,望远镜的指向精度在方位和俯仰方向上分别达到1.89″和1.21″以及2.06″和1.46″,因此所建模型在提高望远镜指向精度的同时,对提高空间碎片的探测成功率也具有重要意义。
测量 指向修正 后向传播神经网络 激光测距 空间碎片 恒星跟踪 中国激光
2019, 46(11): 1101005
1 中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209
2 中国科学院大学，北京 100049
本文针对飞机目标，提出了基于多域网络(MDNet)的改进网络用于飞机跟踪的快速深度学习(FDLAT)跟踪网络，使用迁移学习弥补目标跟踪的小样本集缺陷。卷积层作为特征提取层，全连接层作为目标和背景的分类层，采用特定的飞机数据集来更新网络参数。训练完成之后，结合回归模型，采用简单的线性更新对飞机进行跟踪，算法实现了飞机旋转、相似目标、模糊目标、复杂环境、尺度变换、目标遮挡以及形态变换等复杂状态的鲁棒跟踪，速度达到平均20.36 f/s，在ILSVRC2015 飞机检测数据集上成功率均值达到0.592，基本满足飞机实时跟踪。
迁移学习 飞机目标 鲁棒跟踪 实时跟踪 FDLAT FDLAT feature-based transfer learning aircraft target robust tracking real-time tracking
1 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
传统基于深度学习的语义分割方法使用的损失函数为交叉熵, 而交叉熵并不能解决训练数据中的样本非均衡性问题。语义分割任务属于像素级分类, 样本的非均衡性问题在其中体现得十分突出。文章提出了一种改进的Focal Loss作为损失函数来自动解决训练样本的非均衡性。该损失函数等同于在标准交叉熵上加上一个权重, 该权重能够自动增加困难样本的交叉熵损失值, 同时保持简单样本的交叉熵损失值。将Focal Loss作为DeepLabv3+的损失函数, 并将DeepLabv3+的Backbone替换为ResNet-18, 再使用Cityscapes数据集作为训练样本, 分别使用交叉熵和Focal Loss作为损失函数来对模型进行训练。实验结果表明, 改进的Focal Loss损失函数相比于交叉熵获得的语义分割精度更高, 且能够有效缓解训练样本的非均衡性问题。
深度学习 语义分割 deep learning semantic segmentation Focal Loss Focal Loss DeepLabv3+ DeepLabv3+
内蒙古大学 理工学院，内蒙古 呼和浩特 010021
从描述皮秒光脉冲在色散缓变光纤(FSDD)中所满足的非线性Schr?dinger方程(NLS)出发，数值模拟了高阶皮秒脉冲在增益系数取值不同的色散缓变光纤中的孤子效应压缩，研究分析了增益系数所产生的影响。计算结果表明，对于孤子阶数确定的光脉冲，增益系数有一最佳取值范围，对应于孤子效应压缩的参量——脉冲压缩比有最佳值。讨论了初始啁啾的影响。
色散缓变光纤 孤子效应压缩 增益系数 初始啁啾 fibers with slowly decreasing dispersion soliton-effect compression gain coefficient initial chirp
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
简要地介绍和讨论了DVD的三种可重写光盘即DVD-RW、DVD+RW和DVD-RAM的特点和格式。
可重写光盘 刻录格式
内蒙古大学理工学院,内蒙古,呼和浩特,010021
在色散沿光纤传输方向线性减小的光纤中,用分步傅里叶方法数值模拟皮秒脉冲的传输,计算和分析了初始啁啾对色散渐减光纤中皮秒脉冲的孤子效应压缩的影响.通过分析脉冲压缩比,最佳光纤长度,压缩后的脉冲峰值功率和脉冲压缩质量的变化,发现加入初始啁啾,可以使皮秒脉冲得到更好的压缩.
纤维与波导光学 色散渐减光纤 孤子效应压缩 初始啁啾 fiber and waveguide optics dispersion decreasing fiber soliton-effect compression initial chirp
1 中科院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 武汉大学物理科学与技术学院,武汉 430072
非球面镜的使用能大大简化光学系统,因此被越来越多地应用到各种光学设计中。阐述了非球面镜发展的意义及其在光盘机光学读取头中的应用,并介绍了光学读取头物镜性能的评价和制作材料。
非球面镜 光学设计 读取头
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
分析了近年来世界范围内光纤传感器技术的应用和发展。与传统的各类传感器相比,光纤传感器有一系列独特的优点,如灵敏度高,抗电磁干扰、耐腐蚀,便于实现多路技术,结构简单,体积小,重量轻,耗电少等。应力、温度、气压是目前应用最广泛的光纤传感器,而光纤光栅传感是目前研究最广泛的光纤传感技术。光纤陀螺仪、光纤电流传感器是比较成熟的光纤传感器,已成功地实现了商业化。最后,讨论在应用光学动态发展中光纤传感器的技术与商业发展趋势。
光纤传感器 技术发展趋势 光纤光栅 光纤陀螺仪 光纤电流传感器
