Exogenous Melatonin Reprograms the Rhizosphere Microbial Community to Modulate the Responses of Barley to Drought Stress

The rhizospheric melatonin application-induced drought tolerance has been illuminated in various plant species, while the roles of the rhizosphere microbial community in this process are still unclear. Here, the diversity and functions of the rhizosphere microbial community and related physiological parameters were tested in barley under the rhizospheric melatonin application and drought. Exogenous melatonin improved plant performance under drought via increasing the activities of non-structural carbohydrate metabolism enzymes and activating the antioxidant enzyme systems in barley roots under drought. The 16S/ITS rRNA gene sequencing revealed that drought and melatonin altered the compositions of the microbiome. Exogenous melatonin increased the relative abundance of the bacterial community in carbohydrate and carboxylate degradation, while decreasing the relative abundance in the pathways of fatty acid and lipid degradation and inorganic nutrient metabolism under drought. These results suggest that the effects of melatonin on rhizosphere microbes and nutrient condition need to be considered in its application for crop drought-resistant cultivation.     

Array-level boosting method with spatial extended allocation to improve the accuracy of memristor based computing-in-memory chips

Memristor based computing-in-memory chips have shown the potentials to accelerate deep neural networks with high energy efficiency.Due to the inherent filament-...     

基于深度学习的真实尺度运动恢复结构方法

传统的多视图几何方法获取场景结构存在两个问题：一是因图片模糊和低纹理带来的特征点误匹配,从而导致重建精度降低;二是单目相机缺少尺度信息,重建结果只能确定未知的比例因子,无法获取准确的场景结构。针对这些问题本文提出一种基于深度学习的真实尺度运动恢复结构方法。首先使用卷积神经网络获取图片的深度信息;接着为了恢复单目相机的尺度信息,引入惯性传感单元(IMU),将IMU获取的加速度和角速度与ORB-SLAM2获取的相机位姿进行时域和频域上的协同,在频域中获取单目相机的尺度信息;最后将图片的深度图和具有尺度因子的相机位姿进行融合,重建出场景的三维结构。实验表明,使用Depth CNN网络获取的单目图像深度图解决了多层卷积池化操作输出图像分辨率低和缺少重要特征信息的问题,绝对值误差达到了0.192,准确率高达0.959;采用多传感器融合的方法,在频域上获取单目相机的尺度能够达到0.24 m的尺度误差,相比于VIORB方法获取的相机尺度精度更高;重建的三维模型与真实大小具有0.2 m左右的误差,验证了本文方法的有效性。     

不同裂纹分布的孔隙材料渗透系数

含裂纹孔隙材料渗透性由裂纹的微观结构决定,其研究对工程实践意义重大。该文假设含裂纹孔隙材料是由孔隙基体和裂纹组成的二相复合材料,基于细观均匀化理论给出了四种不同裂纹分布的渗透张量稀疏解、相互作用直推（IDD）解和修正的IDD解。基于单元嵌入技术和弹性比拟的数值模拟方法,采用不连通的离散裂纹模型,研究了裂纹数目对有效渗透系数数值解收敛性的影响及不同裂纹分布的孔隙材料渗透性,并将得到的数值解和理论解对比分析,结果表明：随着裂纹数目的增加,有效渗透系数的变化范围逐渐减小,并最终趋于稳定,而且选择合适的裂纹数目,能同时保证计算的随机收敛性和合理的计算效率;对于所研究的四种分布的裂纹,相比稀疏解,IDD解更接近数值解,但随着裂纹密度的增加,裂纹间的相互作用增强,IDD解会逐渐偏离数值解;修正的IDD解充分考虑了裂纹间的相互作用和边界效应,能更好地估计含裂纹孔隙材料的渗透性。     

基于隐函数模型的光学微腔传输光谱拟合算法

光学微腔品质因子高、灵敏度高,在精密生物传感方面有广阔的应用前景。针对洛伦兹拟合算法不能很好地拟合光学微腔输出端非对称波形和劈裂模式波形的问题,提出了隐函数模型算法。该算法首先建立模板波形,然后经平移、放缩理论实现模板波形操作,利用Levenberg-Marquardt (LM)算法优化参数值,能够实现对称波形、非对称波形和劈裂模式波形数据拟合。通过搭建光学微腔数据采集系统,采用高斯、洛伦兹和隐函数模型算法对不同折射率溶液的实验数据进行拟合。结果表明：隐函数模型算法比前两种算法的MSE低1个数量级,且拟合优度(R2)达到了0.99,拟合效果较好;隐函数模型算法谐振频率误差最小,谐振频率偏移量最大,对应的灵敏度最高,有利于提高光学微腔灵敏度。     

基于PMP的钢轨三维形貌在线测量模糊条纹复原

在线相位测量轮廓术(PMP)中,当被测物体运动速度较高时,所采集的变形条纹往往为运动模糊图像,使得复原误差增大,严重时可能导致三维重建无法进行。将在线PMP运用于钢轨外形及表面缺陷的在线三维测量时,为了实现钢轨表面模糊变形条纹的清晰化,本文对维纳滤波法、点扩散函数算法、盲解卷积算法和Richardson-Lucy算法等几种模糊图像复原算法进行了对比分析,用峰值信噪比对模糊条纹图像的复原效果进行评估。同时,研究了车辆运行速度和图像复原效果之间的关系,得出了复原效果与运行速度之间的关系曲线,进行了误差分析,并用在线PMP实现了钢轨外形的三维重建。理论及实验结果表明：在对钢轨外形轮廓及表面缺陷的在线三维测量时,Richardson-Lucy算法的复原效果最佳,图像复原程度与车辆运行速度呈多项式关系。     

1300万像素手机镜头设计

为满足高像素手机的要求,本文根据光学成像理论,利用code V软件设计出一种1300万像素手机镜头。为了增加自由度,减小像差,得到更好的像质,本文采用非球面表面进行光学设计。该镜头由五片非球面镜片、一片滤光镜组成。设计得到光圈值2.2,半视场角35°,有效焦距3.6 mm,镜头总长3.6 mm的轻薄型手机镜头。最终中心视场在中间频率处(即223 lp/mm)的MTF值大于0.6,在高频处大于0.2,在0.8视场中频MTF值大于0.4,可见优化完毕后成像效果可满足使用要求。

     

改进的多光谱聚合通道行人检测

针对外部环境的多变性和复杂性导致的单一波段下行人检测准确率较低的问题,提出了一种改进的基于可见和红外双波段聚合通道特征的行人检测算法。分别提取可见图像与红外图像的聚合通道特征;通过改变像素对比规则,采用自适应的阈值进行比较,将得到的改进的中心对称的局部二值模式特征添加到特征通道中;针对多光谱聚合通道特征设计了不同滤波器组进行滤波;训练分类器,实现多光谱下行人检测。实验表明,改进的局部二值模式特征能更好地描述红外图像中行人的对称性,中间滤波层丰富了候选特征池,算法在多种场景均能有效检测出行人,提高了行人检测精度,与利用多光谱聚合积分通道的检测工作相比,平均漏检率有所降低。