基于局部Fisher判别法的电镜下致密沉积物自动识别

本文提出一种在电子显微镜图像中有效检测致密沉积物的方法.致密沉积物在电子显微镜图像中较难分辨,使用传统的SIFT,ORB或者SURF特征检测及描述算法往往难以达到理想的效果.运用传统计算机视觉处理流程,如,SIFT特征提取器以及描述器来进行特征提取,再建立bag-of-words全局特征向量,最后使用支持向量机来进行分类,在进行致密沉积物的分类操作中难度比较大.本文选择了实用LBP特征提取器来提取高反差度的纹理特征,使用梯度直方图特征提取器来提取轮廓特征,同时使用Schimid滤波器组和Gabor滤波器组来提取图像中的常规纹理特征,形成超高维度的特征向量使其包含显微镜图像中的全面特征.由于电子显微镜图像不具备色彩信息,纹理信息变得最为重要,又由于在显微镜图像中,尺度基本可知,LBP以及HOG能非常有效地提取高反差轮廓特征以及质地特征.配合两大纹理滤波器组合将可以确保特征向量在强调高反差特征的同时,不会忽略常规纹理信息.在特征提取出来后使用局部Fisher判别分析来降低特征向量的维度,并选择最具有可区分性和有效的特征.LFDA能够进行无指导的降维,并保留最具可分辨性的特征,对于本文提出的算法至关重要.由于在之前产生的特征向量对所有的特征并不进行强弱区分,经过LFDA后,不重要或者具有广泛普遍性的特征将会被舍弃,而最能够代表致密沉积物的特征将得以保留.这保证了之后的分类器训练能够在不牺牲训练速度的前提下,有效地形成分类区间.最后,算法使用了probabilistic boosting tree来对训练样本进行训练,PBT是按照等级划分的决策树,每一个节点是一个强决策器,它具有不易过度训练、高效准确的特征,通过输入LFDA处理后的训练样本特征向量,来学习得到致密沉积物的分类器.为验证本文提出的方法的可行性,一个包含50张电子显微镜图像的数据库被用于实验中.在这50张电子显微镜图像中,每一张都包含不同数量的沉积物区域.沉积物区域的总数约为500处.这些区域被精确标记.如果算法输出的沉积物标记与人工标记区域的重合率达到50%以上,认为该区域被准确识别,否则认为未能识别.在实验中,10张电子显微镜图像被用于神经网络的训练,而其余40张被用于测试.训练样本为100×100分辨率的图像块,只要图像块中包含沉积物区域,则视为正样本,否则视为负样本.为了增加样本个数,所有正样本被进行了旋转、平移、以及放大和缩小等变换.在训练中,一共500个正样本及约15000个负样本被输入到PBT.实验结果显示,本文提出的方法能够有效地在真实电子显微镜图像中识别致密沉积物,识别效率接近50%.该结果证明利用LBP特征以及Schimid滤波器组和Gabor滤波器组来提取显微镜图像特征能够全面概括图像中个体的显著性特征,比起单纯使用SIFT以及SURF具有更高的通用性、鲁棒性以及有效性.对于从显微镜图像中提取出来的高维度特征向量,使用局部Fisher判别分析法能够非常有效地实施降维操作,从而保留了显著性的具有区分功能的特征以便更有效的训练分类器.而probabilistic boosting tree对于只具有少量训练样本的训练任务能够相当有效地收敛且避免过度拟合的情况发生.本文提出的处理流程适用于大多数基于显微镜图像下的目标识别、分类以及再识别任务,且具有速度快、高鲁棒性以及易于扩展等特点,具有较高的实用性.     

自动化本科生科研训练与创新能力培养的探索

创新型人才的培养是高等学校面临的三大重要任务之一。高素质的人才不仅要具备坚实宽广的理论基础,更要具备前瞻性的思维以及创新意识和创新能力。而目前高校中开展的科研训练项目对培养本科生的创新能力和实践能力起到了积极的促进作用,对提升工科专业的人才培养质量具有重要的意义。本文主要结合我校自动化专业本科科研训练活动的实践,主要针对理论教学与科研环节的统一,科研训练模式的多样化、训练项目的实施以及质量考核等问题进行了研究和探索。     

地震电磁前兆研究进展

强震前存在地震电磁异常现象已被大量强震震例所证实,在我国地震电磁前兆已成为地震短临预测的有效手段.地震电磁短临前兆主要包括:地磁场、地电场、电磁辐射、电离层、高能粒子等与地震孕育发生有关的各种异常现象.地震短临电磁前兆及其机理极为复杂,有来自震源信息的局部性前兆,有来自震源所在的区域应力场构造前兆以及与孕震立体环境有关的大尺度动态前兆.孕震过程中产生的电磁效应及其相关现象,通过化学途径、声学途径、电磁途径向空中传播,研究岩石圈-大气层-电离层耦合现象,有利于进一步加深对地震电磁前兆及其机理的认识.发射地震电磁卫星形成天地一体化的监测体系,将促进地震电磁科学研究和地震预测领域的发展.     

科技成果的转化与推广

本文简要叙述了科学技术转化为现实生产力的三个环节,即科研成果、科研成果的生产化和推广。重点总结了后两个环节在我国改革以来的进展及成功的经验,并提出存在的问题及今后工作建议。     

基于树搜索的分形图像压缩编码

本文提出基于树搜索的分形图像压缩编码的新算法。该算法在恢复图像信噪比和主观质量较之全搜索算法略有损失的前提下，大大提高了分形图像编码的速度。     

中国典型叠合盆地油气成藏研究新进展(之二)——以塔里木盆地为例

近年来,中国西部典型叠合盆地油气成藏研究获得重大进展。成盆方面:1)地球物理综合剖面揭示了塔里木盆地与天山造山带的深、浅层耦合特征具有走向分段性,大致以羊布拉克为界,以东表现为近东西向斜向伸展的特征;以西,主要表现为近南北向垂直于地层走向的伸展状态;2)揭示了塔里木盆地的翘倾式叠合演化的特点,自寒武纪到第四纪,盆地沉降中心经历了由东向西向周缘的迁移过程。成烃方面:1)建立了海相碳酸盐岩优质烃源岩发育的环境指标及发育的盆地类型,高丰度烃源岩仅发育于被动大陆边缘背景下的裂谷、克拉通内坳陷盆地和活动大陆边缘背景下的前缘斜坡、挠曲类前陆坳陷中;2)确立了有效碳酸盐岩烃源岩的有机质丰度下限为0.25%～0.30%。成藏方面:1)轮南地区早古生代碳酸盐岩储层中发育3期烃类包裹体,与区域性油气充注事件有关,分别形成于晚志留世-早泥盆世、晚白垩世及新近纪;2)通过油源对比分析,指出轮南、塔河地区的原油可能源于中、上奥陶统源岩;3)同位素示踪研究及包裹体测温揭示了塔中地区流体具有深部来源特征。而且,萤石交代灰岩对储层物性具有显著改善作用。并指出塔里木盆地近期油气勘探中,在台盆区碳酸盐岩勘探领域不断有新层系和新类型油气的发现,台盆区碎屑岩勘探领域于志留系和泥盆系也连获突破,展示了塔里木盆地良好的勘探前景。     

茂金属催化剂产品性能及应用

文中对茂金属催化剂的研究进展和应用情况进行了介绍,重点说明了茂金属催化剂生产的树脂结构性能、膜性能,以及加工性,与Z/N催化剂生产LLDPE进行了比较,详细阐述了茂金属催化剂树脂的特性;     

国内原油降凝剂研究概况

介绍了目前我国原油降凝剂应用现状、研究成果和应用的种类,综述了降凝剂的工作机理,并对今后研究提出了建议:加强降凝剂机理研究,开发适用范围更大的新型降凝剂,研究低温降凝剂,降凝剂研究应与输油工艺紧结合等。     

前陆盆地理论及其在中国的应用

追溯了前陆盆地概念的形成与发展过程,研究了这一理论的应用现状.结果表明,现代前陆盆地理论的研究对象仅限于与阿尔卑斯造山带相关的聚敛盆地,而将离散拉张的地球动力学环境和与其伴生的边缘盆地以及前阿尔卑斯期的老前陆盆地等一概排除在外,因而使前陆盆地的内涵存在严重的缺陷,这是其在应用中无法克服的障碍.A俯冲和C俯冲都只是一种地球动力学环境的形象表达方式;离散拉张与聚敛挤压的转换应贯穿于前陆盆地演化的始终;周缘前陆盆地应包括3种类型.前陆盆地也要向前发展、演化而不断改变其属性,前陆盆地没有一个简单统一的结构模式,不切实际地普遍套用Decelles等人的"前陆盆地体系"4大单元和以泛化前陆盆地来人为地提升其油气资源值得商榷.在中国西部近一时期泛化为前陆盆地的14个山前带中,有一半不是前陆盆地.     

鄂尔多斯盆地马岭油田长81储层不同流动单元可动流体赋存特征及其影响因素

鄂尔多斯盆地马岭油田长8₁储层是典型的低孔—低渗透油藏,渗透率的强非均质性制约了油气储层品质的提高。通过开展核磁共振实验,结合恒速压汞和高压压汞、图像粒度、铸体薄片等微观实验研究储层的微观孔隙结构特征,同时选取砂厚、孔隙度、渗透率、含油饱和度、流动带指数5个参数,借助SPSS数据分析软件,将马岭油田长8₁段储层的流动单元划分为E、G、M、P等4类,进而分析不同类型流动单元微观孔隙结构特征及其对可动流体饱和度的影响,结合生产动态数据分析不同类型的流动单元产能的差异。结果表明：不同流动单元的微观孔隙结构有着明显的差异,是造成可动流体饱和度差异的主要因素。其中,喉道半径分布形态及主流喉道半径大小起了决定性作用。生产动态数据表明,在油气田勘探开发阶段E类和G类流动单元的产能最高,应根据不同流动单元的微观孔隙结构差异性特征,实施合理有效的开发方案。