“研究论文” 栏目所有文章列表

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  • 研究论文
    白新哲, 于周源, 胡小玲, 刘晨熙, 彭木根
    科技导报. 2025, 43(20): 105-114. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00060
    摘要 (83) PDF全文 (6) HTML (26)   可视化   收藏

    随着高速交通网络的快速发展以及第6代移动通信技术的持续推进,高速移动场景下的用户通信需求急剧增长。然而,用户高速移动带来的高多普勒频移将导致信道快速时变,严重降低了通信的可靠性和传输质量。针对该挑战,提出结合通感一体化技术,基站在和高速用户通信的同时,接收回波信号以预测多普勒频移,并对多普勒频移进行预先补偿,从而降低接收端通信信号处理复杂度并提升通信质量。针对高速移动场景下的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)通感一体化系统,提出了一种基于长短期记忆网络(long short−term memory,LSTM)模型的在线多普勒频移智能预测方法,该方法基站根据接收回波信号,估计当前多普勒频移,并利用LSTM模型实时预测下一时刻的频移。为适应动态环境,所提模型采用在线更新策略,在每次接收回波并估计得到新的多普勒频移数据后实时更新LSTM模型参数。为评估模型性能,将LSTM预测结果与无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)模型及Transformer模型进行对比,分析其在不同移动速度和信噪比条件下的预测精度。仿真结果表明,所提LSTM在线预测模型对非线性多普勒频移预测的准确性和鲁棒性均优于UKF模型和Transformer模型,为高动态通信环境下的频移在线预测提供了高效可靠的解决方案。

  • 研究论文
    王懿萱, 乔雨晨, 杨昆, 陈哲, 唐毅, 秦琪
    科技导报. 2025, 43(20): 115-124. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.03.00126
    摘要 (81) PDF全文 (3) HTML (22)   可视化   收藏

    吞咽障碍在认知功能障碍患者中发生率高,并对其生存质量造成严重影响。吞咽生命质量(swallowing quality of life,SWAL−QOL)量表作为国际广泛应用的吞咽功能及相关生活质量的评估工具,既往研究将认知障碍人群排除在适用对象之外。本研究系统性验证中文版SWAL−QOL量表在轻—中度认知功能障碍患者中的适用性。研究纳入122名轻—中度认知功能障碍患者,对受试患者的量表结果测量者间重侧信度、同质性信度、内容效度及结构效度进行探究。结果表示,该量表各维度测量者间信度系数(“食物选择”维度除外)均高于0.8,整体内部一致性Cronbach's α值达到0.971;结构效度分析该量表与洼田饮水试验(WST)、吞咽功能评估(EAT−10)量表等吞咽功能评估工具呈显著相关,并提取出“心理社会功能”“营养摄入模式”和“生理功能调节”3个公因子(累计方差贡献率72.742%),揭示吞咽障碍对患者心理、生理及社会功能的多维度影响。研究表明,中文版SWAL−QOL量表可作为轻—中度认知功能障碍患者吞咽相关生活质量的可靠评估工具,为制定个体化干预策略以及提升患者生活质量提供了理论支持。

  • 研究论文
    严旭东, 郭洪波, 刘峰斌
    科技导报. 2025, 43(19): 83-94. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00105
    摘要 (55) PDF全文 (51) HTML (52)   可视化   收藏

    热障涂层(TBCs)是先进航空发动机热端部件核心热防护技术之一。在高温服役环境下,发动机叶片涂层由于受到主要成分为CaO−MgO−Al2O3−SiO2(CMAS)的环境沉积物的侵蚀和损伤,造成叶片涂层早期剥落与失效,引起国内外高温防护领域广泛关注。特别是对于采用电子束物理气相沉积(EB−PVD)方法制备的常用TBCs材料——氧化钇稳定氧化锆(YSZ),熔融态CMAS易通过柱状晶间隙、微裂纹渗入到涂层内部,产生严重腐蚀。着眼于先进航空发动机TBCs高温服役过程中亟待解决的CMAS腐蚀问题,通过成分改性的方法在YSZ材料中掺入适量的Al2O3,形成一种Al2O3−YSZ复合涂层(AYSZ涂层),采用EB−PVD技术在氧化铝陶瓷片表面分别制备出YSZ涂层与AYSZ/YSZ涂层,研究了涂层物相、显微组织结构演变规律,对比了2种涂层热导率、高温热稳定性以及对熔融CMAS的抵抗能力。结果表明,在AYSZ/YSZ涂层体系中,YSZ涂层微观上呈“羽毛”结构,AYSZ涂层呈“微柱状晶”结构,与YSZ涂层相比,AYSZ涂层的孔隙率下降12.6%,说明AYSZ更致密。AYSZ涂层在1200℃下热导率仅为0.94 W/(m·K),比相同温度下YSZ涂层隔热性能更好,且在1400℃长时间保持相稳定,具有优异的高温稳定性。AYSZ层表现出一定的阻熔融CMAS腐蚀能力,这是因为涂层的致密“微柱状晶”结构以及涂层与熔融CMAS反应形成的含有CaAl2Si2O8、MgAl2O4和CaAl4Si2O11等高熔点化合物的反应牺牲层,共同阻碍了CMAS熔体向涂层内部渗入。所研制的新型AYSZ陶瓷隔热涂层实现了高效隔热、长时高温稳定性以及抗熔融CMAS腐蚀的功能,为航空发动机长寿命抗腐蚀TBCs的发展提供了理论和技术指导。

  • 研究论文
    陆洲, 朱嘉乐, 周鑫, 赵璐, 张素银, 冯旭辉, 蔡培庆, 魏钦华, 尹航, 秦来顺
    科技导报. 2025, 43(19): 95-105. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00110
    摘要 (43) PDF全文 (14) HTML (24)   可视化   收藏

    216型金属卤化物钙钛矿(即A2BX6)因其优异的环境友好性和光电性质,近年来受到广泛关注。然而,带隙宽、成本高、发光性能差等因素限制了此类材料在光电领域的进一步应用。为实现216型锡基钙钛矿光学性能的优化调控,协同取代A位和B位阳离子成为了一种有效的策略。采用低成本、高产率的溶液结晶法,在不同温度条件下成功合成了Bi3+掺杂的Cs2SnCl6和(BTP)2SnCl6(BTP+=C25H22P+)粉末晶体。综合结构与光学表征结果发现,Cs2SnCl6: xBi3+与(BTP)2SnCl6: xBi3+均表现出明亮的蓝色自陷激子(STE)发光,在Bi3+掺杂浓度变化下,两者均可实现对发光性能的有效调控;当Bi3+掺杂浓度为5%时,STE发光性能调节至最优。值得注意的是,由BTP+取代Cs+后,材料在Stokes位移、半峰宽、荧光衰减寿命和色度坐标等方面均表现出显著差异,这源于不同尺寸和功能的A位阳离子引起的晶格孤立性差异,进而影响了A2SnX6的激发态载流子动力学行为。基于上述差异,进一步制备了具有温度响应特性的双色荧光防伪印章,展现了该类材料在防伪识别等应用场景中具有潜力。

  • 研究论文
    李晓烨, 吕其英, 王征, 王琳
    科技导报. 2025, 43(19): 106-124. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.12.01941
    摘要 (69) PDF全文 (68) HTML (55)   可视化   收藏

    穿戴式/植入式医疗设备的可持续运行对于下一代个性化医疗至关重要。然而,有限的电池容量是大多数穿戴式/植入式医疗电子设备面临的关键挑战。人体富含机械和化学能(如呼吸、运动、血液循环、葡萄糖的氧化还原等),已有多种方法从机体获取机械能为穿戴式/植入式医疗设备供电的。综述基于压电效应、摩擦电效应的纳米发电机能量收集器的原理,分析用于穿戴式/植入式医疗设备纳米发电机材料的选择与设计、能量输出、耐久性及其在生物医学上的典型应用和评估标准。PENG更适于用作高频振动收集能量,而TENG设备能更有效地将频率低于4 Hz的机械能转换为电能,这使其能够从人体的低频运动(如胃肠运动)中收集能量。两者均可将机体的机械能转化为有用的电能,为各种穿戴式和可植入式微型电子医疗设备提供动力。依据穿戴式/植入式医疗设备的实际需求,讨论了纳米发电机的前景和面临的挑战。自供电的纳米发电机可以收集生物信息并充当电子医疗器件的电源,从而能够应用于健康监测和生理功能调节,如监测生理信号(心率,血压,呼吸节律,运动),药物输送,神经刺激等。随着生物医学设备的开发应用不断增加,未来会继续带来新的诊断工具和更有效的医学治疗方式。

  • 研究论文
    巩海秀, 付伟
    科技导报. 2025, 43(19): 125-128. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00789
    摘要 (234) PDF全文 (13) HTML (11)   可视化   收藏

    以中国西部地区为研究对象,基于2013—2022年省级面板数据,采用“自上而下”法测算交通碳排放量,运用标准差椭圆和空间莫兰指数方法,从时空分布、重心迁移和空间关联3个维度系统分析西部交通碳排放的演变特征。结果表明:西部地区交通碳排放总体呈缓慢增长趋势,空间上呈现“南北高、中间低”的非均衡分布格局;碳排放重心由西北向西南方向迁移,且存在明显的向心聚集特征,研究结论可为西部地区制定差异化、协同化的交通碳减排政策提供科学依据。

  • 研究论文
    沈靖, 刘泽, 何亚文
    科技导报. 2025, 43(18): 86-98. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00056
    摘要 (35) PDF全文 (27) HTML (29)   可视化   收藏

    提出了一种融合提示工程与遥感特征知识驱动的高标准农田多要素自动提取流程框架,结合视觉大模型的通用分割能力,以及开源数据与遥感特征驱动的专用算法,实现了对农田地块、田间道路、农田防护林及灌溉与排水等关键要素的高效自动识别,以山东省寿光市高标准农田建设区为例,基于高分辨率国产卫星遥感影像开展了农田多要素遥感提取技术验证。实验结果表明,所提方法可在农田项目区实现批量自动处理,显著降低对大量高质量训练样本的依赖和人工处理工作量,并在不同时相、不同分辨率及不同地区的影像上均表现出良好的泛化能力,显著提升了数据生产效率和实际应用潜力。

  • 研究论文
    王白雪, 程维明, 钱紫华, 宋珂钰, 师庆东, 包安明
    科技导报. 2025, 43(18): 99-114. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00080
    摘要 (24) PDF全文 (9) HTML (18)   可视化   收藏

    土地资源类型是评价土地适宜性和开发潜力的基础。“三山夹两盆”的地貌格局和“山地−绿洲−荒漠”的景观分布特征对新疆土地资源类型划分提出了较大的挑战。构建了一种基于网格的模糊自组织特征映射(grid−based fuzzy self−organizing feature map model,GF−SOFM)耦合方法的土地资源分类方案,首先基于主控因素(气候+地貌)、稳定因素(土壤)、相对稳定因素(植被)、动态因素(土地利用)的研究思路,构建5个因素多项指标的4级土地资源分类体系。然后将研究区划分为1 km×1 km网格单元,在每个网格中对所选指标进行空间量化,并以主控因素为控制边界,将模糊处理后的指标数据输入SOFM模型,实现土地资源类型自动识别,生成新疆土地资源类型图。最后通过面积一致性检验,将GF−SOFM方法与传统主题图层叠加法的分类结果进行对比验证。结果表明:新疆地区被划分为133类主控因素类型、1906类稳定因素类型、6054类相对稳定因素类型和38493类动态因素类型,总体分类精度平均达86%。本方案与传统分层叠加法的分类结果在空间上高度一致,其中主控因素128类面积一致性超过92.35%。通过细化地貌分类和土地利用现状,GF−SOFM方法能够有效实现对土地资源的精细分类,分类结果精准刻画了“气候−地貌−土壤−植被−土地利用”的空间格局。应用该方法开展不同气候地貌区域的生态地理研究,能够有效指示区域分异,是一种相对理想的自然地理综合分类方法。该研究可为土地资源的合理开发与利用提供科学依据。

  • 研究论文
    曹新运, 葛玉龙, 刘天骏, 杨柳, 徐磊, 沈飞
    科技导报. 2025, 43(18): 115-126. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00087
    摘要 (42) PDF全文 (25) HTML (33)   可视化   收藏

    广域快速精密单点定位(PPP)技术突破了传统差分技术对密集参考站的依赖性,是推动全球导航卫星系统(GNSS)实现广域自主高精度时空基准建立与维持的关键手段之一。围绕北斗/GNSS广域快速PPP,系统梳理了北斗/GNSS系统星座构成、地基站点建设以及卫星精密产品的发展现状,综述了多频多模增强、模糊度固定增强、大气增强、低轨卫星增强等关键技术手段的研究进展,重点分析了上述4种技术手段对提升PPP定位精度与收敛速度的贡献,总结了国内外PPP商业化服务的应用现状,阐述了包含北斗PPP-B2b的星基PPP服务的最新动态,最后,探讨了当前广域快速PPP面临的误差建模与改正、异构星座、GNSS信号与网络异常等核心挑战,展望了高低轨星座深度融合、多源融合定位增强、广域星基PPP服务体系等未来重点发展方向,旨在为北斗/GNSS高精度定位技术的规模化应用和服务体系构建提供参考。

  • 研究论文
    何子涵, 张涛, 任泽阳, 张进成
    科技导报. 2025, 43(17): 100-106. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.04.00081
    摘要 (44) PDF全文 (39) HTML (33)   可视化   收藏

    氮化镓肖特基二极管具有电子迁移率高、导通电阻低、集成度高等优势,能够很好地应用于电力电子及微波射频领域,已成为促使创新前沿技术进步的重要手段。回顾了近年来氮化镓肖特基二极管的研究历程,聚焦于器件结构对器件性能的影响,通过对氮化镓肖特基二极管结构的不断优化,其性能已得到长足的改善,从正向特性到反向特性,性能持续提升;从高压领域到射频电路,应用持续扩大;同时,建议从提升材料质量、提高器件可靠性、降低成本等方面入手,进一步突破现有技术瓶颈。可以预测,随着中国集成电路事业的不断发展,GaN肖特基二极管凭借其优异的高频、高压特性,将成为下一代电子设备的核心器件。未来GaN肖特基二极管在各领域的应用将更为广泛,在解决实际问题和行业挑战上发挥更大的作用。

  • 研究论文
    范丽亚, 王梅, 马介渊
    科技导报. 2025, 43(17): 107-121. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.01.00007
    摘要 (50) PDF全文 (11) HTML (31)   可视化   收藏

    综述了扩展现实(XR)研究关键技术的进展。硬件层面,微显示技术取得关键性突破,XR设备视觉体验指标显著提升,多模态智能交互极大拓展了用户与XR环境交互的维度与精准度。软件方面,XR操作系统开源化竞争加剧,行业生态向开放、多元方向加速演进。内容领域,多元化的文旅大空间项目为XR内容创作生态注入强大活力。但是,也发现核心软件与内容创作,以及行业应用的深度融合过程中,存在着技术标准不统一、兼容性欠佳等瓶颈问题。基于此,提出应加大对芯片、显示技术等关键领域的研发投入,丰富内容创作生态,深化和拓展行业应用场景,强化产业链上下游协作,并完善相关标准体系的建议。XR研究正朝着全产业链协同发展的方向迈进,有望构建技术先进、产品丰富、服务优质、应用广泛的高质量产业发展格局。

  • 研究论文
    张君妍
    科技导报. 2025, 43(17): 122-131. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00119
    摘要 (42) PDF全文 (6) HTML (34)   可视化   收藏

    胶质母细胞瘤(GBM),是中枢神经系统中最具侵袭性和致命性的恶性肿瘤之一。现行治疗手段如手术切除、放疗和化疗等,因GBM显著的分子异质性、高度侵袭性、血脑屏障(BBB)阻隔以及免疫抑制性肿瘤微环境而效果有限,目前患者5年生存率仍不足10%。近年来,纳米技术的迅猛发展为GBM靶向治疗提供了新契机。通过精准调控纳米材料的物理化学特性,纳米复合药物不仅可实现穿越BBB的高效递送,还能降低全身毒性,增强治疗靶向性。此外,该类药物平台可集成化疗药物、免疫调节剂、基因治疗载体及成像探针,实现诊疗一体化和多模态协同治疗。概述了GBM的临床治疗现状与主要挑战,分析了其生物学特性及微环境特征,重点探讨了纳米复合药物在GBM治疗中的设计策略、功能优势、研究进展及转化应用面临的主要问题,旨在为该领域的基础研究与临床应用提供参考与思路。

  • 研究论文
    张烈平, 黄自晨, 尹亚梦, 谭铭扬, 王守峰
    科技导报. 2025, 43(16): 114-119. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.04.00434
    摘要 (158) PDF全文 (60) HTML (146)   可视化   收藏

    针对无线传感器网络节点应用传统DV-Hop定位算法时存在最小跳数值误差和平均跳距误差较大的问题,提出了基于多通信半径最小跳数优化与跳距加权修正的DV-Hop定位算法。采用锚节点通信半径多级数分层的方法,减少了未知节点最小跳数选取的误差。通过加权平均跳距的方式进一步降低了因不规则网络拓扑结构导致的锚节点与未知节点之间距离计算的误差。最后,未知节点通过最小二乘法计算自身坐标。MATLAB仿真结果表明,通过对上述2个步骤的改进,在多种模拟环境中提出的DV-Hop定位算法相较传统DV-Hop算法及有关文献算法具有更高的定位精度。

  • 研究论文
    韩嘉佳, 汤亿则, 戴桦, 徐思聪, 吕玉祥, 马海强
    科技导报. 2025, 43(16): 120-127. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.04.00324
    摘要 (79) PDF全文 (19) HTML (52)   可视化   收藏

    采用偏振和纵向动量耦合对单光子进行高维量子编码,使光子能够携带2比特信息且仅受到单边信道衰减。仿真结果表明,与传统2维协议相比,该协议的安全码率提升近1个数量级,并且能够突破无中继密钥率传输距离的限制,同时量子比特误码率仅为0.04。该解决方案显著提高了无线公网电力系统的安全性,为可靠的电力传输和数据通信提供了新的选择。

  • 研究论文
    郭志扬, 张伟忠, 亓亮, 张云涛, 沈正春, 吴明荣, 娄凤芹
    科技导报. 2025, 43(16): 128-135. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.01.00174
    摘要 (103) PDF全文 (48) HTML (87)   可视化   收藏

    根据滨南-利津地区浊积岩的发育位置、距离物源远近及流动状态的不同,开展了浊积岩类型划分,建立了浊积岩沉积模式,并利用五维地震数据预测了浊积岩有利发育区。研究结果表明:研究区发育陡坡近源构造坡折型、陡坡远源浊流型、陡坡远源碎屑流型和缓坡远源浊流型4种不同沉积模式的浊积岩,且其岩性、测井相、地震反射特征及发育位置均存在不同。顺物源方向进行地震数据叠加可以更好地描述浊积岩沿长轴方向的展布范围,垂直物源方向可以描述浊积岩短轴方向的边界。不同方位叠加数据体的叠合属性和乘积属性均能反映浊积岩的最大范围;而差值属性能够更清晰反映浊积岩的边界。

  • 研究论文
    弓明月, 何衍鑫, 张朝鲲, 王筱煜, 任嘉豪, 李宏佳, 史泽辉, 田伟
    科技导报. 2025, 43(15): 102-109. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.05.00454
    摘要 (247) PDF全文 (63) HTML (89)   可视化   收藏

    针对岩石的生氦潜量是一个关于放射性元素铀、钍浓度和时间的函数,提出了一套基于自然伽马能谱测井的氦气资源潜力评估方法。利用伽马探测器测量地层自然放射性产生的伽马能谱,根据不同放射性核素产生伽马能谱的差异,通过谱解析可连续获取地层各层位的铀、钍含量,进而计算岩石矿物的释氦含量,识别优势氦源岩,对于地层中的氦气资源潜力进行评估。该方法目前被应用于塔里木盆地古城、雅克拉、托甫台、和田河区块及全盆地氦气资源分布的预测及战略选区评价中。未来需要进一步加强使用该方法过程中对于结晶基底氦气生成量、岩石矿物释氦绝对年龄、气藏氦气逸散过程的精确厘定。

  • 研究论文
    朱宇辉, 甘章泽, 邓斌, 张哲, 黄子业
    科技导报. 2025, 43(15): 110-121. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.11.01571
    摘要 (274) PDF全文 (57) HTML (132)   可视化   收藏

    由于无人艇普遍具有欠驱动的特性,且水面环境复杂,无人艇的路径规划仍是一个极具挑战性的问题,也是无人艇的关键技术。回顾了无人艇传统的全局与局部路径规划、智能路径规划、集群路径规划以及路径优化的现有算法和最新研究,概括了无人艇路径规划所考虑的各种约束条件,并对比分析各类路径规划方法的创新点、性能、局限性和实际应用场景。分析强调了多约束条件下进行路径评价的重要性,并根据现有问题及趋势,提出了一些未来研究的建议。

  • 研究论文
    刘光华, 李秋澎, 赵国政, 张怀瑾
    科技导报. 2025, 43(14): 69-81. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.01.00081
    摘要 (196) PDF全文 (53) HTML (108)   可视化   收藏

    磁感应(magnetic induction,MI)通信具有受介质影响小、信道稳定的特点,能够有效解决电磁波(electromagnetic wave,EW)通信在极限环境中传输损耗过大的问题。然而,作为一种近场通信技术,其近场有效范围的局限性导致磁感应通信覆盖范围受限,因此,深入研究磁感应边界,对于指导磁感应通信系统的设计与优化具有重要意义。针对自由空间中薄环形天线电磁场的空间分布展开研究,综合考虑天线尺寸等参数,通过提出的判决参数给出更严格的磁感应边界。在此基础上,通过误差分析确定不同频率和空间角条件下环参数的取值范围,为磁感应通信参数设计提供理论支持。通过分析波阻抗幅值、空间电场与磁场相位差及磁感应接收强度因子空间变化率3种验证参数随距离的变化规律,深入揭示磁感应边界处的物理特性。研究发现,在磁感应边界处,磁场能量占主导地位,电磁场分布尚未达到稳定状态,且磁感应接收能量呈现快速衰减的物理性质。仿真结果表明,本文提出的磁感应边界公式能准确描述磁感应极限距离,确保在边界范围内有效发挥磁感应通信的特性。

  • 研究论文
    辜雅婷, 张迟, 马飞, 贾晓健, 倪士光
    科技导报. 2025, 43(14): 82-93. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.03.00331
    摘要 (256) PDF全文 (49) HTML (134)   可视化   收藏

    抑郁症是一种典型的精神障碍,目前筛查主要以抑郁诊断量表和医生问诊为主。计算机辅助抑郁障碍识别是基于人工智能技术的一种抑郁症筛查的新兴方式。针对传统测量工具的现状和不足,综述了当前计算机辅助抑郁识别方法,论述了抑郁识别数据集和基于面部图片、语音、文本等多模态数据的抑郁识别方法的研究现状,并对计算机辅助抑郁识别的优势与挑战进行了总结与展望。计算机辅助抑郁识别能够提供一种相对简便、规范化的筛查方式,但仍面临模型参数和特征解释不足、中文数据集有待扩充、现有数据集样本量较少的挑战。未来研究人员需要进一步提升抑郁识别数据集的样本量及模型准确率等指标,进行特征提取及模型构建的理论及实验分析,推进计算机辅助抑郁识别的临床应用。

  • 研究论文
    李振, 张振鑫, 王涛, 彭雪丽, 岳贵杰, 张德宇, 刘先林, 李建华
    科技导报. 2025, 43(13): 69-77. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.01.00025
    摘要 (444) PDF全文 (506) HTML (121)   可视化   收藏

    设计了一种结合边缘增强的全局自注意力深度学习网络(global self−attention network with edge−enhancement,E−GSANet),用于遥感影像建筑物提取,在编码主干构建并融入边缘增强模块,为网络赋予边界先验知识信息;通过全局自注意力特征表达模块构建影像的长距离依赖关系,实现显著特征与边缘增强特征的表达融合;使用逐级上采样解码模块,将空间细节信息丰富的浅层特征与具有高阶语义信息的深层特征相融合,得到建筑物的精确提取结果。基于2个开源的遥感建筑物数据集,将E−GSANet与当前主流方法进行对比,定量和定性分析表明,E−GSANet在各项指标中都取得了最优的结果,提取出的建筑物更为完整,边缘更加精确,精度更高。此外,网络结构的消融实验分析证明了各模块的有效性。

  • 研究论文
    王瀚升, 张艳瑜, 郭江真, 陶春静, 樊瑜波
    科技导报. 2025, 43(13): 78-89. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.02.00138
    摘要 (158) PDF全文 (19) HTML (68)   可视化   收藏

    综述了智能助行器人机交互技术的研究进展:介绍了智能助行器的应用背景和市场需求,探讨了基于运动信号、视觉信号和其他交互模态(如生理电信号、虚拟现实)的人机交互技术。尽管智能助行器人机交互的相关研究取得了诸多进展,但在运动意图识别、导航避障及交互安全性等方面仍面临挑战。未来研究应聚焦于优化运动意图识别算法、开发复杂环境下的导航策略、加强交互安全性研究以及推动多模态融合交互技术的发展,以期实现更精准的意图识别,达到更高效的人-机-环系统协同水平,助力步态障碍患者实现独立自主的生活目标。

  • 研究论文
    朱品璇, 殷文瑾
    科技导报. 2025, 43(13): 90-100. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00797
    摘要 (198) PDF全文 (15) HTML (53)   可视化   收藏

    乳腺癌是全球女性中最常见的恶性肿瘤之一。其中近半数患者呈现人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)低表达状态,传统抗HER2靶向治疗对该亚型患者无明显疗效,其独特的临床病理特征引发了研究者的广泛关注。对HER2低表达定义、HER2低表达的流行病学/临床病理/预后/分子遗传特征、HER2低表达的异质性及其药物治疗等方面进展进行了概述,提出HER2低表达乳腺癌或具有作为独立临床病理分型的潜力,但尚缺乏确凿证据表明其可作为独立预后指标。当前,免疫组化(immunohistochemistry,IHC)检测中对0与1+的判读标准缺乏统一,导致检测结果判读存在差异,且缺乏对于HER2 IHC 0乳腺癌人群的进一步分类,或降低了该人群在靶向治疗中的潜在治疗获益。建议未来的研究应进一步完善和规范HER2低表达乳腺癌的诊断流程和治疗方案,通过诊疗流程的标准化,为患者提供更好的临床管理。

  • 研究论文
    张宸博, 朱逸萧, 胡卫生
    科技导报. 2025, 43(12): 153-160. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00016
    摘要 (298) PDF全文 (42) HTML (118)   可视化   收藏

    在5G/6G光载无线接入网中,远端无线单元需具备多波束赋形功能,以支持泛在移动终端的可靠接入。针对这一需求,多芯光纤凭借其通道数量多、通道间时延一致性好的优势,成为具有潜力的链路方案。提出一种基于多芯光纤的远端光真时延多波束赋形架构,可用于5G光载无线接入网。该架构利用多芯光纤作为链路,并在中心单元部署具有等色散间隔的啁啾光栅用于提供等间距时延。通过分别调节多路光载波的波长,系统可连续调整远端对应波束的指向,实现中心化的多波束操控。为了验证架构可行性,采用2 km的7芯光纤作为光载无线链路开展实验,搭建了2×2远端波束赋形验证系统。实验结果表明:通过调谐各个光载波的波长,可实现各波束指向的独立控制;与传统单模光纤相比,多芯光纤将通道间时延抖动降低了1个量级以上,最大时延抖动仅为1.7 ps,从而确保波束指向的长期稳定性。此外,实验还表明,多芯光纤的芯间串扰对预设时延和宽带无线信号信噪比的影响可忽略不计。本架构为实现远端波束赋形功能提供了可行、稳定的解决方案,对于5G/6G移动接入网具有重要应用价值。

  • 研究论文
    曹艺博, 徐仕远, 陈雪, 奚雨新, 郭宇
    科技导报. 2025, 43(12): 161-170. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00015
    摘要 (218) PDF全文 (25) HTML (76)   可视化   收藏

    可搜索加密作为实现密文检索的关键技术,在云存储领域具有重要应用价值。然而,现有方案普遍采用单一用户模型,且不能抵抗内部关键字猜测攻击,导致云数据面临隐私泄露风险。因此,亟需面向云数据的隐私保护需求,设计支持多用户模型且具备更高安全性的可搜索加密方案。鉴于此,提出了一种面向云数据访问控制的认证密文检索方案。在访问控制方面,通过将属性嵌入用户私钥并以此生成检索陷门,将访问策略嵌入关键字密文,通过门限秘密共享技术实现属性和访问策略的匹配,从而构建细粒度的检索权限控制机制。在安全性增强方面,数据拥有者的私钥被嵌入到关键字密文中实现密文认证,有效抵御内部关键字猜测攻击。性能分析表明,本文方案的陷门生成算法具有计算高效性,同时用户私钥具备较低的存储开销,适用于云存储领域。

  • 研究论文
    赵方凯, 沈琳钧, 杨恺丰, 刘鸿林, 杨磊, 陈利顶
    科技导报. 2025, 43(12): 171-178. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.02.00228
    摘要 (90) PDF全文 (30) HTML (61)   可视化   收藏

    土壤抗生素污染已成为农业环境的重要问题,影响生态系统健康与人类食品安全。基于地理最优相似性(geographically optimal similarity,GOS)模型,预测了中国农田土壤抗生素的空间分布,并结合情景分析探讨了农田管理措施对土壤抗生素残留量的影响。结果表明,中国农田土壤抗生素含量平均约为16.9 ng/g,其空间分布存在明显的区域差异,东部和中部地区的土壤抗生素含量普遍较高,主要与灌溉和施肥管理强度相关。当有机肥施用量减少超过40%时,土壤抗生素含量明显下降;而当灌溉面积增加超过60%时,土壤抗生素含量迅速上升。通过优化农田管理措施,特别是在高风险区域合理施肥和灌溉,有助于有效控制土壤抗生素污染,推动农业环境保护和可持续农业发展。

  • 研究论文
    王芳, 韩策, 闫鹏飞, 王炜娜, 马小乐, 刘仕强
    科技导报. 2025, 43(11): 87-96. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.03.00015
    摘要 (282) PDF全文 (76) HTML (179)   可视化   收藏

    近年来,通过材料创新、结构优化和管理系统升级,动力电池在能量密度、充电速度和使用寿命等方面取得了显著进展。然而,随着新技术的应用,动力电池的安全设计问题依然不容忽视,尤其在快充、底部磕碰和热事件等使用场景中仍存在较高的安全风险。系统梳理了动力电池技术革新的主要方向,包括结构设计创新及化学体系升级,并分析了由此引入的安全性能提升策略。从测试评价的角度,深入分析了电池快充、底部冲击及热扩散行为等前沿安全问题,并提出了针对电池全生命周期的安全评价技术。通过综述实验与仿真测试技术,构建了多层级的动力电池安全评价框架,为动力电池技术的进一步发展和测试评价的优化提供了理论支持与实践指导。

  • 研究论文
    谢丽, 施文艳, 李鑫琳, 熊娟娟, 刘晶晶, 姚宏亮, 周程远, 黄维
    科技导报. 2025, 43(11): 97-106. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.11.01686
    摘要 (178) PDF全文 (23) HTML (63)   可视化   收藏

    选取人胃癌BGC-823细胞系为模型,通过多组学研究方法,探讨丁酸盐和B族维生素联用对癌细胞生长的影响及可能的作用机制。通过cck-8方法观察维生素B2与丁酸盐联合作用对胃癌细胞BGC-823的抑制作用,Chou-Talay中效分析法评价两组分的联合效应,并以光学显微镜观察细胞形态变化;通过流式细胞术观察维生素B2和丁酸盐联用对BGC-823细胞凋亡及细胞周期的影响;以Western blot方法测定抗癌基因蛋白PTEN及其下游PI3K蛋白表达情况;通过对荷瘤裸鼠模型的作用,观察二者联合体内抑瘤效果;通过胃癌组和健康人群对照组血清中多代谢物的代谢组学分析建立多元判别模型,初步筛选差异代谢物,并在这些代谢物基础上进行通路聚集分析和代谢途径分析。结果表明,cck-8细胞活力和Chou-Talay中效分析结果证明维生素B2可协同增强丁酸盐对BGC-823细胞的杀伤作用,且作用过程中影响了细胞分化,导致细胞形态变大,分裂受阻;流式细胞术显示维生素B2与丁酸盐联用可显著增加胃癌细胞的凋亡比例,将细胞周期阻滞在G2/M期;Western blot结果显示维生素B2和丁酸盐联用可使PTEN蛋白水平显著上升,其下游PI3K表达水平则显著下降;体内荷瘤裸鼠模型显示维生素B2和丁酸盐联用可显著抑制肿瘤的生长;人群代谢组学分析建立多元OPLS-DA模型,并提示丁酸和维生素B2均为胃癌患者体内显著差异代谢物;通路富集分析和途径分析显示脂肪酸和B族维生素的代谢通路在胃癌患者体内具有重要的作用。维生素B2和丁酸盐联用可协同增强对胃癌的抑制作用。

  • 研究论文
    刘瑞, 王海凤, 郑承蔚, 武文红, 牛恒茂
    科技导报. 2025, 43(10): 76-93. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.05.00570
    摘要 (261) PDF全文 (21) HTML (126)   可视化   收藏

    入侵检测作为软件定义网络(software defined networks,SDN)架构的关键安全防护手段,能有效保障SDN安全稳定运行。通过汇总基于机器学习、基于深度学习、基于强化学习和基于信息熵的入侵检测方法,总结并分析SDN环境中仍存在的问题总结并分析了SDN环境中仍存在的问题:单控制器易受网络威胁、缺乏可扩展性、缺乏缓解和预防的方法、缺乏低速率DDoS的攻击检测、缺乏用于训练的SDN特定数据集、应用层的防御方法较少,并指出了未来的研究方向。

  • 研究论文
    张龙, 马深
    科技导报. 2025, 43(10): 94-103. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.11.01575
    摘要 (109) PDF全文 (19) HTML (30)   可视化   收藏

    基于静止轨道海洋彩色成像仪(GOCI)卫星遥感数据对黄河口及其毗邻海域表层水体叶绿素a(Chl-a)浓度进行反演,并根据2019年的实测黄河口表层水体Chl-a浓度对GOCI数据进行了验证,结果表明,反演得到的Chl-a浓度准确。同时,通过对比分析调水调沙年份和未调水调沙年份的黄河口及其毗邻海域表层水体Chl-a浓度的时空变化特征后发现:(1)在调水调沙年份,从调水调沙前到调水期结束Chl-a浓度呈持续降低的状态;从调沙期开始,由于短时间内携带大量营养物质的泥沙大量汇入研究海域,导致该海域内Chl-a浓度大幅增加;(2)Chl-a在调水调沙年份的平均浓度整体低于未调水调沙年份的平均浓度,从侧面表明调水调沙使得大量泥沙入海导致水体浊度增加,降低了光合作用效率,这在一定程度上抑制了浮游生物的爆发,进而防止了赤潮等生态问题的发生。研究结果表明,实施调水调沙工程在缓解黄河口上游水库及河床泥沙淤积的同时,并未对黄河口湿地及其毗邻海域的生态环境产生破坏;构建的监测模型对未来评估及动态监测调水调沙工程对黄河口湿地及其毗邻海域生态环境影响具有重要意义。

  • 研究论文
    方金凤, 陈祖颐
    科技导报. 2025, 43(9): 76-83. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.01.00099
    摘要 (162) PDF全文 (35) HTML (75)   可视化   收藏

    交叉学科是新科学的生长点,是科学发展的必然趋势。基于位置服务的重要应用——兴趣点推荐,作为计算机学科与地理信息学科相交叉的研究课题,对于推动2个学科在时空数据分析等相关领域的交叉融合研究具有重要作用。分析了兴趣点推荐的影响因素即地理位置、时间因素、社交关系和流行度,重点阐述了基于图神经网络的兴趣点推荐方法,包括基于图注意力网络、图卷积网络、图自编码器的推荐,并对其特点进行对比;讨论了在兴趣点推荐中存在的一些关键挑战,如数据稀疏性、冷启动问题和用户动态偏好问题,并针对各项挑战提出相应的解决思路,提出了结合多种影响因素的推荐,跨领域推荐以及动态偏好推荐的发展趋势。

  • 研究论文
    曾勃, 马智亮, 李帅勇, 曲寒冰, 孟凡银, 赵琉涛
    科技导报. 2025, 43(9): 84-92. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00818
    摘要 (726) PDF全文 (1008) HTML (369)   可视化   收藏

    智能建造数字化平台作为建筑行业数字化转型的关键支撑,在建筑信息模型(BIM)、云计算和大数据等核心技术的驱动下实现了突破性发展。从相关研究总体特征、相关研究现状和平台案例分析3个维度对2010—2023年的相关研究进行分析。研究发现,BIM技术通过三维可视化建模和全生命周期数据管理构建了平台的基础框架;云计算技术凭借其弹性计算资源和分布式处理能力为平台提供了强大的技术支撑;大数据技术则通过实时数据分析和智能决策优化了工程管理流程。以北京城市副中心项目为例,该平台创新性地采用“环状”数字集成交付模式,整合区块链数据确权技术,实现了政府投资项目设计-施工-运维全过程的数字化协同管理,有效解决了传统工程管理中的“三超”问题。然而当前研究仍存在明显局限,比如应用场景主要集中于单体项目层面,缺乏行业级系统整合;技术标准体系尚未统一,制约了数据互联互通;人工智能等新兴技术的融合应用研究相对不足。未来发展方向应着重于构建产业级集成平台,推动规模化应用;建立统一的技术标准和数据接口规范;深化人工智能、数字孪生等创新技术与传统建造技术的融合应用;探索数据资产交易机制,促进数据要素市场化。

  • 研究论文
    陈闻宇, 何烁, 李汉明, 谢杰灵, 赵琦, 冷峰
    科技导报. 2025, 43(8): 73-79. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.06.00762
    摘要 (160) PDF全文 (17) HTML (44)   可视化   收藏

    域名系统作为互联网核心基础资源,在日常网络访问中发挥着不可或缺的关键作用。根区的稳定性直接决定全球域名体系的运行安全。基于互联网数字分配机构发布的根区顶级域名数据,通过分析顶级域权威服务器的解析服务地址,揭示了当前顶级域名注册与托管的集中化特征。研究发现,1458个活跃顶级域名的解析服务高度依赖少数顶级域名托管机构,其中Afilias和Identity Digital Limited分别托管了32.58%和32.17%的顶级域名,前3大机构合计占比超90%。通过基尼系数量化评估,顶级域名托管资源的中心化程度达到0.83,显著高于注册管理机构(0.44),表明托管环节存在严重的寡头垄断风险。研究指出,过度集中的托管架构可能引发单点故障隐患(如区域性网络攻击波及多顶级域名解析服务),并削弱域名生态多样性。为此,建议推动顶级域名注册管理机构自建权威服务器、优化托管机构准入机制,并探索基于区块链的分散化域名解析技术,以提升根区抗风险能力与长期稳定性。

  • 研究论文
    陈豫钦, 熊缘慧, 邝美丹, 王健
    科技导报. 2025, 43(8): 80-87. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.12.01772
    摘要 (256) PDF全文 (13) HTML (115)   可视化   收藏

    利用小动物超声建立稳定、可靠的无创评价肺动脉高压大鼠右心结构和功能评价的方法,将雄性SD大鼠随机分为对照组和模型组,模型组采用颈部皮下注射血管内皮细胞生长因子受体抑制剂SU5416(20 mg/kg体重)后置于10%氧浓度低氧箱中饲养3周后转至常氧环境饲养3周,构建重度肺动脉高压大鼠模型。对照组置于正常环境进行饲养。造模6周后对动物进行麻醉后,进行心脏超声测量及右心导管术进行血流动力学相关指标采集,并对大鼠心脏超声指标进行均一性和重测信度分析,与大鼠右心室收缩压进行相关性分析,评价其对肺动脉高压大鼠的诊断价值。结果发现通过小动物心脏超声建立的肺动脉高压大鼠右心结构与功能评价指标具有较好的均一性及重测信度。舒张末期右室游离壁厚度、收缩末期右室游离壁厚度、三尖瓣环收缩期位移、肺动脉血流加速时间/射血时间和肺动脉血流加速时间与右心导管测得右心室收缩压具有较好的相关性(P < 0.001)及较高的诊断价值。因此,小动物超声是一种无创、稳定、重复性良好的肺动脉高压大鼠右心结构和功能评价方法,可用于该模型疾病严重程度的评估。

  • 研究论文
    马铭晨, 吕拉昌
    科技导报. 2025, 43(8): 88-99. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.04.00423
    摘要 (231) PDF全文 (25) HTML (85)   可视化   收藏

    基于2002—2022年Web of Science论文数据,界定基础研究创新韧性概念,运用核心变量法测度中国和美国基础研究创新韧性,并借助Dagum基尼系数和核密度分析探讨其特征、地区差异及动态演变。研究发现:美国基础研究创新韧性呈下降趋势,而中国相对平稳且总体更强;在金融危机和新冠肺炎疫情冲击下,美国各区域韧性分布较均衡,中国区域差异较大,且随时间推移,美国抵抗力和恢复力均下降,中国抵抗力上升但恢复力下降,中国抵抗力与恢复力显著正相关,美国则无明显相关性;美国主要区域论文发表较均衡,中国则呈极化趋势,且在不同冲击下,两国主要区域韧性表现各异;Dagum基尼系数显示,中美基础研究创新韧性综合差距扩大,抵抗期主要源于国内差异,恢复期则由中美间差异主导;Kernel密度估计表明,美国韧性降低且州间差异扩大,抵抗期呈现两极分化趋势,恢复期趋于一致但集中在低水平;中国韧性高于美国,省间差异减小,低水平地区比例降低。

  • 研究论文
    冯启元, 孟文杰, 王纪浩, 侯玉斌, 张晶, 陆轻铀
    科技导报. 2025, 43(7): 100-115. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.09.01367
    摘要 (339) PDF全文 (81) HTML (166)   可视化   收藏

    具有超高分辨率的扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope, SPM)是纳米科技、量子现象揭示的重要手段,其应用范围广泛,涵盖了材料科学、物理、化学、生物学等多个领域。SPM重要性体现在其超高分辨率和多功能性,能提供原子级分辨率。综述了近年SPM领域与极端条件集成的进展、发展趋势及存在问题。此外,SPM还能进行力学、磁学、电学等多种基本测量,已成为研究微观世界的多功能平台。当前,在材料性能不断提升但似乎难以取得颠覆性进展的情况下,利用极端环境发现新材料和新物理来实现突破已成为前进方向。为此,SPM与极端外部物理场的结合,如超高磁场、超低温和高真空环境的融合已成为重要发展方向。

  • 研究论文
    赵擎天, 李立伟, 侯立志, 雷震, 陈鑫
    科技导报. 2025, 43(7): 116-125. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00772
    摘要 (278) PDF全文 (50) HTML (85)   可视化   收藏

    为系统评估武器装备体系使命任务需求满足度,提出一种基于质量功能展开(quality functiondeployment,QFD)和基于证据推理的信度规则库推理(belief rule base inference methodology usingevidential reasoning,RIMER)的组合方法。首先,通过QFD方法将高层次的使命任务需求逐层分解到具体装备能力需求,构建不同层级需求的相关映射关系;其次,采用决策实验室分析法(decisionmaking trial and evaluation laboratory,DEMATEL)确定各子任务需求重要度,运用犹豫模糊数评分改进传统关系矩阵确定方式;在底层装备能力评估中,基于RIMER方法构建信度规则库,通过证据推理提高复杂和不确定性指标数据的评估准确度;最后,基于QFD映射关系逆向推导,实现从底层能力到使命任务的需求满足度评估。以城市智能有人/无人协同夺控任务为例,验证了方法的有效性。研究结果表明,该方法在处理复杂和不确定性数据方面具有优势,可以提高评估的准确性和可靠性。

  • 研究论文
    王江波, 焦艺璇, 温佳林, 苟爱萍
    科技导报. 2025, 43(7): 126-136. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.04.00300
    摘要 (239) PDF全文 (21) HTML (92)   可视化   收藏

    在全球经济快速发展背景下,粤港澳大湾区的建设发展是中国推动战略发展的关键创新引擎,也是中国实现社会经济可持续发展的首要选择。总结研究粤港澳大湾区沿海城市群山海田城的空间发展特征背后的影响因素。基于粤港澳大湾区沿海城市40年间7个时期的遥感监测数据,对山、田、城等自然要素进行了解译提取及整理计算。研究发现:粤港澳大湾区沿海城市山海田城的空间形态呈现“变化东强西弱,城市连绵发展”的演变特征;空间结构在多方面呈现不同特征,空间规模呈现“城镇规模分段式扩张,山海田规模逐年变化”的特征;空间地类的转化每10年间呈现不同趋势的变化特征。

  • 研究论文
    杨昕, 颜梦秋, 郑嘉男
    科技导报. 2025, 43(6): 84-91. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.12.01908
    摘要 (269) PDF全文 (18) HTML (112)   可视化   收藏

    以西江23-1油田H2A砂岩储层为背景,分析了不同细粒含量砂岩孔隙结构。开展了不同细粒含量砂岩应力敏感性实验,采用应力敏感性系数、渗透率损害率和渗透率曲率评价了砂岩应力敏感性,结果表明,随着细粒含量的增加,砂岩渗透率应力敏感性增强。综合分析了砂岩孔隙结构及渗透率应力敏感性,表明孔隙体积分布是影响砂岩应力敏感性的主要因素,即小孔频率越高,渗透率应力敏感性越强。提出了砂岩孔隙率-应力预测模型,预测有效应力增加过程中砂岩孔隙演化。

  • 研究论文
    柴铭, 梁嘉磊, 吴博, 张欣怡, 谢美玲
    科技导报. 2025, 43(5): 98-106. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00903
    摘要 (395) PDF全文 (75) HTML (208)   可视化   收藏

    轨道交通运输规划及控制的数学本质为离散约束下的优化问题,具有NP(non-deterministic polynomial)难的高计算复杂度问题。作为未来计算能力跨越式发展的重要探索方向,量子计算有望为解决现有大规模路网中的复杂问题提供潜在解决方案。介绍了量子计算的基础概念及算法,分析了其在轨道交通领域的潜在应用场景,包括行车调度组织优化、列车自动运行控制和列车群组的动态编解。通过实验验证了量子粒子群算法在解决复杂优化问题中的优势,表明量子计算在处理大规模离散约束优化问题时具有显著的计算效率提升。然而,量子计算技术在轨道交通中的应用仍面临量子比特退相干、硬件集成和结果安全性等挑战。总结了量子计算在轨道交通中的应用前景及可能面临的问题,强调了量子计算技术在推动轨道交通智能化发展中的潜力与挑战。

  • 研究论文
    何泽浩, 刘珂瑄, 曹良才, 张岩
    科技导报. 2025, 43(5): 107-116. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.12.01771
    摘要 (186) PDF全文 (47) HTML (75)   可视化   收藏

    计算全息技术是动态三维显示的理想解决方案,具有广阔的应用前景。在当前的技术条件下,计算全息技术面临的最大挑战是全息算法难以同时兼顾计算的精度和速度。为此,提出了卷积误差消除的模型驱动相位型全息图生成网络,实现了高保真相位型全息图的快速生成。首先,研究了角谱法中卷积误差的产生机制,提出了无卷积误差的角谱法,开发了基于无卷积误差角谱法的迭代框架,证实了无卷积误差角谱法对于提升相位型全息图计算精度的有效性;其次,以无卷积误差角谱法作为编码器构建了卷积误差消除的模型驱动相位型全息图生成网络,将相位型全息图的计算时间减小了3个数量级。通过网络生成的相位型全息图,抑制了全息光学重建中的散斑噪声,提高了重建结果的细节质量,平均峰值信噪比高达20.38 dB。伴随着深度梯度显著性和通道效率一致性的继续提升,该网络有望广泛应用在虚拟现实、元宇宙和三维视频通讯等领域。