《中国体视学与图像分析》2024年第3期
本期目录
三维定量研究与重建
增材制造CoCrFeMnNi高熵合金组织调控及耐酸腐蚀性能 贾玺泉，张欣雨，徐震霖，何宜柱，张克宇 |
摘 要：打印态CoCrFeMnNi高熵合金具有分级微观结构，随着退火温度从700℃提升至1100℃，高熵合金的微观组织发生了显著变化。打印态由熔池、柱状晶和胞状亚晶组成，退火后熔池边界和胞状亚晶逐步消失，同时晶粒逐渐增大。高熵合金在酸性溶液中的腐蚀以晶间腐蚀为主，且腐蚀电流密度随着退火温度的升高逐渐减小。相比于打印态试样，1100℃退火试样的腐蚀电流密度降低了58%，腐蚀电位提升了61%。打印态试样和1100℃退火试样钝化膜中耐蚀元素在钝化膜中的占比分别为55.4%和63.2%，Cr本征氧化层厚度则分别增加至2.7 nm和3.1 nm。由于化学活性更高的熔池边界和胞状亚晶的消失及钝化膜抵抗酸蚀的能力增强，1100℃退火试样表现出最佳的耐蚀性能。 |
引用本文 贾玺泉，张欣雨，徐震霖，等.增材制造CoCrFeMnNi高熵合金组织调控及耐酸腐蚀性能[J].中国体视学与图像分析，2024，29（3）:167-178. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.001. JIA Xiquan, ZHANG Xinyu, XU Zhenlin, et al.Microstructurecontrol and acid corrosion resistance of additively manufactured CoCrFeMnNi high-entropy alloy[J]. Chinese Journal of Stereology and Image Analysis, 2024, 29(3):167-178. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.002. 在线阅读： 增材制造CoCrFeMnNi高熵合金组织调控及耐酸腐蚀性能.pdf |
植入Mn粉中间层对Al/Mg/Al复合板显微组织的影响 张睿豪，陈浩然，蒋显全 |
摘 要:本文采用不同轧制变形量热轧制备了界面植入Mn粉和未植入Mn粉的Al/Mg/Al复合板，研究了轧制变形量和植入Mn粉对复合板界面显微组织的影响。结果表明不同轧制变形量下Al/Mg/Al复合板的界面都结合良好，Mg/Al界面的Mg、Al元素共存区厚度随轧制变形量增加而增加，界面结合效果也有所增加。植入的Mn粉中间层同样有利于Al/Mg/Al复合板界面的结合：Mn粉颗粒以弥散状态分布在Mg/Al界面上，极大提升了界面的复杂性；Mn粉增加了部分Mg/Al界面的变形程度，同时嵌入在Mg层或Al层中，以上现象导致植入Mn粉后界面结合强度的提高。 |
引用本文 张睿豪，陈浩然，蒋显全，等.植入Mn粉中间层对Al/Mg/Al复合板显微组织的影响[J]. 中国体视学与图像分析，2024, 29(3):179-185. DOI: 10. 13505/j.1007-1482.2024.29.03.002. ZHANG Ruihao, CHEN Haoran, JIANG Xianquan, et al. Effect of rolling process on microstructure of Al/Mg/Al composite plate with implanted Mn powder interlayer[J]. Chinese Journal of Stereology and Image Analysis, 2024, 29(3):179-185. DOI: 10. 13505/j.1007-1482.2024.29.03.002. 在线阅读： |
Fe-Pd-Co三元系相平衡的实验研究 张 旭，吴 青，温尊弘，蒋 敏 |
摘 要：Fe-Co合金具有高饱和磁性和高居里温度，加入Pd可改善合金的磁晶各向异性，有望获得更佳的磁性材料。然而Fe-Pd-Co相图研究十分有限，且Fe-Pd与Co-Pd低温下的有序-无序转变和溶解度间隙尚不够完善，限制了合金的研究与开发。为此本研究采用三元扩散偶法，利用电子探针微区成分分析、扫描电子显微镜和能量色散光谱等技术，系统研究Fe-Pd与Co-Pd二元系700 ℃以下温度的相平衡，进而构建Fe-Pd-Co三元系500 ℃和700 ℃等温相图。依据该结果，本研究修正了Fe-Pd相图中的FePd和FePd3有序相，首次实验确定了Co-Pd体系的溶解度间隙，并阐明了Fe-Pd-Co三元合金的相平衡和相转变，为相关合金开发设计提供了理论依据。 |
引用本文 张 旭，吴 青，温尊弘，等.Fe-Pd-Co三元系相平衡的实验研究[J]. 中国体视学与图像分析，2024，29（3）:186-193. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.003. ZHANG Xu, WU Qing, WEN Zunhong, et al. Experimental study on phase equilibria in Fe-Pd-Co system[J]. Chinese Journal of Stereology and Image Analysis, 2024, 29(3):186-193. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.003. 在线阅读： |
不同热处理工艺对Ti-4Al-6Mo-2V-5Cr-2Zr钛合金微观组织和室温拉伸性能的影响 王圣元，陈立佳，车 欣 |
摘 要：本文以Ti-4Al-6Mo-2V-5Cr-2Zr（wt.%）亚稳β钛合金为研究对象，通过调控微观组织并进行室温拉伸试验，探讨了不同微观组织下合金的力学性能以及相应的变形机制与失效机理。显微组织观察结果表明，锻态合金的微观组织由单一β相构成。合金经β单相区固溶+时效处理后，Ti-4Al-6Mo-2V-5Cr-2Zr合金的微观组织主要由次生α相（αs）和剩余β相组成，呈现为典型的片层结构。经α+β两相区固溶+时效处理后，Ti-4Al-6Mo-2V-5Cr-2Zr合金的微观组织主要由纳米级的αs和微米级的初生α相（αp）与晶界α相（GB α）组成，呈现为典型的分层纳米结构。锻态合金具有最低的抗拉强度（Ultimate tensile strength, UTS）和最高的伸长率（Elongation, El），分别为807 MPa和23%。片层结构的Ti-4Al-6Mo-2V-5Cr-2Zr合金具有最高的抗拉强度和最低的伸长率，分别为1235MPa和10.5%。 |
引用本文 王圣元，陈立佳，车 欣等.不同热处理工艺对Ti-4Al-6Mo-2V-5Cr-2Zr钛合金微观组织和室温拉伸性能的影响[J]. 中国体视学与图像分析，2024，29（3）:194-201. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.004. WANG Shengyuan，CHEN Lijia，CHE Xin, et al. Effects of different heat treatment processes on microstructure and room temperature tensile properties of Ti-4Al-6Mo-2V-5Cr-2Zr titanium alloy[J]. Chinese Journal of Stereology and Image Analysis, 2024, 29(3):194-201. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.004. 在线阅读： |
形变热处理工艺对Cu-Cr-Zr-Si合金软化温度及再结晶行为的影响 徐晓岑，李家智，丁 桦，高维林 |
摘 要：采用光学显微镜、透射电镜、电子背散射衍射（EBSD）和维氏硬度计等研究了不同形变热处理工艺对 Cu-0.31Cr-0.19Zr-0.03Si (mass%) 合金软化温度及其再结晶行为的影响。结果表明：引入预时效工艺和增大冷轧压下量，合金的软化温度提高，这与预时效后内部析出的第二相粒子经冷变形后，在后续退火过程中与位错发生了强烈的交互作用，阻碍了合金的回复和再结晶行为有关。对峰时效态的试样进行了不同温度的退火处理发现：在400~640℃温度区间，峰时效态Cu-Cr-Zr-Si合金的退火软化主要是由回复和第二相粒子粗化引起的；在640~720℃温度区间，合金的软化归因于第二相粗化、回复及再结晶的综合作用，其中再结晶软化占主导因素。 |
引用本文 徐晓岑，李家智，丁 桦，等.形变热处理工艺对Cu-Cr-Zr-Si合金软化温度及再结晶行为的影响[J]. 中国体视学与图像分析，2024，29(3):202-210. DOI: 10 13505/j. 1007-1482.2024.29.03.005. XU Xiaocen, LI Jiazhi, DING Hua, et al. Effect on the softening temperature and recrystallization behavior of Cu-Cr-Zr-Si alloy by thermo-mechanical heat treatment[J]. Chinese Journal of Stereology and Image Analysis, 2024, 29(3):202-210. DOI: 10.13505/j. 1007-1482.2024.29.03.005. 在线阅读： |
图像定量分析与应用
基于同构特征遗传算法的伪装目标检测方法 姬浩林，谢凤英 |
摘 要：伪装目标检测（COD）是一类困扰人类视觉和机器视觉共同的难题，研究者们采用了各种特征增强方法捕捉隐藏目标，但忽略了伪装对检测的干扰。为此，本文提出了一种基于同构特征遗传的伪装目标检测方法，进行伪装的去除和目标的多视角检测。该方法采用Transformer架构提取多级特征，通过小波变换和异性梯度来输出目标流形骨架，最后设计一种多视图遗传融合方法实现伪装目标聚焦和预测。实验结果表明，所提出的方法具有良好的通用性和泛化能力，为复杂背景下的伪装目标检测提供更清晰的分割。 |
引用本文 姬浩林，谢凤英,等.基于同构特征遗传算法的伪装目标检测方法[J].中国体视学与图像分析，2024，29（3）:211-218. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.006. JI Haolin, XIE Fengying, et al.Camouflaged object detection method based on homogeneous feature genetic algorithm[J]. Chinese Journal of Stereology and Image Analysis, 2024, 29(3):211-218. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.006. 在线阅读： |
多注意力生成式低光照图像增强方法 罗 瑞，郭 哲，刘佳怡，张宇梁 |
摘 要：低光照图像增强技术是提升低光照环境下图像捕获质量的关键手段，可以为后续视觉任务提供保障。为了提升低光照图像增强技术在未知场景下的泛化能力，突破传统方法对配对数据集训练的依赖限制，本文提出以单路径生成对抗网络为基础结合多种注意力机制的低光照图像增强方法。首先，构建了多注意力引导的生成器网络，利用多维注意力机制提取图像的反转照明特征，并以此指导低光照图像的增强。通过改进自注意力机制，增强图像像素间的远程依赖关系，用以提升网络的泛化能力；其次，构建了双判别器结构，分别从整体和局部层面进行图像真伪判定；最后，使用自特征保留损失和GAN的对抗性损失约束网络训练。在非配对数据集上的实验结果表明，突破配对数据集限制的同时，该方法还能适应复杂光照条件下的低光照图像增强任务，拥有良好的视觉特性，在MEF、LIME、DICM公开数据集上客观评价和主观评价方面均取得了最优的结果。 |
引用本文 罗 瑞，郭 哲，刘佳怡,等.多注意力生成式低光照图像增强方法[J].中国体视学与图像分析，2024，29（3）:219-229. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.007. LUO Rui, GUO Zhe, LIU Jiayi, et alMulti-attention generative low-light image enhancement method[J]. Chinese Journal of Stereology and Image Analysis, 2024, 29(3):219-229. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.007. 在线阅读： |
YOLO-STM：基于Swin-Transformer与MSDA的X光安检图像危险品识别网络 刘俊杰，冯 鹏，廖 望，王 羲 |
摘 要：当前，为保证轨道交通的正常运行，安检已然成为必不可少的重要保障措施，但大多数安检图像中危险品的判别主要依靠安检员人工判图，难以保证其准确性和实时性。为此，本文开展了基于深度学习的X光安检图像危险品识别算法研究，以实现对违禁物品高精度和智能化的检测。首先，于重庆市轨道交通站内实地采集了含9类违禁物品的安检图像，并使用ACE自动色彩增强算法实现数据增广，构建了X光危险品安检图像数据集CRTXray；然后，针对小目标危险品识别效果欠佳、不同安检设备成像色彩和清晰度不同的问题，提出了基于Swin Transformer和多尺度空洞注意力机制（MSDA）的改进危险品检测模型YOLO-STM。利用Swin Transformer的滑动窗口机制，增强高维特征图的感受野，提高模型对重叠危险品的检测能力；通过MSDA不同的头部，使用不同的空洞率执行滑动窗口注意力，改善不同尺度下的物品形状和纹理等特征的捕获性能。实验结果表明，YOLO-STM模型对于数据集中所有危险品的平均精确度为89.2%，平均识别精度为91.8%，对枪支类的识别精度达到99.5%。相比YOLO v8模型的平均精确度和平均识别精度分别提高3.0%和4.0%。 |
引用本文 刘俊杰，冯 鹏，廖 望,等.YOLO-STM：基于Swin-Transformer与MSDA的X光安检图像危险品识别网络[J].中国体视学与图像分析，2024，29（3）:230-241. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.008. LIU Junjie, FENG Peng, LIAO Wang, et al.YOLO-STM：A model for identifying prohibited items in X-ray security inspection images based on Swin-Transformer and MSDA[J]. Chinese Journal of Stereology and Image Analysis, 2024, 29(3):230-241. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.008. 在线阅读： |
基于概率选择融合和上下文增强的场景文本图像超分辨率 张楚凡，周 越 |
摘 要：场景文本图像超分辨率（Scene Text Image Super-Resolution, STISR）是指增强自然场景中拍摄到的文本图像分辨率的过程。在远距离、运动中或光线条件较差的情况下拍摄文本图像，文本常常难以辨认。然而，大多数现有方法都没有充分考虑到场景文本图像的独特性。例如，它们通常无法同时兼顾文本特定的先验知识与适合场景文本图像超分辨率的技术手段。为了解决这些问题，我们在本文中介绍了基于概率选择融合和上下文增强的网络，它包括三个关键组件：概率选择融合（Probabilistic Select Fusion, PSF）模块、文本图像融合（Text-Image Fusion, TIF）模块和上下文增强残差（Context-Enhanced Residual, CER）模块。PSF模块通过概率选择增强了文本识别器文本先验的鲁棒性，随后TIF模块将文本特征和视觉特征融合在一起，最后，CER模块专门针对细微文字细节和高频信息进行细化。在TextZoom 数据集上进行的实验，结果表明论文方法的性能优于现有主流方法，也验证了方法在场景文本图像超分辨率应用中的有效性。 |
引用本文 张楚凡，周 越,等.基于概率选择融合和上下文增强的场景文本图像超分辨率[J].中国体视学与图像分析，2024，29（3）:242-251. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.009. ZHANG Chufan, ZHOU Yue, et al.Scene text image super-resolution based on probabilistic selection fusion and context enhancement[J]. Chinese Journal of Stereology and Image Analysis, 2024, 29(3):242-251. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.009. 在线阅读： |
基于改进YOLOv7的香烟品类检测技术研究 陈佳林，唐 利，游 强，罗 强，代雨根，李嘉炜，赵歆波 |
摘 要：本文针对烟草行业在稽查、盘库等香烟品类检测工作场景中存在的工作量大、效率低、时间成本高的问题，对基于深度学习的香烟品类自动检测技术展开研究。首先，实场采集10000余张香烟盘库图像，建立首个常见香烟品规图像检测数据集CCD-12K。然后，由于现有方法检测的准确度不高难以满足实际应用的需要，提出一种融合可变形卷积DCNv2和自注意力的香烟品类检测模型YOLOv7-Cr。检测模型将可变形卷积引入到特征提取网络，以增强模型的感受野和对物体形变的感知能力；接着，使用BRA注意力机制来聚合香烟图像中的关键性特征，计算前后特征信息，以增强网络对前景和背景的辨别能力。测试结果表明：在CCD-12K数据集上，YOLOv7-Cr对香烟品类图像检测的均值平均精度(mAP)达到92.3%，相较于YOLOv7提升了2.9个百分点，满足执法工作中检测均值精度高于90%的需求。 |
引用本文 陈佳林，唐 利，游 强,等.基于改进YOLOv7的香烟品类检测技术研究[J].中国体视学与图像分析，2024，29（3）:252-261. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.010. CHEN Jialin, TANG Li, YOU Qiang, et al.Research on cigarette category recognition technology based on improved YOLOv7[J]. Chinese Journal of Stereology and Image Analysis, 2024, 29(3):252-261. DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.03.010. 在线阅读： |
形态结构定量研究
浸润性乳腺癌中Claudin18.2和MVD的相关性及与临床病理特征的关系 王建君，徐小艳，姜 黄，牛 冰，李海平，侯 琨 |
摘 要:目的探讨浸润性乳腺癌中紧密连接蛋白18.2（Claudin18.2）和平均微血管密度（MVD）的表达及与临床病理参数的关系，分析两者之间的相关性，评估其在乳腺癌诊断及预后评估中的潜在应用价值。方法 选取郑州人民医院病理科2017年1月—2018年6月期间存档的78例浸润性乳腺癌组织蜡块，选取同期保存的乳腺良性病变组织27例，采用免疫组织化学SP法检测Claudin18.2与CD34的表达。用ImagePro Plus（IPP）图像分析软件对Claudin18.2蛋白表达进行量化分析，通过计数5个高倍视野下的CD34阳性血管数量，计算其平均值以代表MVD。分析Claudin18.2与MVD的表达水平与患者年龄、部位、WHO分级等临床病理特征的关系，用Spearman相关法分析Claudin18.2与MVD的相关性。结果 Claudin18.2主要定位于浸润性乳腺癌的细胞膜上，CD34则主要标记位于癌巢周围间质的血管内。浸润性乳腺癌组织中Claudin18.2蛋白表达量与MVD的数目较乳腺良性病变组织均显著上调（P = 0.000）。Claudin18.2的蛋白表达量在WHO III级（12.49±5.97）中显著高于I-II级（10.26±3.94），且在有淋巴结转移的病例中（12.65±5.91）高于无淋巴结转移者（10.22±4.00）（P均＜0.05）。MVD值在WHO III级（48.88±49.40）中高于I-II级（32.05±21.36），在孕激素受体（PR）低表达组（43.61±44.30）中高于高表达组（32.72±21.17），且在HER2扩增组（50.82±51.18）中显著高于非扩增组（34.82±28.90）（P均＜0.05）。Spearman相关分析表明，浸润性乳腺癌组织中Claudin18.2和MVD呈显著正相关（r = 0.973，P = 0.000）。结论 浸润性乳腺癌中Claudin18.2与MVD的高表达与肿瘤的发生发展密切相关，且两者间存在显著的正相关性。检测Claudin18.2蛋白的定量表达及MVD对于评估乳腺癌的侵袭与转移具有重要临床意义，可为浸润性乳腺癌的病理诊断、个体化治疗及预后评估提供一定参考依据。 |
引用本文 王建君，徐小艳，姜 黄，等.浸润性乳腺癌中Claudin18.2和MVD的相关性及与临床病理特征的关系[J]. 中国体视学与图像分析，2024, 29(3):262-268. DOI: 10. 13505/j.1007-1482.2024.29.03.011. WANG Jianjun, XU Xiaoyan, JIANG Huang, et al. The correlation between Claudin18.2 and MVD in invasive breast cancer and its relationship with clinicopathological features[J]. Chinese Journal of Stereology and Image Analysis, 2024, 29(3):262-268. DOI: 10. 13505/j.1007-1482.2024.29.03.011. 在线阅读： |