一、数字图像处理技术在水处理过程中的应用（论文文献综述）
雷雨萌[1]（2021）在《基于图像识别的土石坝坝料级配检测方法研究》文中进行了进一步梳理土石坝坝料级配为研究土石坝性能的基本参数,其合理性对坝体质量控制意义重大。当前,工程实践中的级配检测主要采用筛分法,通过随机取样与人工筛分计算级配数据,方法较为耗时且结果代表性不足。随着计算机技术的发展,图像识别技术已在各领域中广泛使用,为级配检测提供了新的手段。针对土石料图像,传统图像识别算法采用数学与拓扑学等方法对像素灰度值进行处理,其理论成熟但精度难以满足需求。深度学习图像识别算法通过神经网络提取图像标注区域的特征,其精度更高但模型复杂计算耗时。故一种基于图像的高效、准确的级配检测方法成为当前土石坝施工过程中的迫切需求。本文以土石坝填筑料为研究对象,通过现场采集与室内试验建立了土石料图像样本数据集,对比分析了基于灰度准则的传统图像识别方法以及基于深度学习的图像识别模型对土石料图像的处理效果。在对不同粒径范围土石料颗粒形状量化分析的基础上,研究了土石料二维轮廓特征与级配数据之间的转换关系。结合传统图像识别算法与深度学习数据分析模型建立了基于图像的土石料级配检测模型,并通过试验验证了模型的准确性。主要研究内容和成果如下:（1）本文针对土石料图像,对比了传统图像识别方法,最大类间方差阈值化算法与基于标记的分水岭算法的检测效果,确定了基于图像的土石料级配检测基本原理和流程。（2）建立了多状态下的土石料图像数据集,分析了基于深度学习的图像识别模型Mask R-CNN实例分割模型与U-Net语义分割模型对土石料图像的分割效果。（3）对多粒径范围内的土石料颗粒形态进行了量化分析,结果表明同料场同批次的土石料颗粒在形态特征上具有较高的相似性。在此基础上,通过二维形态分析与三维体积重建两种方法,建立了土石料颗粒轮廓与级配数据之间的转换关系模型,验证了基于颗粒二维形态特征实现级配检测的可行性。（4）结合最大类间方差阈值化算法与卷积神经网络,建立了土石料图像级配检测模型——深度阈值卷积模型（DO-CNN）,并设计搭建了基于图像的土石料级配快速检测系统样机,通过18组筛分试验表明,模型最大平均绝对百分比误差为2.45%,准确率较高,对5mm以下颗粒含量,模型检测精度同样较高。
刘强[2]（2021）在《不同干湿状态下沥青混合料细观水损规律分析》文中进行了进一步梳理沥青混合料水损伤是导致路面水损坏主要原因,其水损伤主要表现为胶砂粘聚损伤和油石界面粘结损伤,目前对沥青混合料水损规律的研究主要基于室内冻融和水浸等试验,沥青路面实际使用过程中会受到温度历史和间歇性降雨的影响。因此,分析温度历史和降雨历史作用下沥青混合料的水损规律对阐明沥青路面在水-力-热耦合作用下的损伤机制具有重要的现实意义。本文利用数字图像处理技术建立沥青混合料细观数值模型,采用细观有限元方法对沥青混合料水损规律进行了深入研究,主要研究工作如下:1、利用CCD（Charge Coupled Device）摄像机采集半圆试件切面图像;采用MATLAB软件对沥青混合料试件图像进行处理;利用R2V软件对处理图像进行矢量化,从而分离提取沥青混合料沥青砂浆与集料;最后借助有限元分析软件ABAQUS完成真实试件的二维重构。通过MATLAB自编程序在集料-胶砂界面以及胶砂内部插入零厚度内聚力单元,并采用内聚力模型描述界面单元本构关系。2、为了分析水在不同材料内部的扩散特点,基于称重法测定了不同温度下集料和沥青胶砂的水扩散系数,对沥青混凝土的水扩散规律进行分析,确定不同温度历史和降雨历史作用后沥青混凝土内部的干湿状态,运用USDFLD场变量更新方法实现水分浓度场与力学参数的耦合,进而分析温度历史和降雨历史对沥青混合料弯拉性能、裂纹萌生和扩展规律的影响。3、通过半圆弯拉试验获得内聚力模型参数,进行未浸水对照组和浸水试件半圆弯拉试验,验证了水损模拟结果准确性。温度的升高导致混合料内部水分浓度增大,降低了沥青混合料的强度,断裂能量也逐渐减小,且微裂纹密度随着扩散时间的增大而逐渐增大。4、干湿循环次数越多或降雨间隔时间越短,进入混合料内部的水越多,内部的归一化水浓度越大,混合料的弯拉强度和损伤耗能越低,循环20次的弯拉强度相比未浸水降低了57%。干燥时水分也会继续向内部扩散,干燥周期越短,混合料的强度损伤量越大,当干燥周期不小于3d后,干燥周期对强度的影响程度减弱。随着干燥周期的缩短,循环次数增加,混合料内部微裂纹将提前萌生,宏观裂缝扩展速率加快。
李建龙[3]（2021）在《纤维素纳米晶/二氧化锰多孔微球的制备及其在水处理领域的研究》文中提出纤维素纳米晶体（Cellulose nanocrystla,CNC）是从植物纤维中提取的棒状纳米材料。它们具有比表面积大、生物相容性好、易于表面改性等优点。基于CNC/金属氧化物杂化材料的水凝胶微珠或微球不仅具有同时吸附和降解的能力,而且具有容易分离和回收的特性,在染料废水处理中具有广阔的应用前景。然而,相对较小的孔隙率和比表面积限制了微球的吸附能力。在本工作中我们使用高锰酸钾氧化法制备的表面负载二氧化锰（manganese dioxid,MnO2）的CNC（CNC/MnO2）为原料,配合海藻酸钠（sodium alginate,SA）,利用空气泡模板和离子交联原理,制备了蜂窝状的CNC/MnO2/SA多孔微球,并系统的研究了其对有机污染物的吸附及催化降解能力,本文主要研究结果如下:第一部分:使用高锰酸钾氧化法一步制备的CNC/MnO2为主要原料,配合使用少量海藻酸钠和十二烷基苯磺酸钠（sodium dodecyl benzene sulfonate,SDBS）利用空气泡模板法和离子交联技术制备不同发泡倍率CNC/MnO2多孔微球。通过探索发泡工艺,进一步调控搅拌时间获得了不同发泡倍率的CNC/MnO2/SA类乳液泡沫,利用离子交联技术,使用连续挤出装置将类乳液泡沫滴加到氯化钙溶液中,形成CNC/MnO2/SA水凝胶微球,利用冷冻干燥技术获得不同发泡倍率的CNC/MnO2/SA多孔微球。测试表征结果表明所制备的CNC/MnO2/SA多孔微球内部呈蜂窝状,孔径为100-150μm,孔隙率达到98%,同时具有较高的比表面积。第二部分:利用紫外分光光度计系统的考察了不同发泡倍率多孔球的脱色亚甲基蓝（methylene blue,MB）效果。结果显示:得益于多孔微球的高孔隙率和CNC静电吸附和MnO2氧化降解能力的协同效应,发泡倍率为2的CNC/MnO2/SA多孔微球具有极好的染料脱色性能。经过批量的脱色实验显示,使用200 mg CNC/MnO2/SA多孔微球脱色30 m L浓度为800 mg/L的MB溶液,在10 min内染料去除率达到95%,平衡脱色量高达114.5 mg/g。探索了脱色机理,通过脱附实验来表征脱色过程中吸附和降解的占比,降解率占到88%。同时具有很好的循环利用性。第三部分是:以棉浆厂污水为研究对象,通过检测污水的色度、COD值,系统的测试多孔微球的处理工业废水能力。结果表明,未经处理的污水色度高达6698 pcu,COD为14321 mg/L,经处理后色度为11.2 pcu,COD为165 mg/L达到国家污水排放的标准,同时该多孔微球具有较好的耐受性能够在较宽的pH范围下使用。
李玉珍[4]（2020）在《新型超浸润性石墨烯基气凝胶的制备及其功能集成水处理应用》文中认为清洁水资源是人类和其他动植物正常生存的重要前提。由于工农业等生产活动对水体产生的不断污染,自然界中纯净水资源占比不到1%。因此,高效低成本的水处理技术是解决水污染和水资源危机的重要途径。此外,水体中污染物成分通常较复杂,除了常见的油水混合物,表面活性剂稳定的油水乳液以及大量难降解的污染物（如氟化物等）的不断排放,进一步增加了水处理的难度。传统水处理材料（如大孔径金属网/棉材料等）具有分离功能单一、选择性和分离效率较低、无法分离稳定化油水乳液等局限。因此,考虑到水体污染的复杂性以及分离技术应用的高效性,构建并制备新型高效的功能集成分离材料具有重要的实际应用价值。基于上述问题,本课题首先通过一种简便策略构建了一种多功能的新型氧化石墨烯/聚乙烯醇（GO/PVA）Janus气凝胶,用于高效切换分离不同种类的油水乳液或混合物。Janus GO/PVA气凝胶（J-CGPA）通过以下简单两步法制备:（1）GO/PVA混合液直接冷冻组装,然后进行冷冻干燥和热退火处理,以获得一个稳健的RGO/PVA气凝胶;（2）对上述气凝胶进行单侧多巴胺（DA）亲水改性。研究结果表明,PVA辅助增强GO组装成气凝胶的同时,赋予了气凝胶独特的分级多孔结构,即相对较小的表面孔（孔径<5μm）和较大的内部蜂窝状孔（孔径约为40μm）。此外,通过毛细力驱动控制单侧DA化学修饰,石墨烯基气凝胶可获得理想的非对称润湿性（一侧为超亲水/水下超疏油性;另一侧为强疏水/超亲油性）。J-CGPA不仅对高度乳化的水包油和油包水乳液具有可控的按需分离性能,而且对分层油水混合物也具有良好的分离性能。在完全重力驱动下,展现出高渗透通量（油包水乳液可达1453 L/m2/h,水包油乳液可达885 L/m2/h）、高分离效率（99.5%以上）以及良好的循环应用性能。此外,为了有效去除水中的氟离子和油类污染物,通过简便方法制备了具有优异功能集成且绿色环保的石墨烯基气凝胶。本论文首次将具有优异的生物相容性、热稳定性、高柔韧性的羟基磷灰石纳米线（HAPNWs）作为石墨烯基气凝胶网络的高效协同组分,通过化学还原诱导自组装方法成功制备了具有强疏水性的RGO/HAPNWs气凝胶（RGHA）,展现出优异的吸附水中不溶性油相及有机溶剂的能力。此外,基于HAPNWs本身大量的表面活性吸附位点,以及采用DA表面沉积改性赋予RGHA以超亲水性,使其具有良好的去除水中氟离子的能力,测试显示氟离子吸附容量可达到9.93 mg/g（25℃中性条件,初始氟离子浓度为10 mg/L）。本研究中HAPNWs增强的石墨烯基气凝胶可有效结合对不溶性油相和有机溶剂的吸附及水中氟离子去除能力,因此在复杂水体的高效修复中展现了良好应用前景。
蒋美林[5]（2020）在《基于絮体微观形态探讨双黄连制剂醇沉关键工艺参数对醇沉效果影响分析研究》文中进行了进一步梳理背景作为中药制剂生产过程中的一种精制方法,水提醇沉法是先用水提取药材,然后用一定体积分数的乙醇加入水提液进行沉淀,再过滤除去沉淀下来的杂质。醇沉具有操作简单、溶剂安全、设备成本相对低廉及提高药液澄明度等优点,因此尚不能完全被高速离心、大孔吸附树脂、絮凝及等膜分离精制工艺所取代。在以往考察醇沉醇沉工艺的研究中,主要考察醇沉上清液,对醇沉上清液中的有效成分的含量进行研究。因此,本文在以往的研究基础上,不仅考察双黄连制剂醇沉上清液的指标成分,而且从醇沉絮体所具有的非线性、复杂及不规则的特点出发,引用分形理论和定量图像分析技术,开展醇沉絮体的微观形态学研究,考察工艺参数对醇沉絮体微观形态变化及醇沉效果的影响,并考察两者内在联系,为醇沉过程精细化控制提供理论依据。目的1.针对双黄连制剂,对影响双黄连制剂醇沉过程的醇沉工艺参数进行筛选,筛选出醇沉关键工艺参数,为开展关键工艺参数与醇沉絮体微观形态和醇沉效果研究打下基础。2.建立双黄连制剂醇沉絮体微观形态参数测定方法,为准确表征双黄连制剂醇沉絮体微观形态提供支持。3.研究双黄连制剂醇沉关键工艺参数对醇沉絮体微观形态和醇沉效果的影响,探讨醇沉絮体微观形态参数与醇沉效果的内在联系,分析指标成分综合保留率与醇沉关键工艺参数影响的原因。方法:1.选取《中国药典》中双黄连制剂为研究对象,参考双黄连制剂“制法”中关于金银花和连翘醇沉操作内容,运用单因素实验设计方法,考察静置温度、醇料比、加入乙醇体积分数、醇沉前浓缩液密度、醇沉时间、搅拌速度、加醇流速、醇沉前浓缩液温度、醇沉方式等九个醇沉工艺参数对指标成分综合保留率和固体去除率的影响,筛选双黄连制剂醇沉关键工艺参数。并对关键工艺参数下醇沉上清液指纹图谱进行分析,比较关键工艺参数对成分的影响。2.采用光学显微镜获取双黄连制剂醇沉絮体原始形态图像,从絮体的密实度、大小、伸长性及规则性方面考察背景校正、增强对比度、噪声、阈值分割及絮体取样方法对图像微观参数的影响,最终建立双黄连制剂醇沉絮体微观形态参数测定方法。3.考察双黄连制剂醇沉关键工艺参数对指标成分综合保留率、固体去除率及絮体微观参数的影响,探讨双黄连制剂醇沉絮体形态参数与醇沉效果之间的关系,进而分析指标成分受关键工艺参数影响的原因。结果1.以指标成分综合保留率和固体去除率为指标,对双黄连制剂醇沉关键工艺参数进行筛选,结果表明:醇沉前浓缩液密度和醇料比对双黄连制剂指标成分综合保留率和固体去除率有显着影响。且在同一关键工艺参数不同水平下,醇沉上清液化学指纹图谱的相似度均大于0.95,共有峰相对保留时间RSD均小于3%,即醇沉上清液中化学成分差异受同一关键工艺参数不同水平的影响较小。2.以双黄连制剂醇沉絮体的密实、大小及尺寸指标对醇沉絮体原始显微图像进行背景校正、增强对比度、噪声及阈值分割得到可用于计算的二值图像,并对双黄连制剂醇沉絮体取样方法进行优化处理:在絮体观察放大倍数为100或200倍,取样量200～400μL,不同拍摄位点数为7～9个显微采集位点,用5～10倍体积的醇沉上清液对絮体进行适当稀释的条件下,获取醇沉絮体形态学参数值稳定。3.对双黄连制剂醇沉关键工艺参数对醇沉絮体微观形态参数及醇沉效果影响研究,结果显示:随着醇料比的增大,醇沉絮体由小絮团变成大絮团,加快絮体碰撞增加絮体密实度,减少醇沉上清液的包裹,从而增加指标成分保留率;醇沉前浓缩液密度改变醇沉体系原药投入量,增加沉淀絮体量,增加有效成分的包裹,从而降低指标成分保留率。结论1.针对双黄连制剂,确定了影响指标成分综合保留率和固体去除率的关键工艺参数,为双黄连制剂醇沉工艺合理应用和装备设计提供了参考。2.建立了可靠、稳定的双黄连制剂醇沉絮体微观形态参数测定方法,将分形理论和定量图像分析技术引入醇沉工艺基础理论研究奠下基础。3.通过分析醇沉絮体微观形态参数与醇沉效果之间的内在联系,阐明了指标成分受关键工艺参数影响的内在原因,为当前双黄连制剂醇沉工艺精细化控制提供了指导。
王海洋[6]（2020）在《碳黑在水处理中的应用研究》文中研究表明碳黑是一种性质稳定、基质复杂、具有类石墨或芳环等结构的一类含碳的黑色物质,其具有无味、不可溶、无毒性、比表面积大、易获取、成本低等特点。活性炭是一种水处理常见的吸附剂,但其成本较高、生产工艺复杂,限制了其大规模使用。本论文以市售粒径2-5 nm的碳黑为材料,研究其在水处理除藻、助凝、吸附等方面的性能。在除藻性能方面,分别考察了碳黑投加量及pH对除藻效率的影响。实验结果表明,酸性及中性条件更利于除藻,增加碳黑投加量能提高碳黑对藻及其胞外聚合物的去除。在投加0.05 g碳黑、pH=5时,除藻效率率可达到86%,与活性炭除藻效率没有明显差别。在助凝方面,考察了碳黑投加量、投加顺序及pH条件对含腐殖酸（HA）的低浊水助凝效果。结果表明,碳黑作为助凝剂使用时,对原水的浊度和HA的去除效率相比于单独使用聚合氯化铝（PAC）时分别提高了60%和42%。碱性条件更利于浊度的降低,在投加10 mg碳黑,pH=9时,浊度去除率为91.2%。碳黑与PAC的投加顺序对其去除HA有较大影响,在PAC投加前或投加后加入碳黑对HA均有较好的去除效果,PAC与碳黑同时投加对HA的去除效果较差。碳黑投加顺序对浊度去除的影响较小。碳黑与活性炭在助凝效果方面没有显着差别。通过静态吸附实验探究了碳黑对三氯生（TCS）和三氯乙酸（TCAA）的吸附性能。系统的考查了初始浓度、温度以及pH对碳黑吸附有机污染物性能的影响并将吸附过程进行了吸附动力学、吸附热力学和吸附等温曲线分析,对其吸附机理进行了研究。结果表明,随着有机污染物初始浓度的升高,在低温酸性条件下碳黑的吸附能力增强,对于初始浓度为2 mg/L的TCS和800μg/L的TCAA的最大吸附量可达到18.65 mg/g和7.58 mg/g,并对比了活性炭的吸附性能。吸附过程符合准二级吸附动力学,吸附等温线符合Freundlich等温模型,属于表层吸附,热力学分析结果表明碳黑对有机污染物的吸附是自发进行的放热过程。建立了基于碳黑的固定床装置动态去除TCS,并对固定床工艺进行了探究。重点评估了初始浓度、床高以及进水浓度对去除效果的影响,使用模型拟合了固定床的穿透曲线。实验结果表明,随着床高的增加、进水流速的减小或TCS初始浓度的降低,穿透时间增加,在4.2 mm床深、2 mL/min进水流速、0.5 mg/LTCS初始浓度条件下,碳黑固定床穿透时间为14.33天。BDST模型、Thomas模型和Yoon-Nelson模型均可以很好拟合穿透曲线。
石浩[7]（2020）在《基于空隙形态特征基因组的沥青混合料细观渗流行为研究》文中研究说明水在沥青混合料中的传输和分布是沥青路面水损害发生的本源,而细观空隙是水流入侵的核心介质。目前,国内外普遍基于宏观唯象的沥青混合料渗透性研究,忽略了水流在复杂材料结构内部的非均匀分布和传递,无法合理描述沥青混合料的渗流行为和介质传输特性,难以为沥青路面的水损害防治研究提供理论依据。因此,借助细观研究方法,探究沥青混合料细观空隙特征,阐明复杂细观空隙结构中水分的渗流行为,对于准确阐释沥青混合料传质特性,深入探究水作用下沥青路面细观损伤的发生机理具有重要意义。为此,本文融合X-ray CT技术和数字图像处理方法,分析沥青混合料细观空隙形态的特征差异,识别空隙的典型组成结构单元,构建沥青混合料空隙形态特征基因组;在此基础上探讨空隙形态基因特性对空隙内细观渗流流态特征的影响,揭示沥青混合料细观空隙中的渗流行为。主要研究内容如下:首先,采用沥青混合料三维空隙模型的提取和数字化分析手段,提出了细观空隙形态特征的评价方法,研究了空隙断层图像的图片属性对空隙形态特征提取精度的影响,确定了空隙形态特征的计算条件;在此基础上,探讨成型条件和级配类型对空隙细观形态参数分布的影响,阐明了沥青混合料细观空隙的结构特性。其次,运用材料基因组思想,分析了不同尺度空隙的细观形态性状,依据形态性状的代表性差异,划分了空隙的典型组成结构单元;统计了不同典型结构单元的形态参数分布规律,确定了空隙单元之间的分类标准;在此基础上,分析了不同级配类型和不同典型结构单元下的空隙形态基因特性,采用数理统计方法构建了沥青混合料空隙形态基因组。随后,依据空隙形态基因的表达方式,设计了目标形态基因特性的空隙几何模型;运用有限元数值计算方法,采用细观空隙的饱和恒压渗流条件,建立了特征空隙模型的细观渗流仿真模型;采用流体计算力学的验算结果,研究了渗流仿真模型的流速计算精度,验证了模型的可靠性。最后,采用细观空隙渗流仿真方法,探究了空隙壁表面形貌特征对空隙边缘处细观流态特征的影响,分析了不同形态基因特征的典型结构单元内渗流行为的差异,通过识别真实空隙的典型结构单元组成,研究了典型结构单元的随机排列组合下的细观空隙渗流特性,从而阐述了沥青混合料空隙形态特征下的细观渗流行为。本研究阐明了沥青混合料空隙形态特征下的细观渗流特性,为沥青混合料抗水损害及介质传输特性的研究提供了理论基础。
庄硕[8]（2020）在《基于机器视觉的玉米早期表型分析与干旱识别研究》文中研究说明植物生长受生物或非生物因素的影响,如病虫害和水分胁迫,而水分胁迫是影响全球农业生产的重要因素,适当的灌溉是保持和提高作物产量的必要措施。玉米植株对水分很敏感,有效地识别干旱胁迫不仅能够监测作物生长状况,而且对节水灌溉也有重要意义。传统的干旱胁迫评估是基于对土壤含水量的测量,不仅费时耗力,还存在测不全问题,而且土壤含水量并不总是能够直接反映作物的干旱状态。在非接触的自动旱情监测方法中,主要依赖于遥感影像的分析,存在获取代价高、监测地点不灵活等问题。面对上述问题,本文使用常见的数字图像传感器采集图像,获取样本方式简单快捷,同时结合机器视觉和机器学习技术,实现玉米表型特征的快速分析。玉米在生育早期遭受干旱胁迫会延缓作物发育进程,干旱严重时会造成产量和质量的双重下降。本文以生育早期的玉米为研究对象,采集了田间群体玉米和实验室盆栽单株玉米图像,从整体和个体的角度提取玉米的表型特征,建立起玉米表型特征与干旱胁迫之间的联系,为旱情的实时监测提供科学依据。本文的主要工作概述如下:首先,为了更好地提取作物的视觉特征,在图像预处理过程中,提出了基于多级特征的绿色作物分割算法。针对作物边缘易被错误识别的像素点,本文提出将作物分割转化为多分类问题,结合逻辑回归模型预测图像中每个像素点属于绿色植被的概率值。同时,在RGB、HSV和L*a*b*多个颜色空间中提取了像素级和区域级特征,算法鲁棒性强。提出的分割算法质量高,计算速度快,能够实际应用于农业工程的各个领域。其次,在图像分割的基础上,提取群体玉米植株的颜色和纹理特征。考虑到水分适宜环境下的玉米叶片普遍是翠绿的,而干旱条件下叶片会卷曲泛黄,本文设计了基于绿色优势度的四个颜色特征。利用提取的颜色特征和基于小波变换的纹理特征,训练了两个检测模型,先判断玉米是否遭受干旱胁迫,再识别干旱胁迫的程度,即采用两步走策略实现群体玉米植株干旱胁迫状态的自动检测。再次,进一步提取玉米单个叶片的表型特征。由于群体玉米种植密度大,难以直接提取出单个叶片,本文从原始的群体玉米图像中人工裁剪局部叶片,构建了一个多种干旱胁迫下的玉米叶片数据集,数据集内含18040张叶片图像。为了自动捕获玉米叶片的边缘、颜色等底层信息,设计一种深度卷积神经网络（CNN）模型,通过特征图拼接实现对多层信息的融合。对提取的特征图的重要性进行评估,选取少量最有价值的特征图作为SVM分类器的输入,使模型在轻量级参数下获得诸如更高识别准确率等优秀的工作品质。针对盆栽单株玉米,由于背景的干扰,应用常规分割算法时部分玉米样本会产生局部断裂的情况,为此本文提出了基于稠密连接网络的语义分割架构,利用CNN的特征学习能力实现断裂叶片的自动补全。由于分割样本的标注耗时费力,标注样本有限这一现实,本文采用了迁移学习的思想,先利用公开的绿色植被分割数据集训练提出的分割模型,然后将预训练模型迁移到增强后的玉米植株分割数据集上,进行参数的微调。本文提出的Dense U-Net分割模型改进了网络的信息流,实现了端到端的单株玉米分割。最后,在单株玉米提取的基础上,从整体的植株和局部的单个叶片两个角度分析了其表型特征。针对分割后的图像,一方面提取整株玉米的形态、颜色和纹理特征;另一方面使用细化、交叉点检测等图像处理技术分离玉米的茎和叶,根据形态特征识别分离出的茎和叶。基于机器视觉定位、分割等算法,提取到了单株玉米的株高、伸长率以及单个叶片的叶倾角等形态特征,结合颜色和纹理特征,为今后的旱情监测和抗旱性玉米品种的筛选提供了技术支持。本文面对玉米旱情自动检测的重大需求,基于机器视觉及机器学习的理论和技术从多个角度分析干旱胁迫下玉米的表型变化,所提方法可以应用于实际的田间玉米作物及推广到其他作物,为农业的信息化、自动化乃至智能化的生产活动奠定了基础。
宋华振[9]（2020）在《水膜流动影响因素实验研究》文中研究说明飞机结冰严重影响飞行安全。为保证飞行安全,需要研究飞机结冰机理及过程,以提高结冰预测精度。飞机结冰的物理过程可大致分为空气-过冷水滴运动、过冷水滴撞击、水膜形成、水膜流动与传热、结冰相变过程。其中水膜流动过程对飞机结冰位置、形状有较大影响。而受实验测量技术的限制,关于三维水膜流动的研究相对较少。本文基于数字图像投影测量方法对平板水膜流动特性开展实验研究。基于二维平板水膜流动理论,分析得出影响平板水膜流动的关键因素。基于数字图像投影测量原理,研究了数字图像测量后处理和标定方法。搭建了水平风道实验台、水膜发生装置等实验台,并对实验台各部件进行参数标定和性能测试。搭建数字图像投影测量系统,并利用标准模型对系统精度进行了测试。基于水膜流动实验及测量系统,对不同水膜雷诺数和气流雷诺数下的水膜流动过程开展了实验研究,复原了三维水膜流动全貌,获得了水膜流动的物理特征。基于实验结果并定量分析了不同水膜雷诺数和气流雷诺数对水膜表面特征参数和水膜厚度的影响。将实验结果与理论假设模型以及现有成果进行对比分析证明了本文实验结果的合理性。并制作不同表面粗糙度的平板基底。开展了不同表面粗糙度条件下的水膜流动实验。测量了水膜流经不同表面粗糙度平板时的流动全貌。获得了表面粗糙度平板上水膜表面波特征参数和水膜厚度,得到了水膜波动特征和厚度与水膜雷诺数和气流雷诺数的关系式,并归纳分析平板表面粗糙度对水膜流动的影响。本文的研究思路、方法和结论可为后续飞机结冰过程中流动、传热等相关研究提供参考,为结冰冰形预测精度的提高提供研究基础。
谭笑[10]（2020）在《聚吡咯导电膜选择性分离与抗污染机制研究》文中研究指明膜分离是当前水处理和脱盐的主流技术,但其面临着选择性分离难和膜污染等重大技术挑战。本论文利用聚吡咯独特的电化学性质,将聚吡咯/掺杂剂复合滤膜同时作为电极,通过电极电位动态调控聚吡咯复合膜的孔径大小、润湿性以及荷电性,从而有效减缓膜污染、实现选择性分离,并将电化学和膜分离技术有机结合,研制了一种新颖的膜材料并提出电驱动膜分离方法,对于推动膜法水处理技术的发展具有重要的理论意义和应用价值。主要研究结果如下:（1）成功制备了聚吡咯掺杂十二烷基苯磺酸（PPy-DBS）导电超滤膜,利用PPy的电响应结构弛豫特性,在氧化还原电位调控下膜孔可在原孔径±25%左右的伸缩变换。PPy-DBS导电膜嵌入/脱出水合阳离子,引发聚吡咯的结构弛豫（即体积膨胀/收缩）进而导致膜孔伸缩;膜孔伸缩过程中结合反冲洗可缓解不可逆的膜孔堵塞,PPy-DBS膜的比通量提高了21.91%,并且表现出良好的循环使用稳定性。同时,利用电驱动膜孔伸缩可动态调整滤出液中有机物分子量分布,大分子量腐殖酸（HA）在还原态滤膜滤出液中的分布显着降低,证实还原态PPyDBS膜较小的孔径增强了位阻筛分作用,从而实现对不同大小有机物的选择性分离。（2）成功制备了聚吡咯掺杂双（2-乙基己基）磺基琥珀酸钠（PPy-AOT）微滤膜,利用聚吡咯的电响应可调润湿性特性强化分离油水乳化液和减缓膜污染。PPy-AOT膜在氧化态为超疏水/水下超亲油,对油包水乳化液的分离效率大于80%;施加还原电位后由于AOT的磺酸基团重新取向,还原态PPy-AOT膜表现出超亲水/水下超疏油,对水包油乳化液的分离效率超过90%,且具有水下抗油污染和自清洁性能。密度泛函理论计算结果表明,氧化态和还原态PPy分别和AOT的亲水及疏水基团存在较强的静电吸引力,PPy-AOT膜的可逆润湿性切换是由于氧化还原过程中AOT阴离子发生自由旋转并重新取向,使亲水磺酸基团或疏水烷基链暴露在最外层表面。（3）成功制备了还原氧化石墨烯-聚吡咯纳米管（RGO-PPyNTs）复合纳滤膜,将其作为电极,获得了高水通量和高截盐率,突破了“trade-off”效应。PPyNTs掺入RGO片层构成“三明治”的三维结构,提供了更多的水传输通道,并且PPyNTs在氧化还原电位下会发生体积伸缩,RGO层间距随之增大或减小;还原态RGO-PPyNTs膜的通量和截盐率比不施加电位的分别增加了11.93%和4.22%。PPyNTs在还原电位下发生体积膨胀、增大膜孔,且增强了膜表面的亲水性,因此提高了膜通量;同时,施加电位会增加膜表面电荷密度,提高了膜对离子的静电排斥作用,对截盐率提升具有贡献。施加氧化电位会使RGO-PPyNTs膜表面膜孔收缩,进而降低膜通量并提升截盐率,其截盐率比不施加电位的增加了5%。
二、数字图像处理技术在水处理过程中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、数字图像处理技术在水处理过程中的应用（论文提纲范文）
（1）基于图像识别的土石坝坝料级配检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 土石料级配检测方法研究进展 |
| 1.2.2 土石料图像识别技术研究进展 |
| 1.2.3 土石料形状量化分析与级配转换研究进展 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 基于灰度准则的传统土石料图像识别 |
| 2.1 基于灰度准则的图像识别与土石料图像特征分析 |
| 2.1.1 图像识别的预处理 |
| 2.1.2 土石料图像特征分析与特征提取 |
| 2.1.3 基于灰度准则的土石料图像识别基本原理 |
| 2.2 基于阈值化的土石料图像分割 |
| 2.2.1 图像阈值分割原理 |
| 2.2.2 土石料图像的形态学处理 |
| 2.2.3 土石料图像的边缘检测 |
| 2.2.4 基于阈值化算法的土石料图像分割 |
| 2.3 基于分水岭算法的土石料图像分割 |
| 2.3.1 分水岭算法基本原理 |
| 2.3.2 基于标记的分水岭算法 |
| 2.3.3 基于改进分水岭算法的土石料图像分割 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于深度学习的土石料图像识别 |
| 3.1 基于深度学习的图像识别基本原理 |
| 3.1.1 神经网络基本原理 |
| 3.1.2 迁移学习 |
| 3.1.3 基于深度学习的土石料图像识别基本原理 |
| 3.2 基于Mask R-CNN的土石料图像分割 |
| 3.2.1 Mask R-CNN模型框架与基本原理 |
| 3.2.2 数据集准备 |
| 3.2.3 基于Mask R-CNN土石料图像分割模型实现 |
| 3.3 基于U-Net的土石料图像分割 |
| 3.3.1 U-Net模型框架与基本原理 |
| 3.3.2 基于U-Net的土石料图像分割模型实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 土石料颗粒形态分析与级配转换研究 |
| 4.1 土石料颗粒形状特征量化分析 |
| 4.1.1 轮廓特征量化指标 |
| 4.1.2 棱角特征量化指标 |
| 4.1.3 土石料形状参数分析 |
| 4.2 基于二维形状特性的土石料级配分析 |
| 4.2.1 基于二维形状特性的级配分析原理 |
| 4.2.2 基于二维形状特性的级配分析实现 |
| 4.3 基于三维体积重建的土石料级配分析 |
| 4.3.1 基于三维体积重建的土石料级配分析原理 |
| 4.3.2 基于三维体积重建的土石料级配分析实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 土石料级配检测系统原理与实现 |
| 5.1 基于图像的土石料级配检测系统 |
| 5.1.1 级配检测系统结构设计 |
| 5.1.2 级配检测系统模型样机 |
| 5.2 土石料级配检测系统原理——DO-CNN模型 |
| 5.2.1 基于双窗自适应的最大类间方差阈值化 |
| 5.2.2 卷积神经网络 |
| 5.2.3 深度阈值卷积模型框架与实现 |
| 5.3 基于图像的土石料级配检测 |
| 5.3.1 试验准备及模型评价指标 |
| 5.3.2 模型参数选择 |
| 5.3.3 模型检测结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要成果和结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（2）不同干湿状态下沥青混合料细观水损规律分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 沥青混合料细观结构模型建模方法 |
| 2.1 沥青混合料数字图像的获取 |
| 2.2 数字图像处理方法 |
| 2.2.1 图像去噪 |
| 2.2.2 图像增强 |
| 2.2.3 集料轮廓粘连分割 |
| 2.3 图像矢量化 |
| 2.4 二维有限元模型构建 |
| 2.5 零厚度内聚力单元嵌入 |
| 2.5.1 批量嵌入内聚力单元的方法 |
| 2.5.2 内聚力单元模型嵌入结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 连续浸水对沥青混合料抗裂性能的影响 |
| 3.1 沥青混合料内聚力模型 |
| 3.2 水-力耦合模型材料参数 |
| 3.2.1 水扩散系数确定 |
| 3.2.2 沥青胶浆粘弹性参数确定 |
| 3.2.3 内聚力单元参数确定 |
| 3.3 水-力耦合损伤分析方法 |
| 3.3.1 水扩散浓度场的生成 |
| 3.3.2 基于USDFLD的水分浓度场更新方法 |
| 3.3.3 水浓度与粘结界面粘结劣化程度的关系 |
| 3.4 网格划分与边界条件 |
| 3.5 温度对水扩散进程的影响 |
| 3.6 连续浸水状态下沥青混合料细观水损规律 |
| 3.6.1 模拟结果准确性验证 |
| 3.6.2 沥青混凝土损伤评价指标 |
| 3.6.3 不同浸水温度对沥青混合料水损规律的影响 |
| 3.6.4 损伤过程分析 |
| 3.6.5 加载速率影响分析 |
| 3.6.6 粘结和粘聚损伤影响程度对比分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 干湿循环作用下沥青混合料细观水损规律 |
| 4.1 降雨历时统计分析 |
| 4.2 干湿循环参数确定 |
| 4.3 恒温与温度历史作用下的干湿循环 |
| 4.3.1 恒温作用下的干湿循环细节及水分浓度边界 |
| 4.3.2 温度历史作用下的干湿循环细节及水分浓度边界 |
| 4.3.3 干湿循环作用下水分浓度场变化规律分析 |
| 4.4 干湿循环周期下水损规律力学分析 |
| 4.4.1 不同干燥周期下水损规律细观力学分析 |
| 4.4.2 不同干湿循环次数下水损规律细观力学分析 |
| 4.4.3 水-温耦合作用下沥青混合料损伤特点 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）纤维素纳米晶/二氧化锰多孔微球的制备及其在水处理领域的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纤维素 |
| 1.2.1 纤维素的来源及其结构 |
| 1.2.2 纳米纤维素的分类 |
| 1.3 纤维素纳米晶制备及应用 |
| 1.3.1 CNC的制备 |
| 1.3.2 CNC的应用 |
| 1.4 CNC基材料在水处理领域的应用 |
| 1.4.1 CNC基凝胶材料水处理应用 |
| 1.4.2 CNC基凝胶多孔材料 |
| 1.5 CNC杂化纳米金属氧化物颗粒 |
| 1.5.1 CNC杂化金属氧化物纳米颗粒的制备 |
| 1.5.2 CNC杂化金属氧化物纳米颗粒在染料和工业废水处理中的应用 |
| 1.6 选题的目的及意义 |
| 第二章 CNC/MnO_2/SA多孔微球的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及设备 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 实验过程 |
| 2.2.4 测试表征 |
| 2.3 实验结果及讨论 |
| 2.3.1 CNC/MnO_2纳米复合材料的结构与形貌表征 |
| 2.3.2 CNC/MnO_2/SA多孔微球工艺探索及制备 |
| 2.3.3 CNC/MnO_2/SA多孔微球的形貌和微观结构 |
| 2.3.4 CNC/MnO_2/SA多孔微球的比表面积测试 |
| 2.3.5 CNC/MnO_2/SA多孔微球的密度和孔隙率测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 CNC/MnO_2/SA多孔微球在染料废水中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 实验过程 |
| 3.2.4 实验表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 探索CNC/MnO_2/SA多孔微球的脱色MB染料最佳条件 |
| 3.3.2 CNC/MnO_2/SA多孔微球对MB染料脱色研究 |
| 3.3.3 CNC/MnO_2/SA多孔微球对MB脱色机理的研究 |
| 3.3.4 研究CNC/MnO_2/SA多孔微球对MB脱色过程中的吸附降解能力及循环再利用性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 CNC/MnO_2/SA多孔微球在工业废水处理中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 实验过程 |
| 4.2.4 实验表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 CNC/MnO_2纳米复合材料调控MnO_2的负载量 |
| 4.3.2 CNC/MnO_2/SA多孔微球形貌和微观结构的表征 |
| 4.3.3 工业废水处理 |
| 4.3.4 耐受性测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（4）新型超浸润性石墨烯基气凝胶的制备及其功能集成水处理应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 Janus材料 |
| 1.2.1 Janus材料的定义 |
| 1.2.2 Janus材料的制备方法 |
| 1.2.2.1 非对称表面修饰 |
| 1.2.2.2 非对称分区制备 |
| 1.2.3 Janus材料的应用 |
| 1.2.3.1 Janus粒子的应用 |
| 1.2.3.2 Janus膜的应用 |
| 1.2.3.3 Janus三维材料的应用 |
| 1.3 石墨烯基气凝胶 |
| 1.3.1 石墨烯及其氧化物的结构与物化性质 |
| 1.3.2 石墨烯基气凝胶的制备方法 |
| 1.3.2.1 自组装法 |
| 1.3.2.2 模板法 |
| 1.3.2.3 3D打印法 |
| 1.3.3 石墨烯基气凝胶在水处理领域的应用 |
| 1.3.3.1 油水分离 |
| 1.3.3.2 染料和重金属离子的去除 |
| 1.3.3.3 太阳能蒸馏 |
| 1.4 课题提出 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.5.1 Janus GO/PVA气凝胶的构建及其高效按需油水分离应用 |
| 1.5.2 GO/HAPNWs气凝胶的制备及其多功能水处理应用 |
| 2 Janus GO/PVA气凝胶的构建及其高效按需油水分离应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料 |
| 2.2.2 氧化石墨烯的制备 |
| 2.2.3 石墨烯/聚乙烯醇气凝胶的制备 |
| 2.2.4 Janus CGPA的制备 |
| 2.2.5 油水乳液的制备 |
| 2.2.6 油水分离测试 |
| 2.3 测试表征 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 氧化石墨烯的组成和结构 |
| 2.4.2 Janus石墨烯/聚乙烯醇气凝胶 |
| 2.4.2.1 组成与结构分析 |
| 2.4.2.2 形貌分析 |
| 2.4.2.3 力学性能分析 |
| 2.4.2.4 表面润湿性能分析 |
| 2.4.3 油水乳液按需分离性能 |
| 2.4.3.1 亲/疏水部分比例对分离性能的影响 |
| 2.4.3.2 不同种类油水乳液的分离性能 |
| 2.4.3.3 气凝胶的厚度对分离性能的影响 |
| 2.4.3.4 循环使用分离性能 |
| 2.4.4 分层油水混合物切换分离性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 GO/HAPNWs气凝胶的制备及其多功能水处理应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料 |
| 3.2.2 氧化石墨烯的制备 |
| 3.2.3 羟基磷灰石纳米线的制备 |
| 3.2.4 超双亲石墨烯/羟基磷灰石纳米线气凝胶的制备 |
| 3.2.5 有机相的吸附 |
| 3.2.6 水中氟离子的吸附 |
| 3.3 测试表征 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 HAPNWs及 GO/HAPNWs分散液 |
| 3.4.2 超双亲石墨烯/羟基磷灰石纳米线气凝胶 |
| 3.4.2.1 组成与结构分析 |
| 3.4.2.2 形貌分析 |
| 3.4.2.3 比表面积及孔结构分析 |
| 3.4.2.4 压缩性能 |
| 3.4.2.5 表面润湿性能 |
| 3.4.3 除油性能 |
| 3.4.4 除氟性能 |
| 3.4.4.1 吸附动力学研究 |
| 3.4.4.2 吸附热力学研究 |
| 3.4.4.3 pH值和共存阴离子的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士研究生期间发表的学术论文目录 |
（5）基于絮体微观形态探讨双黄连制剂醇沉关键工艺参数对醇沉效果影响分析研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 注释表 |
| 引言 |
| 1.研究意义 |
| 2.研究思路 |
| 3.研究内容 |
| 第一章 分形维数测定方法研究进展 |
| 1.1 面积-周长法 |
| 1.2 面积-最大长度法 |
| 1.3 变异函数法 |
| 1.4 计盒维数法 |
| 1.5 小角光散射法 |
| 1.6 FHH(Frenkel-Halsey-Hill)模型法 |
| 1.7 孔分形维数 |
| 1.8 总结与展望 |
| 第二章 双黄连制剂醇沉关键工艺参数确定 |
| 2.1 双黄连制剂醇沉工艺参数对指标成分的影响 |
| 2.1.1 仪器与试药 |
| 2.1.2 实验方法 |
| 2.1.3 结果与讨论 |
| 2.2 关键工艺参数条件下，双黄连制剂醇沉上清液HPLC指纹图谱分析 |
| 2.2.1 仪器与试药 |
| 2.2.2 样品制备 |
| 2.2.3 方法与结果 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 双黄连制剂醇沉絮体微观形态参数测定方法的优化 |
| 3.1 醇沉絮体图像处理及优化对絮体分形维数的影响 |
| 3.1.1 仪器与试药 |
| 3.1.2 实验方法 |
| 3.1.3 结果与讨论 |
| 3.2 醇沉絮体图像及优化对絮体大小的影响 |
| 3.2.1 仪器与试药 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.3 结果与讨论 |
| 3.3 醇沉絮体图像及优化对絮体伸长性的影响 |
| 3.3.1 仪器与试药 |
| 3.3.2 实验方法 |
| 3.3.3 结果与讨论 |
| 3.4 醇沉絮体图像及优化对絮体规则性的影响 |
| 3.4.1 仪器与试药 |
| 3.4.2 实验方法 |
| 3.4.3 结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 醇料比对双黄连制剂醇沉效果影响分析 |
| 4.1 醇料比对醇沉絮体形态学及醇沉效果的影响 |
| 4.1.1 仪器与试药 |
| 4.1.2 方法 |
| 4.1.3 结果与讨论 |
| 4.2 醇料比对双黄连制剂醇沉絮体表观形态观察 |
| 4.2.1 仪器与试药 |
| 4.2.2 方法 |
| 4.2.3 结果与讨论 |
| 4.3 不同室温下对不同醇料比下醇沉上清液乙醇含量的影响 |
| 4.3.1 仪器与试药 |
| 4.3.2 方法 |
| 4.3.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 醇沉前浓缩液密度对双黄连制剂醇沉效果影响分析 |
| 5.1 醇沉前浓缩液密度对醇沉絮体形态学及醇沉效果的影响 |
| 5.1.1 仪器与试药 |
| 5.1.2 方法 |
| 5.1.3 结果与讨论 |
| 5.2 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（6）碳黑在水处理中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 给水处理过程概论 |
| 1.2 碳黑的性质及应用现状 |
| 1.2.1 碳黑材料简介 |
| 1.2.2 碳黑与活性炭的对比 |
| 1.3 活性炭在给水处理中的应用 |
| 1.3.1 活性炭吸附三氯生和卤乙酸的研究进展 |
| 1.3.2 活性炭的助凝作用研究进展 |
| 1.3.3 活性炭处理含藻水体的研究进展 |
| 1.4 研究内容、意义及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 1.4.3 技术路线图 |
| 第二章 碳黑除藻性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品及试剂 |
| 2.2.2 实验仪器及设备 |
| 2.2.3 碳黑的表征 |
| 2.2.4 藻类的培养 |
| 2.2.5 实验方案 |
| 2.3 分析测试方法 |
| 2.3.1 藻浓度的测定 |
| 2.3.2 UV254的分析 |
| 2.3.3 有机碳的分析 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 碳黑的预处理及表征 |
| 2.4.2 红外光谱分析 |
| 2.4.3 SEM分析 |
| 2.4.4 X-射线能量色散光谱分析(EDX) |
| 2.4.5 碳黑的零点电位分析 |
| 2.4.6 碳黑投加量对除藻效率的影响 |
| 2.4.7 pH对碳黑除藻效率的影响 |
| 2.4.8 碳黑与活性炭除藻效率对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 碳黑助凝对低浊度水的处理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品及试剂 |
| 3.2.2 实验仪器及设备 |
| 3.2.3 腐殖酸的配制 |
| 3.2.4 实验原水 |
| 3.2.5 实验方案 |
| 3.3 分析测试方法 |
| 3.3.1 浊度和UV254检测 |
| 3.3.2 絮体分维值测定 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 聚合氯化铝对浊度和腐殖酸的去除效果 |
| 3.4.2 碳黑投加量对腐殖酸的助凝效果 |
| 3.4.3 碳黑投加顺序对助凝效果的影响 |
| 3.4.4 不同pH时碳黑对腐殖酸的助凝效果 |
| 3.4.5 碳黑与活性炭的助凝效果对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 碳黑对水中有机污染物的吸附性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品及试剂 |
| 4.2.2 实验仪器及设备 |
| 4.2.3 实验原水 |
| 4.2.4 实验方案 |
| 4.3 分析测试方法 |
| 4.3.1 三氯生的检测 |
| 4.3.2 三氯乙酸的检测 |
| 4.3.3 吸附量计算 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 初始浓度对碳黑吸附三氯生的影响 |
| 4.4.2 温度对碳黑吸附三氯生的影响 |
| 4.4.3 pH值对碳黑吸附三氯生的影响 |
| 4.4.4 初始浓度对碳黑吸附三氯乙酸的影响 |
| 4.4.5 温度对碳黑吸附三氯乙酸的影响 |
| 4.4.6 pH值对碳黑吸附三氯乙酸的影响 |
| 4.4.7 碳黑与活性炭对水中有机污染物吸附性能对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 碳黑对水中有机污染物的吸附热力学与动力学分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 碳黑对三氯生的吸附等温线 |
| 5.2.2 碳黑对三氯生的吸附动力学 |
| 5.2.3 碳黑对三氯生的吸附热力学 |
| 5.2.4 碳黑对去除水中三氯生的穿透曲线分析 |
| 5.2.5 吸附床层高度对碳黑去除水中三氯生的影响 |
| 5.2.6 进水流速对碳黑去除水中三氯生的影响 |
| 5.2.7 进水溶液浓度对碳黑去除水中三氯生的影响 |
| 5.2.8 BDST模型的拟合与分析 |
| 5.2.9 Thomas模型的拟合与分析 |
| 5.2.10 Yoon-Nelson模型的拟合与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间公开发表论文及着作情况 |
| 致谢 |
（7）基于空隙形态特征基因组的沥青混合料细观渗流行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 水作用下沥青混合料性能劣化行为研究 |
| 1.2.2 沥青混合料渗流特性研究 |
| 1.2.3 沥青混合料细观空隙特性研究 |
| 1.2.4 文献综述分析 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 基于X-ray CT的沥青混合料细观空隙结构特性研究 |
| 1.3.2 沥青混合料细观空隙形态特征基因组研究 |
| 1.3.3 基于空隙形态基因组的沥青混合料细观渗流行为研究 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 原材料与研究方法 |
| 2.1 原材料与沥青混合料配合比设计 |
| 2.1.1 原材料基本性质 |
| 2.1.2 沥青混合料配合比设计与最佳沥青用量的确定 |
| 2.1.3 成型方式 |
| 2.2 基于X-ray CT技术的沥青混合料空隙提取方法 |
| 2.2.1 X-ray CT技术原理 |
| 2.2.2 X-ray CT扫描参数的确定 |
| 2.2.3 沥青混合料空隙断层图像获取及处理 |
| 2.2.4 沥青混合料三维空隙模型构建 |
| 2.3 空隙形态特征评价方法 |
| 2.3.1 空隙骨架模型建立 |
| 2.3.2 空隙形态特征评价指标 |
| 2.3.3 空隙形态特征计算条件的确定 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 沥青混合料细观空隙结构特征研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 沥青混合料空隙体积特征分析 |
| 3.2.1 沥青混合料级配对空隙体积特征影响 |
| 3.2.2 成型条件对空隙体积特征影响 |
| 3.3 沥青混合料空隙形态特征分析 |
| 3.3.1 空隙尺度对空隙形态特征影响 |
| 3.3.2 压实度对空隙形态特征影响 |
| 3.3.3 成型方式对空隙形态特征影响 |
| 3.3.4 沥青混合料级配对空隙形态特征影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 沥青混合料空隙形态特征基因组研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 空隙形态性状分析 |
| 4.2.1 空隙形态性状评价方法 |
| 4.2.2 微细空隙形态性状分析 |
| 4.2.3 结构空隙形态性状分析 |
| 4.3 空隙典型结构基因单元建立 |
| 4.3.1 空隙典型结构基因单元分类 |
| 4.3.2 空隙典型结构基因单元划分标准的建立 |
| 4.4 空隙形态特征基因组研究 |
| 4.4.1 典型空隙基因单元检索方法 |
| 4.4.2 典型空隙单元的形态基因组分析 |
| 4.4.3 级配特征下空隙形态特征基因组构建 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 沥青混合料细观渗流仿真模型建立 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 沥青混合料空隙几何模型的构建 |
| 5.2.1 特征空隙模型的设计 |
| 5.2.2 真实空隙模型的提取 |
| 5.3 沥青混合料空隙细观渗流仿真模型的建立 |
| 5.3.1 细观空隙渗流模型假设 |
| 5.3.2 细观空隙渗流主导方程 |
| 5.3.3 细观空隙渗流模型定义 |
| 5.4 空隙细观渗流行为评价方法 |
| 5.5 空隙细观渗流仿真模型的验证 |
| 5.5.1 空隙渗流模型仿真分析 |
| 5.5.2 流体计算力学分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于空隙形态基因组沥青混合料渗流行为研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于空隙形态基因组的渗流行为研究方法 |
| 6.2.1 细观渗流行为研究方法 |
| 6.2.2 细观渗流行为仿真条件 |
| 6.3 基于空隙表面形貌特征的细观渗流行为研究 |
| 6.3.1 空隙表面曲率对细观渗流行为影响 |
| 6.3.2 空隙表面构造深度对细观渗流行为影响 |
| 6.4 基于典型结构单元性状的细观渗流行为研究 |
| 6.4.1 断面面积特征对渗流行为影响 |
| 6.4.2 空隙断面特征对渗流行为影响 |
| 6.4.3 空隙骨架特征对渗流行为影响 |
| 6.5 基于典型结构单元随机排列的细观渗流行为研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 基于MATLAB平台APP模组的特征空隙模型设计软件的开发 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（8）基于机器视觉的玉米早期表型分析与干旱识别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究与发展现状 |
| 1.2.1 基于成像技术的作物干旱检测 |
| 1.2.2 绿色植物分割 |
| 1.2.3 作物的视觉特征表达 |
| 1.2.4 植物表型分析 |
| 1.3 数据采集 |
| 1.3.1 田间群体玉米种植布局及主动水分胁迫方案 |
| 1.3.2 田间群体玉米的图像采集 |
| 1.3.3 盆栽单株玉米种植及主动水分胁迫方案 |
| 1.3.4 盆栽单株玉米的图像采集 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第2章 基于多级特征的绿色作物分割 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数据来源 |
| 2.3 训练样本的再标记 |
| 2.4 多级特征提取 |
| 2.4.1 三种颜色空间 |
| 2.4.2 像素级和区域级的多级特征 |
| 2.5 分类模型 |
| 2.6 实验结果和分析 |
| 2.6.1 分割算法的评估准则 |
| 2.6.2 边缘像素点的相关性分析与超参的确定 |
| 2.6.3 邻域大小和分割阈值的选取 |
| 2.6.4 颜色空间和分类器的评估 |
| 2.6.5 与当前作物提取方法的比较 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 田间群体玉米的早期干旱识别 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 群体玉米植株的颜色和纹理特征提取 |
| 3.2.1 群体玉米图像的分割 |
| 3.2.2 颜色特征 |
| 3.2.3 基于小波变换的纹理特征 |
| 3.2.4 特征选择 |
| 3.3 两阶段干旱胁迫检测模型 |
| 3.4 实验结果和分析 |
| 3.4.1 群体玉米图像样本 |
| 3.4.2 玉米干旱识别的评估准则 |
| 3.4.3 两级分类模型的识别准确率 |
| 3.4.4 两级分类模型与其他算法的比较 |
| 3.4.5 对于光照的敏感性 |
| 3.4.6 水分胁迫的过程分析示例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于叶片表型特征的群体玉米干旱检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 构建玉米局部叶片数据集 |
| 4.3 基于局部叶片的干旱识别和评估 |
| 4.3.1 基于多尺度特征融合的深度卷积神经网络 |
| 4.3.2 特征图的选择 |
| 4.3.3 干旱胁迫程度评估 |
| 4.3.4 算法整体流程 |
| 4.4 模型训练、测试与分析 |
| 4.4.1 算法实现与训练细节 |
| 4.4.2 模型可解释性分析与特征图的选择 |
| 4.4.3 与其他算法的比较 |
| 4.4.4 玉米干旱识别结果与量化分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于深度卷积网络的单株玉米分割 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 作物分割数据集与图像数据增强 |
| 5.2.1 作物分割数据集与迁移学习 |
| 5.2.2 图像数据增强 |
| 5.3 基于改进的U-Net的单株玉米分割算法 |
| 5.3.1 U-Net网络架构 |
| 5.3.2 稠密卷积模块 |
| 5.3.3 基于稠密卷积的U-Net网络架构 |
| 5.3.4 损失函数 |
| 5.4 实验结果和分析 |
| 5.4.1 实验细节与参数设置 |
| 5.4.2 预训练模型的分割效果评估 |
| 5.4.3 单株玉米的提取效果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 不同干旱胁迫条件下的单株玉米表型分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于目标检测的单株玉米定位 |
| 6.2.1 多尺度特征融合检测器 |
| 6.2.2 玉米植株定位结果 |
| 6.3 单株玉米茎叶分离 |
| 6.4 单株玉米的形态、颜色和纹理特征 |
| 6.5 实验结果和分析 |
| 6.5.1 茎和叶的形态特征分析 |
| 6.5.2 不同干旱胁迫条件下玉米叶片数目分析 |
| 6.5.3 单株玉米的形态、颜色和纹理特征分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 主要研究内容 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文情况和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）水膜流动影响因素实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 飞机结冰背景及危害 |
| 1.1.1 飞机结冰背景 |
| 1.1.2 飞机结冰危害 |
| 1.2 飞机积冰过程及水膜流动研究意义 |
| 1.3 国内外关于水膜流动的研究现状 |
| 1.3.1 数值理论研究概况 |
| 1.3.2 实验研究概况 |
| 1.4 本文研究目的及研究内容 |
| 1.4.1 本文研究目的及内容概述 |
| 1.4.2 本文框图 |
| 第二章 水膜流动模型与三维测量原理 |
| 2.1 平板水膜流动理论模型 |
| 2.2 数字图像投影测量技术 |
| 2.2.1 DIP测量原理 |
| 2.2.2 DIP测量技术后处理算法算法 |
| 2.2.3 DIP测量技术标定方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 平板水膜实验与测量系统搭建 |
| 3.1 实验台搭建 |
| 3.1.1 水平风道实验台 |
| 3.1.2 水膜发生装置 |
| 3.1.3 DIP测量系统 |
| 3.2 实验台测试 |
| 3.2.1 DIP测量系统测试 |
| 3.2.2 整体实验台测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 水膜雷诺数与气流雷诺数对平板水膜流动的影响 |
| 4.1 水膜雷诺数影响下的平板水膜流动 |
| 4.1.1 DIP测量计算结果 |
| 4.1.2 水膜表面波特征参数分析 |
| 4.1.3 水膜厚度 |
| 4.2 气流雷诺数影响下的平板水膜流动 |
| 4.2.1 DIP测量计算结果 |
| 4.2.2 水膜表面波特征参数分析 |
| 4.2.3 水膜厚度 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 平板表面粗糙度对平板水膜流动的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 粗糙度理论 |
| 5.1.2 粗糙度表征方法 |
| 5.2 水膜雷诺数影响下的不同表面粗糙度平板水膜流动 |
| 5.2.1 DIP测量计算结果 |
| 5.2.2 水膜表面波特征参数分析 |
| 5.2.3 水膜厚度 |
| 5.3 气流雷诺数影响下的平板水膜流动 |
| 5.3.1 DIP测量计算结果 |
| 5.3.2 水膜表面波特征参数分析 |
| 5.3.3 水膜厚度 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）聚吡咯导电膜选择性分离与抗污染机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 膜分离技术 |
| 1.2.1 膜分离技术原理 |
| 1.2.2 选择性膜分离机制 |
| 1.2.3 膜污染成因与控制方法 |
| 1.3 导电膜净水技术 |
| 1.3.1 导电膜的类型 |
| 1.3.2 导电膜净水机理 |
| 1.3.3 电控膜分离反应器 |
| 1.4 导电聚合物概况 |
| 1.4.1 聚吡咯物化性质 |
| 1.4.2 聚吡咯的合成方法 |
| 1.4.3 聚吡咯在水处理中的应用 |
| 1.5 选题意义及实验内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 1.5.4 创新点 |
| 第2章 聚吡咯导电膜的合成和表征 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.2 PPy-DBS超滤膜的制备与表征 |
| 2.2.1 PPy-DBS膜的制备 |
| 2.2.2 PPy-DBS膜的形貌结构 |
| 2.3 PPy-AOT微滤膜的制备与表征 |
| 2.3.1 PPy-AOT膜的制备 |
| 2.3.2 PPy-AOT膜的形貌结构 |
| 2.4 RGO-PPy NTs纳滤膜的制备与表征 |
| 2.4.1 RGO-PPy NTs膜的制备 |
| 2.4.2 RGO-PPy NTs膜的形貌结构 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 聚吡咯导电膜孔伸缩与净水调控机制 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料与分析 |
| 3.2.2 膜分离装置 |
| 3.2.3 膜分离性能评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PPy-DBS膜的抗污性能 |
| 3.3.2 PPy-DBS膜的选择性分离 |
| 3.3.3 PPy-DBS膜的电响应机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 聚吡咯膜亲疏水性电调控及油水分离特性 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验材料与方法 |
| 4.2.1 实验材料与分析 |
| 4.2.2 过滤装置 |
| 4.2.3 油水分离性能评价 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 PPy-AOT膜的润湿性在线调控 |
| 4.3.2 PPy-AOT膜的油水分离效能 |
| 4.3.3 PPy-AOT膜的抗污性能 |
| 4.3.4 PPy-AOT膜可逆润湿性的调控机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 聚吡咯纳滤膜的截盐性能研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验材料与方法 |
| 5.2.1 实验材料与方法 |
| 5.2.2 膜分离装置 |
| 5.2.3 膜分离性能评价 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 RGO-PPy NTs导电膜的化学结构 |
| 5.3.2 RGO-PPy NTs导电膜的电化学表征 |
| 5.3.3 RGO-PPy NTs导电膜的截盐性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 致谢 |
四、数字图像处理技术在水处理过程中的应用（论文参考文献）
- [1]基于图像识别的土石坝坝料级配检测方法研究[D]. 雷雨萌. 西安理工大学, 2021
- [2]不同干湿状态下沥青混合料细观水损规律分析[D]. 刘强. 河北工程大学, 2021(08)
- [3]纤维素纳米晶/二氧化锰多孔微球的制备及其在水处理领域的研究[D]. 李建龙. 青岛科技大学, 2021(02)
- [4]新型超浸润性石墨烯基气凝胶的制备及其功能集成水处理应用[D]. 李玉珍. 青岛科技大学, 2020(01)
- [5]基于絮体微观形态探讨双黄连制剂醇沉关键工艺参数对醇沉效果影响分析研究[D]. 蒋美林. 江西中医药大学, 2020
- [6]碳黑在水处理中的应用研究[D]. 王海洋. 东北师范大学, 2020(02)
- [7]基于空隙形态特征基因组的沥青混合料细观渗流行为研究[D]. 石浩. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [8]基于机器视觉的玉米早期表型分析与干旱识别研究[D]. 庄硕. 天津大学, 2020(01)
- [9]水膜流动影响因素实验研究[D]. 宋华振. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [10]聚吡咯导电膜选择性分离与抗污染机制研究[D]. 谭笑. 桂林理工大学, 2020(01)