Quarterly summary report

工学院突破性

科研成果速览

当盛夏的蝉鸣与林海的呼吸共振，工学院以24小时不间断的智慧脉动，在《农业工程学报》等权威期刊持续突破技术边界。从地下脉络解码生命密码，到智能枝桠重构生态美学；从工业脉搏捕捉缺陷震颤，到云端神经编织生态图谱——工学人正以创新矩阵重塑生态工程的未来形态。

工学院青年教师破解

工程预测误差"变脸术"

研究痛点

创新解法

高斯过程模型：给"善变"的预测误差建动态档案，追踪其非平稳特性

这项成果相当于给工程系统装上"误差预警雷达"，让结构健康监测更靠谱，设计优化更高效。下次做实验遇到误差捣乱，记得查查平老师的"动态误差图谱"哦！

论文链接：

工学院科研团队打造"火眼金睛"系统

破解农田"找茬"难题

工学院赵东教授团队在人工智能顶刊《Expert Systems with Applications》（中科院一区TOP）发表突破性成果——LSOD-YOLO轻量化小目标检测算法（工学院博士研究生王和政为论文第一作者，工学院赵健教授、赵东教授为论文共同通讯作者），为农田里的"找茬游戏"送上AI外挂！

科研痛点

蓝莓枸杞采摘时，小果实像捉迷藏

直径不足指甲盖，相机拍成"马赛克"

枝叶遮挡像打码，密集排列玩叠叠乐

田间背景千层套路，分分钟让AI"脸盲"

黑科技解法

团队给YOLOv8装上"四件套"：

跨层透视镜：打通浅层细节+深层语义，小目标也能"透视装"

多尺度放大镜：空间金字塔池化层，360°无死角扫描

注意力滤镜：归一化模块专治背景干扰，让果实"自带高光"

轻量压缩器：新型上采样器，省内存还保细节

论文链接：

工学院教师课题组解锁

泡沫铝"瘦身密码"让材料轻装上阵

工学院教师课题组在材料科学领域取得新突破，相关成果"闭孔铝泡沫泡孔尺寸控制研究"（第一作者为工学院王宁珍副教授，第二作者为博士研究生朱明芳，通讯作者为唐亮教授）发表于《Journal of Materials Research and Technology》（中科院二区）。这项研究为"轻质材料界的变形金刚"——闭孔铝泡沫装上了精密"调控器"。

材料界的"瘦身革命"

闭孔铝泡沫就像金属界的"瑞士军刀"：

汽车防撞盔甲更轻便

建筑减震弹簧更灵敏

航天器部件更减重

但传统泡沫铝存在"虚胖"难题：

泡孔太大导致强度不足，加工方式单一限制应用场景。

黑科技调控术

传统工艺升级包：

熔体发泡法：给发泡剂设计"精准爆破"方案

吹气法：让气体在熔体中跳"华尔兹"

粉末冶金法：打造纳米级"建筑模板"

新型制造三板斧：

搅拌摩擦焊：让材料在"揉面团"中形成均匀泡孔

增材制造：3D打印实现泡孔"私人订制"

热加工变形：赋予材料"记忆重塑"超能力

论文链接：

工学院科研团队打造施工区"安全哨兵"

让智能驾驶更会"预判"

工学院科研团队在交通安全顶刊《Accident Analysis and Prevention》（中科院一区TOP）发表重磅成果（第一作者为工学院青年教师杭君宇，通讯作者为昆士兰科技大学事故研究和道路安全中心的高级研究员李晓梦），为高速公路施工区装上"智慧预警双保险"，让智能驾驶系统学会"眼观六路，耳听八方"！

施工区行车三大痛点

视野盲区多：施工设备、临时路障像"叠叠乐"

车辆混行乱：工程车、社会车、行人"抢C位"

环境干扰强：扬尘暴雨让传感器"打喷嚏"

预警系统双保险设计

团队创新开发"雷达+视觉"双模感知+风险预测模型：

风险雷达站：

实时扫描施工区三维环境，标记危险热区

行为解码器：

分析驾驶员操作习惯，预判突发变道/急刹

分级警报器：

黄色预警：提前2.8秒语音提示

红色警报：自动微调方向盘+缓刹

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.aap.2025.10799

核桃树修剪神器来了！

AI"火眼金睛"破解农时难题

各位师生请注意！工学院团队针对核桃修剪"用工荒"难题，成功研发智能化修剪系统核心技术，让千年核桃树管理迈入"数字时代"！

研究痛点

人工贵：熟练技工日薪高，修剪1棵树耗时长

效率低：传统工具修剪数量少，智能设备可翻倍

风险高：错误修剪导致减产，优质果率下降

技术突破双引擎

引擎1：三维建模闪电战

Walnut-NeRF模型实现：

1分钟完成整树建模（传统方法需10分钟）

支持45°斜枝/交叉枝精准建模

引擎2：修剪决策AI脑

Walnut-PointNet模型达成：

修剪点定位成功率89.33%

16秒完成整树决策（人工需20分钟）

论文链接：

（第一作者为工学院硕士生祝薇，通讯作者为李文彬教授和白效鹏副教授）

（第一作者为工学院硕士生祝薇，通讯作者为李文彬教授）

工学院科研团队打造根系"地质CT"

破解核桃林地下密码

工学院团队在农业工程顶刊《农业工程学报》发表突破性成果（第一作者为工学院博士研究生樊国秋，通讯作者为工学院副教授梁浩），用探地雷达+AI算法组合拳实现核桃根系"无损体检"，为智慧林业装上"透视眼"！

根系检测三大痛点

手术式检测：传统挖掘法毁树率高

盲人摸象：土壤取芯仅能获取局部信息

效率低下：人工测量单株耗时超2小时

三大创新解法

地质CT扫描仪：

900MHz探地雷达实现0.1-0.4米深度穿透

16秒完成1㎡区域扫描（人工需2小时）

三维建模手术刀：

双曲线顶点定位法精准捕捉根系走向

圆台体模型误差<8%（直径预测误差±1.5mm）

支持交叉根/须根动态可视化

智能分析大脑：

生物量反演准确率93.84%

开发根冠比动态预测模型（MAE<0.12）

建立北方核桃根系分布图谱（含12类典型构型）

论文链接：

工学院团队突破红外热成像"时空壁垒"

打造金属检测"火眼金睛"

工学院团队在光学工程顶刊《Optics and Lasers in Engineering》（中科院二区）发表突破性成果（第一作者为硕士研究生黄晓芙，通讯作者为张宏业副教授），首创时空融合红外热成像检测技术（STFT），为金属表面微米级缺陷检测装上"智能显微镜"！

根系检测三大痛点

时空维度割裂：传统方法如同"盲人摸象"，单帧图像信息量不足

激励源依赖症：换设备需重新标定，如同手机换电池要重装系统

三大创新解法

动态温度场全微分模型：

建立热传导方程数字孪生体

光流法追踪热扩散路径（精度±0.5μm）

突破传统Boltzmann方程局限

物理机理驱动融合算法：

时空特征提取器（STFE）：捕捉0.1℃级温升差异

载波自动消除模块：兼容激光/闪光灯/红外灯多种激励源

噪声抑制率提升120%（信噪比达42dB）

3μm裂纹检测（相当于头发丝1/20）

支持齿轮/轴承/焊缝等复杂曲面检测

论文链接：

当最后一缕暮色掠过实验楼的窗棂，今日的科研日志已缀满星辰。