面向动态环境的视觉惯性定位方法

针对传统的视觉惯性里程计在动态环境下定位精度低和系统鲁棒性差等问题,提出了面向动态环境的视觉惯性定位方法。首先,利用语义分割提取环境中的语义信息,借助环境先验信息识别出动态物体。同时,采用深度生成网络对动态物体区域进行背景修复,生成只包含静态场景的图像,并将生成的图像用于后续的特征提取和跟踪,以减弱动态物体的影响。后端构建了紧耦合的图优化模型,将视觉数据与IMU数据相互融合,在滑动窗口中以非线性优化的方式估计位姿。实验结果表明,方法可以有效降低动态物体对定位的影响,提高系统的定位精度和鲁棒性。

基于运动约束的无监督单目视觉里程计

针对视觉里程计易受到动态物体及遮挡因素影响导致的位姿估计准确度低、鲁棒性差等问题,提出一种基于运动约束的无监督视觉里程计算法。首先通过最小重投影误差方法处理了大范围场景中的前景遮挡,考虑到现实场景中的运动物体影响,结合光流估计设计了一种运动掩膜处理方法,有效剔除了场景中动态物体像素信息;其次,对于场景中的重复结构和均匀纹理区域,通过数据驱动从轨迹数据中学习车辆的行为模式,建立运动学约束,将车辆运动模型建模为多源时间序列回归模型,避免陷入局部解;最后,结合运动掩膜与运动学模型约束所设计的无监督深度学习框架,对单目相机运动位姿及场景深度进行同步估计,提高了位姿估计精度及模型适应性。在KITTI道路公开数据集和校园低速无人车平台上的实验结果表明,所设计算法的位姿估计精度及深度估计精度优于目前主流无监督单目视觉里程计方法。

人工智能原理及应用课程思政的探索与实践

针对人工智能类专业课的课程思政建设与实施问题,介绍人工智能原理及应用课程的教学内容设计、课程案例与综合实验安排,发现和挖掘学科背景和专业知识中思政元素,并将其深度融入理论教学和实验教学。该文提出案例分析式教学模式、集思广益式项目分享和竞赛激励式创新锻炼等课程思政的实施路径,探讨课程思政与专业课程内容进行有效融合的具体方法。

HPLC-MS法测定罗汉果中10种氨基甲酸酯类农药

建立HPLC-MS/MS分析方法,同时测定罗汉果中10种氨基甲酸酯农药残留量。样品经有机溶剂超声提取,提取液浓缩后经固相萃取小柱净化,采用梯度洗脱分离,色谱系统条件为VP-ODS色谱柱(2.0 mm×150 mm,5μm),柱温40℃,流速0.2 m L/min,进样量10μL,以多反应检测模式监测。考察了3个水平添加下(250、500、1000μg/L),10种农药的平均回收率为84.5%~111.7%,相对标准偏差为1.8%~7.3%,检测限在0.1μg/kg^2.0μg/kg。该方法准确、快速、抗干扰能力强,可作为罗汉果中氨基甲酸酯类农药残留的测定。

用于Triplexer Monitor的波长不敏感耦合器

为了提高Triplexer Monitor的光信号采样性能和集成度,提出一种基于非对称锥形波导结构的波长不敏感耦合器。该耦合器采用SiO2-on-Si掩埋型光波导结构,位于中心部位的锥形波导构成耦合区,与之衔接的S型弯曲波导实现信号光的输入和输出。采用传输矩阵法分析了光监测端口输出的归一化的耦合光功率,分析时将耦合区的中心部位作为非对称矩形波导而外侧作为对称矩形波导。利用光束有限差分传播法(FDBPM)和MATLAB数值仿真得出:当耦合区中心非对称矩形波导宽度分别为5.50μm和3.35μm时,对于1300nm到1600nm的输入光波长范围,可实现光监测端口4%?8%的归一化耦合光功率。特别的,在1310nm、1490nm和1550nm输入光波条件下,耦合器在输出端的分光比分别为:92:8、96:4和93:7,同时TE模和TM模的分光比变化保持在5%以内。所设计的波长不敏感耦合器具有体积小、可靠性高等优点,适合与PLC型的Triplexer实现单片集成。

基于权重均衡的光网络逻辑拓扑优化算法

对光网络的逻辑拓扑优化问题进行了研究,从2个重要的输入参量(业务量矩阵和时延矩阵)出发,通过定义2种新型的光网络权重,从权重均衡角度将光网络逻辑拓扑的2个主要优化目标(拥塞下限和时延)统一考虑,并基于这2种权重定义方法给出了一种光网络逻辑拓扑优化算法。算法仿真部分以NSFNET为网络模型,分别针对拥塞下限、拥塞概率、网络时延和负载均衡度4个指标,对提出的启发式算法与另外2种典型的优化算法进行了比较和分析。

用于儿童斜视矫正的压贴三棱镜设计与制作(英文)

为了填补我国学术界和产业界在压贴三棱镜的国产化设计、制作以及测试等方面工作的空白,研究了压贴三棱镜镜片结构设计理论,并推导了压贴三棱镜镜片透过率以及畸变的计算公式,数值模拟了不同材料、不同棱镜度数的压贴三棱镜的透过率以及压贴三棱镜的畸变情况.数值模拟结果表明:与现有PVC材料相比,PMMA材料具有更大的阿贝系数和更小的材料吸收率,是一种制作低成本压贴三棱镜的理想材料.利用金刚石切割工艺制作出精密的压贴三棱镜模版,模版的表面光洁度达到14级,并采用热压工艺,在温度为180℃压力为130kg/cm2的工艺参数下制作出不同棱镜度数的压贴三棱镜样片,验证了以PMMA材料为基材、采用热压工艺制作压贴三棱镜的可行性.为了测试压贴三棱镜样片的实际棱镜度(Δ),自主设计并搭建了压贴三棱镜棱镜度测量系统.实验结果表明:对低(10Δ)、中(20Δ)、高(30Δ)三组压贴三棱镜样片的棱镜度测试结果与理论值的偏差分别为0.01Δ、0.04Δ和0.02Δ.所有样品的棱镜度偏差均符合国家医用棱镜的标准.因此,所制作的压贴三棱镜样片具有较高的光线偏折精度,为治疗儿童斜视疾病提供了一种高质量、低成本的产品方案.

用于蓝宝石光盘的数字化数据存储

为了解决长时数据存储的难题,开展了以数字格式在蓝宝石光盘表面写入数据的研究工作。根据艾林方程,分析了利用常用无机材料进行数据存储的数据失效时间。描述了在蓝宝石材料为基底的光盘上以数字格式记录数据的基本工艺流程,重点介绍了用于蓝宝石光盘的离子束刻蚀系统。实验结果显示,蓝宝石光盘表面刻蚀的信息坑宽度为0.6μm,深度为0.2μm,磁道节距为1.6μm,符合ISO/IEC 10149:1995规定的CD-ROM格式数据存储要求,表明采用本文提出的方法实现蓝宝石光盘的数字化数据存储是可行的。此外,这种基本工艺流程不仅适用于蓝宝石光盘,同样适用于其它以高度稳定的材料(如石英玻璃)作为基底的光盘。

突发交换网边缘节点汇聚模块的设计

为了提高光突发交换(OBS)网络的汇聚性能,以OBS边缘节点的汇聚模块为研究对象,提出了一种新型的OBS汇聚模块设计方案。与以往的汇聚模块采用开环控制的方式不同,本文设计的汇聚模块通过引入突发数据包(BDP)长度反馈,将一个基于时间门限的汇聚模块变成了一个闭环控制系统。汇聚模块通过测量网络业务流量,根据控制曲线,为定时器选择合适的汇集时间门限,同时根据BDP长度反馈值修正控制曲线。仿真结果表明:与基于时间门限的汇聚模块相比,本文设计的汇聚模块在控制BDP长度性能上改进了4.95%;汇聚时延降低了15%。因此,该汇聚模块不仅能够使汇聚时间门限随网络流量的变化而动态改变,而且能够有效控制输出BDP长度的分布状况。

基于双向转发检测协议的光突发交换链路快速故障检测方案

由于光突发交换(OBS)网络通常采用单向资源预留机制,一般的链路故障检测方法难以在OBS网络中使用,因此本文基于双向转发检测(BFD)协议设计了符合OBS数据传输机制的链路故障检测方案,并根据实际网络需要设定了BFD报文的发送周期与检测时间,从而满足了OBS网络快速故障检测的要求。以NSFNET为仿真网络,实现了业务流量发生器与节点故障发生器,对BFD在单链路场景与网络场景下的链路故障检测性能进行了仿真。仿真结果显示,在单链路场景下,OBS网络平均丢包率<0.001;在网络场景中,由于存在资源冲突、固定偏置时间等OBS网络自身的因素,OBS网络平均丢包率接近0.1。

用于儿童斜视矫正的微结构压贴三棱镜

针对儿童斜视辅助治疗的色散问题,提出了利用微棱镜阵列组消除压贴三棱镜中的色散现象的设计方案。通过压贴三棱镜平移光线,用微棱镜阵列组进行色散补偿,设计了一个新颖的组合光学系统。阐述了微棱镜阵列组色散补偿的基本原理,并利用几何光学软件仿真了组合光学系统的色散、透过率等光学参数。点列图以及扩散函数图等仿真结果表明,微棱镜阵列对于减少压贴三棱镜的色散有较明显的效果。

浅析城域光传输网络的规划和设计

介绍了城域光传输网络的基本概念和组网结构,归纳了浙江省城域光传输网的建设现状。以此为基础,简要地总结了城域光传输网从环状网络向网状网络的演进趋势以及城域光网建设的规划原则。

最小化平均跳数的WDM网络逻辑拓扑优化算法

对波长路由光网络中的逻辑拓扑设计问题进行了探讨,并选择最小化平均分组跳数作为优化目标。理论分析表明:最小化平均分组跳数对于同时优化网络的拥塞率下限、拥塞概率、平均时延以及波长数下限具有一定的作用。以此为基础,结合最小跳数算法的局限性,提出一种改进的最小化平均分组跳数的启发式算法,并以NSFNET为仿真网络,比较了该算法与最短路径算法(分布式Bellman-Ford算法)、最小跳数算法(MinimumHop)两种常用的基础算法在拓扑设计中的性能优劣。

用于降低G.657光纤氢损的氘气处理实验研究

氢损现象是导致光纤出现附加吸收损耗的重要因素。以内包层下凹型弯曲不敏感G.657光纤为实验用光纤,分析了弯曲不敏感G.657光纤结构与衰减因素,阐述了氘气消除光纤氢敏感性机理,并设计了光纤氢损实验对氘气处理配方进行了定量数据测试。通过调整氘气的浓度和处理时长两项关键参数,得到了不同实验条件下光纤的附加衰减值。对比实验结果和追踪复测结果均表明,0.9%氘气浓度和80 h氘气处理时长是适合降低弯曲不敏感G.657光纤氢损的氘气处理配方。

用于蓝宝石长时光盘的光学信息读取系统

蓝宝石材料具有高度力学和化学稳定性,因此以蓝宝石作为衬底的光盘是实现长时数据存储的有效解决方案。但是,由于单晶蓝宝石材料具有明显的各向异性,当扫描光束入射到单晶蓝宝石基底表面时会发生双折射,从而使标准的CD读取系统对蓝宝石光盘失效。针对蓝宝石材料这一特性,建立了光束在单晶蓝宝石衬底中传输的物理模型,提出采用石英补偿板来补偿蓝宝石衬底像差的补偿机制。进行了数据读取实验,结果表明,采用所述像差补偿方法能够显著提高蓝宝石光盘光学信息读取系统的读取性能。

面向全日制专业学位硕士研究生的《PLC技术与应用》教学

介绍了在面向全日制专业学位硕士研究生的《PLC技术与应用》教学过程中采用的课堂实验教学模式。通过设置三个进阶层次的课堂实验,以自主搭建的PLC实验系统为基础,采用工程案例开发演示与研究生自主编程设计相结合的方式,实现增强研究生们迅速吸收新知识以解决实际问题的能力,提高专业学位硕士研究生的培养质量的目标。

GC-MS法测定罗汉果中拟除虫菊酯农药残留量

建立气质联用(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)测定罗汉果中6种拟除虫菊酯类农药的残留量方法。样品用石油醚-丙酮混合溶剂超声提后过固相萃取小柱净化,经HP-5MS色谱柱分离,以气相色谱质谱法进行检测,用外标法计算含量。结果表明:6种拟除虫菊酯类农药在0.1μg/mL^1.0μg/mL范围内呈现良好的线性关系,相关系数为0.999 1~0.999 9,检出限为0.139μg/kg^5.262μg/kg。样品中3个加标水平的回收率为83.5%~106.1%,相对标准偏差(RSD)为0.9%~6.5%。本试验所建立的方法操作简便,具有良好的回收率,精密度和灵敏度,符合检测要求,可用于罗汉果中6种拟除虫菊酯类农药残留的测定。

不同采集期银杏叶总黄酮含量变化

采用RP-HPLC法,测定了广西桂林地区银杏三个品系及雄株总黄酮含量的季节变化,结果表明:雌株含量远高于雄株,雌株中不同品系含量也不相同。

IP over WDM网络中一种新型虚拓扑构造算法

对IP over WDM的虚拓扑设计算法进行了研究,选择网络整体流量的均衡性作为优化目标,提出了一种新型的虚拓扑构造算法。在算法中,选择负载分布方差作为评价流量均衡性的指标,并给出其定义和计算方法。主要针对拥塞概率性能,在光层和IP层将提出的新型虚拓扑构造算法与其他算法进行比较。在光层的算法比较部分,选择负载均衡启发式路由算法(RLBH,routing with load balancing heuristics)与提出的算法进行比较;在IP层的算法比较部分,选择固定路径最小拥塞路由算法(FPLC,fixed-path least-congestion)与提出的算法进行比较,并对比较结果进行了讨论。比较结果显示在拥塞概率性能方面,提出的新型虚拓扑构造算法优于RLBH算法和FPLC算法。

WDM网络中基于均衡策略的波长分配算法

对WDM光网络中的波长分配问题进行了研究,采用波长均衡分配的思路解决瓶颈容量对网络性能的影响,并给出了一种启发式算法--最大剩余瓶颈容量算法(MaximumBottleneckCapacity,MaxBC)。该算法把负载引起的波长损失均衡地分布在网络中,使得链路的信道容量受到的影响更小。通过仿真比较了MaxBC与MaxSum、RCL算法在网络拥塞概率等网络性能上的优劣。