动态环境下基于深度学习的视觉SLAM

传统的视觉同时定位与建图(SLAM)技术都是根据对静态环境条件的假设而设计,在动态环境中,运动目标的移动会导致特征匹配失败,进而影响位姿的估计。基于此提出了一种结合卷积神经网络的视觉SLAM算法,通过对ORB-SLAM2算法RGB-D模式前端添加结合注意力机制的卷积神经网络动态目标检测线程,在提取图像特征点时剔除动态目标区域,使用静态特征点完成对相机位姿精确的估计。仿真实验在TUM动态数据集下测试,通过多次测试后结果显示改进后的算法的位姿精度比原始算法提高90%以上,并且算法能满足实时性要求。

基于改进YOLOv5的无人机障碍物检测算法

无人机被广泛应用于救援、物流、巡检等场景,在飞行过程中及时检测障碍物是安全完成任务的前提保障。为了满足无人机飞行中对障碍物检测的要求,以YOLOv5算法为基础提出一种改进算法。使用卷积模块代替Focus模块并在原有网络结构中增加一个检测头,以提高检测性能;在特征提取网络中融合CA(coordinate attention)注意力机制以加强模型特征提取能力,降低背景干扰。实验结果表明,改进的算法相比原YOLOv5模型精确率提升了13.8%,召回率提升了12%,mAP@0.5提升了15.4%,mAP@0.5:0.95提升了10.2%,证明了改进算法的优越性。

一种基于改进ORB特征匹配的无人机视觉导航方法

为了解决在全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)拒止情况下无人机导航能力缺失等问题,提出了一种基于改进快速提取旋转描述子(Oriented FAST and Rotated Brief,ORB)图像特征匹配的无人机视觉导航方法。首先,为了实现无人机的绝对定位,提出了一种特征图像基准数据库构建方法;其次,为提取图像数据集的特征点,采用了一种结合尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform,SIFT)的尺度空间优化ORB特征提取算法;最后,为了将图像特征与图像基准数据库快速匹配并提高其匹配精度,提出了一种改进ORB特征匹配算法——ORB+GMS+PROSAC算法。通过在ArcGIS中分割图像构建基准数据库并进行实验分析,结果表明,基于ORB+GMS+PROSAC特征匹配算法性能显著提升,其中匹配准确率上升5.05%,匹配时间减少41.61%,明显优于其他传统特征匹配算法。

3个大珠母贝养殖群体生物学特征及肌肉营养成分分析

【目的】探究不同大珠母贝(Pinctada maxima)养殖群体外部形态特征和肌肉营养成分的差异,为不同地理大珠母贝种质资源的分类管理与合理利用提供科学依据,也为野生大珠母贝种质资源的管理与保护提供理论参考。【方法】采集广西北海、海南三亚和广东徐闻等地的大珠母贝养殖群体,测量其体质量、壳长、壳宽、壳高及铰合线长,检测大珠母贝肌肉营养成分,并根据联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)建议的氨基酸评分标准模式进行品质评价。【结果】北海(BH)群体的壳长、壳宽、壳高和铰合线长均高于三亚(SY)群体和徐闻(XW)群体;SY群体除了体质量和壳宽外,其他形态性状均显著低于BH群体和XW群体(P<0.05,下同)。除了BH群体与XW群体间的壳宽性状差异系数(1.50)大于1.28外,其余性状差异系数均小于1.28,说明3个大珠母贝养殖群体间的形态差异尚未达到亚种分化水平。主成分分析和层级聚类分析结果均显示,3个群体的散布并未完全分离,彼此间均有一定程度的重合。XW群体肌肉鲜样的粗蛋白含量显著高于BH群体和SY群体,但粗脂肪含量差异不显著(P>0.05)。3个群体共检出17种氨基酸,且均以天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)和精氨酸(Arg)含量较高,合计占总氨基酸的41.15%~45.56%;SY群体的必需氨基酸指数(EAAI)为73.23%,高于BH群体(64.48%)和XW群体(45.53%)。3个群体共检出9种脂肪酸,SY群体多检测出α-亚麻酸,而BH群体和XW群体多检测出油酸。在3个群体肌肉中未检出n-6系列多不饱和脂肪酸(n-6 PUFA),所检出的n-3系列多不饱和脂肪酸(n-3 PUFA)也只有3种[二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)和α-亚麻酸],且以SY群体的含量最高(0.0443%)。【结论】大珠母贝氨基酸含量丰富且均匀,属于优质蛋白,具有较高的营养价值,且SY群体的综合营养价值优于BH群体和XW群体。

变形介质低渗透油藏水平井产能特征

针对低渗透油藏水平井生产过程中井底附近渗流场的复杂性问题,对低渗透油藏水平井远井区域和近井区域渗流场的多种基本渗流形态进行了分析,基于稳定渗流理论,给出了考虑启动压力梯度的变形介质在低渗透油藏中3种流态并存的水平井产能计算公式。通过实例计算分析了水平井产能特征和不同水平井井段长度条件下各种流态的主次关系与转换特征。研究结果表明,低渗透油藏水平井的产能随启动压力梯度和介质变形系数的增大而降低;随水平井段长度的增加,远井区域先以径向流为主,逐步转化为平行流;近井区域以径向流为主。

鄂尔多斯盆地延长组超低渗透砂岩储层油井产能影响因素分析

为了准确预测超低渗透油藏的油井产能,必须认识清楚油井产能的影响因素.根据鄂尔多斯盆地延长组超低渗透砂岩储层的油井产能与地层单因素参数间的相关性统计分析,影响这类储层油井产能的因素不仅包含油层厚度和地层渗透率,还包括储层孔隙性、电性等多个因素.由多参数确定的油井产能预测模型将存在更加复杂的结构表达式,实际产能预测问题应是一个非线性系统问题.

鄂尔多斯盆地长7超低渗油藏渗流规律研究

超低渗油藏由于岩性致密,导致渗流阻力大、压力传导能力差,直接影响到油井的产能。文中在岩心流动实验的基础上,利用统计分析方法,对长7超低渗油藏的启动压力梯度、储层的应力敏感性和油水两相渗流规律进行了分析讨论,得出流体在该油藏中流动时普遍具有启动压力梯度,储层的应力敏感性较为明显,原始含油饱和度较低且可动油体积较小。结合低渗油田开发理论,对油井的产水规律及无因次采油/采液指数变化规律进行了深入分析,提出在注水开发过程中,长7超低渗油藏应尽早注水以保持合理的地层压力,应预先采取措施以防止油井过早水淹。研究方法及结果对合理开发超低渗油藏具有一定的指导意义。

变形介质低渗透油藏油井真实产能计算与分析

基于变形介质带启动压力梯度低渗透油藏稳定渗流理论,研究了低渗透油井增产措施后稳定生产的真实压力分布与产能分析方法.研究结果表明低渗透油藏油井渗流场的真实压力分布具有分区域特征;在具有变形介质特征的低渗透油藏中,油井的产能随启动压力梯度和介质变形系数增大而降低,随增产激活半径和激活系数的增大而增加,随生产压差的增大而增加;同时油井产能指数随生产压差增大呈非单调增曲线,因此对于低渗透油井生产而言,存在合理生产压差与最小生产压差.同时,沿用同一思路对超低渗透油藏开发的有效途径进行了探讨.认为提高增产激活半径是显著提高超低渗透油藏产能的有效方法.理论计算结果表明,只有在增产激活半径大于60m(渗透率越低,该值越大)时油井的产能才会得到大幅度提高.因此,寻求深穿透的油井改造措施或采用水平井开采技术,将是超低渗透油藏开发的有效方法.

合浦珠母贝4种壳色选育系主要性状的比较分析

为评估合浦珠母贝(Pinctada fucata)白壳、黑壳、红壳和金壳色选育系F6代的育种性能,对养殖达18个月龄4种壳色合浦珠母贝的形态、质量、闭壳肌拉力和抗才女虫寄生病等12个性状指标进行了方差分析和多重比较。结果显示,4种壳色选育系间壳高、绞合线长、壳宽、体质量、壳质量、软体部质量、闭壳肌质量、闭壳肌拉力、右壳感染率和贝壳感染率均存在显著差异(P<0.05)。综合相关分析表明,白壳色选育系可作为壳高和低才女虫感染率同时选育的最优育种群体,金壳色选育系可作为壳宽、体质量和闭壳肌拉力复合选育的最优育种群体。该研究结果为开展合浦珠母贝多性状复合选择育种工作提供了科学根据。

棉秆催化热解特性及动力学建模研究

通过不同添加剂处理棉秆的热重实验,分析NaOH、Na2CO3、Na2SiO3、NaCl、TiO2、HZSM-5六种添加剂催化棉秆热解动力学特性,结合原料的组分分析,建立三组分独立平行一级反应热解动力学模型对试样热失重行为进行模拟,采用非线性最小平方算法求解热解动力学参数。研究发现,添加剂的加入改变了三组分动力学参数,在碱性添加剂作用下,纤维素和半纤维素热解活化能都有较大程度降低,且碱性越强,纤维素热解活化能越低,而半纤维素热解活化能越高;中性添加剂NaCl对纤维素和半纤维素热解活化能的影响不大;酸性添加剂使纤维素和半纤维素的热解活化能有所增大,但所有添加剂对木质素热解活化能的影响不明显。

导向喷动流化床生物质快速裂解制液体燃料

在冷模试验得到的优化的结构参数基础上,建立了一套生物质最大处理量为5kg/h的导向管喷动流化床生物质裂解反应器。反应在常压和440～520°C进行,以木屑为生物质原料,二氧化碳和氮气为喷动气或流化气,沙子为流化介质。结果表明该喷动流化床反应器可用于生物质的快速裂解。在400～480°C,液体产率随温度增加而上升,高于480°C时,二次反应的加剧又导致液体产品产率下降。固体和气体的产率则随温度的升高而减少。喷动气和流化气流量的增加均强化了反应器内的传热,并使生物质初始裂解产物的停留时间减少,二次反应进行程度减弱。在适当的裂解条件下液体产率可达73.2%,此时气体和焦的产率分别为12.8%和14.0%。所得液体产品为单一相液体,含水约30%,可用于燃烧。与流化床相比,喷动流化床作为生物质快速裂解反应器可明显提高液体产率。

配注过程中聚合物溶液的黏度损失分析

在聚合物驱油中黏度是驱油效率的关键参数，而要控制配注过程中聚合物溶液黏度损失，必须从配注工艺的优化入手．通过理论分析与现场试验相结合的方法，发现常规的配注工艺过程中，在过滤器、注聚泵、静混器、炮眼等主要环节的黏度损失总和高达50％～60％．而根据实际聚合物驱油配注条件与环境情况，通过合理选择设备与参数进行配注工艺过程优化，可使聚合物溶液总黏度损失减少8％～16％．

恩诺沙星曝露下企鹅珍珠贝肠道微生物多样性及优势菌变化规律

【目的】明确恩诺沙星曝露下企鹅珍珠贝肠道微生物群落结构尤其是优势菌的变化规律,为企鹅珍珠贝养殖过程中恩诺沙星的科学用药提供参考依据。【方法】针对3个恩诺沙星浓度(0、5和10 mg/L)共9个企鹅珍珠贝肠道样本中的细菌构建16S rRNA文库,再采用Illlumina高通量测序技术从门和属水平上比较分析各处理组间肠道微生物群落结构和多样性的差异。【结果】从9个企鹅珍珠贝肠道样本中共检测到10个菌门,其优势菌门分别是变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、梭杆菌门(Fusobacteria)、螺旋体门(Spirochaetae)、蓝藻门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes);共检测到79个菌属,优势菌属主要包括弧菌属(Vibrio)、发光杆菌属(Photobacterium)、嗜冷菌属(Psychrilyobacter)、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、疏螺旋体属(Borrelia)、交替单胞菌属(Alteromonas)、微拟球藻属(Nannochioropsis-oceanica)、弓形杆菌属(Arcobacter)、Thalassotalea、Amphritea、Tenacibaculum和微小杆菌属(Exiguobacterium)等。不同恩诺沙星浓度处理下,企鹅珍珠贝肠道的优势菌门与菌属种类丰度差异明显。经恩诺沙星处理后,企鹅珍珠贝肠道变形菌门相对丰度显著升高(P<0.05,下同)、拟杆菌门相对丰度显著降低;弧菌属相对丰度显著升高,微拟球藻属、Aquibacter、BD1-7_clade及希瓦氏菌属(Shewanella)相对丰度则显著降低;此外,弓形杆菌属相对丰度经10 mg/L恩诺沙星处理后显著升高,Psychrobium相对丰度经5 mg/L恩诺沙星处理后显著升高。【结论】经恩诺沙星处理后企鹅珍珠贝肠道微生物的多样性与丰度发生明显变化,且肠道微生物中一些具有特殊功能的优势菌群结构比例也发生变化,该变化规律可为企鹅珍珠贝养殖过程中科学使用恩诺沙星提供参考依据。

含可聚合基团的萘酰亚胺衍生物的合成

以4-溴-1,8-萘酐和4-硝基-1,78-萘酐为起始原料,与各种芳胺经亚胺化,再与脂肪胺经取代反应,最后与丙烯酰氯经酯化得到一系列具有强烈荧光的含丙烯酰氧乙基氨基的1,8-萘酰亚胺衍生物,它们可作为一种聚合荧光色素的单体.

美济礁合浦珠母贝吊笼养殖试验

在南沙美济礁开展了合浦珠母珠贝吊养试验,试验设计了1.5、2.5m和6.5m3个不同的养殖水深。养殖60d后,测量合浦珠母贝的壳长、壳高和壳宽,统计成活数,计算3个性状指标的特定生长率,比较不同水深合浦珠母珠贝的特定生长率和存活率。试验结果表明,吊养水深对壳宽特定生长率的影响不显著(P>0.05),而吊养水深对壳长特定生长率和壳高特定生长率有显著影响(P<0.05),6.5m水深的壳长特定生长率(1.10±0.11)%/d和壳高特定生长率(0.92±0.16)%/d均显著高于1.5m的壳长特定生长率(0.82±0.13)%/d和壳高特定生长率(0.50±0.08)%/d;吊养水深对合浦珠母贝的成活率也有显著影响(P<0.05),吊养在6.5 m的深度条件下成活率最高(95.00±1.63)%,2.5m水层次之,而在1.5m水深合浦珠母贝的成活率最低(43.25±5.38)%。综合特定生长率和成活率数据可知,在深远海吊养合浦珠母贝时6.5m水深较适合。

喷动流化床内的木屑流动特性——II.导向管长度的影响

为了开发喷动流化床生物质裂解反应器,建立了一内径为150mm的有机玻璃冷模实验装置,在室温下考察了不同喷动气和流化气流速下,导向管长度对床层流动特性的影响。结果表明,在其他条件相同时,颗粒循环量、中心喷泉高度及床层压降随导向管长度增长先增加后减少,本装置中导向管的最佳长度为450mm。另外导向管的长度对床层的稳定性也有一定影响。

导向管喷动流化床内颗粒停留时间模型

通过对导向管喷动流化床的喷动区和流化区分别进行质量平衡和动量平衡，得出了描述连续流动条件下其床层内粒子停留时间的数学模型。本模型所得计算结果与以前报道的实验结果一致。

萘酰亚胺类共聚型聚合色素的合成与表征

以丙烯酰氧乙基氨基取代的 1 ,8-萘酰亚胺类荧光色素为单体 ,与甲基丙烯酸甲酯共聚得到了 4个聚合荧光色素。采用 GPC法 ,测定了它们的相对分子质量。采用吸收光谱标准曲线法 ,确定了聚合荧光色素中荧光色素的结合量。

黑蝶贝苗种中间培育技术的初步研究

以黑蝶贝野生群体人工繁育苗种为研究材料,探索了大、小两种规格和不同吊养深度对黑蝶贝苗海区中间培育的影响。将壳长、体质量分别为（4.12±0.019）mm、（0.07±0.008）g,（2.02±0.012）mm、（0.03±0.005）g两种规格黑蝶贝吊养于2m、4m、5m区,每组黑蝶贝500枚,养殖水温23.09~29.77℃,养殖海区水深8~10m。每隔30d随机抽取50枚贝苗测量壳高、壳长、壳宽、体质量。经180d中间培育,壳长（4.12±0.019）mm的黑蝶贝生长速度明显大于壳长（2.02±0.012）mm的黑蝶贝,表明壳长（4.12±0.019）mm的黑蝶贝出池移入海区养殖较理想。同一规格贝苗在2m、4m、5m养殖水层的成活率差异不显著（P〉0.05）,而3个不同养殖水层中不同规格贝苗养殖成活率差异显著（P〈0.05）。该研究结果为进一步开展黑蝶贝苗种人工繁育提供了重要参考。

XLP涂料对合浦珠母贝成活率、生长及附着生物量的影响

研究了XLP防污涂料对合浦珠母贝Pinctada fucata成活率、生长及附着生物量的影响。经XLP防污涂料处理后的贝，其附着生物量明显低于对照组；经防污涂料处理后的养殖网笼具，其附着生物量也明显低于对照组；贝和养殖网笼具同时用XLP防污涂料处理时，防生物附着的效果最好。经XLP防污涂料处理后，处理前期（30～60d）合浦珠母贝养殖成活率与对照组的成活率接近，或者略低于对照组；养殖120d后试验组成活率则高于对照组。使用XLP防污涂料处理后养殖120d，合浦珠母贝的个体大小及体重高于对照组。试验结果表明，使用XLP防污涂料能有效防御污损生物附着，有利于合浦珠母贝的养殖。