融合栅格与表面特征编码的轻量级点云分类网络

点云携带着丰富的三维特征,其分类问题一直是深度学习领域的热点。现有点云分类网络的精度已经较为理想,但参数量与计算量过于庞大,不利于实际场景下的部署。针对该问题,提出一种轻量级点云分类网络GridPoint。首先设计点云栅格化模块Gridding,根据点的坐标位置进行栅格区域划分;然后扩展坐标的高次项函数,对原始点云进行表面特征编码,增强对轮廓特征的表达;最后使用两次全局池化完成局部特征的提取与全局特征的聚合。使用经典点云数据集ModelNet40、ShapeNetCore与真实数据集ScanObjectNN进行分类与消融实验。实验结果表明,GridPoint的分类精度接近PointNet++等主流网络,差距在0.3%~2.3%之间;网络参数量与计算量分别为0.11 M与0.05 G,相较主流网络分别减少了81.7%和88.9%以上,在轻量化方面优势显著,具有良好的实用价值。

基于表面特征差异的车载点云道路坑槽提取方法

为克服图像提取道路坑槽的局限性,本文提出一种基于车载点云表面特征差异的道路坑槽提取方法。该方法在完成原始点云预处理的基础上,基于最优邻域选择构建点云表面特征并分析表面特征变化趋势,结合点云表面特征差异分割提取道路坑槽初始三维点云数据,最后基于聚类分析的方法获取坑槽点云。实验结果表明:该方法能够准确从路面点云数据中提取路面坑槽,获取坑槽三维点云数据,为道路坑槽定量评价提供一种新的方法。

不同老化方法对生物炭表面特征及镉吸附能力的影响

为明确不同自然环境过程(氧化还原、降雨、光照)对生物炭的老化作用及其对重金属吸附能力的影响,该研究以不同温度(200、500℃)和气氛(O_(2)、N_(2))下热解的小麦秸秆生物炭为研究对象,采用化学氧化、干湿交替、紫外光照氧化3种人工老化方法模拟生物炭在自然环境中的老化过程,并分析老化作用对生物炭理化性质及镉(Cd)吸附能力的影响。结果表明:与初始生物炭相比,老化作用使生物炭表面破碎,孔隙结构增多,提高了生物炭比表面积。干湿交替老化使低温生物炭的比表面积增大0.85倍,而经过化学氧化后的低温生物炭、高温生物炭比表面积分别增大8.81、0.37倍。老化过程使生物炭的官能团种类减少,且含氧官能团数量发生不同程度的变化,其中化学氧化使羧基、内酯基等含氧官能团增多,而干湿交替及紫外光照老化主要引起含氧官能团数量的减少。此外,热重分析结果表明化学氧化使低温生物炭热稳定性降低,经过不同方式老化后的高温生物炭热稳定性均增强。化学氧化、紫外光照、干湿交替3种老化处理均可提高低温类和高温类生物炭的吸附能力,Cd^(2+)吸附量分别提高498.95%~799.36%、436.10%~768.43%、35.53%~128.10%。因此,生物炭实际应用时需综合考虑其环境过程、特性变化以及目标污染物种类,以促进生物炭环境应用的长远发展。

CMT Cycle Step工艺参数对焊缝表面特征纹路及成形尺寸的影响

采用CMT Cycle Step焊接工艺进行平板堆焊正交试验,研究了送丝速度、焊接速度、熔滴数量和间隔时间四个参数对焊缝表面特征纹路及成形尺寸的影响,建立了各参数与焊缝表面鱼鳞纹步长S、焊缝熔宽B、堆焊层厚度h之间的回归模型.结果表明,随着焊接速度、熔滴数量和间隔时间的增大,焊缝表面鱼鳞纹步长S呈逐渐增大的趋势.适当减小焊接速度和间隔时间,可有效减小焊缝表面高度差Δh,提高焊缝表面成形质量.随着送丝速度和熔滴数量的增大,焊缝熔宽B和堆焊层厚度h均逐渐增大;随着焊接速度的增大,焊缝熔宽B和堆焊层厚度h逐渐减小.根据理论分析和回归分析得到准确性较高的回归方程,为预测焊接焊缝成形以及优化焊接工艺参数提供理论依据.创新点:(1)系统研究了CMT Cycle Step焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律,有助于采用该方法解决点焊、热敏感材料焊接、电弧增材制造等领域的相关技术难题.(2)建立了CMT Cycle Step焊接工艺的送丝速度、焊接速度、熔滴数量和间隔时间四个参数对焊缝表面特征纹路及成形尺寸回归模型,为预测焊缝成形以及优化焊接工艺参数提供理论依据.(3)对CMT Cycle Step焊缝表面特征纹路—鱼鳞纹进行量化评价,探究工艺参数对焊缝表面鱼鳞纹步长S和表面高度差Δh的影响规律,有利于获得高表面平整度的焊缝.

考虑钢渣表面特征的沥青混凝土水稳定性改善研究

钢渣经过水洗和陈化处理后可作为粗集料铺筑沥青路面。但钢渣表面有杂质粉尘包裹,高压水洗难以去除,陈化后钢渣表面依然对沥青混凝土水稳定性有显著影响。为促进钢渣在工程中应用,本研究以生产线大批量制备的工程用钢渣集料为研究对象,采用SBS改性沥青及硅酸盐水泥填料调整沥青胶浆的组成来增强钢渣与沥青胶浆的粘附,改善钢渣沥青混凝土的水稳定性。首先采用XRD对钢渣及钢渣表面矿物相成分分析,从理论上验证改善方案的可行性;然后对沥青胶浆包裹的钢渣集料进行水煮试验,分析改善措施对粘附性的提升效果;最后对钢渣沥青混凝土进行冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验,确定其水稳定性变化。结果表明,改善措施能使水稳定性能得到改善,建议SBS改性沥青和硅酸盐水泥复合使用。

常见层状硅酸盐矿物的表面特征

用N2 吸附法系统测试了高岭石、蒙脱石、叶蜡石、滑石、凹凸棒石、海泡石、铁云母、绢云母、蛭石、钾长石等 10种常见工业矿物材料的比表面积、孔结构以及表面能特征。初步讨论矿物表面特征、微孔结构与矿物晶体结构、化学成分以及加工工艺、性能之间的联系。研究结果表明 :矿物的表面特征是由其矿物结构决定的 ,矿物成分的微小差异可能导致矿物表面特征的较大差别。

汞吸附过程中载银活性炭纤维的表面特征

用4种浓度不同的硝酸银溶液浸渍活性炭纤维制备载银活性炭纤维样品(ACF-1、ACF-2、ACF-3和ACF-4)。电镜扫描结果表明纤维表面附着的银颗粒直径随硝酸银浓度的升高而增大,结晶点位数量随浓度的升高而增多,且较多地分布在微孔边缘和交界处。电感耦合等离子体质谱仪分析表明各炭纤维载银量随浓度的升高而增大,并呈近似线性关系。汞吸附实验表明炭纤维负载银后对汞的吸附性能均得到提高,其提升程度与纤维表面的载银量有显著关联,其中ACF-4的单位汞吸附量约为原始活性炭纤维的33倍。X射线光电子能谱分析表明由于载银过程中纤维表面的氧(—O)物种增多,产生Ag—O—C配位键,增强了银粒子与纤维基体的相互作用,因而提高了纤维表面对汞的吸附势能和吸附容量。

青藏高原北缘古近纪石英砂表面特征及其古环境意义

中国西北干旱化和风成记录的研究已取得重要进展,但对亚洲内陆干旱化和亚洲冬季风开始时间的认识目前仍存在分歧。利用扫描电镜,通过对青藏高原北缘广大典型地区古近系中类似风成堆积的红色砂层石英砂微形态详细研究,发现这些红色砂层中绝大部分石英砂颗粒表面具有流水搬运和改造的磨光面与V型坑微形态特征组合,与现代塔克拉玛干沙漠、阿尔金山北缘洪积扇上的现代风沙沉积物石英砂颗粒表面的麻面与蝶形坑组合不同。粒度分析也显示这些沉积物的粒度曲线特征与风成黄土和现代沙丘粒度曲线有明显差别。结合沉积特征认为青藏高原北缘古近纪期间不存在大范围的风沙沉积物,推断亚洲冬季风此时可能尚未激发,而该期的干旱环境可能是由行星风系副热带高压控制的干旱炎热气候以及全球变冷事件造成。

天然水体沉积物的表面特征

本文运用表面络合的模式和原理,研究了江西乐安江下游黄龙庙沉积物的表面特征.通过酸碱滴定实验求定了样品的零电点pHpzc、表面质子电荷密度σH和表面总吸附位Ns;应用图解法和FITEQL程序计算法求定了江西乐安江下游黄龙庙沉积物样品的表面固有常数;对恒定容量模式、扩散层模式和三层模式在天然水体沉积物中的应用进行了比较.研究表明,应用表面络合模式研究天然水体沉积物的表面特征是可行的,三种模式都能在一定程度上较好地吻合实验数据.

金属钛激光气体氮化层组织及表面特征

采用连续波Nd-YAG激光在氮气环境中对金属钛进行激光气体氮化处理。利用SEM,XRD,XPS研究氮化层的显微组织、表面成分、结构。结果表明:通过激光气体氮化可以在金属钛表面得到表面相对平滑、无裂纹的氮化层;氮化层与基体材料之间为冶金结合。氮化层主要由枝晶状TiN组成,同时有TiNxOy,TiO2及TiC存在,外表面有C,O污染或吸附;TiN枝晶密度由表面沿深度方向下降。

被测表面特征对激光测头特性的影响

提出了基于坐标测量机、激光三角法测头、测头回转体的自由曲面非接触扫描测量方法 ,其中激光测头的输出值受被测表面的粗糙度、曲率以及颜色等特征的影响 ,存在相应的误差 .为了减小这些误差 ,对其影响规律进行了实验研究 .结果表明 ,表面粗糙度值太低 ,测头不能完成测量 ,原因是表面存在较强的镜面反射光 ;曲率越大 ,测量误差越大 ,因为光斑区域内的表面平均高度变化加大 ;颜色越深 ,测量误差越大 ,因为漫反射光信号过弱所致 .

鄂尔多斯盆地白垩纪沙漠石英沙颗粒表面特征

沉积环境的判别是沉积盆地分析、古地理、古气候研究和储层评价的重要手段。石英具有较大的硬度和较高的化学稳定性 ,因而其沉积物颗粒表面特征能很好地反映沉积环境 ,而通过扫描电镜研究石英颗粒表面微细特征是分析沉积环境行之有效的方法。尽管鄂尔多斯盆地早白垩纪志丹群存在沙漠沉积已被广为接受 ,但石英颗粒表面微细特征分析还比较薄弱。对采自鄂尔多斯盆地白垩纪志丹群洛河组 (K1l)和罗汉洞组 (K1lh)的沙丘沙进行石英颗粒表面微细特征分析的结果表明 ,其石英沙颗粒表面特征具有明显的风成特征 ,及易与水成特征相区别。因此 。

云南西北部丽江—剑川地区古近纪宝相寺组石英砂颗粒表面特征

石英砂具有丰富的颗粒表面特征,是判别沉积环境的重要标志。利用扫描电镜对云南丽江—剑川地区宝相寺组(E2b)的石英砂颗粒表面特征进行了系统分析:下部样品具水成特征,中部样品具风成特征,上部样品则具经水流改造后的风成特征。结合野外观察结果,从宝相寺组石英砂颗粒表面特征的变化规律可以看出,下部为近源洪积环境、中部为风成沙丘环境、上部为湖泊环境。其中中部样品的石英砂磨圆、分选极好,普遍具有标准的碟形、新月形撞击坑和毛玻璃化表面,是典型的沙漠砂沉积。

滇西思茅盆地景谷地区曼岗组石英颗粒表面特征及其指示意义

石英具有硬度大和化学稳定性高的特点,其颗粒表面特征能很好的反映沉积环境,通过扫描电镜观察石英表面微细特征是判别沉积环境行之有效的方法。思茅盆地白垩系曾一度被认为是陆相水成沉积,笔者通过野外识别及室内基础研究发现,景谷地区下白垩统曼岗组具有风成沉积特征,需对该套地层开展石英颗粒表面特征的系统研究来进一步确定其沉积相,研究结果表明:研究区曼岗组石英颗粒表面具有明显的风成特征,磨圆度高,普遍发育典型的蝶形撞击坑、新月形撞击坑、毛玻璃化表面,存在沙漠漆,极易与水成特征相区别;而其较强的溶蚀作用与沉淀作用则显示了当时干旱炎热的气候条件。在风成沉积确定的基础上,笔者再结合典型沉积构造,粒度分析、岩性特征等沉积特征进行综合分析,认为研究区曼岗组应属沙漠沉积。

高温高压生长宝石级金刚石单晶的表面特征研究

本文利用高温高压温度梯度法,N iMnCo合金作为触媒,分别采用籽晶{100}和{111}作为生长面,合成了Ib型宝石级金刚石单晶,对其表面特征进行了分析和讨论。结果发现,宝石级金刚石单晶的表面特征不具有唯一性,多数情况下,晶体{111}面明显较{100}面平整,而且{100}面生长台阶的棱角不清晰,经常会出现经触媒融融过的痕迹,并且这种现象的出现跟籽晶生长面不同和合成温度条件高低无关;{111}面有时也会出现明显的生长台阶,棱角清晰,并且形状较为规则。宝石级金刚石晶体表面特征的不唯一性说明晶体表面特征对生长条件稳定性有更高的要求。

6种野牡丹属植物叶片表面特征及其分类学意义研究

长期以来学术界对于中国野牡丹属植物的分类存在较大分歧,为了弄清各个种之间的关系,对野牡丹属6种植物叶片表面形态特征进行扫描电镜观察,并对叶表面形态特征进行聚类分析。结果表明,除地菍叶片上表面外,其余5种植物叶片上、下表面均有表皮毛;野牡丹和多花野牡丹下表面中脉上均有锥形和鳞片形2种形态的表皮毛,不同之处在于野牡丹为长锥形,多花野牡丹则为短锥形;细叶野牡丹和毛菍中脉上的表皮毛均为锥形,但细叶野牡丹表皮毛基部后延,毛菍则不后延;展毛野牡丹中脉上的表皮毛为长鳞片形。通过聚类分析发现细叶野牡丹、展毛野牡丹、多花野牡丹三者的亲缘关系较近,聚为一类;野牡丹、毛菍和地菍则与其亲缘关系都比较远,各自聚为一类。结合花期观察结果,推断野牡丹和多花野牡丹为2个不同种,该结果与《中国植物志》中文版基本一致,由此表明野牡丹属植物叶表面特征可为本属植物的分类与鉴别提供依据。

电瓷烧结过程中显微结构和表面特征变化规律

烧结过程直接影响陶瓷坯体的比表面积、显微结构、孔隙结构以及其它多种表界面性质,从而对陶瓷性能产生重要影响。本文系统研究了常用电瓷在烧结过程中表界面性质的变化规律,分别测试并获得原样和5个不同烧结温度样品的N2吸附-脱附等温线数据,计算获得了样品的比表面积、孔体积、孔径分布、表面分维值等数据,并讨论了上述表面特征和显微结构与烧结温度的关系。研究结果表明:在700℃以下,比表面、孔体积以及表面分维值变化不大;当温度达到1000℃时,表面分维值达最大值;比表面积和孔体积在1340℃时最低。结合扫描电镜观察结果,认为上述变化与脱水作用、矿物相转变、表面融熔、晶界移动、晶粒长大等过程有关。

尾矿砂颗粒表面特征与吸附作用的研究——Ⅰ.尾矿砂颗粒的表征

本文采用多种仪器和化学分析方法对酸性矿山废水污染河流中的细微尾矿砂颗粒的物理化学特性,如矿物组成、化学成份、粒径分布及比表面积等进行了表征。同时实验研究了尾矿砂颗粒表面特性,计算求解了颗粒表面双电层结构中的表面电荷密度σ_0,表面总吸附位N_s,pH_(zpc和pH_(lcp),最后,应用表面络合三层模式计算求取了尾矿砂颗粒表面固有常数K_(al)^(int),K_(a3)^(int)及表面络合稳定常数K_(Na)^(int)和K_(NO_3^-)^(int)

磨粒的三维表面特征描述

介绍了三维表面粗糙度参数和表面纹理指数,采用三维表面高度偏差Sa、均方根Sq、表面斜度Ssk、表面峭度Sku等粗糙度参数和表面纹理指数Stdi描述磨粒的三维表面特征,选用油液分析获得磨粒,对其表面特征进行实例分析.结果表明,运用上述参数能够很好区分不同类型的磨粒表面特征.

新疆喀拉喀什河金刚石找矿指示矿物原生表面特征研究

新疆喀拉喀什河水系的重砂矿物中发现了高格铬铁矿、镁铝榴石、镁钛铁矿和格透辉石等金刚石找矿指示矿物。结果表明，这些重砂矿物不仅发育因河流和风力搬运作用形成的次生表面特征（如贝壳状断口、V形撞击坑等），个别矿物还残留有金刚石找矿指示矿物原生表面特征，如丘状突起、三角和菱形熔蚀坑等刻蚀表面（SS），且为轻微磨损类。这些残留有刻蚀表面（SS）的矿物形成于金伯利岩岩浆最后侵位阶段，结合该区水动力条件，推测它们被报运距离约10～50km。