图像语义信息在视觉SLAM中的应用研究进展

视觉同步定位与建图(visual simultaneous localization and mapping,VSLAM)技术以相机为主要传感器采集图像数据,基于多视几何、状态估计等算法原理获取载体的位置和姿态,同时构建一张用于导航定位的地图。视觉SLAM是自动驾驶、AR(augmented reality)、VR(virtual reality)、MR(mix reality)、智能机器人、无人机飞控中的关键技术。近年来,随着各个产业对智能导航定位的需求日渐增多,原本以几何测量为主的视觉SLAM逐渐融入对环境的语义理解。语义信息是指能够被人类直观感受和理解的概念,而图像语义信息是指图像中物体的轮廓、类别、显著性等信息。相比于图像中的几何特征,语义信息更具时空一致性,且更贴近人类感知的结果。将图像语义信息引入视觉SLAM,既能促进系统各个模块的性能,还能够提升视觉SLAM的智能感知能力,形成集几何测量、定位定姿、环境理解等多种功能的视觉语义SLAM。本文根据图像语义信息的应用方式,对视觉语义SLAM经典方案和最新研究进展进行归纳梳理。在此基础上,本文总结了视觉语义SLAM的现存问题与挑战,指出该领域未来的研究方向,以推动其面向智能导航定位进一步发展。

超临界CO_(2)板式扩散焊矩形微通道换热器扰流格栅结构优化研究

为提升超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))布雷顿循环系统中印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)的流动传热综合性能,该文通过数值模拟的方法,基于一种全蚀刻工艺的新型矩形截面PCHE,建立以冷热通道换热单元为研究对象的数学物理模型。研究不同运行工况下,通道内扰流格栅间距对S-CO_(2)流动传热特性的影响机理和影响规律。结果表明:不同格栅间距的热通道内S-CO_(2)的流速均沿程逐渐减小,而冷通道内S-CO_(2)的流速反而沿程逐渐增大。冷热通道内的流动摩擦阻力系数(f)和努塞尔数(Nu)均随着格栅间距的增大而逐渐增大,但不同格栅间距的冷通道内的f和Nu均大于其对应的热通道内的f和Nu。当格栅间距为5.97 mm时,矩形截面通道具有相对最优的综合性能,可以在阻力损失较小的情况下实现强化换热。研究结果可为全蚀刻工艺矩形截面PCHE的性能提升和结构优化提供理论依据和数据支撑。

双气隙介质阻挡放电中3种C_(4v)对称性的斑图及其时空相关性

斑图是气体放电系统中规律性的结构,一般通过放电丝之间一系列复杂的相互作用形成.本文采用双气隙氩气介质阻挡放电装置,获得了有C_(4v)对称性的暗点斑图、米字形斑图和井字形斑图.利用电学和光学手段对斑图的放电特性进行了表征,并研究了其时空相关性.结果表明,暗点斑图是由中心暗点、亮环、外围的小暗点和均匀放电区域组成.米字形斑图和井字形斑图是由中间亮点、边上亮点、对角顶点、竖线和斜线5种不同的瞬态亚晶格组成.这些研究结果对于介质阻挡放电产生的斑图的深入研究具有一定的参考价值,而且有助于理解其他领域的复杂斑图.

Ti65合金饼坯锻件持久性能及位错演变规律研究

采用光学显微镜、电子背散射衍射和透射电子显微镜等研究了大厚截面的Ti65合金饼坯锻件力学性能以及在650℃/240 MPa条件下不同位置和同一位置不同持久时间停机后的位错演变规律。结果表明:大厚截面的锻件从边缘到心部的拉伸和持久性能存在较大差异,当距表面距离从0 mm增加至30 mm(锻件厚度的1/4)时,室温和650℃抗拉强度分别从1203 MPa和704 MPa降低至1081 MPa和652 MPa,持久断裂时间从66 h提升到161 h;当距表面距离从30 mm增加至60 mm(锻件厚度的1/2)时,抗拉强度和持久性能基本保持不变。从持久初期至持久后期,可以发现等轴α相与片状α相中的位错密度均显著升高,高密度的位错主要集中于片状α相界面处。大应力持久条件下位错可以直接穿过硅化物,厚片层α相内部弥散分布的α2相有利于持久性能的提升。

一种激光多普勒测振仪的自我消噪技术

该文通过在系统中增加反光器,实现了仪器自振的测量,并依据仪器自振信号设计一种可自我矫正的新型激光多普勒测振系统,并与传统测振系统进行对比。新系统所测信号的频谱分析图明显更接近拾震器所测结果,均方误差平均值为0.08%。此外,新系统的测量误差平均降低了1.06个百分点,有效信号信噪比平均提升22.72 dB。新系统的测量精度会随着设备自振的增加有明显升高,但提升的效果会存在一定阈值限制。

GNSS-声学位置服务中声速误差修正方法

声速误差是GNSS-声学定位中的主要误差源,制约了GNSS-声学位置服务的精度。基于海洋时空基准网的思路,本文研究了GNSS-声学位置服务中声速误差的修正方法。首先,提出了一种声速剖面时域变化分层模型,以削弱声速的时空代表性误差;然后,针对没有声速剖面的海域,借鉴GNSS对流层误差的处理方法,提出了GNSS-声学位置增强服务的方法;最后,面向潜航器位置增强服务,进行了海洋声速层析方法的分析。利用南海水深3000 m海域的实测数据对上述声速误差修正方法进行验证,结果表明:经验正交函数法分层构建的声速场能以分米级精度确定海底控制点的位置;基于海底的控制点,利用本文所提出的GNSS-声学位置增强服务方法可为水平距离3000 m范围内的测船提供分米级精度的位置增强服务;层析的海洋声速剖面,在深度大于潜航器的区间内精度优于3.5 m/s。

内风证诊断标准及其应用现状的文献研究

目的分析内风证诊断标准的证候组成、诊断模式及判定形式,为临床应用提供参考。方法检索中国知网(CNKI)、维普(VIP)、万方及PubMed数据库1915—2021年内风证临床研究文献,提取归纳相关信息。结果共检索出3157篇文献,纳入510篇。纳入文献中筛选出诊断标准68项,分别是《中风病诊断与疗效评定标准》、《缺血性中风证候要素诊断量表》、《中药新药临床研究指导原则(试行)》等。内风证候类型11种分别为阴虚风动证、肝风内动证、肝阳化风证、血瘀风动证、痰热动风证、血虚生风证、血热生风证、毒热动风证、外风引动内风证、热极生风证、风热动风证。证候组成共77个,频次前10位的症状依次为眩晕、脉象多弦、肢体抽搐、肢体颤动、肢体麻木、肢体强直、肢体蠕动、头部颤摇、耳鸣、肢体拘急。现行的诊断标准包含传统辨证、证候要素、病证结合3种诊断模式,叙述法、赋分法2种判定方式。结论内风证诊断标准众多,相关疾病及证型繁多复杂,在临床应用上病证结合的诊断模式有形成共识的趋势,判定形式也以叙述法为主。

大豆蛋白-葡聚糖共价物酶法凝胶的冻融稳定性研究

研究了冻融循环过程中,谷氨酰胺转氨酶交联的不同质量浓度(30,40,50,60 mg/mL)大豆分离蛋白-葡聚糖共价物(SPI-D)凝胶的持水性、弹性、硬度、可溶性蛋白含量、微观形貌及结构的变化。SDS-PAGE试验证实大豆分离蛋白与葡聚糖发生美拉德反应,生成大豆分离蛋白-葡聚糖共价物。随着SPI质量浓度的升高,SPI-D的接枝度先增大后减小,50 mg/mL时达到最大值12.54%。表面疏水性和内源荧光光谱分析表明,随着美拉德反应的进行,蛋白柔性增大,无序性增加,朝有利于冻融稳定的方向转变。与对照相比,5次冻融循环后,SPI-D、SPI与D混合物(SPI+D)、SPI凝胶持水性分别降低了32.46%,42.81%,44.98%,硬度分别增加了124.66%,271.51%,343.38%,弹性分别升高了4.38%,9.58%,11.76%,可溶性蛋白含量分别降低了2.05%,3.61%,7.17%,SPI-D凝胶的各项指标变化幅度均最小,冻融稳定性最好。扫描电镜图表征了凝胶微观形貌,相比SPI+D和SPI,SPI-D凝胶孔隙更小且组织状态更均匀,说明美拉德反应是提升酶法大豆分离蛋白凝胶冻融稳定性的有效方法。

德钦—维西地区地貌特征及其对构造活动的响应

基于ASTER GDEM 30 m数据,使用ArcGIS空间分析模块提取了德钦—维西地区流域盆地范围,得到了德钦—维西地区亚流域盆地及主要次级流域盆地面积-高程积分(HI)值,获得990个亚流域盆地HI等值分区及12个主要次级流域盆地HI曲线。结果表明:阿东河、东水河和三岔河3个次级流域盆地HI曲线呈微凸型,处于地貌演化的幼年期,其它9个次级流域盆地HI曲线呈S型,处于壮年期。研究区HI值表现为北高南低趋势,HI低值条带的展布方向与研究区活动构造的延伸方向基本一致;HI高值主要分布于断裂带两侧及构造交会区域。研究区地貌演化的主控因素是构造活动,岩性和气候影响不明显,地貌对区内构造活动具有很好的响应关系。

海洋通导一体化系统的发展与趋势

随着万物互联智能时代的到来,需对通信与导航进行相互赋能,构建通导一体化的泛在网。面对水下通导技术分离发展的情况,本文梳理了水下通信和导航的发展脉络,发现:水声通信是水下远程通信的主要方式,但其效果远弱于陆基无线电通信,水下光学和电磁波通信能提供稳定的近程通信服务;水声导航技术是应用最广的水下导航技术,国外商业公司形成了系列化的产品,国内相关单位在关键技术指标上也实现了“并跑”。目前,中美日等国家/地区均在加速研究海洋通导一体化系统,取得了浅海试验组网成果、厘米级精度的大地测量成果、局部海域米级精度的导航成果以及中尺度海域千米级精度的定位成果,但尚未形成通导一体化的成熟体系。

历年实火证诊断标准类文献比较与分析

分析实火证诊断标准的异同点、优缺点及适用范围,为实火证的诊疗与研究提供参考。笔者检索1900年—2022年发表在中国知网、万方、维普数据库有关实火证诊断标准的文献并查阅图书馆馆藏,筛选并阅读文献和原始刊物,整理各实火证诊断标准的区别。研究纳入26篇文献,从中追溯中医诊断刊物7本、国家标准1篇,共8篇(即8种诊断标准)。总结发现当前《中医临床诊疗术语·症候部分》中定义实火证为火热内盛,以发热、口渴饮冷、胸腹灼热、面红目赤、大便秘结、小便短黄、舌红苔黄而干、脉数或洪等表述在临床上应用最广泛,是最适用于现阶段诊疗、科研的诊断标准。其他诊断标准各有优势,但在应用上具有其局限性。

智能时代泛在测绘的再思考

本文首先给出泛在测绘的定义和内涵,然后将传统测绘与泛在测绘进行了比较分析,指出由于互联网实现了人与人的信息便捷交互,互联网时代的泛在测绘最显著的推动力就是为满足人与社会及人与环境的多种需求,人本身也成为了测绘的对象。同时,对环境变化的动态感知,对人与环境关系的感知、认知和相应服务成了泛在测绘的重点特色要素。本文还指出互联网因其位置的虚拟性和网络时间标准过低,无法满足对物理世界协同感知和远程广域协同管控的需求,因此互联网、物联网必须向具有精准时空位置感知能力的泛在网演进。文章论述了“泛在网”随着互联网和物联网的演进,是具有“无时不有,无所不在”时空特性的感知网络,并且随着需求的扩展,正演进出“无所不包,无所不能”的智能化需求态势。目前,只有包括北斗在内的全球卫星导航系统,即GNSS技术,能够赋予泛在网在广域和全球范围内具有时空位置感知和管控的能力。在泛在网的支持下,泛在测绘正在发展以实时精准时空感控为特征,以实现陆海天空网一体化、室内外一体化,并实现人与物理世界及虚拟网络世界交互的感知、探测、认知和调控。由此,泛在网也成为智能时代的关键信息基础设施。为了理解智能时代泛在测绘的需求,文章从自然智能及时空位置观出发,对于智能、智慧和人工智能的定义做了新的梳理。针对智能时代人工智能中跨界融合、人机协同、群智开放和自主操控4个热点研究方向及其在军事、工程、实时高精地图及地震预警等的应用,论述了泛在测绘在其中所发挥的基础性、关键性和协同性作用。本文最后还展望了网络虚拟世界的泛在测绘、数字孪生虚拟人的构建及国家安全“制时空权”等智能时代泛在测绘的新领域发展趋势。

糖尿病酮症酸中毒给予西医降糖与中医滋阴益气饮的疗效分析

目的糖尿病酮症酸中毒(diabetic ketoacidosis,DKA)给予西医降糖与中医滋阴益气饮的疗效观察。方法选取2021年1月—2022年7月聊城市中医医院收治的90例DKA患者,根据患者入院时间以及个人治疗意愿分为对照组(西医降糖方案治疗)、观察组(在对照组基础上另行中医滋阴益气饮治疗),各45例。比较分析两组患者治疗效果相关指标、中医证候积分、生化指标。结果治疗后,观察组血糖恢复正常时间、尿酮体消失时间、酸中毒纠正时间均早于对照组,住院时间短于对照组,观察组中医证候积分低于对照组,观察组pH、HCO_(3)^(-)、SOD、CAT、GSH-PX水平均高于对照组,β-HB水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论糖尿病酮症酸中毒患者在西医降糖的基础上辅以中医滋阴益气饮有更好的症状缓解效果,可以在短时间内有效调节患者各项生化指标,缩短康复周期。

高精度道路导航地图的进展与思考

随着互联网时代的高速发展,更多基于位置的新型行业逐步发展起来,例如"互联网+"智能交通、无人系统等,但这些行业的发展都需要高精度的位置数据作为支撑,而传统导航地图5 m的精度无法满足需求,因此高精度道路导航地图概念被提出。高精度道路导航地图具有更加丰富细致的道路信息,可以更加精准地反映道路的真实情况。与传统地图相比,它的图层数量更多,图层内容更加精细,具有新的地图结构划分。正是因为高精度道路导航地图丰富的信息含量,使得它具有庞大的数据量,而传统的集中式大数据处理模式无法满足它的计算需求。因此,本文提出"众包+边缘计算"的大数据处理模式来解决高精度道路导航地图的计算问题。目前,高精度道路导航地图已进入高速发展状态,但发展过程中仍面临着一些需要解决的问题。

PNT智能与智能PNT

定位(positioning)、导航(navigation)、授时(timing),简称PNT,是人类在长期感知、认知宇宙与人类生存的关系后,产生的与经济、社会活动密切相关的时空位置概念。PNT也是地球上的物质、能量和信息经过亿万年进化出的感知、认知与时空位置相关的智能,称为PNT智能或时空智能。而智能是生命体为适应环境生存,通过一代代继承、演进而进化出来的趋利避害行为能力的总和,可称为自然智能。本文分析了依托于生命体物质基础的自然智能特性,在此基础上探讨了生命体PNT智能的特点;概述了人类研究生命体PNT智能的最新成果、趋势和启示。其中,交互智能和PNT智能等在生命体由低级向高级的进化过程中,特别是在智人进化并形成人类文明的过程中,起到了关键性的推动作用。随着自然智能、PNT智能、人工智能研究的深入推进和交叉融合,PNT技术发展也进入智能PNT阶段。本文着重阐述了智能PNT的概念、内涵和发展趋势,从PNT应用和时空信息基础设施建设两方面,探讨了其智能化热点方向的最新进展和影响。在此基础上,也提出了一些智能PNT发展的思考和展望。

智能高精地图数据逻辑结构与关键技术

以车辆自动驾驶、无人驾驶为研究对象,讨论定义了智能高精地图,认为智能高精地图作为未来出行的关键一环,是交通资源全时空实时感知的载体和交通工具全过程运行管控的依据。智能高精地图作为一种全新的地图形式,与传统导航电子地图相比,在地图学理论和应用需求等方面有其鲜明特点。为推动智能高精地图研究与应用进展,需要对其关键特征与问题展开分析讨论。本文从地图学理论上提出智能高精地图信息传输模型;从实际应用上结合轮式机器人自主智能控制流程,提出智能高精地图数据逻辑结构,并分析其在自动驾驶中的应用;从计算模式上总结“众包+边云协同计算”计算模式,并针对如何提高众包数据质量的问题,开展关键技术分析;从应用场景上分析未来智能高精地图的有效应用场景;最后提出对本领域未来发展的一些思考与建议。

高压均质对大豆分离蛋白乳液流变学特性和氧化稳定性的影响

为探究高压均质技术对大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)乳化体系的流变学特性和氧化稳定性作用机制,研究了不同均质次数(0~4次)对SPI乳化体系流变性质和氧化稳定性的影响。结果表明:随着均质次数的增加,乳析指数呈降低趋势,平均粒径、界面蛋白吸附量、表观黏度、弹性模量(G’)和黏性模量(G")均呈先增加后减小的趋势,乳液体系的氢过氧化物值(初级氧化产物)呈增加趋势,硫代巴比妥酸反应产物值(次级氧化产物)呈先增加后减少再增加的趋势。均质3次时,未见乳析现象发生,且界面蛋白吸附量、表观黏度、G’和G"达到最大,乳液体系的氢过氧化物值和硫代巴比妥酸反应产物值最低。综上,高压均质作用能够提高SPI乳液体系的稳定性、流变学性质和氧化稳定性。

超声处理对谷氨酰胺转氨酶诱导的大豆分离蛋白凝胶冻融稳定性的影响

目的:研究超声处理对谷氨酰胺转氨酶(glutamine transaminase,TG)诱导的大豆分离蛋白凝胶冻融稳定性的影响。方法:采用粒径、表面疏水性分析以及内源性荧光光谱和傅里叶变换红外光谱等分析大豆分离蛋白结构,同时研究了冻融循环过程中TG诱导大豆分离蛋白凝胶的持水性、质构、微观结构及可溶性蛋白含量变化。结果:未经超声处理的TG诱导大豆分离蛋白凝胶,随着冻融次数增加,凝胶持水性和可溶蛋白含量呈降低趋势,凝胶硬度和弹性呈增大趋势,凝胶微观结构呈明显的蜂窝状,说明凝胶品质发生劣变;经过超声处理的TG诱导大豆分离蛋白凝胶与未经超声处理凝胶相比,持水性、硬度和弹性都显著增加,且凝胶微观结构更加均匀致密,经冻融循环后,其凝胶持水性、硬度、弹性和可溶性蛋白含量变化幅度显著小于未经超声处理凝胶,5次冻融循环后,当超声时间为40 min时,TG诱导大豆分离蛋白凝胶的持水性和可溶性蛋白含量较0次冻融循环时分别降低了38.59%和3.65%,硬度和弹性分别增加了510.23 g和0.07 mm。说明超声处理是提高TG诱导的大豆分离蛋白凝胶冻融稳定性的有效方法。

土工膜防渗低水头平原水库渗流场及膜体稳定性

针对平原水库土工膜稳定及渗漏等问题,结合珠江三角洲某土工膜防渗平原水库实际工程,建立渗流有限元模型,模拟施工和运行过程中土工膜破损和缺陷情况,分析土工膜缺陷对库底土工膜膜体稳定性和渗漏量的影响。结果表明:平原水库库内未储水时,土工膜缺陷对平原水库渗流场和库底土工膜稳定性的影响甚微;当库内及外江水位均处于高水位时,缺陷处膜下压力水头最大,但土工膜仍可维持稳定;当土工膜缺陷距离排水盲管30 m,且缺陷孔径为0.5~3.0 cm时,孔径变化对缺陷处渗漏量的影响较小,但缺陷数量和位置对缺陷处总渗漏量影响显著。

自动驾驶地图有关政策的思考和建议

自动驾驶地图作为实现汽车自动驾驶的关键基础设施,对于推动我国自动驾驶领域的商业化开发至关重要。现阶段,我国受地图测绘、应用和监管等相关法律法规的制度掣肘,在自动驾驶地图的产业化进程方面相对滞后。为此,本文着重分析了我国在自动驾驶地图开发、应用和管理中面临的主要政策法规问题:自动驾驶地图是否需加密的问题、自动驾驶地图部分地理信息表达受限的问题、自动驾驶地图地理信息采集资质和审图流程的问题、自动驾驶地图事故责任和保险问题、自动驾驶地图相关测试规范和测试场景问题。同时结合国内外自动驾驶领域的发展趋势,给出加快我国自动驾驶汽车开发和商业化进程的四点建议:制定自动驾驶地图管理模式、允许自动驾驶地图应用试点及有序开放、适当放开企业权限及优化审核流程、建立国家级自动驾驶地图平台。