面向大跨度场景的全景深快速聚焦成像法

非结构化场景在特种行业中作用十分关键,保证其内表面健康检测对装置的安全运行至关重要。但其内表面景深跨度大,极易引起常规相机成像时的景深不足或景深误匹配,致使聚焦模糊,影响表面缺陷检测效果。因此,本文提出了基于极值搜索算法的聚焦跟踪曲线快速构造法,并实现了相机的快速高清成像。首先,建立了聚焦跟踪曲线的基本构造方法;其次,提出了极值搜索算法,简化曲线构造过程;最后,设计基于A/B标定板的单/多聚焦跟踪曲线构造方式,并分析其对成像清晰度的影响。结果表明,本算法在准确聚焦的同时,有效减少了图像采集次数且将聚焦速度提高了34.8%。基于多聚焦跟踪曲线的全景深成像,其图像客观评价指标均值提高了10.35%。可实现100~1 000 mm景深跨度下0.5 mm裂纹的清晰分辨。因此,该方法能为常规相机的非结构化场景中高清全景深成像提供解决方案。

创新驱动发展战略背景下全球四大湾区发展模式的比较研究

[目的/意义]研究分析总结湾区经济带发展的特征,为湾区经济带建设提供可借鉴的发展路径。[方法/过程]以区域创新驱动发展关键影响因素为分析框架,运用案例回溯和归纳演绎的研究方法系统分析了全球四大湾区的共性与差异性特征,并归纳了全球四大湾区的发展类型、发展特点以及发展模式。[结果/结论]粤港澳大湾区的发展模式为政策驱动模式,东京湾区的发展模式为市场拉动模式,旧金山湾区的发展模式为技术推动模式,纽约湾区的发展模式为金融驱动模式。湾区经济带的建设供给侧一般是以政府为主导,通过整合创投资源和营造科学文化氛围来实现科教资源的持续溢出效应,以此带动地区传统产业的转型升级并向战略产业逐步演化;湾区经济带的需求侧一般是以市场为主导,通过技术转移平台实现市场资源与企业资源的有效对接,带动科教资源持续扩散与辐射,最终形成区域技术型新兴产业(未来产业)不断涌现与崛起的局面。

多导睡眠图在不同亚型帕金森患者睡眠质量分析中的应用价值

目的:观察多导睡眠图(PSG)在不同亚型帕金森病(PD)患者睡眠质量分析中的应用价值。方法:选取2015年9月至2018年9月湖北省黄冈市中心医院收治的84例PD患者,按照不同亚型分为A组(静止性震颤为主型)和B组(姿势异常步态障碍为主型),每组42例,均行PSG监测。对比两组PSG睡眠生理参数,包括卧床时间(TIB)、总睡眠时间(TST)、睡眠效率(SE)、总清醒时间(TWT)、睡眠潜伏期(SL)、Ⅰ期睡眠(S1)、Ⅱ期睡眠(S2)、Ⅲ期睡眠(S3)、Ⅳ期睡眠(S4)、快速眼动(REM)睡眠、REM睡眠潜伏期(REM-SL)、非快速眼动睡眠期(NREM),并观察两组REM睡眠行为障碍发生情况。结果:A组TIB、TST、SE、REM、REM显著高于B组(P<0.05),TWT显著低于B组(P<0.05),而两组SL、S1(min)、S1(%)、S2(min)、S2(%)、S3+S4(min)、S3+S4(%)、REM-SL、NREM(min)、NREM(%)比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。A组REM睡眠行为障碍发生率为2.38%,主要表现为梦魇;B组REM睡眠行为障碍发生率为69.05%,其中临床症状表现为梦魇占38.10%,攻击性动作占11.90%,喊叫占19.05%。两组REM睡眠行为障碍发生率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:与静止性震颤为主型PD患者比较,姿势异常步态障碍为主型PD患者睡眠障碍及REM睡眠行为障碍发生率较高,这与PD不同亚型临床异质性有关。

在校大学生中医偏颇体质演变关系探讨

目的探讨在校大学生中医偏颇体质形成因素和演变规律。方法采用标准化量表判定获取兼夹两种及以上中医偏颇体质的在校学生2326例,与生活习惯、心理状态等进行关联分析,以中医基本偏颇体质为主导构建偏颇体质网络图。结果中医偏颇体质兼夹状态分布受到三餐规律、吃早饭、就寝时间、睡眠时间和质量、心理压力和生气等因素显著影响(P<0.05)。吃饭速度和吃新鲜水果对男生中医偏颇体质兼夹状态存在显著影响(P<0.05),食物的偏好对女生中医偏颇体质兼夹状态存在显著影响(P<0.05)。男生中医偏颇体质兼夹状态由阳虚质、阴虚质、气虚质、湿热质、气郁质主导,女生中医偏颇体质兼夹状态由阳虚质、阴虚质、气虚质、湿热质主导。结论不良的生活习惯和心理状态可能是中医偏颇体质兼夹状态形成的重要因素。

异形管道内跨模式全景深成像方法与装置

异形管道在特种行业中具有极为重要的作用,对其内表面细微缺陷进行检测时所面临的空间小、径向尺寸变化自由等结构特征,使得传统管道内成像检测方式面临着因连续成像景深尺度变化大而造成的失焦问题,影响系统的高分辨力成像。针对这一问题,提出了跨模式全景深成像方法:通过融合成像表面深度数据与成像系统参数数据,自适应的决策当前的聚焦模式,并输出相应的合焦面深度集合。研制了具备深度感知的跨模式成像装置,并针对异形管道内壁细纹特征进行了成像实验。实验结果表明:本成像装置能够自适应的获取单聚焦图像或叠焦序列图像;对叠焦序列图像进行小波多聚焦融合,可获取全景深图像;所获取的全景深图像能够在40~1000 mm内分辨出0.5 mm宽微小细纹。本成像方法及装置能够为异型管道等场景内的缺陷检测及损伤分析提供可靠的图像支撑。

经皮穴位电刺激联合药物治疗膀胱过度活动症的疗效观察及对患者焦虑抑郁的影响

目的观察经皮电刺激委阳穴联合口服琥珀酸索利那新片治疗膀胱过度活动症的临床疗效及对患者焦虑和抑郁状态的影响。方法将143例膀胱过度活动症患者随机分为对照组(49例)、试验组(48例)和假刺激组(46例)。3组均予口服琥珀酸索利那新片治疗,试验组另予经皮电刺激委阳穴,假刺激组另予与试验组相同的贴片但未进行电刺激。比较3组治疗前后每日尿失禁发作、紧急事件、夜尿发作、膀胱过度活动症症状量表、焦虑自评量表、抑郁自评量表及生命质量测定量表的评分变化,比较3组治疗后排尿次数和临床疗效,比较3组不良反应发生情况。结果试验组总有效率优于其余两组(P<0.05)。3组治疗后每日尿失禁发作、紧急事件、夜尿发作、膀胱过度活动症症状量表、焦虑自评量表、抑郁自评量表及生命质量测定量表的评分均优于同组治疗前(P<0.05),且试验组均优于其余两组(P<0.05)。治疗后,试验组排尿次数明显少于其余两组(P<0.05)。3组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论经皮电刺激委阳穴联合口服琥珀酸索利那新片治疗膀胱过度活动症可有效减少排尿次数,改善患者症状、焦虑和抑郁状态及生活质量,疗效优于单一口服药物治疗。

一种面向航天需求的仿生柔性机械臂的设计

针对航天器舱内环境的障避实际需求,基于自然界象鼻的内部肌肉结构分布特点,设计一种多冗余自由度仿生柔性机械臂。该机械臂由8个柔性关节组成,每个柔性关节具有3个自由度,相比传统机械臂,具有结构紧凑、刚度较高、运动灵活、操作空间广泛等特点。针对所提出的单个柔性关节与多个关节组成的仿生柔性机械臂进行运动学建模分析。利用制作的仿生柔性机械臂,进行航天避障任务试验,验证了该机械臂结构的可行性。

IPDI/HMDI配比对水性聚氨酯膜性能的影响

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚酯二醇A、聚乙二醇PEG1000和二羟甲基丙酸(DMPA)等制备了不同IPDI/HMDI质量比的玻璃纤维用水性聚氨酯(WPU)集束剂。通过红外光谱、差示扫描量热、热重损失、拉伸性能以及吸水测试等分析对比了WPU胶膜的性能。结果表明,随着WPU集束剂中HMDI用量增加,胶膜的T g逐渐向低温移动,热重损失率、吸水率以及断裂伸长率降低,拉伸强度先增大后减小。

玻纤表面处理用水性聚氨酯乳液合成与性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二醇A、聚酯二醇B、亲水单体聚乙二醇PEG1000和二羟甲基丙酸(DMPA)等制备了阴/非离子型水性聚氨酯(WPU)。讨论了亲水单体(PEG+DMPA)用量、异氰酸酯指数(R值)、聚醚/聚酯二醇配比等对乳液及胶膜性能的影响,并比较了使用不同表面处理剂的玻纤增强尼龙复合材料的性能。结果表明:亲水单体用量增加时,乳液粒径减小,稳定存储时间增长;预聚体R值增大时,聚氨酯膜拉伸强度增大,断裂伸长率下降;聚酯二醇B增加时,聚氨酯膜的拉伸强度增大,耐热黄变能力增强;在亲水单体质量分数为6%、R值为1.6、聚醚二醇A与聚酯二醇B质量比为1/3条件下合成了WPU乳液,将其用于玻璃纤维表面处理并制备尼龙复合材料,复合材料的弯曲强度和无缺口冲击强度较使用普通处理剂的复合材料分别提高10.6%和15.2%。

玻璃纤维用水性聚碳酸酯/聚酯型聚氨酯的制备与性能研究

研究了使用聚碳酸酯/聚酯共混体系制备的玻璃纤维用水性聚氨酯成膜剂(WPU)。讨论了不同聚碳酸酯(PCD01)/聚酯(PED01)比例对聚氨酯乳液、乳液成膜的吸水率、力学性能以及耐热性能的影响。结果表明随着聚碳酸酯二元醇用量减少,聚氨酯预聚体粘度减小,所得乳液粒径和粘度均减小,且稳定性更好;WPU膜的断裂强度先降低后增加,断裂伸长率增加,但是弹性模量和耐水性变差;同时热失重率减少有利于熔融加工,但热黄变颜色变差,影响制品外观。

装配应力对六维力传感器性能的影响研究

针对传感器安装、封装过程产生的装配应力影响其性能的问题,以一种圆柱型多梁电阻应变式六维力传感器为例,通过有限元仿真和实际测量的方法分析其装配过程对多传感器的影响。研究发现:有销存在时,应从销附近的螺纹开始加载,并按照对角原则选择加载螺纹;充分考虑接触区域摩擦系数的影响,接触面摩擦系数大可能有利于减小装配应力;减小接触面的方式在一定程度上可减小装配应力的影响。

阴/非离子型高固含量水性聚氨酯制备与性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二醇、聚乙二醇(PEG1000)和二羟甲基丁酸(DMBA)等制备了阴/非离子型水性聚氨酯(WPU)乳液。通过固含量、粒径、红外光谱、吸水率以及拉伸性能等测试,讨论了DMBA用量对聚氨酯乳液及其胶膜性能的影响。结果表明:使用DMBA和PEG1000为亲水单体制备的阴/非型WPU乳液,固含量高达57.9%;粒径呈双峰分布的WPU乳液可以达到更高的固含量;随着DMBA用量增加,WPU膜的吸水率先减小后增大,胶膜的100%定伸模量、拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率则缓慢减小。

外周血中性粒细胞/淋巴细胞比值在评估胃肠道神经内分泌肿瘤患者预后中的价值

目的 评估外周血中性粒细胞/淋巴细胞比值(NLR)在胃肠道神经内分泌肿瘤(GI-NENs)患者预后中的价值。方法 选择2011年6月至2018年6月西南医科大学附属医院收治的55例经病理诊断为GI-NENs的患者为研究对象,根据受试者工作特征曲线确定出NLR的最佳截断值,分为高NLR组和低NLR组,比较不同组间的临床特征及总生存率。结果 低NLR组与高NLR组GI-NENs患者的1年生存率分别为93.4%和 69.8%,3年生存率分别为93.4%和49.8%。与低NLR组相比,高NLR组患者的肿瘤直径更大、病理分级越差,淋巴结转移、远处转移率越高(P<0.05)。多因素分析结果显示,NLR>2.8、肿瘤直径、淋巴结转移、远处转移是影响GI-NENs患者生存的危险因素(P<0.05)。结论 对于GI-NENs患者,高NLR常提示病理分级不良、肿瘤直径大、淋巴结和远处转移率高,NLR有望作为GI-NENs预后的标志物之一,对GI-NENs预后有一定的评估价值。

基于双环形谐振腔结构的二维光子晶体波分复用器

为了实现光波的波分复用功能并且提高光波的辐射效率,设计了一种基于双环形谐振腔结构的二维光子晶体波分复用器。首先,对光子晶体结构参数进行设计,通过谐振腔和微腔耦合选择不同频率的光波,设计光子晶体滤波器模型;然后,根据模式耦合理论确定主干波导与谐振腔之间的最佳耦合条件,设计波分复用器;最后,加入散射介质柱并调整两谐振腔之间的相对位置优化波分复用器,提高光波的透射率。实验结果表明:该复用器结构实现了对1.562μm、1.544μm、1.451μm、1.436μm、1.366μm和1.322μm这6种频率光波的波分复用,光波最大辐射效率能达到96%,器件尺寸仅为13.44μm×16μm。

玻璃纤维用不饱和聚酯乳液的研制

使用一步法合成了不饱和聚酯树脂,添加环保乳化剂,使用高速剪切设备进行外乳化,得到了不饱和聚酯乳液,并实现了生产放大。讨论了不饱和聚酯的结构、乳化剂的选择、乳化工艺的确定以及乳液稳定性。结果表明,得到的乳液质量稳定,满足玻璃纤维生产要求。

Behavior and dynamics of gecko’s locomotion:The effects of moving directions on a vertical surface

The study of the movement behavior of geckos on a vertical surface, including the measurement and recording of the reaction forces as they move in different directions, plays an important role in understanding the mechanics of the animals' locomotion. This study provides inspiration for the design of a control system for a bionics robot. The three-dimensional reaction forces of vertical surface-climbing geckos (Gekko gecko) were measured using a three-dimensional force-sensors-array. The behavior of gecko as it moved on a vertical surface was recorded with a high speed camera at 215 fps and the function of each foot of a gecko are discussed in this paper. The results showed that the gecko increased its velocity of movement mainly by increasing the stride frequency in the upward, downward and leftward direction and that the speed had no significant relationship to the attachment and detachment times. The feet above the center-of-mass play a key role in supporting the body, driving locomotion and balancing overturning etc. The movement behavior and foot function of geckos change correspondingly for different conditions, which results in safe and effective free vertical locomotion. This research will be helpful in designing gecko-like robots including the selection of gait planning and its control.

Movement behavior of a spider on a horizontal surface

Studying the locomotive behavior of animals has the potential to inspire the design of the mechanism and gait patterns of robots ("bio-inspired robots"). The kinematics characteristics of a spider (Ornithoctonus huwena), including movement of the legs, movement of the center of mass (COM) and joint-rotation angle, were obtained from the observation of locomotion behaviors recorded by a three-dimensional locomotion observation system. Our results showed that one set of the stance phase consists of four legs, which were leg-1 and leg-3 on one side and leg-2 and leg-4 on the other side. Additionally, two sets of the stance phase comprised eight legs alternately supporting and driving the motion of the spider's body. The spider primarily increased its movement velocity by increasing stride frequency. In comparison to other insects, the spider, O. huwena, has superior movement stability. The velocity and height of COM periodically fluctuated during movement, reaching a maximum during alternation of leg phase, and falling to a minimum in the steady stance phase. The small change in deflection angle of the hind-leg was effective in driving locomotion, whereas each joint-rotation angle of the fore-leg changed irregularly during locomotion. This research will help in the design of bio-inspired robots, including the selection of gait planning and its control.

Locomotion behavior and dynamics of geckos freely moving on the ceiling

To understand the mechanical interactions when geckos move on ceiling and to obtain an inspiration on the controlling strategy of gecko-like robot,we measured the ceiling reaction force(CRF) of freely moving geckos on ceiling substrate by a 3-dimensional force measuring array and simultaneously recorded the locomotion behaviors by a high speed camera.CRF and the preload force(FP) generated by the geckos were obtained and the functions and the differences between forces generated by fore-and hind-feet were discussed.The results showed that the speed of gecko moving on the ceiling was 0.17-0.48 m/s,all of the fore-and hind-legs pulled toward the body center.When geckos attached on the ceiling incipiently,the feet generated a very small incipient FP and this fine FP could bring about enough adhesive normal force and tangential force to make the gecko moving on ceiling safely.The FP of the fore-feet is larger than that of the hind-feet.The lateral CRF of the fore-feet is almost the same as that of the hind-feet's.The fore-aft CRF generated by the fore-feet directed to the motion direction and drove their locomotion,but the force generated by the hind-feet directed against the motion direction.The normal CRF of fore-and hind-feet accounted for 73.4% and 60.6% of the body weight respectively.Measurements show that the fore-aft CRF is obviously lager than the lateral and normal CRF and plays a major role in promoting the fore-feet,while the hind-feet of the main role are to provide a smooth movement.The results indicate that due to the differences of the locomotion function of each foot between different surfaces,the gecko can freely move on ceiling surfaces,which inspires the structure designing,gait planning and control developing for gecko-like robot.

Divisional and hierarchical innervations of G. gecko's toes to motion and reception

As a member of robot families, climbing robots have become one of the research hot-spots in the robotic field recently and Gekko gecko (G. gecko) has been broadly seen as an ideal model for climbing robot development. But for gecko-mimic robots, one of the key problems is how to design the robot's foot. In this paper, (1) high-speed camera recording and electrophysiological method are used to observe motion patterns of G. gecko's foot when it climbs on different oriented surfaces; (2) nerve innervations of gecko's toes to motion and reception are studied. It is found that the five toes of the G. gecko can be divided into two motion and reception divisions, and also its motion and reception are modulated and controlled hierarchically. The results provide important information and exclusive ideas for the foot design and control algorithm of gecko-mimic robots.

基于锯齿口和多支路的二维光子晶体出射光集束

光子晶体波导具有传输速率大、损耗率低、稳定性好等特点,在光集成、光信息传输等领域具有十分广阔的应用前景。然而作为亚波长波导,由于存在衍射极限,光子晶体波导的出射光会发散到各个方向,影响出射光集束。为解决光子晶体波导出射端光场控制问题,提出了一种新型的二维正方晶格光子晶体出射光集束的结构。该结构通过在波导出射端表面引入锯齿口结构和多支路通道,大幅度提升了出射光的辐射距离。利用时域有限差分法分析结果表明,具有3个锯齿口和2条支路的正方晶格光子晶体能够实现最佳的出射光集束,辐射距离高达200μm,该辐射距离约为单波导出射端结构的25倍,且该结构在200μm处的辐射效率可达53%。