基于PointNet++的焊装夹具零件识别

焊装夹具是汽车白车身焊接生产线中重要的组成部分,有效的管理和归纳焊装夹具零件设计数模能够显著提高设计效率。将原始设计数模离散为点云,利用点云数据和PointNet++深度学习网络探讨了一种焊装夹具零件智能分类方法,并对比各模型的分类精度,选取运行效率和精度最高的单尺度分组(SSG)模型完成焊装夹具零件的分类。训练结果表明,该方法在验证集上的准确率为97.5%,型块、连接块、定位销、销座、支座的验证集类内准确率分别为92.5%、97.5%、100%、97.5%和100%。这些结果表明该方法具有较高的识别精度,能够满足焊装夹具零件分类的精度要求。

PVS-CNN:子流稀疏卷积优化的Point-Voxel CNN

针对经典的三维卷积网络在模型较大的场景上分割和检测的效率低和内存占用大的问题,提出PVS-CNN网络框架,通过更新哈希表和特征稀疏矩阵的方式实现了效率高且占用低的三维卷积,引用子流稀疏卷积改进PV-Conv。将PVS-CNN在ShapeNet和S3DIS数据集上进行评估,实验结果表明,所提出的PVS-CNN比PVCNN快3.6倍,GPU内存占用仅为PVCNN的0.55倍。在目标检测上,与F-PVCNN相比,PVS-CNN在时间效率和检测精度上全面优于F-PVCNN。

Flag-transitive point-primitive 2-(v,k,4) symmetric designs and two dimensional classical groups

Let D be a 2-（v, k, 4） symmetric design and G be a flag-transitive point-primitive automorphism group of D with X ≥G ≤Aut（X） where X ≌ PSL2（q）.Then D is a 2-（15,8,4） symmetric design with X = PSL2（9） and Xx = PGL2（3） where x is a point of D.

The Shengli I Point Bar on the Yellow River Delta: Three-Dimensional Structures and Their Evolution

Point bars are well developed on the Yellow River delta, an~ which theShengli I point bar is the most typical. The point bar, being about 4 km in length and several tensto more than 100 meters in width, is located on the south side of the Shengli Bridge in KenliCounty, Dongying, Shandong. It is a typical fine-grained point bar with silt, which is predominant,some clay and minor plant debris and clay boulders. The Shengli I Point bar has complicated 3-Dstructures. Firstly, in a plane view, it comprises mainly eight sedimentary units, bar edge, baredge, bar platform, bar plain, bar channel, bar gully, bar pond and bar bay, developing side by sideand superimposed one by one m a complex way. Secondly, its vertical structures are very complex dueto the partial superimposition of the 8 sedimentary units. Besides hydatogenesis, very intensivewind erosion, eolian, ice and meltwater actions are also visible on the Shengli I point bar. Thecomplex form is made even more complicated because of the above co-actions.

Preliminary Exploration on Properties of the Equidistant Conjugate Points of Higher Dimensional Simplex

In this paper, the concept of the equidistant conjugate points of a triangle to the n-dimensional Euclidean space is extended. The concept of equidistant conjugate point in high dimensional simplex is defined, and the property of the equidistant conjugate points of a triangle is generalized to high dimensional simplex.

Plane Elasticity and Dislocation of One-Dimensional Hexagonal Quasicrystals with Point Group 6

Plane elasticity theory of one-dimensional hexagonal quasicrystals with point group 6 is proposed and established. As an application of this theory, one typical example of dislocation problem in the quasicrystals is investigated and its exact analytic solution is presented. The result obtained indicates that the stress components of (elastic) fields of a straight dislocation in the quasicrystals still first order singularity, which is the same as the (general crystals,) but are related with the Burgers vector of phason fields, which is different from the general (crystals.)

Generation of countless embedded trumpet-shaped chaotic attractors in two opposite directions from a new three-dimensional system with no equilibrium point

A new three-dimensional （3D） continuous autonomous system with one parameter and three quadratic terms is presented firstly in this paper. Countless embedded trumpet-shaped chaotic attractors in two opposite directions are generated from the system as time goes on. The basic dynamical behaviors of the strange chaotic system are investigated. Another more complex 3D system with the same capability of generating countless embedded trumpet-shaped chaotic attractors is also put forward.

基于激光雷达扫描的料仓原料储料量测量方法

为提高仓内原料储料量测量自动化和智能化水平,设计了一种基于二维激光雷达扫描的储料量测量装置与系统。本系统采用RPLIDARS1型二维激光雷达扫描获取不同储料量物料的原始点云数据,通过坐标变换、重叠点提取、滤波、分割等方法对原始点云进行预处理,采用贪婪投影三角化算法将预处理后的点云进行三维重建,获得仓内原料的三维模型,结合物料三维模型和物料的容重获得仓内原料的储料量,从而实现储料量的自动测量。以玉米为试验对象,测量小型储料塔内玉米储料量并对玉米不同储料量进行扫描测量,验证模型的准确性,结果显示:测量结果的平均绝对误差为8.05kg,平均相对误差为1.52%。研究结果表明,基于二维激光雷达扫描的储料量测量方法是可行的,具有较好的稳定性和测量精度,能够满足实际生产需求。

基于三维点云计算的CO_(2)-水-岩反应程度量化表征方法

CO_(2)地质封存是减少大气中CO_(2)排放,降低温室效应的重要途径,CO_(2)注入含水地层中时,CO_(2)-水-岩反应可能引起岩石矿物的侵蚀,对CO_(2)地质封存安全性产生显著影响。在室内实验中,通过表征岩石表面的形貌特征可以有效地评估CO_(2)-水-岩反应程度,为CO_(2)地质封存的安全性评估提供科学依据。通过三维点云计算可以精确量化地表征CO_(2)-水-岩反应程度,这种方法首先运用三维激光扫描技术,构建岩石表面的三维模型,确定CO_(2)-水处理前岩石表面三维模型的基准面,并基于处理前的均方根粗糙度确定处理后岩石表面三维模型的基准面。基于三维模型点云信息,提出了两种不同的体积计算新方法,并通过对规则模型体积的计算比较了两种计算方法的准确性与适用性,可根据实际情况选择两种计算方法量化表征CO_(2)-水处理前后岩石表面的侵蚀体积。最后,以陕西省咸阳市某煤矿煤样为例,开展了CO_(2)-水-岩反应模拟试验,验证了计算的可行性。试验结果表明:该文提出的侵蚀体积计算方法可有效地量化表征CO_(2)-水-岩反应程度,CO_(2)-水处理后岩石表面不同区域的侵蚀差异性明显,岩石表面的侵蚀体积与均方根粗糙度之间存在显著的正比关系,随着均方根粗糙度的增大,侵蚀体积也相应上升。

Point-of-Care Testing Using Three Dimensional Optical Biosensor Based on Microfluidic Technology

We have presented a three dimensional optical protein chip that fulfills the demanding for point-of-care diagnostics in terms of ease-of-use (one step assay), miniaturization (5 μl). The artful combination of magnetic nanoparticles on chip and total internal reflection imaging (TIRI) technology permits the sensitive and rapid detection of hs-CRP (high-sensitivity C-reactive protein). The whole test was complete within 10 min using “all in one step” assay with a limit of detection of 0.1 ng/mL hs-CRP. The measuring range for hs-CRP could be extended to 10 ng/mL. The chip can also be used to detect more parameters in blood samples.

基于线结构光扫描的工件高精度三维测量方法

为了提高工业中对复杂轮廓工件的测量精度和效率,设计了一套高精度非接触三维测量系统,并提出了一种基于线结构光扫描的工件轮廓三维测量方法。首先,利用高精度相机和三轴移动平台采集线结构光图像。然后,通过基于差分区间的灰度质心算法,精确而高效地提取出线结构光中心线,并生成原始点云模型。接着,对采集到的点云数据进行必要的点云滤波和精简预处理。最后,将预处理后的点云数据与CAD模型精确配准,进行工件表面轮廓的测量与误差评定。实验结果表明:测量工件轮廓高度的绝对误差小于0.07 mm,相对误差小于0.5%。所提出的三维测量系统及方法测量误差较低,能够实现工件的高精度三维测量,具有一定的工业应用价值。

应用差分进化-神经网络模型的杀爆弹瞄准点分配方法

为在不增加计算时耗的前提下提升多枚杀爆弹对面目标打击毁伤效能,建立融入动爆威力计算的多瞄准点规划方法.对面目标采用结构化网格划分方法实现多枚杀爆弹对目标毁伤区域的精确计算,并进行计算结果验证,基于多次计算结果采用神经网络方法建立单枚弹药对面目标毁伤区域的计算代理模型,在同样计算条件下,比非代理模型计算时间缩短1000倍;据此,通过差分进化算法实现多枚杀爆弹对面目标打击瞄准点及末端弹道参数的规划.通过实例对比分析表明:该瞄准点规划方法形成的打击方案比传统以毁伤半径为输入的方法毁伤效果大幅提升,最低提升25.5%,且单次规划时间不超过3 s,解决了瞄准点规划中毁伤效能模型复杂度与计算耗时之间的矛盾.

基于定位二维码技术构建急性缺血性脑卒中流程管理模式

目的基于定位二维码技术构建急性缺血性脑卒中流程管理模式,并探索其临床应用价值。方法比较管理模式应用前后急性缺血性脑卒中患者静脉溶栓总用时及各时间节点用时、住院天数及住院费用等,同时比较模式应用前后急诊科护士护理记录书写用时、书写错误及缺陷等。结果基于定位二维码技术构建的急性缺血性脑卒中流程能有效缩短DNT(P<0.001),模式应用后护理记录书写时间明显缩短(P<0.001),书写质量提高。结论通过定位二维码技术可实现流程数据精确抓取,在生成流程时间轴的同时可生成相应护理记录,为卒中流程质量改进提供了数据支持,对高级卒中中心的建立有借鉴价值。

生活者视角下村民参与生态治理多维机制构建——基于内蒙古B嘎查草原生态补偿实践

目前在北方草原牧区广泛推行实施的生态补偿政策仍延续以往政府主导、自上而下的管理模式。在此政策驱动下,当地居民的主体性、参与性和积极性缺乏有效发挥渠道,客观上影响了基层农牧区经济—社会—环境协调发展。本研究首先立足位于科尔沁沙地西北边缘的西辽河流域环境实践,运用生活环境主义理论,较为全面地剖析生态补偿政策所面临的难题及其社会根源;其次较为深刻地探讨在实现生态修复与乡村振兴双重目标下,通过激活重塑,创建现代共治共享多民族本土知识体系的重要性;最后力求深入探索政府主导、社区主位、村民主体的参与式多维机制构建的内在逻辑及技术路径。

基于三维点云的采后香蕉表征褐变定量评估方法

【目的】研究采后香蕉的表征褐变并评估其衰老程度对香蕉保鲜管理至关重要,本研究致力于解决传统人工测量香蕉表征褐变存在的劳动强度大、效率低下的问题。【方法】提出一种基于三维点云的采后香蕉表征褐变过程定量评估方法。首先利用三维扫描仪获取香蕉的三维点云模型,重构出香蕉的几何模型;然后使用欧式聚类对香蕉几何模型进行点云滤波降噪处理;再结合图像阈值分割法与散点轮廓算法(Alpha Shapes)求出香蕉的体积、表面积和黑斑面积;最后利用傅里叶函数对香蕉表面黑斑变化过程进行模拟,确定香蕉表征褐变过程的评估模型。设计本算法与溢水法测量实际香蕉体积、手绘测量面积的对比试验。【结果】拟合香蕉的生长函数,回归直线对观测值的拟合程度R2=0.9816>0.75,验证了算法的有效性。对比试验结果表明,本算法与实际测量值的平均相对误差小于1%,验证了该算法的准确性和可行性。【结论】本研究可为香蕉的保鲜管理提供数据及技术支撑。

基于结构光的铆钉凹凸量双目视觉检测方法

为了弥补飞机铆钉凹凸量的传统检测方式在精度、效率及稳定性方面的不足,提出了一种基于结构光的铆钉凹凸量双目视觉检测方法。首先通过工业投影仪将结构光投射到铆接表面,由双目相机采集投影图像。然后根据铆钉边缘特征提取出铆接区域,并采用改进的格雷码解相位方法计算铆接区域表面的相位信息。根据相位信息匹配特征点,利用视差原理计算出点云。最后通过点云数据处理,计算出铆钉的凹凸量。制作标准件并完成了凹凸量测量试验,测量误差在±20μm以内,重复测量标准差小于3μm,单个铆钉测量用时约2.2 s,能够满足现场测量精度和效率要求。

双分支结构的多层级三维点云补全

为了缓解现有点云补全方法在特征提取过程中很难平衡局部特征和全局特征的问题,提出了一种双分支结构的多层级点云补全算法。利用两个独立的分支网络分别提取出输入点云的局部特征信息和全局特征信息,再将两种特征信息进行拼接形成特征向量。使用五层联合感知机将特征向量映射成多个维度,进而提取多维特征信息并将其整合成最终特征向量。采用金字塔结构在256、512、1024特征维度上对最终特征向量进行特征解码,预测三种不同分辨率的点云。引入鉴别器网络,通过联合训练鉴别器产生的对抗损失和分层重建点云产生的补全损失去优化网络。在ShapeNet数据集上进行实验,算法显著提升了点云补全精度,并且在缺失大面积点云时也能恢复出较为完善的物体形状。

遮挡条件下多视角甜椒果实点云三维重构方法

为进行表型原位自动化测量,实现甜椒数字化育种和管理,针对原位果实表型测量中的目标遮挡问题,提出一种多视角甜椒果实点云的三维重构方法。通过虚拟叶片的方法,创建增强数据集,建立基于YOLO v5算法的甜椒果实识别模型,实现对不同遮挡程度果实的识别,同时,构建考虑果实位置与遮挡程度的果实表型采集算法,实现多视角的果实三维数据采集。最后,配准甜椒果实三维点云,提取甜椒表型参数,并通过温室甜椒果实表型,对点云重构方法的有效性进行验证。相较手动测量数据,果实果宽平均相对误差为1.72%,果高平均相对误差为1.60%。试验结果表明,本文所提出的甜椒原位表型点云重构方法,可为遮挡条件下作物表型提供有效的解决思路和可行方法。

侧部双点排烟模式排热效率研究

为探究隧道火灾侧部排烟口排热效率的表达公式,采用理论分析推导出排热效率与火灾热释放速率、排烟风速、排烟口距地面高度、排烟口间距4个影响参数的量纲一关系式,通过FDS数值模拟研究不同因素影响下的烟流特征并对数据进行拟合,确定了排热效率与这4个影响参数的关系。结果表明,在侧部双点排烟模式下,排热效率随火灾热释放速率增大呈-0.33次方减小关系,与排烟口排烟风速呈0.23次方增长关系,与排烟口距地面高度呈1.25次方增长关系,与排烟口间距呈-0.57次方减小关系,最终通过线性拟合建立了考虑吸穿影响的侧部双点排烟模式下排烟口处排热效率的模型。研究结果可为隧道侧部排烟系统的设计提供参考。

民机外表面上部自主视觉检查中的降维路径规划研究

传统的民机外表面检查过程中,人工目视检查存在成本高、效率低、工作时间长等诸多不足,而带有机载视觉系统的机器人可以安全、快速、准确地检查民机外表面。本文提出一种用于民机外表面上部自主视觉检查的三维覆盖路径规划方法。通过对民机外表面上部进行初步点云获取,对机身、机翼区域切片,将三维点云映射到平面,然后进行二维覆盖路径的规划及三维空间的路径复原,快速生成优化的三维全覆盖检查路径。结果表明,该方法可以缩短三维覆盖路径规划的时间,较大程度地降低民机外表面上部自主视觉检查的成本,推动自动化检查民机表面技术的发展。