基于改进ORB-SLAM2矿井救援机器人空间构建方法研究

矿井安全事故发生后,矿井救援机器人需在矿井环境采集视觉数据,进行应急区域的空间构建等功能。利用RGB和RGB-D的ORB-SLAM2算法进行扩充性优化研究,选用OCTOMAP优化地图,使用矿井救援机器人在室内真实场景中实验,验证该方法效果。结果表明:得到的空间构建效果比实时点云构建的应用性更强,降低处理内存空间,为矿井救援移动机器人空间构建提供方法,对后续矿井机器人移动定位的研究具有重要的实际意义。

猪圆环病毒2型疫苗及其效力评价方法比较研究

为探索对不同猪圆环病毒2型(Porcine circovirus type2,PCV2)疫苗产品进行统一质量评价的可行性,对国内该类疫苗产品及其现有效力评价方法进行了归纳和比较研究。结果发现,目前猪圆环病毒2型疫苗类产品种类有25个,且疫苗毒株数量多达10余个,效力检验方法包括传统的免疫攻毒法、血清学方法和多种不同的替代方法,但尚没有统一的效力评价体系。本研究可为进一步完善PCV2疫苗效力评价方法、统一评价疫苗效力、提高产品质量提供参考。

活性炭负载TiO_(2)催化臭氧的造纸废水处理方法研究

造纸废水的处理一直是水利水电工程关注的重点项目。造纸废水中含有大量的污染物质,若是直接排放到环境中,将会对环境造成严重危害。为此,研究一种活性炭负载TiO_(2)催化臭氧的造纸废水处理方法尤为重要。基于此,从水利水电工程废水储蓄池中采集造纸废水水样,配制TiO_(2)催化剂,制备活性炭,将二者混合形成活性炭负载TiO_(2)催化剂;利用催化剂与臭氧充分接触后发生的氧化反应,去除废水中的有机污染物,从而完成造纸废水的处理。测试结果表明:活性炭负载TiO_(2)催化剂对各种污染物质具有很好的去除效果,且催化剂中TiO_(2)负载量越高,催化剂的去除率越高。随着时间的推移,BOD5逐渐降低,水体中的污染物逐渐被分解和消除,证明了所研究方法在造纸废水处理中的应用效果。

猪圆环病毒2型和3型检测方法建立及初步应用

为快速检测并鉴别猪圆环病毒2型(PCV2)和猪圆环病毒3型(PCV3)病毒。本文研究参考GenBank中PCV2和PCV3高度保守片段分别设计了探针引物,成功建立了一种双重TaqMan荧光定量检测方法。结果显示:该方法特异性好,可鉴别PCV2、PCV3与其他猪病病毒;PCV2最低检测下限为1.00×10^(1)copies/μL,PCV3最低检测下限为1.00×10^(0)copies/μL;重复性高,批内、批间的变异系数分别为0.01%~0.02%和0.02%~0.05%;本研究采用建立的方法与商品试剂盒同步检测猪只样品440份,PCV2样品符合率为97.47%,PCV3样品符合率为96.85%;测序结果显示,PCV2均为2d亚型,PCV3均为3c亚型。结果表明,建立的双重TaqMan荧光定量检测方法具有良好的特异性、敏感性且快速、准确,节约成本,可为PCV2和PCV3的监测与防控提供技术支撑。

D2D通信复用异构蜂窝网络中分布式路由资源分配方法

由于设备到设备(Device-To-Device,D2D)通信复用异构蜂窝网络环境的复杂性和动态性,难以实现高效、均衡的路由资源利用,文章提出D2D通信复用异构蜂窝网络中分布式路由资源分配方法。采用分布式系统模型构建D2D通信复用异构蜂窝网络的拓扑结构,基于邻居节点信息交换实现D2D设备发现,并引入自适应的会话建立策略建立通信链路,采用贪婪算法为D2D用户分配子信道,实现路由资源的均衡分配。实验结果表明,设计方法在提升D2D用户之间数据传输速率方面具有较好的性能,适用于D2D通信复用异构蜂窝网络中的路由资源分配。

10-羟基-2-癸烯酸功能与合成方法研究进展

蜂王浆是年轻工蜂上颚腺的浓稠的乳白色分泌物,作为一种天然的蜂产品,被广泛应用于食品和保健品等各个领域。10-羟基-2-癸烯酸(10-hydroxy-2-decenoic Acid,10-HDA)是蜂王浆中所特有的一种中链不饱和脂肪酸,具有抗菌、抗炎、抗肿瘤、降低血糖、血脂和抗辐射等多种活性功能。利用物理吸附或有机溶剂处理,可以在蜂王浆中有效提取出10-HDA成分,此外,还可以利用8-羟基辛醛、1,8-辛二醇等物质,通过各种化学反应合成10-HDA。近年来,也出现了使用微生物生产10-HDA的方式,这种方法因其成本低、污染小的特性,迅速成为了研究热点。通过归纳总结10-HDA的理化性质、生理活性及生产10-HDA的各种方法,简要阐述了不同的生产方式的优缺点,并对其中存在的问题进行讨论和展望,旨在为10-HDA的深入研究提供借鉴与参考。

犬瘟热病毒和犬腺病毒2型双重TaqMan荧光定量PCR检测方法的建立

旨在建立犬瘟热病毒(CDV)和犬腺病毒2型(CAdV-2)双重TaqMan荧光定量PCR(RT-qPCR)检测方法。本试验针对CDV的N基因和CAdV-2的E3基因设计两对特异性引物与两条标记不同荧光基团的TaqMan-MGB探针,对引物、探针的浓度、反应体系和反应条件进行优化后检测该方法的灵敏度,特异性及重复性。结果:该方法在CDV和CAdV-2阳性参考质粒浓度1×10^(1)~1×10^(7) copies/μL的范围中,R2值为0.997和0.993,表明所建的标准曲线具有良好线性关系,能检测到最低浓度为5 copies/μL,并对其他病原无扩增现象,特异性良好;重复性试验中组内和组间变异系数小于1.54%。综上,建立的双重TaqMan RT-qPCR检测方法具有灵敏度高且特异性好等优点,可用于CDV和CAdV-2临床快速检测和鉴别诊断及流行病学调查等领域。

井筒流压快速分析方法及其在CO_(2)井中的应用

井筒作为井筒内工质流体和地下储层发生物质和能量交换的主要通道,其内部流体温度场和压力场的准确预测是深部流体注采工程中至关重要的内容,控制工程生产效率与安全性评估。通过总结前人研究工作,发现井筒内流体压力随深度近似线性变化的特征,在此基础上,提出一种关于井筒内流压的快速分析方法;建立了基于井筒内流体的质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程的井筒内流体温度、压力耦合计算模型,并利用该耦合模型就所提快速分析方法中待定参数与流体工况、井筒参数、地层物性等参数变化的敏感性进行分析;针对CO_(2)井,给出了井筒内流压快速分析表达式,结合工程现场数据进行验证,压力解精度在工程应用许可的范围内。所提井筒内流压快速分析方法基于文献统计得出,适用于气井、液井、生产井、注入井等,覆盖范围较广,具有计算参数少、方便快捷的特点,针对某指定工质流体的快速分析表达式中的待定参数可由室内研究人员给出。研究结果对现场工程师具有极大的便利性。

基于统计偏差校正方法创建EMI-2和TROPOMI连续臭氧总柱

长期一致的臭氧总柱(TCO)记录对于臭氧层变化评估和连续观测有重要意义。臭氧的卫星监测数据较为充足,但各个数据集之间的一致性较差,卫星载荷、光谱仪器设计校准和反演算法的差异,导致在相同区域不同载荷TCO观测有明显的跨载荷偏差。为了获得一致的TCO记录,原始数据和算法层面的均质化虽然更符合物理意义,但需要不同卫星载荷团队之间完全共享所有仪器参数、原始数据和全部反演算法,难度很大。文章介绍基于统计学的跨载荷系统偏差的消除方法。提出了一种基于分位数-分位数(Q-Q)偏差校正方法,以消除大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI-2)和对流层观测仪(TROPOMI)之间跨载荷TCO系统偏差。利用2021年11月重叠时间段内的共同观测结果,通过Q-Q偏差校正方法来表征EMI-2和TROPOMI之间的系统偏差,然后将EMI-22021年12月期间的TCO观测结果同质化到TROPOMI水平,这种Q-Q偏差校正方法显着提高了TCO跨载荷观测整体一致性,将EMI-2和TROPOMI的相关性R从0.96提升到0.98,为臭氧的连续观测提供基础。将EMI-2均质化前后的数据与地面站点数据进行偏差分析表明Q-Q偏差校正方法提升EMI-2观测的准确性和一致性,与地基数据的误差从5%进一步降低到3%。地基站点数据表明EMI-2数据在温带和寒带地区数据的精度较高,但在热带地区误差高于5%,初步推测是热带云高更高,云分数更大,云数据的云压云分数精度不够,“鬼柱”补偿的云下臭氧效果较差,但经过均质化后偏差减小。研究表明,Q-Q偏差校正方法对全球长期TCO记录至关重要,可应用于未来对全球范围内臭氧恢复的评估。

气藏注CO_(2)提高采收率及封存评价方法研究进展

CO_(2)利用与封存是CCUS的两个重要环节,其中CO_(2)-EGR技术对于实现绿色碳减排与天然气增产的双重目标具有巨大的发展潜力。梳理了CO_(2)提高天然气采收率及封存机理、CO_(2)提高天然气采收率及封存的潜力与评价方法。结果表明:CO_(2)提高天然气采收率机理主要为:物性差异、竞争吸附及筛滤置换作用、连续对流排驱作用、恢复气藏压力与抑制水侵作用以及储层溶蚀改造作用;CO_(2)气藏封存机理包括构造封存、残余气封存、溶解封存以及矿化封存;CO_(2)提高天然气采收率评价方法有数值模拟评价、理论评价、物理实验评价;气藏CO_(2)封存评价方法包括有效容积法、物质平衡法、数值模拟评价、理论评价等;尽管CO_(2)提高天然气藏采收率及封存评价方法已初步建立,但适用范围仍较小,需要结合中国天然气藏地质特征进一步完善,提高封存评价准确性。

基于动态特征点滤除与关键帧选择优化的ORB-SLAM2算法

同时定位与建图(SLAM)算法在有运动目标的情况下存在定位精度下降的问题,而引入实例分割等算法虽然可以应对动态场景,但难以保证SLAM算法的实时性,且在运动时相机抖动会导致关键帧选择不准确和跟踪易丢失的问题。针对上述问题,提出一种基于动态特征点滤除与关键帧选择优化的ORB-SLAM2算法,以保证SLAM算法的实时性,并有效减少动态特征点对SLAM算法定位精度的影响,同时应对由相机抖动造成的关键帧选择不准确的问题。所提算法通过在ORB-SLAM2算法的基础上引入YOLOv5算法识别运动目标,在跟踪线程滤除动态目标特征点,从而兼顾算法的实时性与定位精度。同时,在选择关键帧上提出一种基于帧间相对运动量的判别准则,从而提高关键帧选择的准确性。在freiburg3_walking_xyz数据集的上实验结果表明,与ORB-SLAM2算法相比,所提算法的平均耗时减少了38.54%,绝对轨迹误差中的均方根误差(RMSE)精度提高了95.2%。可见,所提算法能有效解决上述问题,提升SLAM算法的定位精度和准确性,进而提升地图的可用性。

CO_(2)封存井筒密封性及强化方法

考虑CO_(2)封存井筒的实际服役环境,基于有限元方法建立了含水泥腐蚀层的井筒屏障模型,模拟了水泥塞-地层界面微环隙发育过程,厘清了流体驱动下微环隙扩展机制及主控因素,提出了井筒密封性强化方法。模拟结果表明:超临界CO_(2)聚积会引起水泥胶结面应力改变,当界面处应力由压应力转为拉应力,且应力值高于界面胶结强度时,井筒便会产生微环隙;若水泥腐蚀后腐蚀层刚度、界面胶结强度下降,则井筒密封能力下降;膨胀性添加剂可提高胶结面初始压应力,进而增强井筒密封性。当水泥塞膨胀率为0.5‰时,微环隙扩展压力上升43.7%,微环隙长度下降了42.7%,井筒密封性得到显著增强。

狐源兔脑炎微孢子虫极管蛋白2(PTP2)的原核表达及间接ELISA方法的建立

为了建立一种特异性好、敏感性高、重复性好的可检测蓝狐兔脑炎微孢子虫病的间接ELISA方法,试验首先从疑似感染兔脑炎微孢子虫(Encephalitozoon.cuniculi)的蓝狐脑组织DNA中扩增PTP2基因,并将其与原核表达载体pET-32a(+)连接,构建重组质粒pET32a-PTP2,转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中进行诱导表达,将菌体超声后对表达的重组蛋白进行可溶性分析,并纯化目的蛋白;然后以重组蛋白作为包被抗原,通过优化反应条件和临界值的确定建立蓝狐兔脑炎微孢子虫的间接ELISA方法,并进行特异性、敏感性和重复性试验;最后采用建立的间接ELISA方法对28份经常规PCR方法验证已经感染兔脑炎微孢子虫病的蓝狐血清样品进行检测,并计算符合率。结果表明:表达的重组蛋白的分子质量为45.8 ku,且表达产物以可溶性蛋白和包涵体两种形式存在,经纯化杂带明显减少,纯化后的重组蛋白质量浓度为1.55 mg/mL。间接ELISA方法的最佳包被抗原质量浓度为8μg/ml,最佳一抗稀释度为1∶100,最佳封闭液为5%脱脂乳,最佳封闭条件为37℃、1 h,最佳一抗孵育时间为120 min,最佳二抗稀释度为1∶5 000,最佳二抗孵育时间为60 min,最佳显色时间为20 min。阴、阳性血清OD_(450)临界值分别为0.268和0.302。建立的间接ELISA方法检测蓝狐犬瘟热病毒、蓝狐伪狂犬病毒、蓝狐细小病毒阳性血清均为阴性,可检测到稀释度为1∶3 200的蓝狐兔脑炎微孢子虫阳性血清,批内重复与批间重复变异系数均小于10%。用建立的间接ELISA方法检测28份蓝狐血清样品的阳性样品数为23份,与常规PCR方法的符合率为82.14%。说明试验成功建立了一种可检测蓝狐兔脑炎微孢子虫病的间接ELISA方法,该方法特异性好、敏感性高、重复性好,适合在基层推广。

高介电常数La_(2)O_(3)材料的制备方法及其介电性能研究进展

在众多高介电常数栅介质材料中氧化镧(La_(2)O_(3))因带隙大、热稳定性良好等特点而具有代替传统SiO_(2)栅介质材料的潜力。介绍了La_(2)O_(3)薄膜的制备方法,综述了目前改善La_(2)O_(3)薄膜介电性能的方法并展望了其未来发展前景。

基于第一性原理GGA+U方法研究Si掺杂β-Ga_(2)O_(3)电子结构和光电性质

采用基于密度泛函理论的GGA+U方法,计算了本征和Si掺杂β-Ga_(2)O_(3)的形成能、能带结构、态密度、差分电荷密度和光电性质.结果表明,Si取代四面体Ga(1)更容易实验合成,得到的β-Ga_(2)O_(3)带隙和Ga-3d态峰值与实验结果吻合较好,且贫氧条件下更倾向于获得有效掺杂.Si掺杂后,总能带向低能端移动,费米能级进入导带,呈现n型导电性;Si-3s轨道电子占据导带底,电子公有化程度加强,电导率明显改善.随着Si掺杂浓度的增加,介电函数ε_(2)(ω)的结果表明,激发导电电子的能力先增强后减弱,与电导率的量化分析结果一致.光学带隙增大,吸收带边上升速度减慢;吸收光谱结果显示Si掺杂β-Ga_(2)O_(3)具有较强的深紫外光电探测能力.计算结果将为下一步Si掺杂β-Ga_(2)O_(3)实验研究和器件设计的创新及优化提供理论参考.

咸水层中CO_(2)溶解性能预测方法优选

CO_(2)在咸水层中的溶解性能是估算CO_(2)溶解埋存量的重要参数。为了快速经济地评价分析CO_(2)在咸水层中溶解性能,基于目前不同温度、压强、矿化度下CO_(2)在水中溶解性能数据,开展灰色GM(1,1)模型预测,分析预测相对误差,应用马尔科夫理论,划分状态区间并构造状态转移概率矩阵,对预测结果进行修正,提出基于灰色马尔科夫理论的CO_(2)在咸水层中溶解性能预测模型。结果表明:灰色马尔科夫模型预测值与实测值的平均相对误差分别为1.52%、17.73%、0.21%、3.97%,灰色GM(1,1)模型预测结果的平均相对误差分别为2.37%、19.29%、3.62%、3.94%,灰色马尔科夫预测值与相应实测数据更吻合,模型预测性能较好,可为CO_(2)在地下咸水中的溶解度预测提供1种新方法。

基于改进ORB-SLAM2算法的动态特征点剔除

随着SLAM系统的不断发展,人们对定位服务的要求越来越高,提高定位精度是一直以来不断研究的课题。为了能以更高定位精度的方式来获取图像中的语义信息,本文首先通过对比One stage算法中的网络模型选用了YOLOV5网络模型对目标物体进行检测和识别,提出一种基于动态区域内剔除动态特征点的SLAM算法,利用训练的网络提取图像中语义信息并对动态目标特征点进行剔除,在公开TUM数据集上进行验证,通过对比真实轨迹和本文算法的估计轨迹来进行误差分析。试验结果表明,本文提出的改进算法相对位移误差的均方根误差减小了97.83%,相对旋转误差的均平方根误差减小了96.80%。

高危场景下ORB-SLAM2稠密地图构建

针对经典视觉ORB-SLAM2稀疏建图存在精度低、实时性差等现实问题,提出了基于ORB-SLAM2算法架构的视觉定位与稠密建图算法,并通过部署在Jetson Xavier NX为核心板的嵌入式平台上进行建图精度与实时性验证,可满足高危场景下的清晰完整地图信息的构建需求,便于人们快速摸排风险点、制定救援方案和避免二次事故发生。

基于Sentinel-2影像的甘蔗种植区遥感提取方法——以广西崇左市为例

为了解决在多云雨天气与复杂地形条件下难以快速精准大面积绘制喀斯特山区甘蔗种植区的问题,亟须探究适用于喀斯特山区甘蔗种植区提取的方法。以广西壮族自治区崇左市为研究区域,利用Sentinel-2数据计算多种植被指数,根据Sentinel-2原始波段、光谱指数和纹理信息特征分析,选取地物训练样本,并引入DEM、土地利用等辅助识别特征变量,采用神经网络、随机森林、支持向量机3种机器学习方法,实现2018-2021年甘蔗种植区遥感提取,再利用Google Earth影像和统计数据进行精度评价。结果表明,基于Sentinel-2的甘蔗种植区遥感提取效果较好,崇左市甘蔗种植区总体分类精度均高于91%,κ系数均大于0.88;3种分类方法提取面积误差均值为-4.84%。2018-2021年,崇左市甘蔗种植面积趋于较平稳状态;主要甘蔗种植区以扶绥县、江州区、龙州县及大新县南部和宁明县北部为主。Sentinel-2数据在识别地类复杂多样、农田极其碎片和多云天气频繁等特点的作物信息方面具有较好潜力。

胃癌HER-2免疫组化检测方法优化

目的对胃癌HER-2检测的染色条件进行探索,从内外部质控、程序验证方面建立较为完善的HER-2检测流程。方法从标本固定脱水时间、包埋方向、不同染色方式、烤片时间、一抗孵育时间、抗体差异几个方面分别进行试验。结果国产抗体染色强度弱于HER2/neu(4B5),但HER-2(3+)的标本在HER-2(UMAB36)抗体显色下细胞形态更清晰。结论标本固定脱水时间要适宜,脱水不足易导致免疫组化切片不完整,抗原表位丢失且有大面积非特异性着色;若条件可及,优先选择全自动免疫组化染色仪进行染色,如果选择手工染色,建议使用EDTA修复,一抗4℃孵育过夜,染色效果更佳;烤片时间要适宜,烤片时间太长会明显降低组织阳性信号,甚至产生非特异性信号,影响染色质量;HER-2(3+)的标本建议选用HER-2(UMAB36)进行染色,对于2+的标本,可选用HER2/neu(4B5)的抗体,染色强度更佳,可减少模棱两可的结果,更利于医师判读。