激光距离选通三维成像技术研究进展(特邀)

随着人工智能时代的到来,同时获得反映目标辐射特性和纹理特征的高分辨率强度图像以及反映目标和所处场景的三维空间信息的稠密点云数据/三维图像的激光相机雷达技术已成为激光雷达的发展趋势。传统的摄像机与激光雷达复合的技术方案存在异源数据融合问题,尤其是在雾雨雪天气条件下以及水下等传输链路中存在严重散射的情况时难以有效工作。激光距离选通三维成像技术利用单一门控成像器件可同时获得高质量二维强度图像和高分辨率三维图像,其二维图像中的像素和三维图像中的体素一一对应,并继承了激光距离选通成像透散射成像的技术优势,具有实现高性能激光相机雷达的技术潜力。论文系统综述了步进延时扫描、增益调制、距离能量相关等激光距离选通三维成像技术的研究进展,介绍了该类技术的国内外典型应用情况,最后分析了该领域所面临的挑战及进一步发展方向和应用前景。

网络舆情用户传播行为的心理距离感知强度测度及实证研究

[目的/意义]网络舆情用户传播行为的形成与网民的心理活动密切相关。从心理学视角出发,对网民传播群体的心理距离进行解析量化,有助于从心理根源上厘清网民传播行为的形成机理,为政府各级网信办提供理论和实践方法参考。[方法/过程]基于心理学理论视角,对心理距离进行归纳演绎,析出时空涨落度、语义关联度和情感认同度三个子参数,用以测度心理距离感知强度,并对感知强度进行分型。[结果/结论]为网络舆情研究提供了新的理论视角,心理距离感知强度能够很好地展现出舆情发展的时空热度、语义主题演化和舆情情感反转态势,能为舆情管控工作提供科学的理论支撑和量化依据。

杀虫灯诱杀亚洲玉米螟和草地贪夜蛾的距离与性比研究

为明确杀虫灯对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis和草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的杀虫效果,分别对2种害虫人工饲养的成虫进行颜色标记后,在距频振式太阳能杀虫灯不同距离处释放,根据杀虫灯下回收数量确定有效防控距离。同时对高空测报灯和自动虫情测报灯2种不同光源测报灯诱集到的2种害虫的性比进行分析。结果表明,在距杀虫灯15~45 m内,亚洲玉米螟的回收率随着距离的增加呈上升趋势,距灯45 m的回收率最高,为4.95%,在距离增加到60 m时,回收率显著下降。草地贪夜蛾在距灯30 m处的回收率为6.08%,随着离灯距离的增加,雌、雄蛾回收率均呈下降趋势,且回收的雌蛾比例减少。杀虫灯在1.2 m高度时对亚洲玉米螟的回收率高于1.5 m和1.8 m,3个高度雄蛾的回收率均高于雌蛾,随着高度增加,回收率下降,雌蛾的回收比例也呈下降趋势。高空测报灯和自动虫情测报灯捕获的2种害虫雌雄性比均低于0.45∶1,2种害虫的趋光性均存在雄性偏好。

极近距离煤层开采无煤柱自成巷控制方法研究

极近距离煤层传统长壁开采,受上层遗留煤柱和采空区垮落等因素的影响,下煤层开采过程中应力环境复杂、矿压显现剧烈,易诱发巷道围岩大变形。为解决上述问题,提出了极近距离条件下巷道定向切顶–约束高强支护无煤柱自成巷控制方法。通过顶板定向预裂切顶,主动改变顶板悬臂结构,切断采空区向巷道顶板的应力传递。充分利用矿山压力和岩体碎胀特性,取消煤柱留设,结合高强支护加强巷道顶板整体性,共同实现切顶自成巷。建立了极近距离煤层开采覆岩结构模型,计算了下煤层切顶自成巷巷旁支护阻力。以典型极近距离煤层为工程背景,开展了不同开采方法的数值试验对比研究,结果表明,提出的自成巷控制方法使巷道围岩应力降低59.8%,巷道顶板变形减少70.8%,并明确了极近距离煤层开采无煤柱自成巷控制机理。在此基础上,开展了典型极近距离煤层工程设计及现场应用研究,结果表明该方法有效降低了矿压显现程度,保证了自成巷的安全稳定控制。

基于映射距离比离群因子的离群点检测算法

针对基于邻近性的离群点检测方法需要花费大量时间过滤正常点,并且在检测全局离群点时难以检测出局部离群点的问题,提出一种基于映射距离比离群因子离群点检测(MDROF)算法。首先,为了减少正常点在检测过程中的时间消耗,给出了差异相似度的概念,通过定义差异相似度剪枝因子过滤掉数据集中的大部分正常点。其次,定义映射k距离,通过映射距离与可达距离的比值刻画数据对象的局部离群程度,通过可达密度刻画数据对象的全局离群程度。最后,结合数据对象相互近邻点的平均排位定义映射距离比离群因子来检测离群点。在人工数据集以及真实数据集上分别对该算法与其他经典的离群点检测算法在精确率、AUC值和离群点发现曲线上进行实验对比分析。实验结果证明MDROF算法在离群点检测的准确性和稳定性上明显优于对比算法。

含T接逆变型分布式电源配电网的自适应距离保护

大量逆变型分布式电源(Inverter Interfaced Distributed Generation,IIDG)接入配电网,传统继电保护技术的可靠性无法满足。为了提高配电网供电可靠性,适应可再生能源大量渗透的新型电力系统,针对含T形接入IIDG的配电网,文章提出了一种自适应性的距离保护方案。分析了故障发生在不同位置对保护的影响,根据IIDG在系统发生故障时的输出特性,通过BP神经网络利用保护本地电气信息计算IIDG的输出电流,实时整定动作值。该方法由于无需与远方通信,动作速度快,并且减少了通信系统的投资。最后在MATLAB中建立了含T形接入IIDG的10 kV配电网模型,并与传统距离保护进行了对比,验证了该保护方法的优越性。

基于KL散度距离处理风电不确定性的负荷恢复分布鲁棒优化

在构建以新能源为主体的新型电力系统的背景下,在恢复控制过程中积极利用新能源并充分应对其对运行安全带来的潜在风险对于减小停电损失具有重要意义。首先,为了表征风电出力的不确定性,采用KL散度(Kullback-Leibler)距离作为筛选极端风电出力场景的控制条件,并据此构建模糊集作为风电出力典型场景。在满足相关运行安全约束的前提下,建立了以最大化加权负荷恢复量为优化目标的分布鲁棒优化模型以制定计及风电的负荷恢复方案。经松弛处理和对偶转换所得到的混合整数二阶锥模型可调用商业求解器求解。以接入规模风电场的IEEE 10机39母线系统为例进行仿真,结果表明:相比于传统的鲁棒优化方法,该方法降低了优化结果的保守性,有助于加快负荷恢复,减小停电损失。

促进“远距离迁移”的语文教学策略

在文本特质教学中,迁移运用可以分为“近距离迁移”和“远距离迁移”。前者具有外铄性、典型性、外显性、低阶性的特点,后者具有内摄性、非标准化、内隐性、高阶性的特点。促进“远距离迁移”的教学策略主要有:由“有支架”过渡到“无支架”,由“相似情境”过渡到“迥异情境”,由“座中学”过渡到“做中学”,由“结构良好环境”过渡到“结构不良环境”,由“单值对应式训练”过渡到“立体复合式训练”。

中国与东南亚国家的文化距离测量及其对中华文化传播的影响

东南亚地区是中华文化全球传播格局的重要组成部分,具有鲜明的区域特征。根据吉尔特·霍夫斯泰德(Geert Hofstede)的国别文化维度数据,可以发现东南亚六国和中国在6个文化维度上既有共性,又有差异。采用Kogut和Singh的文化距离测量公式测得的数据显示,东南亚六国与中国的文化距离普遍较近,这对中华文化在东南亚地区的传播格局有明显的影响,与孔子学院在各国的分布也有一定的联系。考察国际间语言文化的传播与互动应注重差异化研究。参考文化距离指数,关注东南亚国家当地中华文化资源的不同状况,有助于科学研判中华文化输入需求,总结出适应当地文化特点的高效传播模式。

近距离煤层下行采动应力场分布规律与巷道合理位置研究

上层位近距离煤层开采后,形成的残留煤柱和采空区将会影响下层位的巷道布置。以新柳矿231101工作面为工程背景,采用理论分析和数值模拟的综合研究手段,研究和分析了上煤层开采后采动应力场的应力演化规律,对下层煤巷道非对称变形破坏机理进行深入探究,从而得出下层煤巷道合理布置位置。研究结果表明:①上覆煤层开采改变巷道所处位置的主应力大小、主应力比值以及应力偏转角、应力矢量的变化是导致巷道呈非对称破坏的主要原因。②巷道在距离煤柱中心11 m处,巷道围岩最大主应力达到14.43 MPa,主应力比值为2.74,应力偏转角为52.33°,此时巷道处于较差的应力环境中,致使围岩产生蝶形破坏且蝶叶旋转至巷道顶板右侧,巷道顶板右侧易发生冒顶事故。③为使巷道处于相对稳定区域,依据3个主要影响因素将工作区域划分为4个分区,在考虑煤矿经济与安全因素后建议最佳布置区域为H–IV,主应力偏转角在0°~38°或45°~90°的范围内,通过综合分析对该巷道布置及支护提供合理建议,为类似工程条件提供了借鉴和参考。

制度距离对商誉减值的效应分析

近年来,我国政府积极倡议和引导企业“走出去”,截至2020年,吸引外资位列全球第一,我国经济结构调整和全面开放进程稳步推进。然而数据表明,我国企业跨国并购失败率居高不下,严重影响了资本市场的健康发展和投资者权益。文章以2008—2021年我国A股上市公司跨国并购后形成的海外子公司为研究样本,考察了制度距离对跨国并购商誉减值的影响。研究结果表明,制度距离能够抑制商誉减值水平,并且当并购方公司中拥有海外经历的管理层人数占比较大时,更能显著降低商誉减值。进一步对制度距离降低商誉减值的路径进行了研究,发现并购双方所处国家之间的制度差异越大时,企业盈余管理动机较弱,进而降低了商誉减值水平。文章从宏观角度研究了制度距离对商誉减值的影响,丰富了并购商誉减值的相关文献。

极近距离煤层下伏回采巷道分区支护技术及应用

针对极近距离煤层下伏回采巷道距上覆采空区间距不等的特点,采用统一性的支护方案易造成支护稀疏或支护过度的问题。基于有效锚固层“叠加梁”理论,根据极近距离煤层层间距变化将实验地段风巷划分为“大于6.0m、4.0~6.0m和小于4.0m”三个区域,针对性提出极近距离煤层回采巷道顶板分区域支护方案,通过数值模拟计算论证了方案的可行性,并在任楼煤矿工作面回采巷道进行工业性试验。结果表明:不同区域采用针对性支护后围岩均较稳定,巷道围岩变形得到了合理的控制,巷道总体变形量较小,分区域式支护技术有效控制下伏巷道围岩变形,保证了矿井安全生产,降低了企业成本。

基于高分辨一维距离像及其特征的空间目标识别效果分析

目标高分辨一维距离像(High Resolution Range Profile,HRRP)中包含了丰富的目标尺寸、结构等目标特征,是进行空间目标身份识别的有效途径。但由于卫星宽带雷达实测数据获取难度大,前期相关研究多集中于基于HRRP的目标识别算法,结论也多是基于仿真数据和少量类别(几类)的前提下得到的,与工程应用实际情况有较大差距,工程指导意义有限。为解决这一问题,基于地基雷达获取的30类卫星目标的大量一维距离像实测数据,从识别正确率的角度对目标HRRP及其特征(组合)的可分性和在空间目标个体识别中的应用效果进行了量化分析,分析结果可为后续基于HRRP的空间目标个体识别技术研究和工程应用提供可靠依据。

跨国公司东道国和母国制度距离对企业创新绩效的影响——基于上市公司数据的实证分析

基于制度理论和行为者能动性视角,研究跨国公司东道国和母国制度距离如何对企业创新绩效产生不对称的影响,并考察企业政治关联和海外进入模式的调节作用。研究发现,正向制度距离对企业创新绩效产生正向影响,而负向制度距离越大,越不利于企业创新绩效提高;与没有政治关联的企业相比,企业具有政治关联则使得正向制度距离与企业创新绩效之间的正相关关系降低,并削弱了负向制度距离对企业创新绩效的负向影响;此外,企业选择跨国并购或绿地新建的进入模式也会调节制度距离方向与企业创新绩效之间的关系。研究结论不仅丰富了制度距离视角下企业创新绩效的研究,而且为政府制定相关政策和企业国际化决策提供了有益的实践启示。

远距离和遮挡下三维目标检测算法研究

针对现有三维目标检测算法对存在遮挡及距离较远目标检测效果差的问题,以基于点云的三维目标检测算法(3D object proposal generation and detection from point cloud,PointRCNN)为基础,对网络进行改进,提高三维目标检测精度。对区域生成网络(region proposal network,RPN)获取的提议区域(region of interest,ROI)体素化处理,同时构建不同尺度的区域金字塔来捕获更加广泛的兴趣点;加入点云Transformer模块来增强对网格中心点局部特征的学习;在网络中加入球查询半径预测模块,使得模型可以根据点云密度自适应调整球查询的范围。最后,对所提算法的有效性进行了试验验证,在KITTI数据集下对模型的性能进行评估测试,同时设计相应的消融试验验证模型中各模块的有效性。

面向空间目标近距离操作的相对位姿测量系统设计

面向空间近距离操作的相对位姿测量系统(RPS)是对目标进行距离测量、位姿测量、三维重构及光学成像的有效方式。针对高精度一体化位姿测量需求,文章提出了融合激光雷达测距的单目视觉位姿测量系统,可同时具备目标距离、方位测量及三维成像等能力。经过在轨应用验证,结果表明:方位测角精度和位姿测量精度等关键指标均优于预期值,该系统主要功能性能可满足空间操作实际应用需求,可以为未来空间机动平台的目标测量系统研制提供参考。

附加距离约束的导航相机快速标定方法

针对在轨条件下因观测条件匮乏导致巡视器导航相机标定精度受限的问题,提出了一种基于直线特征的导航相机快速在轨自标定方法。首先,利用SAM(segment anything model)对导航影像太阳能板区域进行图像分割,并对太阳能板OCR(optical control room)直线特征进行提取;然后,构建附加距离约束的导航相机自检校模型;最后,利用Levenberg-Marquardt方法对标定模型进行求解。开展了模拟实验及在轨实验。分析结果表明,相比光束法自标定、CAHVOR及Vanishing Points等标定方法,所提出方法标定参数重建的坐标精度平均值分别提升了20.60%、30.82%和35.92%,对太阳能板OCR距离恢复距离偏差范围在-1.4~1.5 mm之间。该方法可为巡视器导航相机在轨标定技术提供一定的价值参考。

运移距离对CO_(2)混相驱重力超覆的影响规律及表征分析

CO_(2)驱油技术具有提高原油采收率和资源化利用与封存的双重目的,已在低渗-致密油藏得到广泛应用。为明确运移距离对CO_(2)混相驱油过程中密度差引起的重力超覆程度的影响规律,分别采用室内物理模型和数值模型开展研究。实验结果表明,混相条件下,由于岩心长度减小,重力超覆的扩展空间受限,但油气混相程度的降低,导致重力超覆程度降低幅度较小;当岩心长度继续减小时,混相程度降低对重力超覆的影响大于岩心长度对重力超覆扩展空间限制的影响,从而使重力超覆程度加剧。数模结果表明,随着运移距离的减小,重力超覆程度减弱,混相驱采收率提高。因此,结合油田现场情况,为减缓重力超覆,应适当减小井距,缩短CO_(2)气体运移距离,从而提高CO_(2)驱的波及效率。研究结果对于CO_(2)驱油现场试验方案设计和参数优化具有一定的指导意义。

基于波束形成及CNN-LSTM的托辊故障距离估计模型

托辊是带式输送机的关键组件,也是输送系统的薄弱环节,波束形成算法的定向性和深度学习算法的特征识别能力为托辊故障距离估计提供可能。针对输送机输送距离长、不易检测等问题,提出一种利用波束形成(Beamforming)及时空网络(Convolutional Neural Network-Long Short-Term Memory,CNN-LSTM)对托辊故障声源实现距离估计的方法(Beamforming-Convolutional neural network-Long short-term memory,BCL)。首先利用麦克风阵列采集不同距离的故障声源数据,经波束形成定位处理构建数据集;通过卷积神经网络(CNN)获得数据采样集的空间特性,再借助LSTM网络在序列上的建模功能,将由空间数据组成的序列信息输入LSTM网络,从而获得空间时序信息;最后,再将由LSTM网络产生的空间时序信息输入到Softmax分类器,实现故障距离估计。实验结果表明,BCL模型在有无噪声干扰的环境下都可以以高准确率实现托辊的故障距离估计且较其他模型拥有更好的识别能力。

面向曲率及边界距离约束的弯曲管道内路径规划

弯曲管道结构是工业探测或医用诊察中常见的一种场景,传统机器人的路径规划大多基于管道中心线的提取,而忽略了在狭窄空间中作业的真实参数约束,易使得作业工具末端受到弯折或挤压,影响作业效率,增加作业风险.针对以上问题,提出了一种面向真实曲率和边界距离参数约束的路径规划方法,在可视化的三维模型中生成管道的中心稠密点集,针对该点集提出两步走的空间特征点识别策略.在选定作业路径的初始点、终止点后,依据邻近点间的曲率均值、极值及差分关系识别曲率极值点、分段点,通过对粗扫描特征点的遍历进一步识别出拐点和宽域节点以及过密点.将识别出的特征点作为型值点,反算得到NURBS曲线及对应插值点的曲率值,通过模型切片搜索得到曲线插值点的边界距离不合格点集.将极值点添加至特征点集中,再通过搜索得到的曲率不合格点集,将极值点进行拟合圆调整至后更新特征点集、在完成自适应轮次的特征点迭代后,检测并标记为空或连续不变的全区间参数不合格点区间集.实验结果证明:弯曲圆柱仿真模型和CT重建肾腔模型的规划路径经由迭代分别满足曲率10 mm^(-1)、8 mm^(-1)的约束.同时最短距离的全区间检测及标记结果也表明本文方法可以在满足曲率要求的前提下尽可能不碰撞管道内壁,验证了本文方法的有效性和可行性.