基于coarse-fine思想蛇算法的测量仪器几何参数标定

针对研发的正交轴系三维激光扫描设备进行几何参数标定从而提升精度问题,提出了一种基于coarse-fine思想的蛇优化标定算法,对设备装配几何误差进行测量和矫正,以提高仪器测量精度。首先对数据空间进行粗寻优,之后利用蛇算法进行精确寻优;对设备参数进行迭代优化并确定标定值;最后进行了基于标准棋盘标定板的标定实验。实验结果表明,基于coarse-fine思想的蛇优化标定算法一定程度上避免局部最优解的问题,大幅提高了标定算法的收敛速度以及适应度计算可靠性,在具体对房屋内部的实测实验中表明,于房屋的进深、标宽、净高的测量上,经过算法标定后降低的误差分别为75、23、4 mm,较大提高了设备的测量精度。该标定方法为正交轴系的测量设备的几何参数标定提供了一种新的方法。

Influence of fines content on the anti-frost properties of coarse-grained soil

This paper aims to determine the optimal fines content of coarse-grained soil required to simultaneously achieve weaker frost susceptibility and better bearing capacity. We studied the frost susceptibility and strength properties of coarse-grained soil by means of frost heaving tests and static triaxial tests, and the results are as follows： （1） the freezing temperature of coarse-grained soil decreased gradually and then leveled off with incremental increases in the percent content of fines; （2） the fines content proved to be an important factor influencing the frost heave susceptibility and strength properties of coarse-grained soil. With incremental increases in the percent content of fines, the frost heave ratio increased gradually and the cohesion function of fines effectively enhanced the shear strength of coarse-grained soil before freeze-thaw, but the frost susceptibility of fines weakened the shear strength of coarse-grained soil after freeze-thaw; （3） with increasing numbers of freeze-thaw cycles, the shear strength of coarse-grained soil decreased and then stabilized after the ninth freeze-thaw cycle, and therefore the mechanical indexes of the ninth freeze-thaw cycle are recommended for the engi- neering design values; and （4） considering frost susceptibility and strength properties as a whole, the optimal fines content of 5% is recommended for railway sub,fade coarse-~rained soil fillings in frozen re^ions.

基于Coarse-to-fine注意力机制的指针式仪表读数识别

为了解决变电站指针式仪表读数识别过程中所涉及到待检测目标尺度分布范围广泛,而导致特征金字塔在不同尺度上不一致性的问题,提出一种基于注意力机制的特征融合的改进的YOLOv3算法。通过利用注意力机制自动调整各尺度特征映射融合的空间权重,该模块包括两步:同比例放缩和基于注意力机制的特征融合。采用改进后的YOLOv3算法检测图片中仪表的表盘位置,然后根据Coarse-to-fine的思想,使用Mask R-CNN对表盘指针采取实例分割操作,并使用简单线性回归对仪表中的指针进行线性拟合,计算出指针斜率,最终计算仪表读数。实验结果表明,改进后的YOLOv3算法对指针式仪表的识别精度达到了91.85%,对小目标检测效果有较高的提升,使模型具有更好的鲁棒性。同时,实例分割算法与线性回归模型的结合也为指针式仪表读数的自动识别提供了新思路。

细针穿刺、粗针穿刺及两者联合诊断甲状腺结节的前瞻性对比研究

目的:对比研究超声引导下细针穿刺(FNA)、粗针穿刺(CNB)和粗细针穿刺结合(FNA+CNB)对同一甲状腺结节的诊断效能。方法:选取105例甲状腺结节患者(112个结节)作为研究对象,对每个结节同时行超声引导下细针(FNA)和粗针(CNB)穿刺,分别比较FNA、CNB、FNA+CNB对甲状腺结节的诊断效能;根据超声特征(结节最大径、粗大钙化、纵横比、囊实性)进行分组,比较FNA、CNB的诊断准确度。结果:剔除14个穿刺失败结节后,剩余98个结节进入研究,FNA、CNB取材成功率分别为89.4%、97.3%(P<0.05)。FNA、CNB、FNA+CNB诊断甲状腺结节的敏感度分别为93.1%、75.9%、100%,FNA、FNA+CNB优于CNB(P<0.05);特异度分别为60%、90%、57.5%,CNB优于FNA、FNA+CNB(P<0.05);阴性预测值分别为85.7%、72%、100%,FNA+CNB优于CNB(P<0.05)。ROC曲线分析显示,CNB曲线下面积(AUC)大于FNA(0.829 vs.0.766,P<0.05)。亚组分析中,对于直径<0.5 cm的结节,CNB诊断特异度高于FNA(100%vs.50%,P=0.014),FNA诊断敏感度高于CNB(93.3%vs.46.7%,P=0.033)。结节大小和纵横比可能会影响CNB的诊断结果,直径≥0.5 cm敏感度更高,纵横比≤1准确度更高(P<0.05);结节囊实性可能会影响FNA诊断结果,实性结节准确度更高(P<0.05)。结论:CNB对甲状腺结节良恶性的检出具有更高的诊断价值,但直径<0.5cm的结节使用FNA具有更高的敏感度。

基于先验知识辅助聚类的粗-精输电线路多金具检测

为了解决输电线路多金具检测任务中存在的小目标和密集遮挡问题并充分利用金具高分辨率航拍图像的信息优势,提出基于先验知识辅助聚类的粗-精输电线路多金具检测方法。首先,通过粗检测模块实现对输电线路高分辨率航拍图像的初步感知。接着,通过先验知识指导结构场景子区域选取模块中聚类算法半径的确定,以自适应聚类出合适的子区域。最后,设计精检测模块充分利用高分辨率航拍图像中的关键信息,进行金具的精确感知,并融合粗检测结果以实现由粗到精的金具识别。经实验证明,基于先验知识辅助聚类的粗-精输电线路多金具检测模型比之基线模型准确率提高了11.3%,对其中小目标金具和密集遮挡金具检测准确率的提高尤为明显。

矿物浮选交互影响研究进展

复杂矿石中矿物间产生交互影响的原因主要是有用矿物嵌布粒度太细以及共伴生矿物种类多,从而必须对矿石进行细磨以实现矿物间的单体解离,导致在磨矿产品中产生粒度和组成各异的颗粒,在浮选矿浆体系中会由于物理化学因素发生交互影响作用而影响矿物间的浮选分离。基于此,本文提出了矿物浮选交互影响的定义,即矿石浮选体系中两种及以上矿物间相互吸附、活化、抑制、表面转化等对浮选分离产生的影响,在此基础上介绍了矿物交互影响的形式,即直接交互影响和间接交互影响,详细综述了粗粒与细粒矿物之间交互对浮选的影响、细粒矿物之间交互对浮选的影响、以及间接交互对矿物浮选的影响以及发生交互影响的作用机理研究现状,目的是为找到利用或消除矿物间交互影响的调控方法奠定基础。

穿越层状多孔介质的非达西渗流特征研究

穿越层状多孔介质的非达西渗流多见于人类活动影响下的土壤-地下水系统中。采用自行开发设计的室内渗流实验装置,设置不同粒径的单层多孔介质和相应粒径组合的双层多孔介质,从水力坡降与渗流流速关系、非达西渗流参数和临界雷诺数等方面,探讨了平均粒径、粗细颗粒界面对穿越层状多孔介质非达西渗流特征的影响规律。结果表明:当水流穿越层状多孔介质时,粗细颗粒界面对非达西流渗流特征具有重要影响;作为判断达西流态到非达西流态转换的临界雷诺数,其在单层多孔介质中随多孔介质平均粒径的增大而减小,而当水流穿越层状多孔介质时,临界雷诺数不仅随平均粒径的增大而增大,而且随粗/细颗粒粒径差的减小而增大;受粗细颗粒界面的影响,单层多孔介质中临界雷诺数均低于粗颗粒层与单层多孔介质相同相应粒径组合的双层多孔介质;通过引入非线性分量指数发现,粗细颗粒界面对水流惯性力分量的影响具有一定抑制作用,其抑制性影响程度与粗细颗粒差别大小呈负相关。研究结果对研究穿越层状岩土体的非达西渗流问题具有较好的指导意义。

细粒土与粗粒土动力流化的孔压差异辨析

地基土体在动力作用下的液化对工程会产生灾害性影响。孔隙水压力是研究饱和土体转变为流体的重要表征,已有研究发现,细粒土在液化过程中即使孔压比(孔压/围压)未达到1,也已进入液化状态。本文将土颗粒概化为球体,考虑颗粒吸附水膜的影响,对由砂粒、粉粒、黏粒组成的饱和土体,在可发生流动的情况下,建立产生动力流化的理论模型,并分析了动三轴和振动台实验中孔压的变化。结合土体微结构特征,指出细粒土处于流化状态时,孔隙水压力因受结合水膜影响而导致孔压值减小,同时因颗粒形状(如板片等)的框架支撑作用也可减小孔压值。这一从土体微观组成的物理性质上进行的理论分析,有助于厘清以孔隙水压力判别细粒土与粗粒土发生动力流化标准不同的原因,有助于研究者深入理解土体液化的内在机制。

橡胶粗细集料含量对FRP约束橡胶混凝土应力-应变关系的影响

为研究橡胶粗细集料体积分数对纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer, FRP)约束橡胶混凝土应力-应变关系的影响,提出了橡胶粗细集料体积替换率的概念,并通过收集已发表文献的110组应力-应变关系试验曲线,分析了橡胶粗细集料体积替换率对FRP约束不同截面橡胶混凝土柱应力-应变关系关键参数的影响,基于分析结果建立了FRP约束橡胶混凝土的应力-应变关系模型和抗压强度模型,两个模型中均考虑了橡胶粗细集料体积替换率和橡胶混凝土截面形状的影响.模型评估结果表明:随着橡胶粗细集料体积替换率、FRP约束应力比和截面倒角半径比的增加,FRP约束橡胶混凝土的抗压强度均呈增大的趋势;建立的抗压强度模型可准确预测橡胶颗粒取代部分细集料或粗细集料的FRP约束橡胶混凝土抗压强度,平均误差仅为1.03;建立的应力-应变关系模型能够较好预测FRP约束橡胶混凝土的应力-应变关系曲线变化.

基于粗到细的多尺度单幅图像去雾方法

为了解决现有图像去雾算法易出现细节纹理丢失、颜色失真或对非均匀浓雾处理不彻底的问题,提出一种基于粗到细的多尺度单幅图像去雾方法。首先,主干网络使用残差特征注意力模块对有雾图像进行特征提取;其次,将不同尺度的输入图像进行卷积预处理,通过多尺度特征融合模块将预处理的浅层特征与主干网络融合;再次,将不同粒度的非对称特征进行有效融合;最后,将浅层信息与深层信息自适应混合输出,通过对比正则损失构建正负样本信息,使得去雾图像更接近无雾图像。实验结果表明,与已有代表性的去雾方法相比,提出的方法能对合成数据集与真实数据集进行有效去雾,在细节保留与色彩还原上优于对比方法。

CTF定位策略下基于多特征的智能机器人目标跟踪

针对复杂环境下机器人目标跟踪问题,提出由粗到精定位策略下基于多特征的智能机器人目标跟踪方法.该方法首先利用射频识别系统实现目标粗定位,然后采用自适应模板匹配算法、改进核函数的连续自适应均值飘移算法及扩展卡尔曼滤波算法提取目标头肩形状、衣服颜色与运动特征,实现精确定位.最后根据人机运动状态设计基于模糊规则的智能调速控制器,实时自动调整机器人的基准线速度与转弯增益,以稳定跟随运动目标.实验结果表明,该方法能有效保持人机之间的安全距离,对遮挡、相近颜色背景干扰及目标突然转弯的跟踪问题有较强的鲁棒性.

星载光子计数激光测距雷达的实时去噪方法

星载光子计数体制激光测距雷达系统具有高重频、高精度等显著优势,但也面临原始数据量大且噪声数据占比过高的问题。为适应星上数据通道的传输能力,需压缩原始数据量并保障信号光子的查全率,因此必须发展以硬件为主体的实时去噪算法。本文提出一种粗精结合的快速去噪算法,首先基于激光器发射脉宽、系统噪声率、目标特性以及接收光子事件的局部密度信息进行粗去噪,剔除部分噪声光子;再利用直方图统计,对保留的光子事件进行精去噪,确定信号光子区间及最终的信号光子及其时间信息。通过蒙特卡洛仿真和ICESat-2实测数据对算法进行验证,测试结果表明,本算法查全率大于94%、查准率大于93%、调和平均值大于94%,运行效率提高了10%。算法可以实现光子事件的快速实时去噪,为星上硬件实时去噪处理提供了理论基础。

2D/3D多模态医学图像配准算法研究

2D/3D多模态配准在医学影像导航手术中起着重要作用,主要用于提供术前三维图像和术中二维图像的实时信息,帮助医生精准定位病灶,规划手术路径,从而提高手术的安全性和效率。提出了一种2D/3D多模态医学图像配准算法,首先利用Swin Transformer优秀的特征提取能力,构建了初始姿态估计模型,实现姿态参数的快速预测;接着,为了提升整个配准方法的鲁棒性,引入基于Grangeat关系的粗配准方法;最后设计了基于梯度下降的精配准模块,以提升整个配准过程的精确性,且在该模块将Sobel微分算子与归一化互相关结合,提升了参数优化过程中的灵敏度。实验结果表明,所提配准方法在正位和侧位配准中的误差满足配准要求,配准成功率有显著提升。

DriodRC:基于资源和代码的Android应用重打包检测方法

由于Android系统的开放性,应用市场中有着大量的重打包应用程序,对开发者的利益和用户的安全隐私造成了威胁。该文提出一种基于资源和代码的Android应用重打包检测方法,以Android应用程序包(APK)中的资源和代码为分析对象,从资源角度提出了一种基于R文件匹配的粗粒度检测方法,对于可疑的APK对,进一步采用基于代码的细粒度检测方法识别重打包应用。在真实的Android应用数据集上开展试验,结果表明提出的方法的检测准确率达99.58%,优于现有的其他方法,且具有较快的检测速度,适合于大规模应用重打包检测。

基于自适应CtF DPM特征提取的快速行人检测模型

针对行人检测系统中存在的难以同时具有较高的检测率和较快的检测速度这一问题,本文提出了一种自适应Coarse-to-Fine Deformable Part Model(CtF DPM)的行人检测模型.首先,将低分辨率根滤波器特征提取得分与阈值进行比较,以确定高分辨率部件滤波器的特征提取区域;随后,在同分辨率层中引入同级约束关系,增强同层的特征相关性;最后,将该特征提取与其他多种算法在INRIA数据库中进行检测准确性测试,并与隐式支持向量机(LSVM)结合进行实际道路环境测试.理论性能和实际测试结果表明:基于自适应CtF DPM的行人检测模型在保证检测性能的同时,特征提取时间可降至十几毫秒,显著提高了检测速度.

基于多尺度特征融合的由粗到精点云形状补全

为了以由粗到精的方式实现点云形状补全,提出一个端到端的两阶段多尺度特征融合网络,其中的每个阶段都是由一个编码器-解码器构成.第1阶段中,首先利用点集抽取模块提取残缺点云的全局特征,在获取不同分辨率点特征的同时能关注更多的局部邻域特征,然后使用多层感知机作为解码器生成粗糙的点云骨架;第2阶段中,利用点云骨架和残缺点云提取多尺度局部特征,并通过注意力机制与第1阶段中的多尺度全局特征相互融合,使得每个点都包含全局和局部几何信息;最后将第2阶段中的全局特征和多尺度局部特征逐步进行上采样,并通过多层感知机生成精细的完整点云.采用倒角距离作为评价标准,在ShapeNet,MVP和Completion3D数据集上进行点云补全实验的结果表明,误差分别比基准网络降低17.1%,3.9%和13.9%,验证了所提网络的有效性.

再生陶瓷混凝土抗压强度及弹性模量试验研究

【目的】为研究不同再生陶瓷骨料类型和取代率对混凝土抗压强度和弹性模量的影响,利用再生陶瓷细骨料以0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%取代率等质量替换天然河砂制作再生陶瓷细骨料混凝土(CRFC)。【方法】在再生陶瓷细骨料全取代(100%)天然细骨料的基础上,采用再生陶瓷粗骨料等质量替换天然碎石制作再生陶瓷粗细骨料混凝土(CRC),研究CRFC和CRC的物理性能和力学性能,分析废弃墙地砖陶瓷作为混凝土再生骨料的可行性。【结果】研究表明:采用再生陶瓷细骨料取代天然细骨料配制的CRFC在和易性、抗压强度和弹性模量等性能方面与普通混凝土相差不大;CRC的抗压强度和弹性模量随再生陶瓷粗骨料取代率的增加而显著降低。【结论】废弃陶瓷砖可以作为粗、细骨料用于制备混凝土。采用再生陶瓷粗骨料时需要根据其吸水率加入附加用水以确保混凝土拌合物的和易性;界面过渡区的粘结强度和粗骨料类型是分别影响CRFC和CRC破坏形态的主要因素;再生陶瓷细骨料全部取代天然细骨料时,建议再生陶瓷粗骨料取代率小于50%。

结合多尺度特征与混淆学习的跨模态行人重识别

跨模态行人重识别研究的重难点主要来自于行人图像之间巨大的模态差异和模态内差异。针对这些问题,提出一种结合多尺度特征与混淆学习的网络结构。为实现高效的特征提取、缩小模态内差异,将网络设计为多尺度特征互补的形式,分别学习行人的局部细化特征与全局粗糙特征,从细粒度和粗粒度两方面来增强网络的特征表达能力。利用混淆学习策略,模糊网络的模态识别反馈,挖掘稳定且有效的模态无关属性应对模态差异,来提高特征对模态变化的鲁棒性。在大规模数据集SYSU-MM01的全搜索模式下该算法首位击中率和平均精度(mean average precision,mAP)的结果分别为76.69%和72.45%,在RegDB数据集的可见光到红外模式下该算法首位击中率和mAP的结果分别为94.62%和94.60%,优于现有的主要方法,验证了所提方法的有效性。

GSP干煤粉气化炉气化灰渣特性研究及其掺烧利用分析

为实现煤气化灰渣资源化、减量化、无害化利用,对某GSP干煤粉气化炉气化细渣和气化粗渣进行分析,研究气化灰渣的化学组成、粒径分布、显微结构、灰熔融特性和燃烧特性,并对其综合利用方向提出建议。结果表明:气化粗渣和气化细渣的烧失量分别为1.14%、35.15%,发热量分别为0.38 MJ/kg、10.83 MJ/kg;气化细渣和粗渣的主要化学组成是SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、CaO,粗渣中SiO_(2)、Fe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)质量分数总和为79.40%,粗渣可做建材、建工类原料使用;气化细渣的比表面积为203.01 m^(2)/g,平均孔径为5.61 nm,具备制备吸附剂和活性炭的潜质;气化细渣的燃烧失重率为34.74%,接近其烧失量,说明气化细渣具有一定燃烧反应活性;氧气浓度的增加可以明显改善气化细渣的燃烧特性。气化细渣掺烧再利用经济性分析结果表明:气化细渣掺烧不仅能够替代部分燃料煤,节约燃料成本,还可实现气化细渣资源化利用。

精粗双层绕组磁浮平面电机线圈厚度影响分析

新型精粗双层绕组磁浮平面电机(FCDLWMPM)利用靠近磁体的下层线圈产生加速推力、离磁体较远的上层线圈保证匀速运动精度,可兼顾光刻运动不断提升的加速度与精度要求。FCDLWMPM高加速度运动生成的铜耗和谐波力会影响系统精度,而线圈厚度是影响铜耗和谐波力的关键设计参数。对FCDLWMPM进行了电磁力及铜耗建模,介绍了FCDLWMPM的电磁结构及工作模式。基于永磁阵列磁场谐波模型、洛伦兹定律,进行了单线圈电磁力解析求解,推导了DQ解耦控制下的上下层线圈阵列电磁力方程,进而得出了光刻运动下的电机铜耗方程和谐波力占比函数。求解上下层线圈厚度参数值,得到双层绕组厚度对铜耗和谐波力占比的影响规律,讨论双层绕组厚度参数的选择以有效减小铜耗和谐波力占比。