基于背景修复的动态SLAM

视觉同时定位与地图构建(Simultaneous localization and mapping,SLAM)过程中,动态物体引入的干扰信息会严重影响定位精度。通过剔除动态对象,修复空洞区域解决动态场景下的SLAM问题。采用Mask-RCNN获取语义信息,结合对极几何方法对动态对象进行剔除。使用关键帧像素加权映射的方式对RGB和深度图空洞区域进行逐像素恢复。依据深度图相邻像素相关性使用区域生长算法完善深度信息。在TUM数据集上的实验结果表明,位姿估计精度较ORB-SLAM2平均提高85.26%,较DynaSLAM提高28.54%,在实际场景中进行测试依旧表现良好。

基于改进K-means聚类的电网抢修资源优化技术

针对传统电网抢修资源配置中存在主观性强、处理突发状况能力较弱的问题,文中基于改进K-means聚类算法提出了一种电网抢修资源的分配策略。该策略采用改进算法分析平台的工单数据,以获得聚合数据包,并利用主成分分析法完成对数据的降维。降维后的数据经过深度稀疏自编码器的训练,得到的数据特征被K-means++算法聚类,进而输出工单任务的优先级。所提改进算法考虑了多种复杂因素的影响,相比传统算法其综合性能更为理想。多项实验结果表明,所提算法的聚类性能和数据训练性能在多个对比算法中均为最优,可以准确地识别出测试用例中的任务等级,为电网抢修资源的分配与决策提供技术支撑。

On the Survivability of Self-repairing Control System for a Hybrid Underwater Vehicle

A hybrid remotely operated underwater vehicle( HROV) capable of working to the full ocean depth has been developed. In order for the vehicle to achieve a certain survivability level,a self-repairing control system( SRCS) has been designed. It consists of two basic technologies,fault diagnosis and isolation( FDI) and reconfigurable control. For FDI,a model-based hierarchical fault diagnosis system is designed for the HROV. Then,control strategies which reconfigure the control system at intervals according to information from the FDI system are presented. Combining the two technologies,it can obtain the fundamental frame of SRCS for the HROV. Considering the hazardous underwater environment at the limiting depth and the hybrid operating modes,an assessment of the HROV's survivability is vitally needed before it enters operational service. This paper presents a new definition of survivability for underwater vehicles and develops a simple survivability model for the SRCS. As a result of survivability assessment for the SRCS,we are able to figure out the survivability of SRCS and make further optimization about it. The methodology developed herein is also applicable to other types of underwater vehicles.

基于Kinect相机的深度图像空洞修复算法

针对Kinect相机采集的原始深度图存在大面积空洞,采用快速进行法(FMM)修复算法存在图像边缘失真等问题,提出一种改进FMM的深度图像空洞修复算法。首先,对原始深度图像进行阈值处理,生成掩码图像以确定待修复区域;然后,采用改进FMM算法,引入置信度因子并使用固定尺度的目标块替换原先修复邻域,根据非零像素点占比选择不同的修复算法;当置信度较低时,根据图像特征连续性确定候选块搜索邻域,通过相似性度量函数获取最佳匹配块;最后,将最佳匹配块的中心像素值替换至待修复点,迭代至空洞完全修复。实验结果表明:与传统FMM算法相比,改进FMM算法的峰值信噪比提升了11.79%,避免了图像边缘失真等问题,可以有效地对Kinect相机采集深度图像过程中产生的空洞完成修复。

湿热环境下不同挖补构型层合板振动特性分析

通过理论推导和有限元仿真探究了自由边界条件下,不同损伤深度阶梯挖补修理层合板在不同温度和含湿量情况下的振动特性。基于Voklkersen胶接接头模型并考虑湿热效应的影响得出修理层合板的运动平衡方程,通过推导得到修理层合板的振动特征方程。在ABAQUS软件中建立了不同挖补深度层合板的有限元模型并通过试验验证,在不同温度、含湿量条件下,分析挖补层数、附加铺层数和搭接长度对振动特性的影响。研究结果表明:修理层合板固有频率增幅随挖补层数的增加而增加;含有附加铺层的层合板可以更好地维持固有频率,且两层附加补片的效果优于一层附加补片的效果;非穿透修理构型层合板的固有频率随搭接长度增加而增加;对于穿透修理构型层合板,其固有频率更易受到温度、含湿量和搭接长度影响,在高温干态环境(T=100℃、C=0%)下,当搭接长度在1.5~9 mm之间变化时,搭接长度为4 mm的穿透修理构型层合板固有频率最低。

缺陷深度对SMA490BW钢焊修接头组织及性能的影响

对SMA490BW耐候钢接头不同深度的缺陷进行了焊修,分析了补焊接头的组织、残余应力及力学性能。结果表明,2~6 mm深度缺陷的补焊不会对焊缝组织产生影响,焊缝组织主要为先共析铁素体、针状铁素体及粒状贝氏体。补焊对原焊缝产生热影响,形成正火细晶组织。补焊接头焊缝区的硬度低于初焊接头,补焊对接头的拉伸性能影响不大,但补焊接头的冲击性能优于初焊接头。随着缺陷深度的增加,补焊道次增加,致使接头及母材经历多次热循环,影响了接头残余应力分布。当补焊深度为6 mm时,焊缝附近纵向残余应力超过母材本身的屈服强度,而实际焊修后不再进行热处理,因此不建议对6 mm及以上深度的缺陷进行焊修。

一种深海原位激光修复用气体流量控制阀设计与分析

深海原位激光修复可以实现重大深海设施的原位增材修复,具有重要的战略意义与广阔的应用前景。在分析深海原位激光修复用送粉系统工作原理的基础上,设计了一种水深自适应气体流量控制阀。通过海水压力的反馈与弹簧压缩量的调整,实现节流模块阀口压差的稳定控制,保证气体流量稳定;通过可变开度的节流模块,实现气体流量的连续调节。首先,对水深自适应气体流量控制阀的结构及工作原理进行详细设计;接着,对流量控制阀的减压模块阀芯进行静力平衡建模,揭示气体压力调节机制。对节流模块的阀口流量进行建模,说明流量调控原理;最后,开展仿真分析,研究水深自适应气体流量控制阀在激光熔覆过程中气体流量控制的稳定性以及气体流量的调控效果。开展流量控制阀在海水环境压力小范围变化与大范围变化时,气体流量变化的仿真分析。研究结果表明,设计的流量控制阀可以实现流量的连续稳定控制,在深海原位激光修复用送粉系统中具有明显的应用前景。

基于异形曲面拟合引导的深度信息修复算法

为了克服异形投影曲面RGB-D空间的深度信息出现非预期抖动、表面采样缺失等问题,提出一种基于异形曲面拟合引导的深度信息修复算法。通过将格雷码序列图像投射于异形投影曲面对其赋予高可用纹理特征,使纹理形态为原始深度信息的修复过程提供强约束引导参照,以实现异形投影曲面的非重建式平缓区域划分。再利用原始深度信息划分结果对各平缓区域分别进行曲面拟合,然后根据拟合曲面方程对该区域内原始深度信息进行平滑修复,从而增强异形投影曲面深度信息的可用性及可信性。算法验证结果表明,该深度信息修复算法不仅能够实现异形曲面的空洞填补与平滑修复,还能够有效地减少深度信息过修复、欠修复等情况发生。

基于语义分割的MRF深度图修复

由于自身成像原理的限制和自然环境的影响,通过深度相机获取的深度图存在深度缺失和测量噪声。针对上述两种问题,提出了语义分割先验的深度缺失处理和深度图平滑降噪方法。首先,彩色图像输入语义分割网络进行分割;然后,利用深度数据和彩色数据的空间、结构相关性,结合分割结果,填充深度空洞;最后,利用马尔可夫随机场,结合分割结果,对深度图进行修复。实验结果表明,该算法对不同的深度空洞鲁棒性更好,修复后的图像PSNR值至少提高了7.7%。

基于FMEA分级管理模式在慢性牙周炎患者口腔种植修复中的应用

目的:分析基于失效模式和效应分析(FMEA)分级管理模式在慢性牙周炎患者口腔种植修复中的应用情况。方法:纳入九江学院附属口腔医院2020年4月—2022年4月慢性牙周炎患者80例,采用随机数字表法将患者分为研究组(40例)和对照组(40例)。研究组采用基于FMEA分级管理模式干预,对照组采用传统管理模式干预,两组均干预6个月。比较两组菌斑指数、出血指数、探诊深度、种植体周围黏膜炎发生率、口腔健康评估量表(OHAT)、焦虑自评量表(SAS)和抑郁自评量表(SDS)评分。结果:干预前、干预1个月后,两组菌斑指数、出血指数及探诊深度对比,差异均无统计学意义(P>0.05);干预1个月后,两组的探诊深度、出血指数及菌斑指数均低于干预前(P<0.05);干预6个月后,两组探诊深度、出血指数及菌斑指数均低于干预1个月后,且研究组均低于对照组(P<0.05)。与对照组相比,研究组种植体周围黏膜炎发生率更低(P<0.05)。干预6个月后,两组SAS、SDS评分均低于干预前(P<0.05)。干预6个月后,两组OHAT评分均低于干预前,且研究组低于对照组(P<0.05)。结论:基于FMEA分级管理模式可改善慢性牙周炎口腔种植修复患者牙周功能、负性情绪及口腔健康,降低种植体周围黏膜炎发生率。

深埋隧洞TBM刀盘岩爆段无扩大洞室修复研究

秦岭输水隧洞岭南TBM设备施工段穿越秦岭腹地岭脊段,具有大埋深、高强度围岩、常态化强岩爆等复杂的地质环境,在常态化强岩爆和高强度硬岩的隧洞掘进过程中,刀盘部件不可避免的会损坏,而刀盘全面修复大多在扩大洞室内进行。通过分析刀盘的损毁情况,研究岩爆段刀盘后退修复的总体方案,支护体系拆除过程承载力荷载验算和具体的施工步骤,按照“逐榀拆除、逐榀后退”的原则对原有支护体系进行拆除,安全、快速地实现了TBM刀盘后退并实现了无扩大洞室修复空间,降低了成本、提高了工作效率,可为给设备后续刀盘修复和同类岩爆段TBM施工起到一定的参考作用。

基于优化估计的深度图像修复与误差补偿方法研究

针对Kinect传感器在获取深度图像时存在深度值随机跳变的不准确性问题,基于最优估计的思想,提出卡尔曼滤波与多帧平均法相结合的图像修复方法。首先利用卡尔曼滤波对多幅深度图像进行修复处理,实现Kinect传感器在采集信息过程中随着时间递推,深度值的跳变逐渐趋于平稳的效果;然后基于多幅图像平均法确定最终的深度图像,解决了Kinect获取深度值存在误差导致的不精确问题。实验结果表明,该算法的均方根误差为38.102 5,平均梯度为0.471 3,信息熵为6.191 8,与单幅图像修复效果相比,得到的深度图像边缘更加清晰。

基于局域网的主动防御技术应用

针对传统的防御技术已不能抵御来自外部有组织的未知攻击的问题,提出一种基于局域网的主动防御技术。根据主动防御的安全需求,将操作系统细分成6大系统,采用行为目的分析、实时追踪分析等抗未知攻击,建立保护局域网核心系统安全的主动防御模型,确保在统一的信息安全策略下,防护来自外部的恶意攻击,提升核心系统的抗未知攻击能力,并指出实际过程中尚存在待改进的问题。该研究为局域网的主动防御技术做了有益的论证和探索。

柳海矿运输大巷返修工程深部软岩支护设计研究

通过现场调查、室内试验以及理论分析,柳海矿运输大巷支护现状进行分析研究,总结破坏原因。根据现场工程地质条件、岩石特性和破坏特点,确定软岩变形力学机制为高应力膨胀性软岩,并提出采用预留刚隙柔层支护技术进行支护。

腐蚀油气管道维修策略优化研究

为实现油气管道腐蚀系统定期维修经济最优化,基于伽马过程和可靠性相关理论,建立管道剩余寿命预测和维修策略优化方法。首先,采用伽马过程表示管道腐蚀点处腐蚀深度的变化,建立相关随机过程模型;然后,假设每次维修为不完全维修且维修深度服从正态分布,据此建立腐蚀管道剩余寿命预测模型;其次,建立以维修深度、预防维修最大次数和平均剩余寿命为优化变量,期望费用率(ECR)最低为目标的维修决策优化模型,确定最佳维修次数和ECR;最后,对某实际案例进行仿真模拟,计算得出其剩余寿命与实际相吻合且可靠度较好。结果表明:在制定维修策略时,引入维修深度,有助于节省费用、提高管道维修质量。

电沉积法修复钢筋混凝土裂缝试验研究

对3种不同电流密度和3种不同电解质溶液浓度条件下,应用电沉积法修复钢筋混凝土裂缝。研究钢筋混凝土裂缝修复效果评价指标的变化规律,摸索了混凝土试件的修复深度随电流强度和电解质溶液浓度变化的经验公式。得出了电解质溶液中距离钢筋越近,电沉积反应越剧烈,并且沉积物最先在混凝土的裂缝处形成;混凝土试件的表面覆盖率随电流强度的增加和电解质溶液浓度的增大而增大,并且修复过程中,混凝土的质量在不断减小的结论。

深部膨胀性软岩巷道修复技术研究

通过现场调查、室内试验以及理论分析,对常村矿21盘区延深胶带下山变坡点附近巷道支护现状进行了分析研究,导致巷道破坏的根本原因为围岩的高应力和强膨胀性,直接原因是原支护形式不合理.根据现场工程地质条件、岩石特性和破坏特点,确定软岩变形力学机制为ⅠA,ⅡBD,ⅢBA复合型变形力学机制,采用锚网索桁架耦合支护技术进行修复.实践结果表明:采用该支护技术是有效的.

便携式磨料水射流系统切割X60钢的试验研究

磨料水射流切割技术能够满足油气储运设备设施应急抢修切割的需求。通过切割试验研究了便携式磨料水射流切割系统对管线钢的切割特性,得到压力、靶距和横移速度对切割深度的影响关系,提出了切割深度预测模型。结果表明:切割深度与切割压力成正比,与靶距和横移速度成反比。切割深度模型对切割结果预测的最大误差为15.04%,最小误差为0.87%,平均误差为5.98%,表明切割深度模型在一定参数范围内能够有效指导切割工艺的制定。

基于Kinect相机的深度图像空洞修复及超像素分割算法

针对Kinect相机原始深度图像存在空洞的问题,提出了一种结合彩色图像局部边缘信息的深度图像空洞修复算法。首先,通过双边滤波修复较小空洞;其次,根据彩色图像局部边缘信息将较大空洞分为无边缘和有边缘2类;最后,对第1类无边缘空洞进行均值填充修复,对第2类有边缘空洞先根据彩色图像局部边缘特征分割空洞,再分别由外而内逐步修复,从而完成所有的空洞修复。空洞修复完成后,融合深度信息重新建立了线性谱聚类核函数,并基于此提出一种融合深度信息的线性谱聚类超像素分割算法(LSC-D)。实验结果表明,与其他方法相比,提出的深度图像空洞修复算法具有更高的修复准确度,提出的LSC-D超像素分割算法具有更低的欠分割错误率和更高的边界召回率。

基于TMS320VC5416处理器多功能实验板的研制

针对近年来飞机含TMS320VC5416处理器电路板修理现状,为掌握该系列板件的修理能力,迫切需要开展其软件测试技术研究。在对该处理器进行系统阐述基础上,设计并研制一块基于这种处理器的多功能(包括RS232/RS485/RS422/CAN2.0功能)实验板,给出该板的硬件电路图与软件流程框图,并基于C语言在CCS3.3开发环境下进行调试,实验结果表明其有效性。实验板硬件设计与软件开发研究工作对于反修飞机含这种处理器电路板板件有很大帮助。