Controlled-release fertilizer(CRF): A green fertilizer for controlling non-point contamination in agriculture

Fertilizers contribute greatly to high yields but also result in environmental non-point contamination, including the emission of greenhouse gas(N 2O) and eutrophication of water bodies. How to solve this problem has become a serious challenge, especially for China as its high ecological pressure. Controlled-release fertilizer(CRF) has been developed to minimize the contamination while keeping high yield and has become a green fertilizer for agriculture. Several CRFs made with special coating technology were used for testing the fertilizer effects in yield and environment through pot experiment and field trial. The result indicated that the CRFs had higher N use efficiency, thus reducing N loss through leaching and volatilization while keeping higher yields. Comparing with imported standard CRFs, the test on CRFs showed similar fertilizer effect but with much lower cost. CRFs application is becoming a new approach for minimizing non-point contamination in agriculture.

基于改进YOLO6D的单目位姿估计算法研究

针对当前基于单目RGB图像的杂乱场景中低纹理物体6D位姿估计算法精度不高、实时性不强、模型复杂等问题,提出了一种基于改进YOLO6D的物体位姿估计算法。用纯卷积神经网络ConvNeXt替换原算法的主干网络DarkNet—19,将网络输出经过空间金字塔池化(SPP)处理后上采样,与低层特征图拼接实现特征融合,以提高网络的特征提取能力和多尺度能力。基于Focal Loss改进损失函数以提升网络的学习能力。根据物体的先验尺寸信息和几何特征,推导出更多的2D—3D点对以提高透视投影变换PnP算法的解算精度。在LINEMOD数据集上进行了实验,实验结果表明:以2D重投影5像素阈值为指标,本文算法在12个实验对象上的平均精度达到了95.60%,相较原算法提升了8.14个百分点,耗时约为60ms,性能显著提升。

基于机器视觉的PCB缺陷检测关键技术研究

机器视觉技术广泛应用于工业领域,可以对不同类型的产品进行捕捉、分类、分析及检测。针对PCB缺陷检测(Automated Optical Inspection,即AOI)过程中可能产生图像失真或数据失真的情况,对图像采集原理进行了剖析,提出了九点标定方法,通过机器视觉平台验证,九点标定方法较准确地实现了世界坐标数据与图像坐标系数据的转换,得到了预想的数据结果。PCB缺陷检测可快速批量化为产品质检,具有较好的应用前景和参考价值。

可用于双足导航系统的视觉位姿测量研究

以惯性传感器为主、其它传感器为辅的导航方式是室内导航领域的研究热点。文中以双足行人导航系统为研究背景,以足部固定标志物为标靶,设计了基于透视n点(Perspective-n-Point,PnP)问题的视觉位姿测量算法。针对双足行人导航系统中的位姿测量问题进行了仿真和实验,评估了单目相机估算位姿的精确性,实验结果验证了文中方法的有效性。

铜离子固载腈纶纤维的制备及其对水体磷酸盐的去除

为缓解过量磷对水体的富营养化影响,本研究以聚丙烯腈纤维为原料,通过胺化、配位反应,成功制备出一种新型磷酸盐吸附剂(PANAF-Cu),对水体中过量的磷进行回收再利用,同时实现对磷的高资源化利用.扫描电镜(SEM)、元素分析(EA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)结果表明,胺基成功接枝,Cu^(2+)在纤维上固载,并通过Cu—N键与纤维骨架结合.吸附性能实验表明,PANAF-Cu具广泛的pH适应性,其中pH在5—8范围吸附能力较高.通过对实验数据进行模型拟合,发现PANAF-Cu对磷酸盐的吸附过程更接近于化学吸附,且PANAF-Cu对磷酸盐的吸附更趋向于均匀的单分子层吸附,其对磷的最大理论吸附量为49.03 mg·g^(−1).PANAF-Cu最优异的循环能力,8次吸-脱附循环后,去除率仍可达到90%以上.在连续流动实验中发现,当出水量小于2700 mL时,PANAF-Cu对磷酸盐去除率可维持在99%以上,PANAF-Cu在水体磷酸盐的去除和回收领域拥有良好的应用前景.

基于模糊n-cell数的非线性投入产出模型解的存在性

将混合单调以及耦合不动点的概念引入到模糊n-cell数空间中,给出此空间上的混合单调型不动点定理。考虑到模糊n-cell数具有表示n维不确定信息的特点,将非线性投入产出模型与模糊n-cell数相结合,建立模糊非线性投入产出模型并给出相应的平衡方程。最后利用本文中所给的不动点定理讨论此模型解存在的条件,验证模型的合理性。

A CLASS OF n-POINT BOUNDARY VALUE PROBLEM FOR THIRD-ORDER NONLINEAR DIFFERENTIAL EQUATIONS

In this paper, we first obtain the existence of solution to some n-point boundary value problem for third-order differential equations using upper and lower solutions method. Based on the results, we explore singular perturbation of another n-point boundary value problem for third-order differential equations with a small positive parameter. Finally, a uniformly valid asymptotic solution is constructed and the error estimation is given.

关于N型映射的迭代和终于不动点

函数迭代通常会发生复杂的动力学现象,即使是简单的函数,甚至是逐段的线性函数的迭代都很复杂.通常计算出一个分段线性函数的n次迭代精确表达式非常困难.本文考虑N型映射的动力学性质,定义了一个关于N型映射的指标函数.利用这个指标函数,本文给出了该映射n次迭代精确表达式,同时给出了终于不动点恰好第n步映到不动点的充分必要条件.

连续阻尼夹嵌结构复合材料的弯曲疲劳特性研究

为了研究连续阻尼夹嵌结构复合材料(CDSSC)的弯曲疲劳特性,采用120℃共固化工艺制备了CDSSC试件并进行了静载三点弯曲试验和三点弯曲疲劳试验。在静载三点弯曲试验中,运用ANSYS数值模拟与试验结果共同求解出CDSSC外载荷与弯曲应力的线性公式;在三点弯曲疲劳试验中,采用线性公式求解出不同等级的应力水平并对CDSSC施加等效的疲劳循环载荷,试验结束后通过拟合得到CDSSC的疲劳-寿命(S-N)曲线。采用相同疲劳循环载荷研究了阻尼层厚度对CDSSC疲劳寿命的影响。结果表明:CDSSC疲劳失效的主要形式是层间滑移,且不会发生脆性断裂;疲劳寿命主要受材料中阻尼层的影响,当阻尼层厚度达到0.3mm时,疲劳寿命明显缩短,此后疲劳寿命趋于平稳;当阻尼层厚度为0.1mm时,CDSSC的疲劳性能最佳。

洙赵新河流域农业面源污染特征的模拟研究

针对农业面源污染特征无法直观监测问题,以山东省菏泽市洙赵新河流域为研究区域,构建SWAT模型对研究区径流量及总氮、总磷负荷量进行模拟研究,分析农业面源污染的时空分布特征,识别农业面源污染关键源区及农业面源污染类型。结果表明:率定和验证期的径流、总氮、总磷的决定系数和纳什系数均能满足SWAT模型精度要求;研究区农业面源污染负荷年际变化较小,农业面源污染主要集中发生在丰水期,即7—10月份,污染物负荷量在枯水期与平水期呈现明显的减小趋势;流域中下游的污染物负荷量比上游的大,农业面源污染的关键源区集中在流域中下游及流域南部;畜禽养殖为主要面源污染来源,污染物入河量占全部入河污染物总量的85.16%。

关于N型映射的周期点计数和Devaney混沌性

探讨了N型映射的周期点的计数问题,提供了周期点的具体计算公式;进一步从实数的三进制表示的角度,阐释了N型映射的Devaney混沌性.

基于特征匹配的单目相机姿态解算

本文采用了一种基于AKAZE特征检测和PnP算法的单目视觉测量方法对相机的相对姿态进行解算,用于快速准确地确定空间中两个目标间的位姿关系.采集合作目标的模板图像,提取附加到合作目标上的4个特征点的像素坐标,利用AKAZE关键点对模板图像和待测图像进行匹配并计算映射矩阵,通过映射矩阵得到4个特征点在待测图像中的像素坐标,然后结合合作目标的尺寸信息求解基于4个共面特征点的PnP问题,解算相机与合作目标的相对位置.实验分析表明该方法计算的实时图像相机位姿与真实结果接近,验证了本文方法的有效性.

“1+1+1+N”专业融合体建设的内涵意蕴、逻辑起点与实践样本

专业建设是中国式职业教育现代化生动实践的重要组成部分。“1+1+1+N”专业融合体以中职学校为核心主体,与职教本科、高职院校以及区域企业等利益主体进行多维、深度合作,因而需从人才培养、科研服务、社会服务、文化传承与创新、国际交流与合作等办学功能上理清“1+1+1+N”专业融合体建设的内涵意蕴,并锚定服务面向、问题导向和系统思维等“1+1+1+N”专业融合体建设的逻辑起点,同时围绕延伸教育链、服务产业链、支撑供应链、打造人才链、提升价值链等几个方面,创新实践“1+1+1+N”专业融合体建设与发展,初步为中国式职业教育现代化提供可能的实践样本。

航姿参考系统的姿态估计方法研究

在行人的运动关节处安装航姿参考系统(AHRS),可以确定行人的运动姿态。目前的姿态确定算法仍存在精度不足的问题。本文设计了一种基于最小sigma点集的平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)算法,具有较高的滤波精度和较好的快速性。针对算法核心sigma点集的确定问题,研究协方差矩阵高阶矩的匹配方法。提出了基于n+2点集的SRUKF滤波算法,保留了n+1点集的快速性,同时具有2n+1点集的精度。即在sigma点集具有L阶精度时,协方差矩阵具有L/2阶精度,特别的,当sigma点集具有2阶精度时,协方差矩阵也具有2阶精度。分析了具有非线性测量函数时滤波迭代的稳定性。完成了基于标准测试数据的姿态确定对比实验,实验中姿态精度与2n+1点集相仿,而运行时间与n+1点集相仿。实验结果表明,利用基于最小sigma点集的SRUKF算法可以很好的实现航姿参考系统的姿态估计。

基于磁共振波谱研究针刺合谷穴对健康人前额叶代谢物影响的性别差异

目的应用磁共振波谱研究针刺合谷穴对健康人前额代谢物浓度影响的性别差异。方法纳入68例健康受试者,其中男19例,女49例。毫针或纤毛针刺激右侧合谷穴,分别采集刺激前及刺激时磁共振波谱数据,分析不同性别刺激前和刺激时肌醇(inositol,Ins)、总胆碱(total choline,tCho)、N-乙酰天门冬氨酸(N-acetyl-aspartate,NAA)、总乙酰天冬氨酸(total N-acetyl-aspartate,tNAA)、总肌酸(total creatine,tCr)浓度变化。结果不同性别刺激前和刺激时,毫针和纤毛针Ins^(+)、tCho^(+)、NAA^(+)、tNAA^(+)、tCr^(+)浓度比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。毫针和纤毛针刺激前,不同性别Ins^(+)、NAA^(+)、tNAA^(+)、tCr^(+)浓度比较,差异无统计学意义(P>0.05);毫针刺激前,男性tCho^(+)浓度高于女性,差异有统计学意义(P<0.05);纤毛针刺激前,男性tCho^(+)浓度略高于女性,差异无统计学意义(P>0.05)。男性毫针和纤毛针刺激时Ins^(+)、tCho^(+)、NAA^(+)、tNAA^(+)、tCr^(+)浓度与刺激前比较,差异无统计学意义(P>0.05);女性毫针刺激时Ins^(+)浓度较刺激前降低(P<0.05);女性纤毛针刺激时NAA^(+)浓度较刺激前降低(P<0.05);女性毫针和纤毛针刺激时tNAA^(+)浓度较刺激前升高(P<0.05)。结论健康人大脑前额叶代谢物浓度存在性别差异,针刺能引起健康女性大脑前额叶代谢物浓度变化。

低熔点费托蜡的组成、结构及性质

采用气相色谱法(GC)、X射线衍射法(XRD)和差示扫描量热法(DSC)等手段研究了52号费托蜡与4种典型的石油基52号石蜡的组成、结构及性质。结果表明:5种蜡均以长链烷烃为主,费托蜡的碳数分布比较集中,正构烷烃含量、色度值高于石油基蜡,异构烷烃的含量、针入度及含油量均低于石油基蜡。常温下,费托蜡和石油基蜡均为正交晶体。费托蜡具有与石油基蜡相近的热性质,均存在一个较弱的固-固相转变峰和较强的固-液相转变峰。由偏光显微镜的结果可知费托蜡蜡晶为斜方形片状晶体,排列紧密。在降温过程中,片状蜡晶的径向尺寸逐渐增大,蜡晶会不断聚结形成大的固体晶团,进而形成三维空间网络结构。表明52号费托蜡正构烷烃含量较高,与气相色谱结果一致。由此可见,52号费托蜡在物理性质与化学组成上优于石油基蜡,在晶体结构与热性能方面与石油基蜡相似,可作为石油基蜡的有效补充。NICE研发的低毒特种萃取剂能够实现在无芳烃体系中生产符合国标的48~54号全精炼蜡,有望替代传统溶剂。

多点进水AAO-A+MBR工艺在低C/N污水处理厂的工程应用

海宁丁桥污水处理厂四期工程处理规模为5×10^(4)m^(3)/d,进水中工业废水占比高达50%,进水C/N较低。根据现有用地、进水指标及工艺运行情况,新建初沉发酵池+多点进水AAO-A+MBR工艺系统,采用多点进水耦合乙酸钠投加的多碳源分配脱氮保障方法,同时采用了将曝气池溶解氧控制在较低水平的策略。投入运行一年多,在进水COD_(Cr)、氨氮、TP、TN、SS平均质量浓度分别为254.0、29.30、3.09、31.60、126.3 mg/L的情况下,出水COD_(Cr)、氨氮、TP、TN、SS平均质量浓度分别为26.2、0.31、0.23、7.72、5.1 mg/L,出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A标准,单位直接运行成本为0.5330元/m^(3),具有良好的环境效益和经济效益。

航拍图像道路数据集制备迭代最近边缘算法

数据集制备的质量和效率是遥感图像智能处理领域所关注的共性基础问题。针对航拍图像的道路提取数据集制备困难的问题,本文提出了一种迭代最近边缘特征优化算法的航拍图像道路提取数据集制备算法。该算法首先通过人工辅助,建立航拍图像和卫星图像的单应变换关系,将卫星图像投影到航拍图像上,实现基于四点法的卫星图像到航拍图像的粗配准;然后采用边缘检测算子提取粗配准后图像的边缘特征;最后利用基于迭代最近边缘优化算法完成图像的精配准,提高航拍图像的道路数据集制备精度。通过道路提取数据集制备试验,证明了本文所提出的道路数据集制备方法在满足数据集精度要求的同时,能够显著提高道路数据集制备的效率。

基于RGB图像的机械臂目标抓取位姿估计算法

针对抓取过程中目标物体部分被遮挡的问题,设计了一种基于多尺度特征融合的深度卷积神经网络提取3D目标的投影特征点,并根据不同投影特征点数采用不同的多点透视成像算法。网络使用计算机自动生成的合成数据进行训练,经过验证,使用合成数据训练的网络也能在真实场景中有效工作。最后,搭建了一个基于机器人操作系统的UR5机械臂抓取平台,将训练好的模型部署到该平台上进行抓取实验,结果表明所提方法能够估计出目标物体的位姿,并在实际场景中抓取位姿未知的物体。

球形全景影像位姿估计的改进EPnP算法

球形全景成像可以克服透视成像视场角的局限,实现场景全覆盖的三维重建和量测。本文在普通影像位姿估计的EPnP(efficient perspective-n-point)算法上进行了改进和扩展,提出了一种稳健快速的球形全景影像位姿估计算法。首先,构建球形全景影像的投影模型,将EPnP算法的平面透视成像模型扩展到球面成像模型;然后,采用基于全景球心、像点、控制点共线条件方程的改进EPnP算法求解控制点的球形全景像空间坐标;最后,利用Horn绝对定位算法直接解算全景影像位姿。与球形全景影像位姿估计的后方交会算法的对比试验结果表明,本文提出的方法无须迭代求解,更为稳健快速,即使控制点数目较少也能达到高精度,基于非严格共中心拼接的全景相机,重投影误差可控制在3.00像素左右。