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复杂场景下的相关滤波跟踪算法研究

复杂场景下的相关滤波跟踪算法研究

作者：谷成刚安徽大学

学位级别：硕士

和其它方法相比较,基于相关滤波模型的跟踪算法具有明显的速度优势。然而,在一些复杂场景下,如存在快速运动、遮挡、形变等,该类算法的精度会显著下降。为此,我们开展了以下两方面的研究工作。(1)提出了基于特征融合和遮挡检测判断的跟... 详细信息

和其它方法相比较,基于相关滤波模型的跟踪算法具有明显的速度优势。然而,在一些复杂场景下,如存在快速运动、遮挡、形变等,该类算法的精度会显著下降。为此,我们开展了以下两方面的研究工作。(1)提出了基于特征融合和遮挡检测判断的跟踪算法。在相关滤波模型下,我们采用纹理特征HOG(Histogram of Oriented Gradient)以及颜色特征CN(Colour Name)进行特征融合优势互补,构建特征响应的融合机制,通过每一维度特征通道的响应计算权重,按照权重自适应融合特征。另一方面,根据融合特征的响应函数,构建遮挡判断机制,根据目标响应值的参数最值和APCE值的变动判断遮挡情况,完成滤波器模型的更新,设计有效选择策略,确定目标的最终位置。所提出的方法,增强了样本的特征描述,增加了遮挡数据集的跟踪准确度。(2)提出了基于自适应模型更新的跟踪算法。通过计算样本的模板特征与直方图特征,采用融合计算的方式实现特征共享计算,构建高斯滤波器模型,构建样本的参数模型,根据样本的参数变化,构建模型更新机制。此外,为解决快速运动导致的模型漂移问题,设计了一种自适应更新策略,对模型参数进行实时有效的更新。所提出的方法,加快了不同特征的融合过程中的计算速度,提高了跟踪算法针对复杂场景的鲁棒性。本文中所提出的两个方面的工作,有效的增强了跟踪算法在遮挡以及快速运动等复杂场景下的跟踪性能,对多个多种场景下的视频序列,实验结果验证了所提出算法的稳定性与鲁棒性。

关键词：目标跟踪特征融合遮挡处理模型更新

TATB基高聚物粘结炸药（PBX）配方设计的分子水平研究

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TATB基高聚物粘结炸药（PBX）配方设计的分子水平研究

作者：谷成刚南京理工大学

学位级别：硕士

分子化学向材料化学发展是大势所趋。研究复合材料组分分子间相互作用已成为倍受化学家和材料学家关注的领域。本论文主要基于理论计算，研究TATB为基的高聚物粘结炸药(PBX)中的分子间相互作用，亦即从超分子结构和分子水平上解释组分... 详细信息

分子化学向材料化学发展是大势所趋。研究复合材料组分分子间相互作用已成为倍受化学家和材料学家关注的领域。本论文主要基于理论计算，研究TATB为基的高聚物粘结炸药(PBX)中的分子间相互作用，亦即从超分子结构和分子水平上解释组分间界面作用，目的是为TATB基PBX配方设计提供丰富数据和理论指导。借助量子化学半经验MO方法和计算化学MM方法，对TATB／高聚物超分子体系分子间相互作用进行模拟计算。MO方法主要包括AM1、PM3和MNDO等，而MM则基于PCFF和COMPASS二种力场。不同方法或力场的计算结合能可相互比较、共同求证。本论文细致总结了建立计算模型的过程和重要性。MO法计算气相超分子体系只能取有限模型，为了简易直观和便于比较，MM和MO一律采用原子簇模型;从计算实践中总结出“尺寸匹配原则”，以达到消除端基影响和避免模拟偏离实际的目的。TATB／高聚物的相互作用能与链级数n的变化关系证明了遵循此原则的必要性。考察TATB与各高聚物的作用方式，借助化学直觉，细致优化各种可能的作用构型，并反复比较各稳定构型以确定能反映子体系作用特点且能量相对最小的构型;对于系列TATB／高聚物相互作用能的比较，有了相对意义的结果即能满足要求。相关共聚物与TATB的结合能以“单体或组分加和法则”求得，相对于结构相似的高聚物而言，这些结果是可信的。通过3种MO方法、2种MM力场计算结合能间的线性相关分析，求得MO与COMPASS的相关性优于与PCFF的相关性。当合理摒弃个别如TATB／PVA和TATB／PVB的结合能时，MO与COMPASS计算结果的线性相关系数(R)达到0.96以上。通过综合比较三种MO方法(AM1、PM3、MNDO)和COMPASS计算TATB与系列高聚物的结合能，按结合能相对大小进行排序，发现PVB(或PVA)、PAN、PVDF、Nylon系列以及F2311、F2603等均与TATB有较大的结合能，这就为选择品优粘结剂设计PBX奠定了基础。

关键词： TATB,PBX,分子间相互作用,MM,MO,线性相关

生物质炭对土壤中氯苯类物质生物有效性的影响及评价方法

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环境科学 2012年第1期33卷 169-174页

作者：宋洋王芳杨兴伦卞永荣谷成刚谢祖彬蒋新中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008

通过室内培养实验,设定对照和添加1%小麦秸秆生物质炭处理,研究生物质炭对土壤中氯苯类物质老化残留的影响,并通过丁醇、HPCD和Tenax这3种化学提取方法以及蚯蚓富集实验评价土壤中氯苯类物质生物有效性的变化.老化4个月后,对照处理中六... 详细信息

通过室内培养实验,设定对照和添加1%小麦秸秆生物质炭处理,研究生物质炭对土壤中氯苯类物质老化残留的影响,并通过丁醇、HPCD和Tenax这3种化学提取方法以及蚯蚓富集实验评价土壤中氯苯类物质生物有效性的变化.老化4个月后,对照处理中六氯苯、五氯苯和1,2,4,5-四氯苯的残留率分别为29.87%、18.02%、5.16%,而添加1%生物质炭处理中六氯苯、五氯苯和1,2,4,5-四氯苯的残留率分别为68.25%、61.32%和58.02%,表明添加生物质炭能够抑制氯苯的消减.丁醇、HPCD和Tenax提取和蚯蚓富集实验结果表明,添加生物质炭显著降低土壤中氯苯的生物有效性(P五氯苯>1,2,4,5-四氯苯,而HPCD对氯苯的提取率为1,2,4,5-四氯苯>五氯苯>六氯苯.添加生物质炭可显著降低蚯蚓对氯苯的生物富集因子(P<0.05).本研究表明,生物质炭能降低土壤中有机污染物的生物有效性,但高污染残留存在潜在的环境风险.

关键词：生物质炭土壤氯苯生物有效性化学提取蚯蚓富集

TATB基PBX结合能和力学性能的理论研究

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化学学报 2005年第6期63卷 439-444,F005页

作者：肖继军谷成刚方国勇朱伟肖鹤鸣南京理工大学化学系南京210094

以SCF-MO-AM1方法和MM-COMPASS力场,对TATB(1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯)与系列高聚物组成的PBX(高聚物粘结炸药)尺寸匹配原子簇,分别进行全优化几何构型计算,发现两种方法求得的结合能存在良好的线性关系.对TATB(3×3×4)超晶胞及其... 详细信息

以SCF-MO-AM1方法和MM-COMPASS力场,对TATB(1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯)与系列高聚物组成的PBX(高聚物粘结炸药)尺寸匹配原子簇,分别进行全优化几何构型计算,发现两种方法求得的结合能存在良好的线性关系.对TATB(3×3×4)超晶胞及其与系列氟聚物组成的双组分PBX,实施COMPASS力场下的分子动力学(MD)周期性模拟计算,首次求得其弹性系数、模量和泊松比,发现添加少量高聚物即能有效改善炸药的力学性能.

关键词： TATB 氟聚物炸药双组分高聚物 PBX 组成结合能力场几何构型

加速溶剂-固相萃取-高效液相色谱法测定土壤及蚯蚓样品中多环芳烃

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分析化学 2016年第10期44卷 1514-1520页

作者：张亚楠杨兴伦卞永荣谷成刚王代长蒋新中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室中国科学院大学河南农业大学资源与环境学院

研究了加速溶剂萃取(ASE)、固相萃取柱净化(SPE)、高效液相色谱(HPLC)联合(ASE-SPE-HPLC)测定土壤及蚯蚓样品中7种多环芳烃(PAHs)的分析方法,确定了以正己烷-丙酮(4∶1,V/V)作为萃取剂,用ASE对土壤及蚯蚓进行萃取,提取液经SPE柱净化(土... 详细信息

研究了加速溶剂萃取(ASE)、固相萃取柱净化(SPE)、高效液相色谱(HPLC)联合(ASE-SPE-HPLC)测定土壤及蚯蚓样品中7种多环芳烃(PAHs)的分析方法,确定了以正己烷-丙酮(4∶1,V/V)作为萃取剂,用ASE对土壤及蚯蚓进行萃取,提取液经SPE柱净化(土壤样品用硅胶柱净化,蚯蚓样品用Al2O3-硅胶柱净化),正己烷-二氯甲烷(9∶1,V/V)进行洗脱,洗脱体积为10 m L,旋转浓缩蒸干后,乙腈定容,过0.22μm有机滤膜,最后用HPLC对提取液中7种PAHs进行定量的分析方法。土壤样品方法回收率在83.5%110.2%之间,相对标准偏差为1.0%4.6%;蚯蚓样品回收率在81.2%97.1%之间,相对标准偏差为1.6%4.2%。方法检出限为0.150.85μg/kg,且重现性好。可满足样品分析的质量控制要求,表明本分析方法具有良好的准确性与可靠性。

关键词：加速溶剂提取固相萃取高效液相色谱土壤蚯蚓多环芳烃

化学提取法表征污染土壤中PAHs老化规律和蚯蚓富集特征

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环境科学 2015年第12期36卷 4582-4590页

作者：张亚楠杨兴伦卞永荣谷成刚刘总堂李娇王代长蒋新中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049 河南农业大学资源与环境学院郑州450002

以添加3种典型多环芳烃(菲、芘、苯并[a]芘)的模拟污染土壤(黄壤和红壤)为对象,研究了PAHs的4种化学提取量即:ASE耗竭性提取总量、Tenax-TA树脂提取量、羟丙基-β-环糊精(HPCD)提取量和正丁醇提取量随老化时间的变化规律.结果表明,在0~6... 详细信息

以添加3种典型多环芳烃(菲、芘、苯并[a]芘)的模拟污染土壤(黄壤和红壤)为对象,研究了PAHs的4种化学提取量即:ASE耗竭性提取总量、Tenax-TA树脂提取量、羟丙基-β-环糊精(HPCD)提取量和正丁醇提取量随老化时间的变化规律.结果表明,在0~60 d老化时间范围内,PAHs耗竭性提取总量在前30 d随时间的延长而降低,后30 d降低趋势不明显,含量基本稳定;PAHs的Tenax、HPCD、正丁醇提取量在0~60 d老化时间范围内,随老化时间的延长而持续降低.实验进一步研究了PAHs的蚯蚓蓄积量(赤子爱胜蚓Eisenia fetida)与4种化学法提取量的相关关系.结果显示,ASE耗竭性提取总量高估了土壤中PAHs的存在风险,并且与蚯蚓富集量没有显著的相关性(R^2为0.44~0.56),因此不能用耗竭性提取总量来评估污染土壤PAHs的生物有效性;而3种非耗竭性提取量与蚯蚓富集量呈现出较好的线性关系,其中HPCD提取法(R^2为0.94~0.99)较Tenax提取(R^2为0.62~0.87)和正丁醇提取(R^2为0.69~0.94)更优.表明可以将HPCD提取法作为预测污染土壤中PAHs生物有效性的一种较为理想的方法.

关键词：多环芳烃生物有效性老化规律蚯蚓富集化学提取法

可溶性有机质对凹凸棒土负载铁/镍降解黄棕壤中BDE47的影响

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土壤 2017年第3期49卷 453-459页

作者：刘总堂谷成刚叶茂卞永荣蒋新中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所) 南京210008 江苏省盐土生物资源研究重点实验室(盐城师范学院) 江苏盐城224007 中国科学院大学北京100049

多溴联苯醚(PBDEs)是一类广泛使用的溴代阻燃剂,在大气、水体、土壤、生物体等环境介质中普遍检出,严重威胁环境安全和人体健康。本文以凹凸棒土负载铁/镍材料(A-Fe/Ni)为修复剂,以普遍检出的2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE47)为模式化合物... 详细信息

多溴联苯醚(PBDEs)是一类广泛使用的溴代阻燃剂,在大气、水体、土壤、生物体等环境介质中普遍检出,严重威胁环境安全和人体健康。本文以凹凸棒土负载铁/镍材料(A-Fe/Ni)为修复剂,以普遍检出的2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE47)为模式化合物,开展了可溶性有机质(DOM)存在条件下,A-Fe/Ni对黄棕壤中BDE47的降解动力学过程研究,探讨了DOM对材料降解BDE47的影响机制。结果表明:A-Fe/Ni可高效地降解黄棕壤–甲醇/水体系中的BDE47,降解过程符合假二级动力学方程,BDE47可被降解成一溴~三溴联苯醚和联苯醚。体系中加入3种DOM(胡敏酸、柠檬酸和草酸)后,DOM在Fe/Ni颗粒表面形成钝化层,抑制了降解过程中的传质和电子传递作用,不同程度降低了A-Fe/Ni对黄棕壤–甲醇/水体系中BDE47的降解效率,并影响其降解产物物质的量的组成。实验结果为使用零价纳米铁及零价纳米铁基双金属材料修复污染土壤中PBDEs提供了理论依据和参考。

关键词：多溴联苯醚凹凸棒土负载铁/镍降解动力学可溶性有机质影响机制

鼠李糖脂与β-环糊精复合提取预测污染土壤中PAHs的生物有效性

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环境科学 2016年第8期37卷 3201-3207页

作者：张亚楠杨兴伦卞永荣谷成刚王芳王代长蒋新中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049 河南农业大学资源与环境学院郑州450002

以添加3种典型多环芳烃(PAHs)菲(Phe)、芘(Pyr)、苯并[a]芘(Ba P)的模拟污染土壤(海南红壤)为对象,研究了鼠李糖脂(RL)与β-环糊精(HPCD)复合提取预测污染土壤中PAHs的生物有效性的可行性.结果表明,当RL浓度大于临界胶束浓度时,由于其... 详细信息

以添加3种典型多环芳烃(PAHs)菲(Phe)、芘(Pyr)、苯并[a]芘(Ba P)的模拟污染土壤(海南红壤)为对象,研究了鼠李糖脂(RL)与β-环糊精(HPCD)复合提取预测污染土壤中PAHs的生物有效性的可行性.结果表明,当RL浓度大于临界胶束浓度时,由于其胶束增溶作用,PAHs的表观溶解度随RL浓度增加而增加,促使更多的PAHs从土壤固相解吸进入土壤溶液中.通过HPCD/RL复合提取土壤中的PAHs的含量与蚯蚓体内吸收的PAHs的量进行相关性分析,发现两者之间存在显著的正相关关系.但是PAHs蚯蚓吸收量是HPCD单独提取量的2.04倍,是HPCD/RL提取量的1.15倍.结果表明,HPCD/RL比HPCD对PAHs提取更能接近蚯蚓富集.因此,RL的添加在一定程度上增加了HPCD对污染土壤中PAHs生物有效性的预测效果,HPCD/RL复合提取法可以作为一种相对快捷可靠的预测PAHs生物有效性的方法.本研究为复合提取在有机污染物生物有效性评价方面提供一个新的方向,也为有机污染物的风险评估和生物修复提供了一定的技术支持.

关键词：鼠李糖脂 β-环糊精蚯蚓吸收生物有效性多环芳烃

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公路安全设施设计实践

交通世界 2012年第20期 130-131页

作者：谷成刚河北承德交通勘察设计院有限公司

引言对于公路的安全设施设计应当以《高速公路交通工程及沿线设施及沿线设施设计通用规范》（JTGD80-2006）、《公路交通安全设施设计规范》（JTGD81-2006）、《公路交通安全设施设计细则》（JTG/TD81-2006）和《道路交通标志和标线》（... 详细信息

引言对于公路的安全设施设计应当以《高速公路交通工程及沿线设施及沿线设施设计通用规范》（JTGD80-2006）、《公路交通安全设施设计规范》（JTGD81-2006）、《公路交通安全设施设计细则》（JTG/TD81-2006）和《道路交通标志和标线》（GB5768-1999）为依据,结合路线主要技术指标,

关键词：公路交通工程交通安全设施设计实践《道路交通标志和标线》设施设计公路交通安全沿线设施设计规范