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联合IMU与CNN的单目视觉SLAM研究

联合IMU与CNN的单目视觉SLAM研究

作者：顾鹏盐城工学院

学位级别：硕士

视觉同步定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)是解决机器人定位、地图构建两大难题的关键技术,其能够使机器人变得更智能化与自主化。虽然现在已经有很多优秀的视觉SLAM,但在一些特定的环境中仍存不足。如在光... 详细信息

视觉同步定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)是解决机器人定位、地图构建两大难题的关键技术,其能够使机器人变得更智能化与自主化。虽然现在已经有很多优秀的视觉SLAM,但在一些特定的环境中仍存不足。如在光照变化的环境中,可能无法从图像中获取足够多的特征点用于位姿估计,从而导致视觉SLAM定位失败;以及在动态环境中,因为动态物体的移动从而导致位姿估计错误,致使定位精度极差。因此,针对上述问题,本文的主要贡献如下:(1)本文首先研究了传统的特征提取与特征匹配算法,并且针对传统FAST特征提取算法会因光照变化导致提取的特征点数有较大变化,从而影响提取的稳定性以及传统特征匹配会因光照、角度变换等因素影响出现匹配错误的问题。对此分别提出了基于区域灰度变化的自适应特征提取算法和双重约束特征匹配算法,使特征提取与匹配算法拥有更好的效果,满足复杂场景需求。在实验阶段,虽然本文提出的特征提取算法在时间上比传统的FAST特征提取算法和他人提出的特征提取算法有所增加,但在重复率上却增加了9个百分点,平均换算下来,本文提出的算法性能还是要优于传统FAST算法与他人算法的;在匹配阶段提出的双重约束特征匹配算法,在匹配准确率以及时间上都比传统的特征匹配算法提高了15个百分点。(2)为了使SLAM系统能够适应动态环境,本文首先引入了改进的轻量级YOLOv5神经网络来检测动态目标:在Backbone部分引进Shuffle Net V2轻量级网络,在Neck部分添加了改进的Bi FPN网络—FS-Bi FPN。同时在动态点剔除中引入IMU与几何约束相结合的动态点剔除算法。最后,在TUM数据集上进行实验分析,将本文提出的算法与ORB-SLAM2进行对比:在低动态环境下,绝对轨迹误差和相对位姿误差平均提升了24%和30.7%;在高动态环境下,绝对轨迹误差和相对位姿误差都平均提升了90%以上。与DS-SLAM相比,在绝对轨迹误差和相对位姿误差上平均提升了30%和60%。这些实验结果表明本文提出的算法能够有效减轻动态目标对视觉SLAM系统定位精度的影响,并提高系统在动态场景下的鲁棒性。

关键词： SLAM 光照变化动态环境自适应深度学习 IMU

基于融合注意力机制DAUNet的最大裂缝宽度计算

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上海交通大学学报 2024年

作者：汪维阮雅端顾鹏陈启美南京大学电子科学与工程学院

裂缝是最常见的路面病害之一，会影响到道路行车安全。论文针对人工排查和测定路面裂缝成本高、耗时长等问题，提出了一种基于视觉传感智能检测路面裂缝最大缝宽的方法。该方法优化了DAUNet网络，融合了注意力机制，提高了裂缝图像分割... 详细信息

裂缝是最常见的路面病害之一，会影响到道路行车安全。论文针对人工排查和测定路面裂缝成本高、耗时长等问题，提出了一种基于视觉传感智能检测路面裂缝最大缝宽的方法。该方法优化了DAUNet网络，融合了注意力机制，提高了裂缝图像分割的精度；然后将分割出来的裂缝通过腐蚀迭代、连通域判别及象限划分等处理，可以更加准确计算出不同走向裂缝的最大缝宽。实验结果表明：论文中优化后的DAUNet在评价指标sOIS方面提高了3.15%，计算最大缝宽的精度相比于目前较优的最大缝宽计算方法提高了3.09%，时间缩短了89.06%。

关键词：裂缝图像分割注意力机制最大缝宽计算

顶部籽晶溶液法生长碳化硅单晶及其关键问题研究进展

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人工晶体学报 2024年第5期53卷 741-759页

作者：顾鹏雷沛叶帅胡晋吴戈眉山博雅新材料股份有限公司眉山620000

因其优异的物理特性,第三代半导体碳化硅(SiC)材料在高温、高频、高压及大功率电力电子器件和射频微波器件领域具有非常明确的应用前景。受限于自身技术特点,利用传统的物理气相输运(PVT)法制备SiC晶体仍面临许多技术挑战,难以满足当前... 详细信息

因其优异的物理特性,第三代半导体碳化硅(SiC)材料在高温、高频、高压及大功率电力电子器件和射频微波器件领域具有非常明确的应用前景。受限于自身技术特点,利用传统的物理气相输运(PVT)法制备SiC晶体仍面临许多技术挑战,难以满足当前电子器件对大尺寸、高质量和低成本SiC单晶衬底的迫切需求。顶部籽晶溶液(TSSG)法可以在更低的温度和近热力学平衡条件下实现SiC晶体制备,能够显著弥补PVT法的不足,正逐渐成为极具竞争力的低成本、高质量SiC单晶衬底创新技术之一。本文首先阐述了TSSG法生长SiC晶体的理论依据,并给出了各工艺环节要点,然后归纳了TSSG法生长SiC晶体的主要技术优势,梳理了国内外在该技术领域的研究现状并重点讨论了TSSG法生长SiC晶体关键技术问题、产生机制,以及可能的解决途径等。最后,对TSSG法生长SiC晶体的未来发展做出展望。

关键词：第三代半导体碳化硅单晶顶部籽晶溶液法晶体形貌台阶聚集溶剂包裹人工智能

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基于CNT的柔性自支撑锌空气电池正极研究进展

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中国科学：技术科学 2024年第7期54卷 1246-1262页

作者：刘新宇余龙陈坤林邱华顾鹏江南大学纺织科学与工程学院无锡214000

随着可穿戴智能设备的不断发展,柔性锌空气电池(FZAB)作为新一代极具应用前景的储能系统受到了广泛关注,但其二次电池的实际应用仍处于起步阶段.如何优化其柔性结构并提高电池性能是目前研究的关键与重点.碳纳米管作为新一代超级纳米材... 详细信息

随着可穿戴智能设备的不断发展,柔性锌空气电池(FZAB)作为新一代极具应用前景的储能系统受到了广泛关注,但其二次电池的实际应用仍处于起步阶段.如何优化其柔性结构并提高电池性能是目前研究的关键与重点.碳纳米管作为新一代超级纳米材料,具有优异的导电性、柔韧性、质轻等特点,为柔性锌空气电池的发展提供了新的方向和选择.为了探究碳纳米管纤维材料在自支撑锌空气正极中的潜在应用,本文从碳纳米管的合成方法与构效关系入手,通过阐述锌空气电池的电化学工作机理与柔性化设计,总结了碳纳米管在FZAB应用中所发挥的不同作用,综述了近些年来基于碳纳米管的柔性自支撑空气正极的研究进展,讨论了目前碳纳米管与自支撑空气正极发展所面临的问题,并对未来进行了展望.旨在为纺织、纤维、材料及电子等领域的相关从业者进行柔性锌空气电池(FZAB)的研究与开发提供一定的参考与指导.

关键词：柔性锌空气电池碳纳米管柔性化设计自支撑空气正极

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马克思主义融入思政教育的实践探讨

时代报告 2024年第2期 71-73页

作者：顾鹏齐齐哈尔大学

文章旨在探讨如何将马克思主义有机地融入思政教育实践。通过深入研究和思考，文章提出了一套科学的思政教育模式，该模式以马克思主义为指导思想，致力于培养学生的社会主义核心价值观和思想道德素质。文章基于中国实际国情从理论价值... 详细信息

文章旨在探讨如何将马克思主义有机地融入思政教育实践。通过深入研究和思考，文章提出了一套科学的思政教育模式，该模式以马克思主义为指导思想，致力于培养学生的社会主义核心价值观和思想道德素质。文章基于中国实际国情从理论价值和实践价值出发，讨论了马克思主义在思政教育中的积极意义。并从多个角度和层面论证了马克思主义融入思政教育的实践之道。研究结果表明，马克思主义融入思政教育具有重要的理论与实践价值，能够有效提高学生的思想政治水平。

关键词：马克思主义思政教育实践路径

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幼儿文明礼仪在学前教育中的培养策略探究

成才 2024年第08期 78-79页

作者：顾鹏江苏省海安市城东镇新生幼儿园

学前教育是儿童成长过程中的重要的阶段,而文明礼仪的培养不仅是塑造良好人际关系的基础,也是幼儿综合素养的关键组成部分。因此,教师探究在学前教育中实施幼儿文明礼仪教育的必要性和有效策略,对于提升幼儿素质、培养其良好行为习惯具... 详细信息

学前教育是儿童成长过程中的重要的阶段,而文明礼仪的培养不仅是塑造良好人际关系的基础,也是幼儿综合素养的关键组成部分。因此,教师探究在学前教育中实施幼儿文明礼仪教育的必要性和有效策略,对于提升幼儿素质、培养其良好行为习惯具有重要意义。本文旨在探讨文明礼仪在学前教育中的实施策略,以期为学前教育实践提供有益的理论指导。

关键词：幼儿文明礼仪学前教育培养策略

来源：博看期刊