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面向滩涂DEM构建的机载LiDAR点云滤波方法

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测绘通报 2023年第7期 58-62页

作者：冯晓珂吕沛娴张卡沈华康叶龙杰赵娜杨盈南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 镇江市精勤测绘有限公司江苏镇江212009 南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室江苏南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心江苏南京210023 深圳市规划和自然资源数据管理中心广东深圳518034

在基于激光点云构建DEM的过程中,用于区分地面点和非地面点的点云滤波处理至关重要。本文面向基于机载LiDAR点云的沿海滩涂DEM高精度的构建需求,提出了一种机载LiDAR点云的改进坡度滤波算法。首先,采用统计异常值剔除法(SOR)去除原始机... 详细信息

在基于激光点云构建DEM的过程中,用于区分地面点和非地面点的点云滤波处理至关重要。本文面向基于机载LiDAR点云的沿海滩涂DEM高精度的构建需求,提出了一种机载LiDAR点云的改进坡度滤波算法。首先,采用统计异常值剔除法(SOR)去除原始机载LiDAR点云数据中的噪声;然后,利用规则格网的坡度和高程阈值,设计了适用于滩涂点云数据的地面点坡度滤波方法;最后,选取如东市长沙港的滩涂机载LiDAR点云作为试验数据,构建滩涂DEM,并进行精度检验。试验结果表明,利用本文方法处理后的LiDAR点云构建的DEM精度满足国家与行业标准的要求。

关键词：机载LiDAR 滩涂点云点云滤波 DEM高程精度

颌面缺损修复效果欠佳的有关医源性因素讨论(一)

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实用口腔医学杂志 2022年第3期38卷 285-289页

作者：冯志宏刘欢谢瑞王婉蓉宇豪冯晓珂赵铱民军事口腔医学国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心陕西省口腔医学重点实验室第四军医大学口腔医院修复科西安710032 第三军医大学新桥医院

该文通过整理2015~2019年在第四军医大学口腔医院修复科接诊的部分涉及下颌骨、舌及口底病例、且赝复体修复效果欠佳的颌面缺损患者,根据手术治疗结果及赝复体修复效果进行分析,探讨导致修复效果欠佳的因素。该文将所述病例分为四类:第... 详细信息

该文通过整理2015~2019年在第四军医大学口腔医院修复科接诊的部分涉及下颌骨、舌及口底病例、且赝复体修复效果欠佳的颌面缺损患者,根据手术治疗结果及赝复体修复效果进行分析,探讨导致修复效果欠佳的因素。该文将所述病例分为四类:第一类:口底、舌、下颌牙龈部手术导致舌黏连、舌体积不足、舌运动范围受限;第二类:下颌阶段性截骨或即刻骨移植、钛网、钛板重建,未提前制作翼状导板,导致下颌偏斜;第三类:下颌囊肿刮治等开窗太小,致使阻塞器不能伸入开窗口;第四类:下颌植骨后种植,植骨或植入体位置偏斜,后期修复效果欠佳。通过病例分析,总结得出需加强综合、系列诊疗理念在颌面外科医师中的普及。外科医师术前需充分考虑其诊疗方案是否会影响后期患者的口颌生理功能,是否可在手术时进行调整,避免或减轻影响。并及时与赝复医师沟通后期修复方案,使手术治疗与后期赝复体修复统一规划,争取最佳的诊疗效果。

关键词：赝复体颌面缺损张口受限舌粘连

氟掺杂碳包覆氧化物负极材料在电容器中的应用

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氟掺杂碳包覆氧化物负极材料在电容器中的应用

作者：冯晓珂武汉理工大学

学位级别：硕士

过渡金属氧化物和硅基电极材料往往具有较高理论比容量,因此被视为最具有发展潜力的锂离子电池负极材料。然而它们作为电极材料时存在的材料粉化、导电性差、循环性能不佳等问题,一般采取碳包覆或设计纳米结构的方法改进上述不足之处。... 详细信息

过渡金属氧化物和硅基电极材料往往具有较高理论比容量,因此被视为最具有发展潜力的锂离子电池负极材料。然而它们作为电极材料时存在的材料粉化、导电性差、循环性能不佳等问题,一般采取碳包覆或设计纳米结构的方法改进上述不足之处。本论文利用水相静电自组装法合成了两种氟掺杂碳包覆氧化物纳米颗粒复合材料,将它们作为锂离子混合超级电容器负极材料进行电化学测试。主要研究内容和结果如下所示:1.通过水相静电自组装的方法制备了氟掺杂碳包覆氧化锰复合材料(MnO@FC),对其进行表征测试,确定复合材料中含有MnO且均匀地分散在碳材料中。掺杂的氟元素一方面能够增强材料导电性从而增强倍率性能,另一方面能提供部分赝电容增加复合材料比容量。将MnO@FC材料与锂片组装为半电池,以及将其作为负极材料与正极活性炭组装成混合超级电容器,在1 mol LLiPF(EC:DMC=1:1)电解液中进行电化学测试。通过测试可知,MnO@FC在0.1 A g电流密度下的可逆容量高达185 mAh g,循环200圈后容量几乎没有衰减且具有较好的倍率性能。而混合超级电容器的电压窗口可达4 V,MnO@FC//AC在0.2 A g电流密度下循环时由于MnO@FC进一步活化在前100圈容量逐渐增加,在后100圈容量保持率接近100%,后来在2 A g电流密度下稳定循环1000圈,说明该电容器具有良好的电化学循环性能。2.在酸性条件下通过水相静电自组装的方法制备了五种不同氧化硅含量的氟掺杂碳包覆氧化硅复合材料(SiO@FC)以及一种以葡萄糖作为前驱体的碳包覆氧化硅复合材料(SiO@C)。在低SiO含量时呈现疏松多孔的形貌,材料中以介孔为主,其中SiO@FC-2的比表面积高达982.2 m g;而高SiO含量时呈现大颗粒堆积的紧密结构,材料中含少量大孔。将材料组装为半电池及锂离子混合超级电容器并进行电化学测试,探究SiO含量变化对于电化学性能的影响,它们在1 mol L LiPF(EC:DMC=1:1)电解液中进行电化学测试。SiO@FC-2循环8000圈后容量保持率为74.98%,它与没有氟掺杂的复合材料相比容量更高、倍率性能更好,说明氟掺杂后材料的电化学性能得到较大提升。将其作为负极与本课题组合成的具有介微孔层级结构、高比表面碳材料RF-A或活性炭(Kuraray)组装为混合超级电容器,通过预嵌锂增强循环性能,比较两种混合超级电容器的电化学性能,其中SiO@FC-2//RF-A在0.1 A g电流密度下可逆容量高达146.3 mAh g且具有良好的倍率性能。

关键词：氧化物碳包覆锂离子混合超级电容器自组装氟掺杂

基于细胞膜片技术复合脱细胞软骨及富血小板血浆构建可注射性组织工程骨的实验研究

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基于细胞膜片技术复合脱细胞软骨及富血小板血浆构建可注射性组织...

作者：冯晓珂第四军医大学

学位级别：硕士

【研究背景】颌面部骨组织的缺损通常都由外伤、肿瘤或是先天性疾病造成。骨再生是骨缺损修复的重要手段和发展方向。目前临床多采用自体骨移植或者诱导骨组织再生(guided bone regeneration,GBR)的方法来修复颌面部骨组织的缺损。但自... 详细信息

【研究背景】颌面部骨组织的缺损通常都由外伤、肿瘤或是先天性疾病造成。骨再生是骨缺损修复的重要手段和发展方向。目前临床多采用自体骨移植或者诱导骨组织再生(guided bone regeneration,GBR)的方法来修复颌面部骨组织的缺损。但自体骨移植供体有限,且容易发生缺血坏死,而GBR技术仅局限于少量骨组织的再生,远不能满足临床治疗需求。同时这两种治疗技术可能会引起炎症反应而导致移植物吸收移植失败。近年来干细胞技术成为骨再生的研究热点。从发现骨髓间充质干细胞(bone marrow stem cells,BMSCs)到成功地在动物模型中生成骨组织,研究者们对BMSCs的研究不断的取得进展。基于此,研究人员又探索开发出新的干细胞,如脂肪间充质干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs),牙髓干细胞(dental pulp stem cells,DPSC),牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)等等,大大提升了组织再生的效果。而在软骨内成骨的过程中,参与的干细胞聚集并形成软骨导板,并在此基础上发生细胞的肥大化、血管化进而矿化、骨化。成软骨细胞分化的干细胞分泌成血管因子和相关趋化因子并募集宿主的细胞参与软骨导板的矿化和血管化的骨重建。大量软骨组织工程研究证实,骨髓间充质干细胞来源的成软骨细胞聚集成细胞簇后增强了其软骨形成的能力。在细胞之间的相互连接和细胞与基质之间的相互作用调节下,BMSCs来源的成软骨细胞的重塑能力因为外源性的生长因子的参与而较单纯的支架干细胞移植加强了。目前已有的研究中为了实现骨缺损修复通常都是采用羟基磷灰石、三磷酸三钙等生物陶瓷来充当骨替代品,但这些人工合成的生物材料在人体内降解速率很低,与宿主本身的骨组织的融合情况也不佳,而且很容易引起炎症反应导致移植失败,而患者也为此要承受多次手术的创伤。因此开发一种微创的、低免疫排斥的以及可以很好的塑型的骨替代品是目前很值得期待的治疗方法。颗粒化的脱细胞软骨基质(particulate decellularized cartilage matrices,PDCM)支架,本身来源于有机体,取材丰富,在去除细胞后保留了原有的细胞外基质及基质内含有的生长因子,极其有利于组织的再生。此外去除细胞后,多孔状的三维结构有利于细胞和生长因子的附着,便于后期血管的长入,为骨再生过程中的血管化提供了很好的空间结构。其本身因为保留了细胞外基质而使支架具有了一定的机械强度。作为组织工程三要素之一的生长因子也是必不可少的。当前的研究中应用较多的是骨成型蛋白(bone morphology protein,BMP)。该蛋白表现出较好的促成骨和成软骨能力,但由于提取及提纯成本高,大大增加了临床应用的成本。水凝胶虽然保留了一定的化学和机械性能,但与干细胞共同植入体内后的效果仍然差强人意,不时伴有炎症反应,中央坏死等。富血小板血浆(platelet rich plasma,PRP)中富含600多种生长因子,这些生长因子可以大大促进血管生成以及骨重建。而且PRP可以从自体提取,不仅保证了来源更降低了应用的免疫排斥反应,因而逐渐成为近年来骨再生研究中的“明星因子”。因此本实验提出利用成软骨诱导的BMSCs细胞膜片碎化再复合PDCM和PRP成为可注射性的凝胶状混合物通过软骨内成骨的过程实现骨再生。这项技术不仅使实验操作更为简便,减少了对动物的创伤,更为以后临床转化为微创操作提供可能,为骨的再生提供一种全新方法。【目的】探讨应用经成软骨诱导的BMSCs膜片碎块(bone marrow stem cells bricks,CB)与PDCM以及PRP复合通过软骨内成骨构建可注射性组织工程骨的可行性。【方法】***细胞膜片的培养及鉴定:全骨髓贴壁法分离培养兔BMSCs成膜片并进行成软骨诱导,剪碎。对培养好的细胞膜片分别进行电镜扫描(scanning electron microscope,SEM),番红O染色,实时定量逆转录聚合链式反应(real time reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)检测其成软骨和肥大相关基因表达。***支架制备及鉴定:剪取新鲜兔耳,粉碎后,1%十二烷基硫酸(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide,SDS)化学方法脱细胞。对PDCM分别进行扫描电镜观察,苏木精-伊红染色(Hematoxylin-eosin staining,HE),番红O染色,二型胶原免疫组织化学染色,以及胶原总量(COL,collagen)和糖胺多糖(glycosaminoglycan,GAG)总量的定量检测。3

关键词：骨髓间充质干细胞细胞膜片脱细胞软骨富血小板血浆软骨内成骨

脂肪干细胞促进可注射性“软骨细胞砖-富血小板血浆”复合体形成异位软骨的实验研究

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实用口腔医学杂志 2017年第3期33卷 335-338页

作者：李治冶董岩冯晓珂曹强吴炜巴睿恺赵铱民军事口腔医学国家重点实验室口腔疾病国家临床医学研究中心陕西省口腔疾病临床医学研究中心第四军医大学口腔医院修复科西安710032 军事口腔医学国家重点实验室口腔疾病国家临床医学研究中心陕西省口腔疾病临床医学研究中心第四军医大学口腔医院颌面外科西安710032

目的:将脂肪干细胞(ADSCs)负载入可注射性软骨细胞砖-富血小板血浆(CB-PRP)复合体中,探究其作为种子细胞能否促进异位软骨的形成。方法:成膜培养软骨细胞并制备CB;扩增培养ADSCs和骨髓间充质干细胞(BMSCs);取静脉血制备PRP;将ADSCs和BM... 详细信息

目的:将脂肪干细胞(ADSCs)负载入可注射性软骨细胞砖-富血小板血浆(CB-PRP)复合体中,探究其作为种子细胞能否促进异位软骨的形成。方法:成膜培养软骨细胞并制备CB;扩增培养ADSCs和骨髓间充质干细胞(BMSCs);取静脉血制备PRP;将ADSCs和BMSCs分别与CB-PRP混合并注射至裸鼠皮下,12周后取材观测软骨形成情况。结果:体外实验显示CB由软骨细胞及细胞外基质构成;体内生长12周后,大体观察2组复合体均形成软骨样组织;HE染色、番红O(SafraninO)和甲苯胺蓝(TB)染色及定量检查结果显示2组复合体均有软骨组织形成,Safranin-O和TB染色阳性区域面积无统计学差异。结论:ADSCs能够作为种子细胞促进可注射性"软骨细胞砖-富血小板血浆"复合体形成异位软骨。

关键词：软骨脂肪干细胞(ADSCs) 骨髓间充质干细胞(BMSCs) 富血小板血浆(PRP)

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建立安全与经济的电力系统优化调度协调机制

现代企业 2014年第12期 18-19页

作者：冯晓珂陕西省地方电力(集团)有限公司汉中供电分公司

建立兼顾安全与经济的电力系统优化调度协调理论，并在此基础上实行电力生产环节、时间控制、空间控制、对象、电力系统安全稳定的控制办法、优化目标、“三公”调度等方面的协调机制、模型。该模型是在空间、时间尺度上提出的一种白下... 详细信息

建立兼顾安全与经济的电力系统优化调度协调理论，并在此基础上实行电力生产环节、时间控制、空间控制、对象、电力系统安全稳定的控制办法、优化目标、“三公”调度等方面的协调机制、模型。该模型是在空间、时间尺度上提出的一种白下而上决策方式，并有效综合了各个区域范围内调度计划，

关键词：电力系统优化调度安全稳定协调经济空间控制生产环节时间控制

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融合熵聚类和增广变邻策略的蚁群优化算法

计算机集成制造系统 2024年第6期30卷 2115-2129页

作者：李晗珂游晓明刘升上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620 上海工程技术大学管理学院上海201620

针对蚁群算法求解大规模旅行商问题时存在收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,提出一种融合熵聚类和增广变邻策略的蚁群优化算法。首先提出融合信息熵的聚类策略,利用熵确定最佳截断距离对数据集进行合理划分;通过求解每个子簇形成初始路... 详细信息

针对蚁群算法求解大规模旅行商问题时存在收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,提出一种融合熵聚类和增广变邻策略的蚁群优化算法。首先提出融合信息熵的聚类策略,利用熵确定最佳截断距离对数据集进行合理划分;通过求解每个子簇形成初始路径,并为全局寻优提供导向信息素,从而提升收敛速度。其次提出增广变邻策略,将蚂蚁分为爬行蚁和滑翔蚁,滑翔蚁引入的增广变邻策略在迭代后更新节点和邻居信息素,而且通过邻居数量随最优解质量动态匹配,来强化邻居节点探索,以平衡收敛速度与解的质量。当算法陷入停滞时,利用路径相似性机制平滑非公共路径信息素,帮助算法跳出局部最优。通过对旅行商问题数据集进行实验仿真表明,所提算法有效平衡了收敛速度与解的精度,尤其对于大规模问题,显著提高了解的质量。

关键词：蚁群算法旅行商问题熵聚类增广变邻路径相似性

基于去伪加权方差最小化算法的大型复杂零部件局部配准全局方法研究

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中国科学：技术科学 2024年第3期54卷 422-442页

作者：吴浩冯晓志华林朱大虎湖北隆中实验室襄阳441000 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070

以汽车飞轮壳、车身为典型代表的大型复杂零部件机器人加工质量高度依赖于测量技术.针对现有点云配准算法难以抑制由于结构偏差、余量分布不均和各种测量固有缺陷所引起的匹配偏差问题,本文围绕局部配准定位全局的思路,提出一种去伪加... 详细信息

以汽车飞轮壳、车身为典型代表的大型复杂零部件机器人加工质量高度依赖于测量技术.针对现有点云配准算法难以抑制由于结构偏差、余量分布不均和各种测量固有缺陷所引起的匹配偏差问题,本文围绕局部配准定位全局的思路,提出一种去伪加权方差最小化(DPWVM)算法用于点云精配准.建立自适应比例因子调节的权重函数,区分结构偏差点云和其他异常点云,从而对每个点对距离施加合理权重,以降低结构偏差点云对配准精度的影响.进一步,统一点到点距离和点到面距离,建立自适应协调距离,以提升算法收敛稳定性.本文所提算法在汽车飞轮壳局部配准定位全局的过程中可有效提高配准精度并抑制匹配倾斜,相比于ICP、VMM算法,绝对定位精度分别提升18.9%和66.7%,匹配倾斜抑制程度分别提升25.9%和85.3%,与WPMAVM算法相比,收敛稳定性进一步提高.此外,本文所提方法仅需单次数据采集即可有效配准定位,极大地提高了配准效率.

关键词：去伪加权方差最小化大型复杂零部件局部配准匹配失真自适应协调距离

骨髓间充质干细胞复合脱细胞软骨和富血小板血浆的体内成骨实验

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实用口腔医学杂志 2017年第2期33卷 148-151页

作者：冯晓珂董岩李治冶吴炜赵铱民军事口腔医学国家重点实验室口腔疾病国家临床医学研究中心陕西省口腔疾病重点实验室第四军医大学口腔医院修复科西安710032

目的:研究骨髓间充质干细胞(BMSCs)和富血小板血浆(PRP)复合物中加入脱细胞软骨碎块(DCM)后的成骨能力。方法:全骨髓贴壁法分离培养兔BMSCs;采集兔新鲜动脉血制备PRP;剪取新鲜兔耳碎化后用化学法脱细胞制备DCM,将BMSCs与PRP和DCM混合后... 详细信息

目的:研究骨髓间充质干细胞(BMSCs)和富血小板血浆(PRP)复合物中加入脱细胞软骨碎块(DCM)后的成骨能力。方法:全骨髓贴壁法分离培养兔BMSCs;采集兔新鲜动脉血制备PRP;剪取新鲜兔耳碎化后用化学法脱细胞制备DCM,将BMSCs与PRP和DCM混合后注射到裸鼠皮下,8周后取材观察成骨情况。结果:体外实验显示本实验分离培养的BMSCs有较强的成骨、成脂分化能力,软骨碎块脱细胞效果理想,8周裸鼠体内结果取材苏木精-伊红染色(HE)和改良Massons染色显示类骨质和骨质较多,甲苯胺蓝(TB)染色显示剩余软骨成分较少。结论:BMSCs-PRP-DCM复合物诱导软骨内成骨。

关键词：骨髓间充质干细胞(BMSCs) 富血小板血浆(PRP) 脱细胞软骨碎块(DCM) 软骨内成骨