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动态场景中基于特征点几何约束的3D SLAM算法

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北京航空航天大学学报 2024年第9期50卷 2872-2884页

作者：刘铭坚罗景文秦世引云南师范大学信息学院昆明650500 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

针对动态场景中动态物体会导致机器人在进行位姿估计时引入大量动态误差的问题,提出一种利用特征点间几何约束来剔除动态特征点的移动机器人3D同步定位与地图构建(SLAM)算法。利用当前帧的ORB特征点与上一帧特征点生成的地图点进行投影... 详细信息

针对动态场景中动态物体会导致机器人在进行位姿估计时引入大量动态误差的问题,提出一种利用特征点间几何约束来剔除动态特征点的移动机器人3D同步定位与地图构建(SLAM)算法。利用当前帧的ORB特征点与上一帧特征点生成的地图点进行投影匹配,通过引入Delaunay三角剖分法构建能够表示2帧间、匹配地图点间几何关系的三角网。利用相邻2帧地图点的几何关系变化检测出动态特征点,考虑到静态特征点可能被误检测为动态特征点而导致特征点缺失的情况,在相邻2帧匹配时提取更多的特征点以实现静态特征点的补偿,进而剔除动态特征点,实现对移动机器人位姿的精确估计。在此基础上,通过引入滑动窗口提取关键帧并完成闭环检测,从而构建出精确的3D稠密地图。在多组公开数据集上进行仿真实验及室内动态场景下的实验,结果表明,所提算法能够有效剔除动态特征点,提高移动机器人在动态场景中位姿估计的精度和地图的一致性。

关键词：动态场景同步定位与地图构建移动机器人几何约束三角剖分

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内心事实型欺骗行为的可罚性限缩及其实践应用

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清华法学 2024年第1期18卷 191-208页

作者：罗鸿燊中国人民大学刑事法律科学研究中心

婚恋类诈骗说明，内心事实型欺骗的可罚性并非不证自明。事实是欺骗行为的对象，而内心事实在本体构造上具备三个属性：它的内容具有未来性，并指涉自由意志支配的行为，兼具形式上的现在性。第一、三个特征令其无法满足事实主义视角里... 详细信息

婚恋类诈骗说明，内心事实型欺骗的可罚性并非不证自明。事实是欺骗行为的对象，而内心事实在本体构造上具备三个属性：它的内容具有未来性，并指涉自由意志支配的行为，兼具形式上的现在性。第一、三个特征令其无法满足事实主义视角里的可证实性要求，而第二个属性则难以符合规范主义路径中的可信赖性标准，原则上内心事实不应是欺骗的对象。但是，一旦内心事实在社会交往中被法律规范义务化，被害人个体自由转化为受诈骗罪规范目的保护的交往自由，那么内心事实成为真相权利的内容，则例外地可被欺骗。此时刑法应坚持从属性，结合民商法规范对义务进行识别与判定：婚恋诈骗中行为人对婚姻行为的内心态度无法被义务化，其不是在进行规范意义上的欺骗；不法原因给付中给付方也不享有期待履约的民事权利，不应在财产损失而应在欺骗行为上阻却构成要件；在“航延险”等保险诈骗中，虚构、隐瞒乘机之内心意愿不属于虚构保险标的。规范世界不应迁就而应该形塑事实世界。

关键词：欺骗行为真相权利内心事实婚恋诈骗不法原因给付

母亲反复妊娠丢失与子代健康相关性的研究进展

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中华围产医学杂志 2024年第6期27卷 516-519页

作者：王予刘铭同济大学附属东方医院产科上海200123

既往反复妊娠丢失不仅损害母亲的身心健康,也增加子代发生神经、心血管、呼吸、消化和血液等系统疾病的风险,威胁子代的远期健康。可能机制涉及遗传因素、免疫、氧化应激、子宫低灌注和胎盘因素等。本文就母亲既往反复妊娠丢失与子代各... 详细信息

既往反复妊娠丢失不仅损害母亲的身心健康,也增加子代发生神经、心血管、呼吸、消化和血液等系统疾病的风险,威胁子代的远期健康。可能机制涉及遗传因素、免疫、氧化应激、子宫低灌注和胎盘因素等。本文就母亲既往反复妊娠丢失与子代各系统健康的相关性及其机制的研究进展进行综述。

关键词：妊娠丢失子代远期健康风险因素机制

大型双板导波天线对核电磁脉冲传输损耗和畸变特性

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兵工学报 2024年第4期45卷 1311-1320页

作者：吴刚肖晶谢霖燊西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室陕西西安710024

大型导波核电磁脉冲模拟器可为系统级装备试验提供自由空间辐照环境。针对此类模拟器常用的双板导波天线可能存在的传输损耗和波形畸变问题,以电磁仿真软件和算例对比分析研究了3种主要的影响因素,包括土壤的介电损耗及其抑制、前锥板... 详细信息

大型导波核电磁脉冲模拟器可为系统级装备试验提供自由空间辐照环境。针对此类模拟器常用的双板导波天线可能存在的传输损耗和波形畸变问题,以电磁仿真软件和算例对比分析研究了3种主要的影响因素,包括土壤的介电损耗及其抑制、前锥板向平行板转折的结构不连续、线栅阵列代替金属板的缝隙泄漏。研究结果表明:对上下极板等宽的情形,土壤损耗可使电压传输效率降低25%以上;适当展开下极板宽度可屏蔽土壤损耗;上极板转折处的结构不连续可导致平行段试验空间内电场呈现双峰交叠、幅度降低、波形畸变等特征;最大线间距0.3 m不会导致前沿显著变化。作为工程应用案例,设计了前锥长度60 m、顶高15 m、下极板拓宽3 m、由100根线栅阵列构成上极板的导波天线,试验空间超过20 m×20 m×10 m,实现了前沿2.5~3.0 ns双指数脉冲的无损耗、无畸变传输。

关键词：核电磁脉冲双板导波天线传输损耗波形畸变金属线栅

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二氧化碳助催化环氧化合物水合反应

科学通报 2024年第1期69卷 1-2页

作者：王滨燊高国华四川大学新能源与低碳技术研究院成都610207 华东师范大学化学与分子工程学院上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室上海200062 华东师范大学崇明生态研究院上海202162

乙二醇(CH_(2)OH)_(2)是一种重要的有机化工原料,可用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑油、增塑剂和非离子表面活性剂等^([1]).据统计,近年来乙二醇全球产量已超过3000万吨.目前乙二醇最主要的生产路线是环氧乙烷直接水合... 详细信息

乙二醇(CH_(2)OH)_(2)是一种重要的有机化工原料,可用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑油、增塑剂和非离子表面活性剂等^([1]).据统计,近年来乙二醇全球产量已超过3000万吨.目前乙二醇最主要的生产路线是环氧乙烷直接水合法,在这一反应体系中,乙二醇不可避免地与未反应的环氧乙烷反应生成一缩二乙二醇、二缩三乙二醇等低聚物^([2]).

关键词：不饱和聚酯树脂二缩三乙二醇一缩二乙二醇环氧乙烷水合反应有机化工原料直接水合法环氧化合物

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莲丝纤维性能与结构研究

纺织科技进展 2023年第3期 28-30,37页

作者：刘铭燊郭嫣李欣欣何芳韩朝旭杨瑞瑞西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710048 陕西省纺织科学研究院陕西西安710038

使用莲丝抽取机器制备获得莲丝纤维,对其进行性能测试、形态结构观察及化学成分分析。得到:莲丝纤维平均细度为2.29dtex、CV值为2.8%;结晶度为46.7%、晶粒尺寸为2.33mm;平均回潮率9.04%,为莲丝纤维的应用开发提供参考。

关键词：莲丝纤维性能分析生物医疗绿色环保

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基于数字水印的篡改取证技术研究

基于数字水印的篡改取证技术研究

作者：刘铭贵州师范大学

学位级别：硕士

随着深度伪造技术的发展,数字内容篡改已经成为当前数字内容安全的主要形式。并且伴随着智能手机的普及,屏摄环境下的内容取证已经成为当前急需解决的问题。本文针对数字媒体的内容篡改取证问题,研究基于数字水印的篡改取证技术。通过... 详细信息

随着深度伪造技术的发展,数字内容篡改已经成为当前数字内容安全的主要形式。并且伴随着智能手机的普及,屏摄环境下的内容取证已经成为当前急需解决的问题。本文针对数字媒体的内容篡改取证问题,研究基于数字水印的篡改取证技术。通过设计结合形态学操作与容错比特方案的数字图像自适应主动取证算法,可对高虚警率下未知图像篡改攻击的准确取证;针对目前流行的手机拍照造成的版权鉴定难问题,提出两阶段非极大值抑制算法和局部代价优化算法,实现了对屏摄图像的精准定位和自动化取证;针对视频的屏幕拍摄版权取证问题,提出逆向差分金字塔变换和跨域嵌入方案,实现了对录制视频的精准定位和自动化取证。本文的主要研究内容如下:1)基于代价分配的数字图像自适应主动取证算法。针对图像篡改主动取证问题,本文基于图像的人眼视觉特性和图像纹理特征,提出了一种通过调整嵌入代价的主动取证方案。在提取时,通过设计的容错比特方案(tolerate bits error,TBE)并且与形态学操作相结合提升了抵抗非恶意攻击的鲁棒性和恶意攻击的篡改定位准确度。实验结果表明本文的方案,在传输透明度、定位准确性和抵抗非恶意攻击方面都取得了显著的改善。2)抵抗手机拍照的数字图像自动定位与取证算法。针对图像的手机拍照造所带来的版权认证难的问题,提出了盲鲁棒图像水印算法,能够在屏摄的图像中进行自动取证,解决了自动水印定位(automatic watermark localization,AWL)和自动水印检测(automatic watermark detection,AWD)的两个难题。AWL通过分析局部统计特征,在拍摄的图像中自动识别包含水印信息的感兴趣区域(regions of interesting,Ro I)。同时,AWD在应用透视校正后,从识别的Ro I中提取隐藏的水印序列。与现有的工作相比,所提出的方案可实现水印提取的完全自动化,可适用于批量处理大量认证图像的应用场景。3)研究抵抗手机录制的数字视频自动定位与取证算法。针对视频的手机录制所带来的版权认证难的问题,提出了一种基于时空同步的盲鲁棒水印方法,可以从带有水印的录制视频中鲁棒地提取出预先嵌入的水印信息。对含有水印的录制视频,基于所提出的逆向差分金字塔变换(reverse difference pyramid,RDP)准确定位出录制视频的Ro I区域。通过周期性地在特定的原始帧的不同变换域嵌入时域同步水印和版权认证数据,以抵抗帧率转换,从而实现鲁棒的版权认证。实验结果表明,所提出的方法在视频质量、时间开销和抵抗手机录制攻击的鲁棒性方面均取得了卓越的性能,证明了所提出的方法的优越性和适用性。

关键词：盲水印手机拍照手机录制自动定位版权保护篡改定位

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基于注意力机制的运动想象识别算法研究

基于注意力机制的运动想象识别算法研究

作者：刘铭齐鲁工业大学

学位级别：硕士

脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)是由脊柱受损导致脊髓传播神经信号功能障碍的严重疾病。SCI往往使脊柱受损位置以下的躯体会出现运动障碍甚至瘫痪,对患者本人的身体和心理造成巨大的伤害。现阶段,脑机接口(Brain Computer Interface,... 详细信息

脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)是由脊柱受损导致脊髓传播神经信号功能障碍的严重疾病。SCI往往使脊柱受损位置以下的躯体会出现运动障碍甚至瘫痪,对患者本人的身体和心理造成巨大的伤害。现阶段,脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)技术已经在临床环境中被用于对脊髓损伤患者的康复和治疗。通过基于运动想象(Motor Imagery,MI)的脑机接口系统能够实现对脊髓损伤病人的神经再生促进和外部设备控制,对于脊髓损伤病人具有非常大的意义。对于MI的脑电图信号进行解码是构建基于MI的BCI系统的重要一环,也是实现对患者脑活动认知与分析的关键环节。当下对MI脑电图(electroencephalogram,EEG)信号解码算法的研究虽然取得了相当大的进展,但依旧存在难以捕捉任务相关的全脑活动、算法稀疏性不足和落地困难等问题。本文为了解决上述几个问题,在常用的注意力机制中选择了自注意力(Self-Attnetion,SA)机制构建了EEG解码模型,并依靠深度特征可视化和SA机制的脑活动捕捉对SCI病人进行了脑活动分析。以下是本研究的主要内容:1.针对SCI患者MI的EEG信号进行时-频-空域分析,提取了共空间模式特征和改进S变换特征,构建基于Transformer神经网络的MI分类模型,被称为Time-frequency and Spatial Transformer(TFS-TR)。在该模型中,从EEG信号中提取的频域和空域特征向量输入到Transformer神经网络中进行多次SA深度特征编码,最后通过全连接层输出分类结果,达到93.56%的正确率。通过构建注意力矩阵脑网络,发现注意力头所关注的通道连接与EEG原始信号构建的脑网络具有相似性。本研究在对两种脑网络的表现进行多方面分析后发现,SA点积脑网络在脑活动分析中具有非常大的潜力。SA点积脑网络能够去除不体现样本差异的相关连接,为临床中的脑活动分析提供更有区分性的方法。2.为解决Transformer网络在基于运动想象的EEG数据集上表现不佳的问题,本文引入了专家混合层(Mixture of Experts,Mo E)和基于Kullback-Leibler散度的注意力池化机制:Prob Sparse Self-attention来对Transformer网络进行稀疏性改进。本研究提出了一种在SCI患者MI-EEG信号的空域特征以及频域特征上构建基于改进的Transformer神经网络分类模型的方法,被称为EEG Mo E-Prob-Transformer(EMPT),该模型在本文所用的SCI运动想象EEG数据集上取得了95.24%的正确率。在该模型中,从EEG信号中提取的时频域和空域特征被作为单通道的特征嵌入输入到改进的Transformer神经网络中通过注意力池化机制后进行特征重建,再依靠Mo E层中的专家模型进行稀疏性映射,最后通过全连接层输出结果。通过充分的消融实验和对注意力池化模块和Mo E的分析,解释了两种模块对于Transformer神经网络的改进效果。3.为了解决MI-EEG信号识别模型落地困难的问题,本研究构建MI-BCI系统的边缘端部署方案。使用边缘计算的方案对MI-BCI系统进行部署相较于使用云计算方案拥有信号处理时延低、数据安全性高以及成本较低的优势。利用Intel Neural Compute Stick 2、Jetson AGX Xavier、无线脑电采集设备、傅里叶X1型下肢动力外骨骼等设备构建了边缘计算所需的硬件平台,以满足边缘计算设备方案要求。对所提出的TFS-TR和EMPT模型利用剪枝和量化的技术方案进行稀疏轻量化处理,使其能够在边缘环境中进行部署。经过实验,在边缘环境中部署的模型取得了十分良好的成绩,达到了在临床环境中服务SCI病人的需求。

关键词：脑机接口深度学习注意力机制边缘计算

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面向链下支付通道网络交易的安全协议研究

面向链下支付通道网络交易的安全协议研究

作者：刘铭曲阜师范大学

学位级别：硕士

支付通道网络(Payment Channel Network,PCN)是解决区块链可扩展性的有效技术,为加密货币的链下支付提供了一种安全高效的解决方案。然而,PCN技术面临着一些问题和挑战。一方面,PCN中通过一个中介节点可建立从发送者到接收者的支付通道... 详细信息

支付通道网络(Payment Channel Network,PCN)是解决区块链可扩展性的有效技术,为加密货币的链下支付提供了一种安全高效的解决方案。然而,PCN技术面临着一些问题和挑战。一方面,PCN中通过一个中介节点可建立从发送者到接收者的支付通道来实现多节点之间的支付。在这类场景中,中介节点知道流经自己的每笔交易的来源和去向,这会危害底层系统的隐私。遗憾的是,以往保障交易不可链接性的工作要么依赖于可信混合服务,要么构造的效率较低,要么适用性有限。另一方面,支付通道的路径信息包括节点身份和余额等。攻击者根据这些公开的信息发起循环交易,导致支付通道中被攻击节点的可用余额被全部锁定于循环交易,因锁定时间变长进而加大抵押成本。目前已有的解决方案主要集中在余额隐藏,但是目前的解决方案抵抗不了锁定攻击,因为攻击者作为支付发送方主观的选择带环的支付路径发起循环交易。同时,已有方案还存在因循环路径过长引发押金成本高的问题。针对以上两方面的问题和挑战,本文分别提出了茫然谜题传输(Oblivious Puzzle Transfer,OPT)协议以及最优路径加密(Optimal Path Encryption,OPE)协议。在此基础上分别又提出了单中介支付协议——ObliHub和多中介支付协议——Epoch。本文具体研究内容如下:(1)在本文中,为了解决单中介支付场景存在的效率、交易身份的不可链接性等问题,提出了 ObliHub支付协议,是一种向中介节点隐藏交易方向等信息的高效支付通道协议。ObliHub协议在实现交易不可链接性方面的核心技术是OPT协议,它使得发送者、中介节点和接收者之间的解谜以一种茫然的方式进行——中介节点既不知道一个解谜提示来自哪里,也不知道是谁获得的对应解。此外,本文对ObliHub与现有方案A2L的轮数、计算时间等性能进行了比较。其中,ObliHub从三阶段减少到两阶段,并且保证了交易的原子性和交易身份的不可链接性。仿真实验表明,ObliHub的运行时间比A2L方案的总运行时间减少了 0.2秒。(2)在本文中,为了解决多中介支付场景存在的发起恶意的循环交易、窃取支付路径信息等问题,提出了 Epoch。Epoch是一种针对链下多中介节点的支付协议,其核心组件是一种新型的密码原语:OPE协议,可实现路径信息的隐藏的功能。具体来说,管理者利用同态单向函数加密符合发送方要求的支付路径,加密结果隐藏了本次路径经过的节点身份等路径信息。这保证了发送方在采用支付路径之前,不会提前窃取支付路径的信息,因而无法发起循环交易。此外,Epoch可以并行处理多个中介组的交易。这与以往的方式相比,将经过四个中介交易的押金抵押成本降低了 75%。(3)最后,本文引入通用可组合(Universal Composability,UC)框架,充分利用其通用可组合性对以上协议进行了详细的安全性分析。首先给出了 UC框架下OPT协议和OPE协议的理想函数性,其次采用混合模型的证明方法,逐步证明了两个协议的UC安全性。此外,本文详细分析了 OPT协议可满足链下交易的原子性、匿名性和不可链接性;针对涉及三方交易的链下支付协议——ObliHub,本文详细阐述了其安全性证明过程;以及讨论了 OPE协议可满足隐藏支付通道中路径信息并且抵御锁定攻击的效果。

关键词：支付通道网络不可链接性原子性匿名性通用可组合框架