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面向图数转化的曲线提取与细化神经网络

中国图象图形学报 2024年第4期29卷 1030-1040页

作者：周其当刘春晓吕金龙冯才博浙江工商大学信息与电子工程学院杭州310018 浙江工商大学计算机科学与技术学院杭州310018

目的曲线图是数据呈现的重要形式,但在没有原始数据的情况下难以查询其中的具体数值。现有的图数转化算法需要大量的人工辅助操作去除图表中网格线等干扰,具有机械重复性且需大量人力的缺点。另外,图像压缩与缩放等攻击会降低图像质量... 详细信息

目的曲线图是数据呈现的重要形式,但在没有原始数据的情况下难以查询其中的具体数值。现有的图数转化算法需要大量的人工辅助操作去除图表中网格线等干扰,具有机械重复性且需大量人力的缺点。另外,图像压缩与缩放等攻击会降低图像质量,导致图数转化的准确度进一步降低。为了解决上述问题,本文提出了一个基于曲线提取与细化神经网络的图数转化算法。方法首先,提出了基于侧结构引导与拉普拉斯卷积的曲线提取神经网络(side structure guidance and Laplace convolution based curve extraction neural network,SLCENet),以轻量化的模型解决了现有曲线提取方法中的池化操作导致的边界模糊问题,提高了曲线提取的准确度。其次,为了减小曲线线宽对图数转化造成的误差,并平衡计算复杂度和准确度,设计了10个能够反映曲线走势的特征,提出了基于曲线走势特征和多层感知机的曲线细化方法(curve trend features and MLP based curve thinning method,CMCT),实现了曲线细化的高精度。最后,利用PaddleOCR(paddle optical character recognition)定位并识别坐标轴上的坐标标签,建立起坐标轴坐标与像素坐标的变换关系,通过坐标变换完成图数转化任务。结果在曲线提取方面,本文方法 SLCENet的全局最优阈值指标(optimal dataset scale,ODS)达到了0.985,在分辨率为640×480像素的图像上的运行速度达到了0.043 s/幅,在兼顾曲线提取准确度和运行速度的情况下达到了最好的性能。在图数转化方面,本文方法的归一化均值误差(normalized mean error,NME)达到了0.79,运行速度达到了0.83 s/幅。结论提出的方法实现了全自动高精度的图数转化目标。与现有方法相比,在保持较小计算量的情况下兼具准确度高和运行速度快的特点,摆脱了图数转化需要大量人工交互辅助的限制。

关键词：曲线图数据转化曲线提取曲线细化拉普拉斯卷积卷积神经网络(CNN)

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泾川：加速果产业提质升级 002

泾川：加速果产业提质升级

平凉日报

作者：吕金龙

本报泾川讯（记者吕金龙）泾川县苹果产业转型升级步伐加快，去年以来，建成丰台张观察、丰台墩、飞云元朝等5个省级抓点示范种植基地，建成千亩设施示范园2个，完成提质增效示范基地8000亩;引进甘建投公司泾川分公司龙头企业1个，扶... 详细信息

本报泾川讯（记者吕金龙）泾川县苹果产业转型升级步伐加快，去年以来，建成丰台张观察、丰台墩、飞云元朝等5个省级抓点示范种植基地，建成千亩设施示范园2个，完成提质增效示范基地8000亩;引进甘建投公司泾川分公司龙头企业1个，扶持建办苹果产业专业合作社8个、家庭农场3?

关键词：苹果产业

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泾川：“河长制”促进“河长治” 003

泾川：“河长制”促进“河长治”

甘肃经济日报

作者：吕金龙吕文华

用实际行动保护河湖生态环境，着力提升人民群众生活幸福感、获得感，是泾川县有序推进河湖长制工作的重中之重。通过综合治理，泾川县河湖面貌焕然一新，取得了实实在在的成效，赢得了广大群众的一致赞誉。河湖长工作“有名”更“有... 详细信息

用实际行动保护河湖生态环境，着力提升人民群众生活幸福感、获得感，是泾川县有序推进河湖长制工作的重中之重。通过综合治理，泾川县河湖面貌焕然一新，取得了实实在在的成效，赢得了广大群众的一致赞誉。河湖长工作“有名”更“有实” 经过定位、拍照、上传等一系列熟练?

关键词：河长制泾川县

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泾川县：解锁和美乡村“幸福密码”

泾川县：解锁和美乡村“幸福密码”

平凉日报

作者：吕金龙

乡村冬景望无垠,此时风光也动人。深冬时节，漫步在泾川县各乡村小道，青砖壁瓦间移步皆景，村落风光幽美，道路宽敞通达，房屋干净整洁，设施健全完善，一帧一画都充满诗意，一地一物都彰显和美，一幅幅乡村振兴画卷让人目不暇接。近... 详细信息

乡村冬景望无垠,此时风光也动人。深冬时节，漫步在泾川县各乡村小道，青砖壁瓦间移步皆景，村落风光幽美，道路宽敞通达，房屋干净整洁，设施健全完善，一帧一画都充满诗意，一地一物都彰显和美，一幅幅乡村振兴画卷让人目不暇接。近年来，泾川县积极学习践行浙江“千万工程......

关键词：泾川县丰台镇农村人居环境

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泾川：设施农业有“钱”途

泾川：设施农业有“钱”途

平凉日报

作者：吕金龙

“这段时间正是甜瓜移栽的关键时期，我雇了11个人抓紧打孔浇水、移栽封口，争取尽早上市卖个好价钱。”近日，记者来到泾汭河川区万亩设施蔬菜产业园王村核心区采访，菜农张金牛说这是他承包大棚种菜的第二年，在这里发展蔬菜产业一方... 详细信息

“这段时间正是甜瓜移栽的关键时期，我雇了11个人抓紧打孔浇水、移栽封口，争取尽早上市卖个好价钱。”近日，记者来到泾汭河川区万亩设施蔬菜产业园王村核心区采访，菜农张金牛说这是他承包大棚种菜的第二年，在这里发展蔬菜产业一方面有政府的支持、技术人员的指导，另一方......

关键词：设施蔬菜产业设施农业钢架大棚

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泾川：“民情日记”架起干群“连心桥”

泾川：“民情日记”架起干群“连心桥”

平凉日报

作者：吕金龙

近日，在泾川县飞天广场廉租楼附近，每天都能看到不同面孔的年轻人背着一位残疾人上楼下楼，陪他晒太阳、聊家常，用朴实的行动表达对他的关心关怀。“在前几天，我入户走访过程中，罗叔表示，近期天气很好，想下楼晒会太阳，但是由于... 详细信息

近日，在泾川县飞天广场廉租楼附近，每天都能看到不同面孔的年轻人背着一位残疾人上楼下楼，陪他晒太阳、聊家常，用朴实的行动表达对他的关心关怀。“在前几天，我入户走访过程中，罗叔表示，近期天气很好，想下楼晒会太阳，但是由于下半身瘫痪却难以行动。我把这件事记在......

关键词：泾川县

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乡村蝶变展新颜

乡村蝶变展新颜

平凉日报

作者：吕金龙褚翊超

本报泾川讯（记者吕金龙褚翊超）7月2日，走进泾川县高平镇牛家咀村，一条条宽阔整洁的硬化路，一排排错落有致的小康屋，一处处郁葱夹杂缤纷的花草树木，镶嵌交织、交相辉映，焕发出无限生机与活力。“现在生活好了，村上修建了广场... 详细信息

本报泾川讯（记者吕金龙褚翊超）7月2日，走进泾川县高平镇牛家咀村，一条条宽阔整洁的硬化路，一排排错落有致的小康屋，一处处郁葱夹杂缤纷的花草树木，镶嵌交织、交相辉映，焕发出无限生机与活力。“现在生活好了，村上修建了广场和公园，环境变美了。我们饭后出来散散......

关键词：泾川县高平镇

基于点云的水轮机导叶三维重构与焊接修复路径规划

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基于点云的水轮机导叶三维重构与焊接修复路径规划

作者：吕金龙河南工业大学

学位级别：硕士

导叶是水轮机的重要过流零件,其工作型面型线复杂。在长时间运行过程中,导叶会因水流冲击而产生汽蚀和磨蚀,常采用焊接的方式修复其受损部位。传统焊接修复过程中存在修复条件恶劣、修复效率低、修复周期长、易损害工人身心健康等现实... 详细信息

导叶是水轮机的重要过流零件,其工作型面型线复杂。在长时间运行过程中,导叶会因水流冲击而产生汽蚀和磨蚀,常采用焊接的方式修复其受损部位。传统焊接修复过程中存在修复条件恶劣、修复效率低、修复周期长、易损害工人身心健康等现实问题。为此,本文基于点云数据处理技术,通过将三维测量技术与机器人技术相结合,对导叶进行三维重构和机器人焊接路径规划研究,有效提升了导叶焊接修复效率以及智能化水平。本文主要研究内容如下:(1)扫描系统与机器人运动学模型建立。通过建立机器人焊接导叶的坐标系系统,实现各坐标系的定义与转换。通过建立线激光扫描系统,分析线激光扫描的三维测量原理。通过标准D-H参数建模法进行焊接机器人运动学建模,并对其进行了正、逆运动学求解。基于MATLAB的Robotics Toolbox工具箱对机器人工作空间和直线运动轨迹进行了仿真,为后续机器人焊接导叶实验奠定了理论基础。(2)导叶点云数据处理与三维模型重构。在分析点云相关处理算法和重构算法的基础上,通过三维数字扫描系统采集导叶的原始点云信息,并探明点云数据之间的拓扑关系,进而采用人工裁剪的方式完成点云数据的粗处理;分析并选取合适的滤波算法,对导叶点云数据进行去噪处理。对点云精简算法进行分析,比对两种精简算法的精简实验结果,选取最优算法。利用最小二乘法对精简后的点云数据进行平滑处理;进而运用贪婪投影三角化算法完成了导叶的三维模型重构。重构结果表明,通过搭建的三维扫描系统与点云数据处理算法相结合,可以获得质量与完整性均较好的水轮机导叶三维模型。(3)基于点云切片技术的焊接路径规划。研究了一种面向导叶的机器人焊接修复路径生成方法。结合导叶焊接修复工艺,设计了焊道工艺路径方案。通过识别导叶三维点云数据的位姿并将其转换到机器人基坐标系下,简化了后续机器人焊接路径提取过程;利用点云切片求交算法和B样条曲线拟合方法对焊接路径进行规划,并在导叶待修复面进行路径规划实验,为后续高效提取焊接修复路径信息奠定了基础。(4)机器人焊接系统搭建及实验验证。以采集到的导叶修复表面点云数据为研究对象,结合本文提出的点云处理算法,开发了一套点云检测与处理系统。运用搭建的焊接修复机器人实验平台,结合导叶焊接参数,完成了导叶点云数据的检测与处理,从中提取焊接路径规划信息并将待修复路径点导入焊接机器人控制器中,进而通过三组不同焊道工艺路径焊接实验,验证了焊接机器人焊枪对修复路径的跟踪效果与导叶焊接修复效果。实验结果表明,所设计的水轮机导叶焊接修复系统,可将导叶的焊接修复时长由原来的每件6个工时缩短至40分钟左右;导叶后续机械加工时间由原来的每件3个工时缩短至30分钟左右。经超声波探伤检测,结果表明焊接质量良好;利用百分表测得导叶三个轴颈的圆周跳动均在0.03 mm以内,达到了企业技术和质量要求,从而显著提升了导叶修复焊接效率与焊接质量。

关键词：水轮机导叶点云处理三维重构路径规划机器人焊接

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高压液氢泵研究进展

流体机械 2022年第7期50卷 79-84,104页

作者：韦炜何志龙邢子文吕金龙西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 陕西秦泰工程勘察设计有限公司西安710075

高压液氢泵在加氢站中拥有巨大的应用潜力。由于液氢密度远大于气氢,高压液氢泵与氢气压缩机相比,在压缩功耗上有着显著优势。不过,高压液氢泵在压缩低温工质时面临着冷却、密封等技术难点,技术指标要求苛刻。为了寻找更好的解决方案,... 详细信息

高压液氢泵在加氢站中拥有巨大的应用潜力。由于液氢密度远大于气氢,高压液氢泵与氢气压缩机相比,在压缩功耗上有着显著优势。不过,高压液氢泵在压缩低温工质时面临着冷却、密封等技术难点,技术指标要求苛刻。为了寻找更好的解决方案,本文回顾了高压液氢泵数十年来的发展历程,期间出现的各式结构表明,解决冷却、密封问题可从以下方向着手:(1)增加夹套结构以增强泵缸外的冷却与绝热;(2)采用多腔室设计,实现预压缩与除去蒸发气体;(3)增强密封件性能。多种方式可以同时采用,不过需要注意成本与性能之间的取舍。本文还介绍了高压液氢泵的应用成果,总结了现有产品的技术特点,希望为高压液氢泵的研究与生产提供一些参考。

关键词：液氢泵加氢站结构冷却密封