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基于FPGA的实时双目立体视觉系统的设计与实现

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基于FPGA的实时双目立体视觉系统的设计与实现

作者：商海洋哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

立体视觉技术是计算机视觉领域中非常重要的研究方向,其通过匹配一对不同视角的图像来提取现实场景中的深度信息,该技术在无人驾驶、无人机、虚拟现实、人机交互以及3DTV等领域广泛应用。在过去几十年中,提出了许多算法以及设计平台来... 详细信息

立体视觉技术是计算机视觉领域中非常重要的研究方向,其通过匹配一对不同视角的图像来提取现实场景中的深度信息,该技术在无人驾驶、无人机、虚拟现实、人机交互以及3DTV等领域广泛应用。在过去几十年中,提出了许多算法以及设计平台来提高系统的精确度与实时性,然而由于在获取立体视觉的深度信息时,其运算量巨大且算法复杂度较高,所以实时获得高质量的深度信息仍然具有较大的挑战性。本文主要提出了基于FPGA+ARM架构的实时双目立体视觉的软、硬件系统设计方案。根据系统方案要求,系统主要包括图像传感器视频的高速接收、极线几何校正、Census变换、半全局立体匹配算法、左右一致性校验以及中值滤波等关键模块。整个立体视觉的系统在单一的Xilinx ZC706开发板上实现,硬件平台以XC7Z045芯片为处理器核心,根据对系统软、硬件功能划分,PS(ARM)端主要是实现软件控制与算法的调试,PL(FPGA)端主要实现视觉算法的并行处理的硬件加速。根据系统支持不同的分辨率输出以及算法的配置模式,系统采用了模块化、参数化的设计思想。在系统设计过程中,摄像头采用APTINA的MT9V034,接口数据为高速LVDS串行传输,可以减少噪声等干扰;极线几何校正采用二元回归多项式方程来模拟矩阵相乘,减少两幅图像坐标存储,大大减少了片上硬件逻辑资源。多项式计算采用流水线技术,明显提高系统的工作频率;由于半全局立体匹配算法的复杂度以及对存储器的要求很高,本文采用有效的计算代价函数的方法,并简化为4个方向进行代价聚合,设计并行缓存器,降低对存储器的要求。中值滤波可以滤除误匹配点以及动态规划带来的条纹等问题。实验结果表明,本设计的系统可以达到视频的实时处理要求,图像的分辨率为640×480,最大视差搜索范围为64个像素,帧率60 fps。对于匹配算法模块的工作频率可以达到130 MHz,可以实现1280×1024@72.2 fps的实时视频处理。

关键词：实时立体视觉 FPGA 半全局立体匹配视频处理并行处理

中高温大曲高产糖化酶及蛋白酶活力菌株的筛选与应用研究

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中高温大曲高产糖化酶及蛋白酶活力菌株的筛选与应用研究

作者：商海林齐鲁工业大学

学位级别：硕士

大曲的质量直接关系到白酒的产量和质量,提升大曲质量一直是企业生产的核心需求。糖化酶和蛋白酶是大曲在白酒酿造中发挥糖化、发酵、生香作用的关键酶类之一,鉴于目前生产的大曲普遍存在糖化力、蛋白酶活力偏低的现象,本研究从发酵状... 详细信息

大曲的质量直接关系到白酒的产量和质量,提升大曲质量一直是企业生产的核心需求。糖化酶和蛋白酶是大曲在白酒酿造中发挥糖化、发酵、生香作用的关键酶类之一,鉴于目前生产的大曲普遍存在糖化力、蛋白酶活力偏低的现象,本研究从发酵状态良好的中高温大曲中分离筛选高糖化酶和高蛋白酶活性的菌株,探索其最佳产酶条件;制成曲种添加到曲坯中制成强化大曲,通过对强化大曲的培养过程进行追踪及质量评价解析功能菌添加对大曲质量的影响;将强化大曲应用到浓香型白酒酿造中,通过酒醅关键理化参数及原酒的出酒率和香气成分变化进一步验证强化大曲的应用性。从而为强化大曲的制作及其在浓香白酒酿造生产中的实际应用提供参考依据。具体研究内容包括:(1)利用微生物可培养技术对中高温大曲中的微生物进行分离纯化,得到66株霉菌、38株细菌、10株酵母菌。利用透明圈初筛、糖化酶酶活复筛得到一株高糖化酶活性的耐高温霉菌BZQM-20,通过形态特征及ITS序列特征鉴定为多枝横梗霉(Lichtheimia ramosa);通过响应面试验获得该菌的最佳产酶条件:培养温度为35℃、培养时间为102 h、培养基含水量为40%、接种量为6%,在此条件下糖化酶酶活达到673.47 mg/g·h;酒精耐受性试验发现,菌株BZQM-20能耐受一定浓度的酒精,在10%vol的酒精浓度中糖化酶酶活是最高酶活的65.70%,具有适应白酒酿造环境中高酒精浓度的潜力。(2)利用透明圈初筛、蛋白酶酶活复筛得到一株高蛋白酶活性的耐高温细菌BZQB-25,通过形态特征及gyr B基因序列特征鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis);通过响应面试验获得该菌的最佳产酶条件:培养温度为37℃、培养时间为75 h、培养基含水量为46%、接种量为6%,此条件下菌株产蛋白酶活力达到268.82 U/g。酒精耐受性试验发现,菌株BZQB-25能耐受一定浓度的酒精,在10%vol的酒精浓度中蛋白酶酶活是最高酶活的77.27%,具有适应白酒酿造环境中高酒精浓度的潜力。(3)将筛选得到的2株功能菌株制成功能曲种,利用响应面试验对制作强化大曲各曲种的添加量进行优化,得到最佳曲种添加配比:霉菌曲种添加量6.5%、细菌曲种添加量3.3%及老曲曲种添加量6.0%,此条件下制成强化大曲的质量评分最高,为94分。对比强化大曲及普通大曲培养过程中理化、生化指标及微生物数量的变化规律,探究功能菌的添加对大曲培养产生的影响,结果表明,在培养过程中强化大曲与普通大曲各项指标整体变化趋势相同,但也存在差别:强化大曲的顶温比普通大曲的顶温升高了2.7℃,顶温持续时间增加了2 d;强化大曲的水分及淀粉的消耗速率变大;强化大曲的糖化力、液化力、蛋白酶活力大于同时期普通大曲的酶活力;强化大曲的耐高温霉菌、芽孢杆菌的数量大于同时期普通大曲的微生物数量。对强化大曲成品曲进行质量评价,强化大曲的质量得到提升,糖化力、液化力及蛋白酶活力分别提升了28.93%、16.74%及33.62%。(4)将强化大曲应用到浓香型白酒酿造过程中,通过对出入池酒醅关键理化参数及相应原酒的香味物质进行检测分析,探究强化大曲的添加对浓香型原酒品质的影响。结果表明,添加强化大曲后窖池内酒醅发酵顶温提高了2.8℃,顶温持续时间延长了1 d;酒醅淀粉利用率提高了6.97%,酒精生成量提高了16.99%,酸度含量提高了8.29%;与原酒质量相关的原酒中的特征风味物质(醇类、酸类、酯类)也都有一定程度的提高。

关键词：中高温大曲功能菌糖化酶蛋白酶强化大曲酿造应用

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肩膀转一转,消除“富贵包”

漫科学（新健康）

漫科学（新健康） 2024年第6期 138-139页

作者：商海滨上海市宝山区中西医结合医院

我们经常会看到一些人脖子后面肿起圆形的包,这就是所谓的“富贵包”。虽美其名曰“富贵包”,却不代表真的富贵!其实就是项背部凸起的包块(在大椎穴附近,形成的大小软硬程度不同的脂肪堆积包块)。“富贵包”从何而来颈椎从侧方看生理曲... 详细信息

我们经常会看到一些人脖子后面肿起圆形的包,这就是所谓的“富贵包”。虽美其名曰“富贵包”,却不代表真的富贵!其实就是项背部凸起的包块(在大椎穴附近,形成的大小软硬程度不同的脂肪堆积包块)。“富贵包”从何而来颈椎从侧方看生理曲度是向前弯曲的,而胸椎是向后弯曲的,两者交界处(大椎穴就在此)就显得比较凸出来。

关键词：生理曲度大椎穴脂肪堆积软硬程度包块富贵弯曲

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功利之中有道德——孙子战争伦理思想浅析

孙子研究 2024年第3期 30-35页

作者：商海燕北方工业大学文法学院

战争伦理思想是孙子兵学思想的重要内容。本文从孙子战争伦理的主要内容、功利主义特征、道德因素等方面,对孙子的战争伦理思想进行剖析。

关键词：孙子战争伦理道德功利

葛根芩连汤辨证加减治疗在2型糖尿病患者血糖控制中的效果观察

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中文科技期刊数据库（引文版）医药卫生 2024年第8期 0022-0025页

作者：商海飞京东中美医院内分泌河北廊坊065201

对2型糖尿病患者应用葛根芩连汤辨证加减的作用。方法 ?本研究以随机抽取方式,抽取本院于2023年1月至2023年12月住院的500名2型糖尿病病人,随机分成两组,一组为对照组,一组为治疗组。每一组均有250名患者入选,对照组采用二甲双胍治疗方... 详细信息

对2型糖尿病患者应用葛根芩连汤辨证加减的作用。方法 ?本研究以随机抽取方式,抽取本院于2023年1月至2023年12月住院的500名2型糖尿病病人,随机分成两组,一组为对照组,一组为治疗组。每一组均有250名患者入选,对照组采用二甲双胍治疗方式,治疗组在对照组基础上采用葛根芩连汤辨证加减治疗。对比指标主要是治疗和血糖的控制。结果治疗组与对照组在疗效、血糖、中医证候积分、副反应等方面的疗效比较,有显著性差异(P<0.05)。结论在糖尿病的基础上,再加上二甲双胍和葛根芩连汤加减,可以使患者的血糖控制得到显著的改善,避免了单用二甲双胍所带来的不良反应,能够很好地控制并发症,确保疗效,并且是安全、有效的。

关键词：葛根芩连汤 2型糖尿病血糖指标二甲双胍

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初中数学解题的常见错误及规避探讨

数理天地（初中版） 2024年第11期 94-96页

作者：商海珍山东省东营市东营区第三中学 257000

数学是一门需要逻辑思维和严密推理的学科,而初中数学解题则是培养学生这一能力的重要途径.然而,许多学生在解题过程中常犯一些看似简单却极易忽视的错误,这不仅影响了学生的数学学习,也可能导致对整个学科的误解.本文旨在分析初中数学... 详细信息

数学是一门需要逻辑思维和严密推理的学科,而初中数学解题则是培养学生这一能力的重要途径.然而,许多学生在解题过程中常犯一些看似简单却极易忽视的错误,这不仅影响了学生的数学学习,也可能导致对整个学科的误解.本文旨在分析初中数学解题中的常见错误,并提出规避这些错误的方法,以帮助学生更好地掌握数学知识.

关键词：初中数学数学解题课堂教学

基于生物信息学及动物实验对芪黄固肾通络方治疗糖尿病肾病的研究

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世界中医药 2024年第5期19卷 615-622页

作者：李新宝庞欣欣彭紫凝商海涛朱清郑威韩佳瑞河南中医药大学第二临床医学院郑州450046 河南省中医院郑州450002

目的:探讨芪黄固肾通络方治疗糖尿病肾病(DKD)的作用机制。方法:通过人类基因数据库(GeneCards)、治疗靶点数据库(TTD)、人类疾病相关基因和突变基因数据库(DisGeNET)、综合性药物数据库(DrugBank)等数据库查找芪黄固肾通络方的活性成... 详细信息

目的:探讨芪黄固肾通络方治疗糖尿病肾病(DKD)的作用机制。方法:通过人类基因数据库(GeneCards)、治疗靶点数据库(TTD)、人类疾病相关基因和突变基因数据库(DisGeNET)、综合性药物数据库(DrugBank)等数据库查找芪黄固肾通络方的活性成分、作用靶点、DKD相关的靶点。将药物目标点与病变靶点进行映射,将所获得的交集目标点构造蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络与活性组分-联合目标网络,并进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。通过动物实验对网络药理学结果中芪黄固肾通络方治疗糖尿病肾病核心靶点中富集节点较多的前3靶点进行验证。选取C57BL/6J小鼠为研究对象,链脲佐菌素(STZ)连续2次腹腔注射制备动物模型,8周后测小鼠24 h尿蛋白定量,分为正常组、模型组、模型+芪黄固肾通络方组,干预8周后,测胰岛素、C肽、尿素氮、24 h尿蛋白定量,qPCR及蛋白质印迹法(Western Blotting)检测小鼠肾脏CTNNB1、JUN、NCOA1表达。结果:GO与KEGG富集分析显示芪黄固肾通络方治疗DKD的有效靶点主要涉及晚期糖基化终末产物-晚期糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)信号通路、血脂和动脉粥样硬化、流体剪切应力与动脉粥样硬化、神经活性配体-受体交互作用等;动物实验表明,芪黄固肾通络方能够降低DKD小鼠肾组织中连环蛋白β1(CTNNB1)、JUN、核受体辅激活蛋白1(NCOA1)的信使核糖核酸(mRNA)及蛋白表达,改善肾脏损伤。结论:通过网络药理学和实验验证,发现芪黄固肾通络方可能通过降低CTNNB1、JUN、NCOA1蛋白的表达水平干预AGE-RAGE等通路治疗DKD。

关键词：芪黄固肾通络方糖尿病肾病网络药理学动物实验晚期糖基化终末产物-晚期糖基化终末产物受体连环蛋白β JUN 核受体辅激活蛋白1

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基于Adaboost-INGO-HKELM的变压器故障辨识

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电力系统保护与控制 2024年第5期52卷 94-104页

作者：谢国民江海洋辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125105

针对目前变压器故障诊断准确率低的问题,提出一种多策略集成模型。首先通过等度量映射(isometric mapping, Isomap)对高维非线性不可分的变压器故障数据进行降维处理。其次,利用混合核极限学习机(hybrid kernel based extreme learning ... 详细信息

针对目前变压器故障诊断准确率低的问题,提出一种多策略集成模型。首先通过等度量映射(isometric mapping, Isomap)对高维非线性不可分的变压器故障数据进行降维处理。其次,利用混合核极限学习机(hybrid kernel based extreme learning machine, HKELM)进行训练学习,考虑到HKELM模型易受参数影响,所以利用北方苍鹰优化算法(northern goshawk optimization, NGO)对其参数进行寻优。但由于NGO收敛速度较慢,易陷入局部最优,引入切比雪夫混沌映射、择优学习、自适应t分布联合策略对其进行改进。同时为了提高模型整体的准确率,通过结合Adaboost集成算法,构建Adaboost-INGO-HKELM变压器故障辨识模型。最后,将提出的Adaboost-INGO-HKELM模型与未进行降维处理的INGO-HKELM模型、Isomap-INGO-KELM模型、Adaboost-Isomap-GWO-SVM等7种模型的测试准确率进行对比。提出的Adaboost-INGO-HKELM模型的准确率可达96%,均高于其他模型,验证了该模型对变压器故障辨识具有很好的效果。

关键词：故障诊断油浸式变压器 Adaboost集成算法切比雪夫混沌映射混合核极限学习机等度量映射

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四节一环保下亲生物的绿色建筑设计研究

低温建筑技术 2024年第2期46卷 35-38页

作者：董君尹航商海祥班福荣大连理工大学建筑与艺术学院辽宁大连116000 辽宁省交通规划设计院有限责任公司沈阳110000

目前空气污染及病毒传播等环境污染问题日益严重,需要将传统建筑设计思维向绿色建筑设计思维转变。四节一环保作为绿色建筑的核心内容,对于推动我国节能环保,走创新性绿色建筑道路具有重要意义。文中采用文献分析、学科交叉研究、实证... 详细信息

目前空气污染及病毒传播等环境污染问题日益严重,需要将传统建筑设计思维向绿色建筑设计思维转变。四节一环保作为绿色建筑的核心内容,对于推动我国节能环保,走创新性绿色建筑道路具有重要意义。文中采用文献分析、学科交叉研究、实证研究等方法,梳理四节一环保理论研究的经验,结合生物生理行为的自主调节来改善建筑及环境的有机调控,建立创新的绿色建筑设计方法。文中结合仿生学、生物循环系统、生物材料及装置等亲生物手段,提出仿生与节地、节材与生物材料、节能与生物生理行为、节水与水资源利用四种绿色建筑设计方法。

关键词：四节一环保亲生物绿色建筑设计