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面向无人智能小车的双验证安全定位方法

通信学报 2024年第6期45卷 131-143页

作者：顾晓丹夏国正宋炳辰杨明罗军舟东南大学计算机科学与工程学院江苏南京211189

针对无人智能小车在网络、硬件、操作系统和软件方面存在众多安全隐患,易受到物理或远程安全攻击,使其偏离配送轨迹导致配送任务失败,甚至被攻击者操控干扰工厂正常运行的问题,提出了一种面向无人智能小车的双验证安全定位方法。在无人... 详细信息

针对无人智能小车在网络、硬件、操作系统和软件方面存在众多安全隐患,易受到物理或远程安全攻击,使其偏离配送轨迹导致配送任务失败,甚至被攻击者操控干扰工厂正常运行的问题,提出了一种面向无人智能小车的双验证安全定位方法。在无人智能小车端,利用已有的Wi-Fi网络基础设施进行指纹定位,并设计特征融合策略实现Wi-Fi和磁场指纹的动态融合;在环境端,部署多个监测点采集无人智能小车发出的声音信号计算到达时间差,并根据空间分割方法计算小车位置。在此基础上,通过将无人智能小车上报的位置信息和监测点计算的位置坐标进行对比验证,一旦发现小车位置出现异常则进行异常告警,从而保证无人智能小车的正常运转工作。在真实室内场景下的实验结果表明,所提方法可以有效跟踪目标设备的位置坐标,定位精度优于现有基准算法。

关键词：无人智能小车室内定位 Wi-Fi指纹磁场指纹声源定位

基于Mask R-CNN的碳纤维复合材料的电性能研究

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合成纤维 2022年第11期51卷 44-50页

作者：胡海燕张娟娟宋圭辰李硕刘昱萌刘斌国网陕西省电力有限公司榆林供电公司陕西榆林719000 陕西科技大学电子信息与人工智能学院陕西西安710021 宁波大学材料科学与化学工程学院浙江宁波315211

扫描电子显微镜(SEM)可以有效地观测到碳纤维复合材料(CFRP)中碳纤维(CF)的形态和分布,但是对CF进行定性观察对改善CFPR电性能的贡献是有限的。在Mask R-CNN的基础上提出了SoftMask R-CNN来实现CF的SEM图像自动分割,进行CF分布的评估,研... 详细信息

扫描电子显微镜(SEM)可以有效地观测到碳纤维复合材料(CFRP)中碳纤维(CF)的形态和分布,但是对CF进行定性观察对改善CFPR电性能的贡献是有限的。在Mask R-CNN的基础上提出了SoftMask R-CNN来实现CF的SEM图像自动分割,进行CF分布的评估,研究CF分布对CFRP电性能的影响。试验结果表明:Soft-Mask R-CNN在SEM图像上的平均准确率和交并比分别为86.9%、90.7%;Soft-Mask R-CNN在不同的SEM放大条件下具有稳定的分割结果;Soft-Mask R-CNN对CF的SEM图像进行实时分割满足了对连续SEM图像观测的需求,表明CF分布可以改善CFRP的电性能。

关键词：碳纤维复合材料碳纤维分布 Mask R-CNN

改进的基于Mask R-CNN的碳纤维图像分割方法

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中国科技论文 2021年第11期16卷 1189-1194,1208页

作者：张娟娟宋圭辰刘斌周舒婕陕西科技大学电子信息与人工智能学院西安710016 宁波大学材料科学与工程学院浙江宁波315211

为提高碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced composite,CFRC)的扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)图像精度,实现纤维图像的自动化分割,提出一种改进的Mask R-CNN(Soft-Mask R-CNN),将压缩和激励网络与残差网络相结合获得一种改进的残差网络(squeeze and excitation residua network,SE-ResNet),以提高特征提取效果;采用群组归一化(group normalization,GN)替代批量归一化(batch normalization,BN),提升小批量网络的性能;利用改进的软化非极大抑制(soft non-maximum suppression,Soft-NMS)进行筛选,提高对粘连目标的检测效果。实验结果表明,与Mask R-CNN相比,Soft-Mask R-CNN能有效提高对碳纤维SEM图像的分割准确率和碳纤维区域边界的分割精度,图像分割的平均精确度、交并比分别为87.2%、90.6%,具有较好的泛化能力和较高的精确度,可为CFRC的性能参数研究提供可靠指导。

关键词：图像分割碳纤维复合材料深度学习软化非极大抑制

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非规律运动伪迹干扰鲁棒的人脸视频心率检测

中国图象图形学报 2024年第7期29卷 2024-2034页

作者：成娟殷辰楚宋仁成付静刘羽合肥工业大学生物医学工程系合肥230009 合肥工业大学测量理论与精密仪器安徽省重点实验室合肥230009

目的基于远程光电容积脉搏波描记法(remote photoplethysmograph,rPPG)的非接触人脸视频心率检测广泛应用于移动健康监护领域,由于其携带的生理参数信息幅值微弱,容易受到运动伪迹干扰。据此,提出了一种结合非负矩阵分解(nonnegative m... 详细信息

目的基于远程光电容积脉搏波描记法(remote photoplethysmograph,rPPG)的非接触人脸视频心率检测广泛应用于移动健康监护领域,由于其携带的生理参数信息幅值微弱,容易受到运动伪迹干扰。据此,提出了一种结合非负矩阵分解(nonnegative matrix factorization,NMF)和独立向量分析(independent vector analysis,IVA)的非规律运动伪迹去除的视频心率检测方法,记为NMF-IVA。方法首先,将面部感兴趣区域(region of interest,RoI)分为多个子区域(sub RoIs,SRoIs),利用平均光照强度、光照强度变化、信噪比这3个指标筛选出3个最优质的SRoIs,并获取每个SRoI的绿色通道时间序列。其次,将3个绿色通道时间序列去趋势、带通滤波后送入NMF-IVA进行盲源分离。然后,对分离后的源信号进行功率谱密度分析,并且将峰值信噪比最高且主频落在心率感兴趣范围内的源信号确定为血容量脉冲(blood volume pulse,BVP)信号。最后,将BVP信号的主频确定为所测量心率的主频,从而计算出心率值。结果实验在2个公开数据集UBFC-RPPG和UBFC-PHYS,及1个真实场景自采数据集上与最相关的7种典型的rPPG方法进行比较,在UBFC-RPPG数据集上,相比于性能第2的单通道滤波(single channel filtering,SCF)方法,均方根误差提升了1.39 bpm(beat per minute)、平均绝对误差提升了1.25 bpm、皮尔逊相关系数提升了0.02;在UBFC-PHYS数据集上的T2情况下,其性能提升最为显著,相比于性能第2的独立向量分析(IVA)方法,均方根误差提升了16.42 bpm、平均绝对误差提升了9.91 bpm、皮尔逊相关系数提升了0.64;在自采数据集上,除了低于深度学习方法性能之外,所提NMF-IVA方法在传统方法中取得了最好的结果。结论所提NMF-IVA方法对规律信号提取具有敏感性,即便是在头部存在剧烈非规律运动情况下,相比于传统方法亦能取得最优结果,该结果能够媲美基于深度学习的方法。

关键词：远程光电容积脉搏波描记法(rPPG) 非接触式心率检测盲源分离(BSS) 非负矩阵分解(NMF) 独立向量分析(IVA)

广播电视信号传输与监测系统IP化技术方案优化

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第5期 0038-0041页

作者：宋孚辰呼图壁县融媒体中心新疆昌吉831200

随着我国广播电视产业的发展和科学技术的进步,广播电视迈入数字时代,大力推动广播电视节目的应用。依据《〈广播电视安全播出管理规定〉无线发射转播台实施细则》中的要求,广播电视发射台应达到一级保障的标准和要求,因此,建设一套技... 详细信息

随着我国广播电视产业的发展和科学技术的进步,广播电视迈入数字时代,大力推动广播电视节目的应用。依据《〈广播电视安全播出管理规定〉无线发射转播台实施细则》中的要求,广播电视发射台应达到一级保障的标准和要求,因此,建设一套技术科学先进、状态稳定可靠的信号传输与监测系统是必须要完成的任务。对广播电视发射台而言,由于接入的信号是TSoverIP信号,且接收端网关能够适配IP信号的输入与输出。因此,结合发射台设备的实际情况(激励器支持IP信号源输入、交换机不受信号样式限制等),将系统IP化改造作为主要建设方向是完全可行的,且是一个降本增效的利好措施。下面,文章就广播电视信号传输与监测系统IP化技术方案优化展开论述。

关键词：信号传输监测系统 IP化改造

利用脉冲星计时阵列限制标量诱导的随机引力波背景

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科学通报 2024年第12期69卷 1517-1519页

作者：周柄辰宇宙线教育部重点实验室(西藏大学) 拉萨850000 西藏大学理学院物理系拉萨850000 中国科学技术大学天文与空间科学学院合肥230026 中国科学技术大学物理学院深空探测实验室/天文学系合肥230026

引力波是由爱因斯坦广义相对论预言的一种天文现象,已经在双脉冲星系统和黑洞合并事件中被观测到,也是我们研究早期宇宙的一种特殊探针.与受各种天体物理过程影响的电磁波不同,引力波可以捕捉到原初宇宙的纯净信息.在针对原初宇宙的研究... 详细信息

引力波是由爱因斯坦广义相对论预言的一种天文现象,已经在双脉冲星系统和黑洞合并事件中被观测到,也是我们研究早期宇宙的一种特殊探针.与受各种天体物理过程影响的电磁波不同,引力波可以捕捉到原初宇宙的纯净信息.在针对原初宇宙的研究中,暴胀宇宙学[1]是一种被广泛接受的理论,解释了宇宙微波背景辐射中观察到的各向异性.在暴胀期间,量子涨落通过时空的膨胀迅速延伸到宇宙尺度,随后缓慢演化,最终形成了我们今天看到的大尺度结构.这些扰动的统计性质可以提供关于宇宙膨胀早期阶段的信息,涵盖了大约e 7倍的开始阶段.然而,为了解释我们今天所看到的宇宙,需要大约e 60倍的膨胀过程,其中仍然有约e 50倍的阶段是不确定的.在暴胀后期阶段,退出哈勃半径的涨落对我们宇宙中的小尺度各向异性贡献至关重要,这些涨落会受到非线性天体物理过程的影响.另一方面,在热大爆炸阶段之前产生的引力波信号可以为我们提供关于小尺度的现象学信息.

关键词：大尺度结构天文现象暴胀宇宙宇宙膨胀引力波哈勃早期宇宙量子涨落

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自循环发酵过程周期性开关操控的设计和分析

高校化学工程学报 2024年第3期38卷 475-482页

作者：吴思辰翟持昆明理工大学化学工程学院云南昆明650500

针对乙醇间歇发酵生产速率低、劳动强度大,连续发酵会带来基质损失,甚至可能导致系统失稳的问题,探讨了一种能自动进行周期开关操控的自循环发酵(SCF)方案,并期望通过理论分析与设计来提高发酵过程的生产强度,同时消除产物抑制诱导系统... 详细信息

针对乙醇间歇发酵生产速率低、劳动强度大,连续发酵会带来基质损失,甚至可能导致系统失稳的问题,探讨了一种能自动进行周期开关操控的自循环发酵(SCF)方案,并期望通过理论分析与设计来提高发酵过程的生产强度,同时消除产物抑制诱导系统失稳。具体地,从连续发酵模型稳定性分析出发,借助最优周期控制(OPC)理论给出SCF强化生产速率的必要性判据;进一步研究发现乙醇产物抑制作用会导致连续发酵系统失稳,并可有效缓解产物抑制作用,消除产物诱导失稳问题。模拟结果表明,生物乙醇的SCF生产模式可以缩短批次发酵时间、避免系统失稳。

关键词：产物抑制失稳最优周期控制自循环发酵提质增效

簸箕柳×三蕊柳种特异性KASP标记开发及种间杂交子代鉴别

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林业科学 2024年第4期60卷 119-126页

作者：戴晓港魏铭辰林木遗传育种全国重点实验室、南方现代林业协同创新中心、林木遗传与生物技术教育部重点实验室、江苏省林木遗传和高效培育重点实验室、南京林业大学林学院南京210037

【目的】开发簸箕柳和三蕊柳种特异性KASP引物,为开展簸箕柳和三蕊柳杂交选育速生、抗虫新种质的真实性鉴定提供参考。【方法】利用簸箕柳和三蕊柳重测序数据,开展全基因组SNP位点分析,筛选出种特异性的SNP位点并设计KASP引物,利用SeqHu... 详细信息

【目的】开发簸箕柳和三蕊柳种特异性KASP引物,为开展簸箕柳和三蕊柳杂交选育速生、抗虫新种质的真实性鉴定提供参考。【方法】利用簸箕柳和三蕊柳重测序数据,开展全基因组SNP位点分析,筛选出种特异性的SNP位点并设计KASP引物,利用SeqHunter2检测设计引物在簸箕柳中的通用性,并利用簸箕柳和三蕊柳自然群体材料对合成的引物进行实验验证,筛选出簸箕柳和三蕊柳种特异性KASP引物,并对它们的杂交子代进行真实性鉴别。【结果】将三蕊柳和簸箕柳重测序的数据比对到三蕊柳基因组,共获得个6598144个SNPs。经过筛选,最终在簸箕柳中检测到674144个和三蕊柳相比为纯合突变的位点。从每条染色体上随机选取100个位点用于KASP引物设计,在1900个SNPs位点中,750个SNP位点可以成功设计出KASP引物。从每条染色体上选取2组,共选取38组引物,通过SeqHunter2检测得到11组引物在簸箕柳中是通用的。利用簸箕柳和三蕊柳自然群体DNA对合成的10组通用引物进行种内保守和种间差异性检测,获得4组在簸箕柳、三蕊柳和种间杂交子代中聚类明显的引物。引物Stri08_82809、Stri14_11602、Stri14_12274和Stri17_10731在簸箕柳自然群体中分别扩增出纯合G/G、T/T、A/A和T/T位点,在三蕊柳自然群体分别扩增出纯合A/A、C/C、G/G和C/C位点,而在真实杂交子代中分别扩增出G/A、T/C、A/G和T/C杂合位点。利用上述4组引物对簸箕柳×三蕊柳的杂交子代进行鉴定,发现在31个杂交子代中,29个个体扩增出杂合位点,说明同时遗传了2个亲本的特征位点,为真实的种间杂交子代。有2个个体扩增的位点为纯合且和母本相同,说明这2个子代为簸箕柳花粉污染的子代。【结论】本研究获得了簸箕柳和三蕊柳种间特异性KASP标记4组,可以准确快速的开展簸箕柳和三蕊柳种间杂交子代的真实性鉴别,为进一步簸箕柳和三蕊柳种间杂交及回交创制抗虫新品种提供了技术支持。

关键词：簸箕柳三蕊柳种间杂交物种特异性KASP引物种间杂交分子鉴别

以饱和干气和纯乙烯为原料生产苯乙烯技术方案对比

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炼油技术与工程 2024年第3期54卷 6-9页

作者：李春晓刘乾辰宋润润龙奕华中石化广州工程有限公司广东省广州市510620

炼油厂饱和干气经提浓得到富乙烷气,经乙烷裂解生产粗裂解气,再经稀乙烯制乙苯工艺生产乙苯、进而生产苯乙烯产品是一种新的苯乙烯生产路线,文中从原料、工艺流程、产品质量、能耗、物耗、投资和成本等方面对该路线和传统纯乙烯制苯乙... 详细信息

炼油厂饱和干气经提浓得到富乙烷气,经乙烷裂解生产粗裂解气,再经稀乙烯制乙苯工艺生产乙苯、进而生产苯乙烯产品是一种新的苯乙烯生产路线,文中从原料、工艺流程、产品质量、能耗、物耗、投资和成本等方面对该路线和传统纯乙烯制苯乙烯路线进行了分析对比,结果表明:两种路线的苯乙烯产品质量基本相当,均满足行业标准优级品要求;主要生产物料苯单耗基本相当,饱和干气路线每吨苯乙烯消耗的饱和干气量约为1.102 t,约为纯乙烯制苯乙烯路线的乙烯单耗量的3.92倍;饱和干气路线的装置投资和能耗方面均比纯乙烯制苯乙烯路线高,分别约为纯乙烯路线的2倍和2.12倍。纯乙烯制苯乙烯路线在装置投资、能耗和物耗方面具有优势,在纯乙烯资源较为充裕的炼油厂可优先考虑该方案。饱和干气路线适合纯乙烯资源比缺匮乏而饱和干气较为富余的炼油厂。

关键词：饱和干气纯乙烯苯乙烯能耗投资产品质量苯单耗成本