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红外与可见光三维点云融合算法研究

红外与可见光三维点云融合算法研究

作者：李瀚辰天津大学

学位级别：硕士

空间物体三维重构在国防军事、航空航天、工业检测、虚拟现实等众多领域有着广泛的应用需求。双目立体视觉技术是通过二维图像恢复物体三维形貌的重要手段之一。可见光波段的双目立体视觉技术发展成熟,但此类系统对环境的适应性不强。... 详细信息

空间物体三维重构在国防军事、航空航天、工业检测、虚拟现实等众多领域有着广泛的应用需求。双目立体视觉技术是通过二维图像恢复物体三维形貌的重要手段之一。可见光波段的双目立体视觉技术发展成熟,但此类系统对环境的适应性不强。而长波红外波段反应的是物体本身温度信息,可以在黑暗环境下清晰成像,并且可以穿透烟雾的阻隔,进而长波红外成像技术为拓展双目立体视觉系统应用领域提供了新的思路。在课题组前期工作的基础之上,提出了基于“双双目”系统在三维空间实现红外与可见光双波段点云融合的三维重构技术,并探索了主要技术细节。研究的内容包括“双双目”系统的联合标定、立体匹配与点云生成、点云预处理、点云配准、点云融合及点云三角化等。论文主要研究内容如下:1.提出了红外与可见光相机联合标定方法。针对于“双双目”视觉系统的特性,并分析系统后续工作对相机组内外参数的需求,以张正友相机标定法为基本思路,不同物质红外辐射率的不同开发了能同时在红外及可见光波段清晰成像的标定靶标。利用最大稳定极值区域Maximally Stable Extremal Regions(MSER)算法,成功实现了对红外波段标定图像与可见波段标定图像中标定点的提取,完成了相机组内外参数的求取,并通过误差分析证明此方法在可见波段能够达到传统棋盘格靶标的标定精度,在红外波段有效提升了原有标定方法的精度。2.实现了双波段图像立体匹配,得到对应点云。通过半全局立体匹配算法完成了红外双目图像及可见光双目图像的立体匹配工作,得到了对应的视差图,并通过Snake算法从图像中分割被测物进而对视差图进行分割。基于分割后的视差图,生成了对应于红外图像与可见光图像的两组点云。3.实现了双波段点云的配准与融合。通过标定外参数完成了两组点云的初始配准工作。又通过结合法矢量及曲率特征的ICP算法完成了点云的精确配准。应用基于法矢量特征的点云融合算法成功的实现了点云的融合,减少了点云分层等状况,使对应点间距离数据的统计分析中,均值与方差都好于精确配准的结果。4.基于RANSAC算法设计了点云质量评价的方法。通过RANSAC算法建立点云对应的理论模型,通过衡量实际点云到理论模型的距离并对其进行数据处理得出点云相对于理论模型的误差分布情况,进而评价出点云的实际质量。并通过质量评价数据说明点云表面形貌特征的精度得到有效提升。

关键词：点云融合点云配准立体视觉相机标定

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论巴黎画派的艺术表达

论巴黎画派的艺术表达

作者：李瀚辰河南大学

学位级别：硕士

二十世纪初期,法国巴黎是当时全世界艺术中心,产生了众多的艺术主义,巴黎画派也在其中。但是巴黎画派又是一个与众不同的绘画团体,他们组织松散,并没有在一起举办展览来宣传这个团体的绘画思想,也没有相似的绘画理念,他们总是孜孜不倦... 详细信息

二十世纪初期,法国巴黎是当时全世界艺术中心,产生了众多的艺术主义,巴黎画派也在其中。但是巴黎画派又是一个与众不同的绘画团体,他们组织松散,并没有在一起举办展览来宣传这个团体的绘画思想,也没有相似的绘画理念,他们总是孜孜不倦的探索着自己内心的世界,将自己在时代背景下的真实心境反映于油画布之上。巴黎画派大部分艺术家都感受了世界大战的残酷,在传承古典主义绘画精神的同时,又遇上战后自由思想精神领导下的种种艺术思潮,以至巴黎画派呈现出独特的艺术特色。本文结合现代艺术分析方法,对巴黎画派艺术特点进行分析研究。文章总分四个部分:第一章,从现代艺术发展背景入手,分析巴黎画派形成的原因和艺术特色。并从历史的角度和社会的角度论述了巴黎画派代表艺术家的生平简历。第二章,主要分析巴黎画派的艺术形式表达。以巴黎画派的艺术作品为主线、20世纪初期产生的多种艺术思潮的作品为辅,首先分析了巴黎画派作品多种多样的艺术表现形式。然后从巴黎画派的造型进行深入研究,得出巴黎画派的造型形式都是基于传统造型的基础之上,产生出一种合理的变形,并指明这种主观的造型形式,可以更强烈的表达艺术家对客体的感受。再次,强调巴黎画派在对其作品深入塑造中,不再是理性的深入刻画,而是强化画面中感性的联系。同时又分析了巴黎画派作品内在的形式意味,言明这种形式力量是藏于作品之中而非敷于表面,并且可以为画面带来形式美感。第三章,着重探讨巴黎画派的情感表达。通过艺术家们的生活经历和艺术特色,在巴黎画派的艺术家之间进行归纳对比,分析出艺术家们不同而细腻的情感特征。然后,在巴黎画派不同的形式与独特的情感中,探讨巴黎画派真挚质朴、内敛含蓄的情感表达共性。第四章,讨论了巴黎画派对绘画艺术的影响。从巴黎画派总结出三方面的绘画艺术创作经验:第一,艺术创作离不开艺术家的真实生活体验,指出艺术家对周围生活应保持敏感,从现实生活中挖掘绘画题材。第二,艺术创新应在深入了解传统绘画的基础之上,寻找自己的艺术风格。第三,艺术创作应融入艺术家自身的情感思想,而不是单纯的形式创新。文章结尾探讨了巴黎画派对中国当代绘画艺术的启发,国内艺术家应利用巴黎画派艺术理念,加强生活体验,体察内心需求,走出一条中国艺术特色的道路。

关键词：巴黎画派艺术表达形式情感

一种红外与可见光融合的“双双目”立体视觉系统的标定方法研究

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光学技术 2017年第5期43卷 385-393页

作者：赵美蓉李瀚辰佟颖天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津师范大学电子与通信工程学院天津300387

针对红外相机与可见光相机联合标定的问题,利用不同物体红外辐出度的差异,设计了可同时应用于红外相机与可见光相机标定的平面靶标。利用"最大稳定极值区域"(MSER)算法,检测靶标的镂空深色区域。为克服图像可能存在较大畸变的问题,通过... 详细信息

针对红外相机与可见光相机联合标定的问题,利用不同物体红外辐出度的差异,设计了可同时应用于红外相机与可见光相机标定的平面靶标。利用"最大稳定极值区域"(MSER)算法,检测靶标的镂空深色区域。为克服图像可能存在较大畸变的问题,通过相邻最大稳定极值区域质心的位置关系预估角点所在位置,在预估位置内进行角点检测,提取用于标定的亚像素角点位置。结果表明:新型靶标及相应的角点提取方法能够同时满足于红外相机与可见光相机内外参数标定的需要。通过红外与可见光"双双目"立体视觉系统的融合重构效果可看出,提供的标定数据能够满足系统需求。

关键词：几何光学相机标定红外相机标定最大稳定极值区域 “双双目”视觉系统

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基于空间分布和时间序列分析的粒子滤波算法

电子学报 2017年第2期45卷 300-306页

作者：杨伟明赵美蓉黄银国李瀚辰天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津科技大学电子信息与自动化学院天津300222

针对粒子滤波存在的粒子贫化问题,提出了一种改进的重采样粒子滤波算法.在重采样步骤中基于采样粒子集的空间分布引入时间序列分析,选取相关度最高的粒子进行传递,避免了只关注采样粒子权值的传统重采样算法中仅复制大权值粒子而任意丢... 详细信息

针对粒子滤波存在的粒子贫化问题,提出了一种改进的重采样粒子滤波算法.在重采样步骤中基于采样粒子集的空间分布引入时间序列分析,选取相关度最高的粒子进行传递,避免了只关注采样粒子权值的传统重采样算法中仅复制大权值粒子而任意丢弃小权值粒子的缺陷,因此能够消弱粒子贫化现象,提高算法的估计精度.在理论上利用两样本Kolmogorov-Smimov检验原理证明了改进算法重采样后的粒子集和采样前的粒子集来自同一总体.仿真结果表明,尤其是在初始采样粒子数目较小时,该算法在非线性系统状态估计中的精度优于传统的粒子滤波算法.

关键词：非线性估计残差重采样时间序列分析柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫检验

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数字人民币试点中的个人信息法律监管

财经理论与实践 2024年第1期45卷 152-160页

作者：李瀚琰上海立信会计金融学院法学院上海201209 华东政法大学博士后流动站上海200042

自2021年中国人民银行开展试点数字人民币工作以来,在技术创新和市场需求共同作用下,法定货币数字化将对我国金融制度和结算体系产生重要影响。但是,在提高交易效率、节约交易成本、推动人民币国际化的同时,也产生了诸如个人信息泄露的... 详细信息

自2021年中国人民银行开展试点数字人民币工作以来,在技术创新和市场需求共同作用下,法定货币数字化将对我国金融制度和结算体系产生重要影响。但是,在提高交易效率、节约交易成本、推动人民币国际化的同时,也产生了诸如个人信息泄露的金融风险,例如:监管层的信息泄露与权力滥用风险、交易层的信息处理风险以及应用层的交易信息泄露及二次侵权之风险等。金融监管一直是防范金融风险的核心途径,能够有效弥补法律法规出现的供给制度不足。为此,应当及时在立法层面完善制度机制、采取先进的监管科技手段、改良知情同意规则等,最终为国家层面提供良好的制度借鉴与实践基础。

关键词：数字人民币试点个人信息保护法律监管金融创新

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基于BP神经网络的非线性流域UUV动态回收过程预测

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西北工业大学学报 2024年第2期42卷 189-196页

作者：杜晓旭李瀚宇刘鑫西北工业大学航海学院陕西西安710002

针对水下无人自主航行器(UUV)回收过程中流域存在非线性干扰问题,提出了一种基于BP神经网络优化UUV回收路径的闭环控制方法。采用计算流体力学(CFD)方法模拟UUV相对于潜艇以不同路径进行回收的水动力系数,将数值模拟结果作为训练BP神经... 详细信息

针对水下无人自主航行器(UUV)回收过程中流域存在非线性干扰问题,提出了一种基于BP神经网络优化UUV回收路径的闭环控制方法。采用计算流体力学(CFD)方法模拟UUV相对于潜艇以不同路径进行回收的水动力系数,将数值模拟结果作为训练BP神经网络的初始数据,利用拉丁超立方法对非线性流域的位置随机采样,采用神经网络输出UUV在采样处的水动力系数,实现非线性流域内UUV动态回收过程的水动力系数预测。结果表明:通过均方根检验神经网络预测水动力系数误差均在10%范围内。将神经网络预测结果与UUV纵向操纵性方程结合,对比回收速度和操舵间隔与理论回收轨迹的误差,优化UUV动态回收路径的闭环控制方案。

关键词：神经网络非线性流域水动力系数 UUV动态回收

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金融科技监管的国际经验与启示

财会月刊 2024年第3期45卷 121-128页

作者：李瀚琰上海立信会计金融学院法学院上海201209

金融科技的快速发展在创新金融服务模式的同时,对世界各国的金融监管立法提出了新的挑战。我国金融科技监管主要存在如监管模式单薄导致的发展内生动力不足、监管科技升级受限、监管配套政策灵活度低、市场垄断性和脆弱性并存及不稳定... 详细信息

金融科技的快速发展在创新金融服务模式的同时,对世界各国的金融监管立法提出了新的挑战。我国金融科技监管主要存在如监管模式单薄导致的发展内生动力不足、监管科技升级受限、监管配套政策灵活度低、市场垄断性和脆弱性并存及不稳定因素增多等障碍。面对新型监管困境,不同国家和地区在监管立法中分别采用了高度集中的金融监管、分业监管、“混合式”监管等模式,从监管理念、监管方式和监管重点入手,确保金融与科技的有机结合,进而实现金融安全与金融效率的平衡。本文借鉴国际金融科技监管立法经验,基于金融科技监管法规的国际发展趋势,从制度供给侧提高监管能效,以避免我国系统性金融风险的产生。

关键词：金融科技监管法规监管模式金融工具

二元微生物裂隙岩体修复机理以及效果预测模型研究

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二元微生物裂隙岩体修复机理以及效果预测模型研究

作者：李瀚卿西安理工大学

学位级别：硕士

微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)具有环境友好、绿色环保的优势,在土体加固中应用广泛,但在岩体加固研究方面工作开展相对较少。本文选取裂隙岩体作为研究对象,搭建二元修复体系巴氏芽孢杆菌为矿化细菌,酿酒酵母菌为辅助矿化细菌,对裂... 详细信息

微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)具有环境友好、绿色环保的优势,在土体加固中应用广泛,但在岩体加固研究方面工作开展相对较少。本文选取裂隙岩体作为研究对象,搭建二元修复体系巴氏芽孢杆菌为矿化细菌,酿酒酵母菌为辅助矿化细菌,对裂隙砂岩试件进行修复,进一步优化微生物矿化的修复体系,解决原本体系下微生物种类单一问题,并提高修复性能。对两种细菌进行研究得出二者的最佳配比,并根据实验得到最佳修复效果所需外界的环境。为进一步探究二元微生物修复裂隙岩体机理,对不同深度的砂岩试件进行加固,通过对比一二元修复体系修复前后试件的渗透性、修复变量进行无损检测,定性定量分析修复效果。然后对修复后试件进行直接剪切试验和单轴压缩试验,得出在二元修复体系下,钙离子浓度、胶结液配比和修复时间对微生物修复的效果。建立灰色模型预测整个系统内部对行为变量的影响趋势。主要内容和结论如下:(1)提出了二元微生物修复体系,研究了混合菌液的最优配比,得到了钙源种类、钙离子浓度和环境温度对修复效果的影响规律。结果表明:混合菌液的最佳配合比例为8:2,此配比下脲酶活性和碳酸钙产量均达到最高。乙酸钙更适合作为反应的钙源溶液环境下1.0M的钙离子浓度为最适钙离子浓度,环境温度为30℃时碳酸钙的产量最高可作为后续试验和实际工程操作时的参考温度。(2)对不同裂隙深度的试样进行修复,得到了不同修复体系的优劣性。经过渗透性实验,修复后的岩石试件渗透系数均出现数量级的下降,二元修复体系修复后的试件裂隙渗透系数下降程度全部优于一元修复体系,体现出更强的矿化能力和裂隙封堵性能。在0.8M、1.0M和1.2M的高浓度时二元微生物修复体系修复变量分别提升了10.1%、14.9%和32.9%,提升效果明显。(3)进行直接剪切试验和单轴压缩实验,得到修复后试样的力学参数,确定了二元修复体系的最佳配比方案。结果显示,二元修复体系因具有更高的抗逆性和加入了碳源的补充,未因钙离子浓度过高而出现力学参数下降结果,1.2M时力学参数数值仍然进一步提升。在0.6M～1.2M的钙离子浓度范围内,弹性模量和峰值应力随浓度增加而上升,峰值应变随浓度增加而下降。胶结液中尿素比例不断提升后,弹性模量和峰值应力先上升后下降,峰值应变的变化趋势为先下降后上升。(4)得到修复前后的孔结构参数变化,二元修复体系同时生成两种晶体形貌,完善了一元修复体系中单一晶体形貌的不足。提升胶结液中尿素配比会改善孔隙结构,但是过高的尿素浓度同样会降低修复效果。(5)运用灰色理论对系统中各影响因素的灰关联度进行分析,建立GM(1,N)灰色预测模型与实际试验结果进行对比,进行裂隙岩体修复效果评价。对修复效果影响因素最大的是胶结液配比,其次为钙离子浓度最后为加固时间。

关键词： MICP 修复效果碳酸钙裂隙岩体力学参数

基于深度强化学习的机械臂6DOF抓取方法研究

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基于深度强化学习的机械臂6DOF抓取方法研究

作者：李瀚电子科技大学

学位级别：硕士