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多源信息融合和弱光环境下的疲劳检测算法研究

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多源信息融合和弱光环境下的疲劳检测算法研究

作者：李立凯杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着交通建设的快速发展,机动车事故发生率和死亡率持续上升,疲劳驾驶导致的事故数量也居高不下。如何对驾驶员进行疲劳驾驶监测并发出警报,有着重要的研究价值与现实意义。目前的疲劳检测方法存在以下几个局限性:首先,使用侵入式设备... 详细信息

随着交通建设的快速发展,机动车事故发生率和死亡率持续上升,疲劳驾驶导致的事故数量也居高不下。如何对驾驶员进行疲劳驾驶监测并发出警报,有着重要的研究价值与现实意义。目前的疲劳检测方法存在以下几个局限性:首先,使用侵入式设备采集生理信号会影响司机的正常驾驶;其次,基于单一特征的检测方式无法综合反映司机的真实状态;最后,低光照环境限制了机器视觉算法的性能。针对上述问题,本文从多源特征融合和弱光环境下的疲劳检测两个方面进行研究,主要工作如下。(1)提出了一种多源信息融合的疲劳检测算法(Multi-Feature Fusion Based Drowsiness Detection Algorithm,MFDDA)。该算法提取司机面部特征(EAR、MAR、PERCLOS)和头部特征HPI,融合成特征向量,构建特征节点集合;之后基于信息熵原则将数据集划分为标记子集和无标记子集;根据节点间的交互信息构建多源特征图,最后使用标签传播策略进行疲劳状态识别。本文在NTHU数据集上进行了多种对比实验,结果表明:在细粒度实验中,MFDDA算法在融合眼部、嘴部特征时性能最优,达到92.57%的准确率。在二元分类实验中,MFDDA算法的F1-score为93.28%,召回率为94.35%,准确率为93.31%,均高于其他四种基准算法。(2)提出了弱光环境下的疲劳检测算法(Low-Light Enhancement Based CNN-LSTM Drowsiness Detection Algorithm,LLIE-CLDDA)。该算法由两个模块组成:低光驾驶图像增强模型LLIEM和疲劳检测模型CLDDM。在LLIEM模型中,提出包含空间和通道注意力的CPE-Net提取低光特征,利用高阶曲线估计得到增强图像。在CLDDM模型中,设计了特征提取网络提取增强图像的面部特征,基于滑动窗口机制构造时序特征,使用Bi-LSTM实现疲劳状态的识别。在不同光照环境下,将本文提出的两种算法做了对比实验,结果表明:在低光环境下,LLIE-CLDDA算法的准确率比增强前提高了9.97%,最高达到96.07%,同时高于MFDDA算法。在正常光环境下,将LLIE-CLDDA算法与其他五种基准算法进行对比,结果表明LLIE-CLDDA算法也取得较好性能,准确率最高达到97.52%。最后,论文对全文工作进行了总结和展望。

关键词：疲劳检测多源特征融合深度学习低光增强

Mo、Al和Hf复合合金化对Ni60Ti40合金的组织和力学性能的影响

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Mo、Al和Hf复合合金化对Ni60Ti40合金的组织和力学性能的影响

作者：李立凯哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

富Ni的NiTi合金因具有高硬度、高耐磨性、优良的耐腐蚀性等优点,是制造高性能和极端环境下服役轴承的理想材料。以富Ni的NiTi合金为基体,通过单一元素或多元素复合添加的合金化方法有望得到新型的轴承合金。本文在NiTi合金中分别添加不... 详细信息

富Ni的NiTi合金因具有高硬度、高耐磨性、优良的耐腐蚀性等优点,是制造高性能和极端环境下服役轴承的理想材料。以富Ni的NiTi合金为基体,通过单一元素或多元素复合添加的合金化方法有望得到新型的轴承合金。本文在NiTi合金中分别添加不同含量的Mo、Mo和Al以及Mo、Al和Hf,形成NiTiMo三元合金、NiTiMoAl四元合金和NiTiMoAlHf五元合金,利用光学显微观察、X射线衍射分析、扫描电子显微观察和透射电子显微观察以及显微硬度、摩擦磨损性能系统研究了这几组合金的的微观组织和力学性能。在NiTiMo(x=0,3,4,5,6,7,8,10,16,20 at.%)合金中,Mo合金的显微组织由NiTi基体、TiNi相和TiNi相组成,添加Mo元素的合金中还析出了BCC结构的Moss相。随Mo含量增加,合金的硬度先增大后减小,在Mo合金时达到最大值。Mo的添加改变了TiNi相的形态和尺寸,过量的Mo使TiNi相分解为TiNi相,且使Moss相发生粗化,降低硬度。在NiTiMo(x=55,56,57,58,59 at.%)合金中,显微组织由NiTi基体、Moss相、TiNi相和TiNi相组成。随Ni含量增加,TiNi相和Moss相的尺寸细化,合金的显微硬度增大。NiTiMo合金的平均摩擦系数Co F值随Mo含量的增加先减小后增大。NiTiMo合金的Co F值随Ni含量的增加不断减小。NiTiMo合金具有最小的Co F值、最小的磨痕宽度和磨损失重,耐磨性最好。在NiTiMoAl(x=1,2,3,5,8 at.%)合金中,当Al含量在1 at.%及以下时,显微组织由NiTi基体、Moss相和TiNi相三相组成;当Al含量在1 at.%以上时,还生成了NiTi Al相。随Al含量增加,TiNi相的体积分数逐渐下降,合金的显微硬度逐渐降低,Co F值不断变大,磨痕逐渐变宽,磨损失重逐渐增大,表明在NiTiMo合金的基础上添加Al元素会降低合金的耐磨性。在NiTiMoAlHf(x=1,2,3,5 at.%)合金中,显微组织由NiTi基体、Moss相、TiNi相和NiTi Al相组成。随Hf含量增加,固溶强化效果增强,并生成了富Mo的有序金属间化合物,合金显微硬度不断增加,Co F值不断减小,磨痕宽度和磨损失重逐渐降低,耐磨性提高,证明在NiTiMoAl合金的基础上添加Hf可以提高合金耐磨性。所有系列的合金都存在三种典型的磨损机制,分别为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。

关键词： NiTiMo合金 NiTiMoAl合金 NiTiMoAlHf合金显微组织硬度摩擦磨损

基于机器视觉的狭窄道路会车场景可行域检测研究

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基于机器视觉的狭窄道路会车场景可行域检测研究

作者：李立凯武汉理工大学

学位级别：硕士

随着机器视觉技术的发展,分析与理解场景中的目标信息自然成为了研究的热点。目前大部分研究者聚焦于研究结构化和单一的简单场景信息,而现实生活中智能车通常需要应对复杂的交通场景,如会车场景、超车场景以及道路边界模糊且路面凹凸... 详细信息

随着机器视觉技术的发展,分析与理解场景中的目标信息自然成为了研究的热点。目前大部分研究者聚焦于研究结构化和单一的简单场景信息,而现实生活中智能车通常需要应对复杂的交通场景,如会车场景、超车场景以及道路边界模糊且路面凹凸不平的行车场景。如何在较复杂的场景下充分利用机器视觉获取场景信息,并进行实时准确的场景内容理解和探索,实现智能车在场景中的可行驶区域检测是一个具有挑战的问题。本文以狭窄道路下的会车场景为例,基于机器视觉对场景中道路的宽度、迎面来车的驾驶行为、会车区域的判别进行研究分析,从而实现场景中可行驶区域的检测,为后续智能车进行路径规划或避碰操作提供准确、实时的场景信息。主要完成工作如下:(1)由于可行域检测任务需要分析场景中的目标信息,所以系统在获取目标信息时必须具有快速准确的能力。针对上述需求,本文基于SSD目标检测算法和Deeplab v3分割算法的编码—解码思想,设计了一种共享Res Net-50特征提取网络的多任务联合方法,该方法能够同时完成场景中的目标检测与分割任务,保证了较高实时性与准确性,同时减少了网络运算参数量降低了计算机资源的占用,提高了计算效率,保证了后续其他计算任务的高效进行。(2)针对场景中道路宽度的检测问题,在联合方法得到的路面分割信息基础上,深度分析了经过Canny边缘算子提取的路面边缘轮廓缘信息的位置、长度、方向等特征,实现了道路左右边界的提取,并采用最小二乘法完成了道路边界的拟合;结合空间道路信息的逆透视投影变换原理,建立了道路宽度的计算模型,并通过融合道路宽度的先验知识,设定了道路宽度的检测规则。(3)针对场景中迎面来车的驾驶行为与会车区域的判别问题,根据联合方法得到的目标检测框信息与道路中心线的位置关系,限定了迎面来车的识别跟踪区域,同时利用迎面车辆与道路中心线的距离变化率描述车辆的驾驶行为;通过分析存在会车区域的路面特点,提出了一种分析道路分支的会车区域判别方法;同时结合建立的纵向测距模型,保证了场景中纵向车距与会车区域纵向尺寸的计算。(4)综合分析场景中的道路宽度、迎面来车驾驶行为、会车区域等信息,设计了可行驶区域的检测流程;最后通过实车试验,验证了检测系统的可行性。

关键词：机器视觉会车场景狭窄道路可行域检测

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激光熔覆层的开裂行为及其防止

热加工工艺 2011年第24期40卷 150-152页

作者：杨宁李立凯河南教育学院物理系河南郑州450046 中州大学信息工程学院河南郑州450044

在深入研究激光熔覆层开裂行为原因的基础上,总结了目前防止开裂行为的方法及存在的问题,并对彻底解决熔覆层裂纹问题给出研究方向。

关键词：激光熔覆开裂行为残余拉应力

未产检孕妇死亡与3个诊疗护理医疗机构之间责任归属及其思考

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中国实用妇科与产科杂志 2008年第6期24卷 478-480页

作者：李立凯谢瑜张互帮广东永航律师事务所广东广州510600 西南交通大学人文学院四川成都610000 广东行政学院法学系广东广州510053

孕妇20岁,因停经9个月,下腹阵痛,于2002-08-21到被告某诊所就诊。在该诊所未作血压及其它化验检查,即给予静脉滴注缩宫素4h,并加腹压,但胎儿无法娩出。2002-08-22 2:00孕妇被送至某区医院急诊科就诊。入院诊断:孕1产0,孕足月妊娠,枕右... 详细信息

孕妇20岁,因停经9个月,下腹阵痛,于2002-08-21到被告某诊所就诊。在该诊所未作血压及其它化验检查,即给予静脉滴注缩宫素4h,并加腹压,但胎儿无法娩出。2002-08-22 2:00孕妇被送至某区医院急诊科就诊。入院诊断:孕1产0,孕足月妊娠,枕右前临产(第二产程) 、中度妊高征,妊娠合并贫血。入院后即给氧、静脉滴注平衡液。入院后5min在会阴侧切下顺产一活女婴,羊水Ⅲ度污染,胎儿娩出后肌注缩宫素10单位, 5min后给米索前列醇400μg(2片)含服, 10min后胎盘完整娩出,胎膜缺损1/2,随之阴道流出600mL 不凝固血液,产妇面色苍白,血压为零,心率120/min,呼吸34/min,考虑到羊水栓塞(AFE) 。立即予抗过敏、抗休克、解除动脉高压、抗过敏、抗心衰、防治D IC,纠正酸中毒等处理,并呼救上级医院共4位主任到场协助抢救。产妇5:25及8:25先后发生心跳、呼吸骤停,均被复苏,但产妇始于5: 30为昏迷状态;因产后大出血,曾作清宫、宫腔填塞纱布及加强宫缩等措施,但阴道仍血流不止,考虑到AFE导致D IC。为去除病灶,上午11时在局麻下行子宫全切术。产妇虽经上述奋力抢救,病情仍危重。15:30孕妇以孕1产1,孕36周顺产、AFE、D IC、心肺复苏后(2次) 、会阴侧切缝合术、子宫全切术后转入某市医院治疗。入院诊断为:孕1产1,孕36 +周产后; AFE; D IC;子宫全切术后;右侧闭合性气胸(压缩15%); 心肺复苏后(2次);脑水肿;缺血缺氧性脑病;失血性休克。期间其在某市医院ICU病房及神经内科救治202d,于2003-03-12死亡。死亡诊断:多脏器功能衰竭;失血性休克;羊水栓塞;D IC;缺血缺氧性脑病;孕1产1,孕36周产后,全子宫切除术后; 右侧闭合性气胸(压缩15%); 肺部感染。2002-08-21 15:00,孕妇(系原告之女)因腹痛临产到被告某诊所就诊,该诊所没有作基本检查,对孕妇静脉注射缩宫素,并在腹部加压催生,但胎儿一直无法娩出。被告某诊所没有采取正确治疗措施,也没有建议原告转院治疗,一直拖延至次日1:00,孕妇情况危殆,其家属无奈之下将其送被告某区医院治疗,产下一女婴(系原告之一) 。由于被告某区医院诊断、处置、治疗、护理不当,导致产妇产后大出血,深度昏迷,病情危重,婴儿重度缺血缺氧。产妇被转入被告某市医院ICU病房及神经内科救治,于2003-03-12死亡。

关键词：孕妇医疗事故

激光功率和粉末含量对（V;O;+B;O;+C）镍基涂层硬度的影响

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热加工工艺 2021年 103-105页

作者：杨宁李立凯河南财政金融学院人工智能学院郑州工程技术学院信息工程学院

利用激光熔覆技术，在45钢表面制备（V;O;+B;O;+C）镍基熔覆层。利用扫描电镜对熔覆层进行显微组织分析，利用显微硬度仪测试熔覆层的显微硬度。结果表明：在1.6 kW功率下，含量20%（V;O;+B;O;+C）的镍基熔覆层硬度最大，平均值高达1350...

利用激光熔覆技术，在45钢表面制备（V;O;+B;O;+C）镍基熔覆层。利用扫描电镜对熔覆层进行显微组织分析，利用显微硬度仪测试熔覆层的显微硬度。结果表明：在1.6 kW功率下，含量20%（V;O;+B;O;+C）的镍基熔覆层硬度最大，平均值高达1350 HV0.3，提高了熔覆层的硬度和耐磨性。

关键词：

激光熔覆（V2O5+WO3+C）/Ni60涂层的磨损性能研究

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稀有金属与硬质合金 2019年第4期47卷 54-57,64页

作者：杨宁李立凯河南财政金融学院物理与电子工程学院河南郑州450046 郑州工程技术学院信息工程学院河南郑州450044

为了提高45#钢的耐磨损性能,采用激光熔覆技术在45#钢表面制备(V2O5+WO3+C)/Ni60涂层。利用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对熔覆层显微组织和物相进行分析,利用显微硬度仪测试熔覆层的显微硬度,利用高速环块磨损试验机进行摩擦试... 详细信息

为了提高45#钢的耐磨损性能,采用激光熔覆技术在45#钢表面制备(V2O5+WO3+C)/Ni60涂层。利用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对熔覆层显微组织和物相进行分析,利用显微硬度仪测试熔覆层的显微硬度,利用高速环块磨损试验机进行摩擦试验。试验结果表明:熔覆层由γ(NiFe)固溶体、原位生成的强化相W2C、WC、VC和Cr3C2构成。激光熔覆(V2O5+WO3+C)/Ni60涂层的硬度和耐磨损性能得到很大提高,熔覆层平均HV0.3硬度高达1 400,是Ni60涂层磨损失重的1/5。

关键词：激光熔覆 (V2O5+WO3+C)/Ni60涂层显微硬度磨损性能

原位生长VC-WC-W_2C增强镍基激光熔覆层的耐蚀性研究

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稀有金属与硬质合金 2014年第1期42卷 42-45页

作者：杨宁李立凯赵先林河南教育学院物理系河南郑州450046 中州大学信息工程学院河南郑州450044

利用激光熔覆法在45#钢基材表面制备原位生长VC-WC-W2C颗粒强化镍基熔覆层,并采用静态浸泡法研究该熔覆层在10%H2SO4溶液中的腐蚀性。结果表明:不同V2O5+WO3+C含量的镍基熔覆层在10%H2SO4溶液中均表现出较好的耐蚀性,其中25%(V2O5+WO3+C... 详细信息

利用激光熔覆法在45#钢基材表面制备原位生长VC-WC-W2C颗粒强化镍基熔覆层,并采用静态浸泡法研究该熔覆层在10%H2SO4溶液中的腐蚀性。结果表明:不同V2O5+WO3+C含量的镍基熔覆层在10%H2SO4溶液中均表现出较好的耐蚀性,其中25%(V2O5+WO3+C)镍基熔覆层的耐蚀性最强,约为纯Ni60熔覆层的3倍。

关键词： VC-WC-W2C Ni60自熔合金激光熔覆颗粒强化原位生长耐蚀性

激光功率和粉末含量对(V_(2)O_(5)+B_(2)O_(3)+C)镍基涂层硬度的影响

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热加工工艺 2021年第24期50卷 103-105页

作者：杨宁李立凯河南财政金融学院人工智能学院河南郑州450046 郑州工程技术学院信息工程学院河南郑州450044

利用激光熔覆技术,在45钢表面制备(V_(2)O_(5)+B_(2)O_(3)+C)镍基熔覆层。利用扫描电镜对熔覆层进行显微组织分析,利用显微硬度仪测试熔覆层的显微硬度。结果表明:在1.6 kW功率下,含量20%(V_(2)O_(5)+B_(2)O_(3)+C)的镍基熔覆层硬度最大... 详细信息

利用激光熔覆技术,在45钢表面制备(V_(2)O_(5)+B_(2)O_(3)+C)镍基熔覆层。利用扫描电镜对熔覆层进行显微组织分析,利用显微硬度仪测试熔覆层的显微硬度。结果表明:在1.6 kW功率下,含量20%(V_(2)O_(5)+B_(2)O_(3)+C)的镍基熔覆层硬度最大,平均值高达1350 HV0.3,提高了熔覆层的硬度和耐磨性。

关键词：激光熔覆激光功率粉末含量 (V_(2)O_(5)+B_(2)O_(3)+C)镍基熔覆层显微组织显微硬度