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多模态遥感图像模板匹配Log-Gabor滤波方法

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测绘学报 2024年第3期53卷 526-536页

作者：曹帆之石添鑫韩开杨汪璞安玮国防科技大学电子科学学院湖南长沙410000

针对多模态遥感图像匹配难的问题,本文提出了一种基于Log-Gabor滤波的高精度匹配方法。该方法采用由粗到细的多层级密集匹配框架,无须进行特征点检测,避开了多模态图像特征点检测重复率低的问题,能够提取大量高精度匹配点对。本文方法... 详细信息

针对多模态遥感图像匹配难的问题,本文提出了一种基于Log-Gabor滤波的高精度匹配方法。该方法采用由粗到细的多层级密集匹配框架,无须进行特征点检测,避开了多模态图像特征点检测重复率低的问题,能够提取大量高精度匹配点对。本文方法主要分为两步:首先,利用多尺度多角度Log-Gabor滤波器构建对图像间非线性辐射差异稳健的特征金字塔;然后,利用粗尺度的底层特征图进行密集模板匹配,提取大量粗粒度的特征匹配点对,在此基础上再利用特征金字塔,实现粗匹配点自下而上的逐层优化,完成高精度特征匹配点对的提取。同时,针对模板匹配滑窗运算效率不高的问题,提出了一种密集模板匹配的快速实现方式,有效减少了密集模板匹配的运算时间。本文使用多组不同模态的遥感图像进行试验,结果表明,本文方法能够克服图像间非线性辐射差异的影响,在正确匹配数目、匹配准确率与匹配精度上均优于现有多模态图像特征匹配方法。

关键词：多模态遥感图像特征匹配 Log-Gabor滤波模板匹配非线性辐射差异

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水平同心圆柱环内自然对流换热研究

应用力学学报 2024年第1期41卷 206-215页

作者：杨万鑫邹声华李文菁胡琦湖南科技大学土木工程学院湘潭411201 湖南省建筑设计院集团股份有限公司长沙410000 湖南工程学院建筑工程学院湘潭411104

外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环形结构因具有良好的隔热效果,在工程上得到了广泛的应用,而水平同心圆柱环形结构的隔热降温效果受环内流体流动换热影响大,且目前缺乏外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环内自然对流换热特性研究... 详细信息

外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环形结构因具有良好的隔热效果,在工程上得到了广泛的应用,而水平同心圆柱环形结构的隔热降温效果受环内流体流动换热影响大,且目前缺乏外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环内自然对流换热特性研究,因此针对外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环形结构,数值模拟研究了普朗特数为0.7情况下间隙比(内圆直径与环间距之比,即δ)在0.1~14以及瑞利数在103~107时环内自然对流流动模式与传热。使用流线和等温线分别表示出计算的流动模式和温度场,并研究了间隙比和瑞利数对圆柱环内壁面的平均努谢尔特数的影响。研究发现:在低瑞利数时整个间隙比范围内都存在稳定的月牙形流型,此外还观察到4种不同的流动模式,即二维漏斗振荡流、三维螺旋流、二维多涡流、二维多涡振荡流。这4种流动模式在较高的瑞利数时出现,具体取决于间隙比。根据流动模式的分布特征,整个间隙比可分为3部分,即宽间隙(δ=0.1~2)、中等间隙(δ=2~8)和窄间隙(δ=8~14),给出了不同间隙比范围内环内壁面平均努谢尔特数与间隙比和瑞利数的相关方程,其相关系数(R^(2))大于0.990 2。

关键词：水平同心圆柱环数值模拟自然对流流动模式传热

面向可调谐微波应用的Ba_(x)Sr_(1-x)TiO_(3)铁电薄膜材料与器件研究进展

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 229-239页

作者：沈德坤杨淄涵郭沛源赵梦玲葛健邓功勋王爱记北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室北京师范大学物理学系北京100875 中国科学院物理研究所北京100190

可调谐微波器件是相控阵雷达和现代移动通信技术的重要技术核心,具有广阔的应用前景和市场需求。Ba_(x)Sr_(1-x)TiO_(3)铁电薄膜材料因其高介电可调性和快速的场响应而被认为是可调谐微波器件最有前途的材料之一。目前,人们对该材料降... 详细信息

可调谐微波器件是相控阵雷达和现代移动通信技术的重要技术核心,具有广阔的应用前景和市场需求。Ba_(x)Sr_(1-x)TiO_(3)铁电薄膜材料因其高介电可调性和快速的场响应而被认为是可调谐微波器件最有前途的材料之一。目前,人们对该材料降低介质损耗和提升介电可调性方面的研究取得了众多进展。综述了近年来国内外有关Ba_(x)Sr_(1-x)TiO_(3)铁电薄膜的介电性能研究以及其在可调谐微波器件的发展现状,并探讨了其研究中所存在的主要问题及未来研究重点。

关键词：钛酸锶钡薄膜介电性能可调谐微波器件

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户用独立光伏发电系统的优化研究

电子设计工程 2022年第22期30卷 145-148,153页

作者：胡伟霞杨记鑫成都理工大学工程技术学院四川乐山614000

太阳能光伏发电对优化能源结构和保障能源安全具有重大战略意义。为进一步优化家庭生活能源结构,该文以乐山地区为例,依据当地气象条件和家庭用电需求,采用PVsyst软件对户用独立光伏发电系统的性能进行模拟。通过选取合适的光伏组件和... 详细信息

太阳能光伏发电对优化能源结构和保障能源安全具有重大战略意义。为进一步优化家庭生活能源结构,该文以乐山地区为例,依据当地气象条件和家庭用电需求,采用PVsyst软件对户用独立光伏发电系统的性能进行模拟。通过选取合适的光伏组件和蓄电池,设置系统参数,提出了家庭独立光伏系统的体系结构。结果表明,系统能量利用率为68.8%,用户需求满足率为93.5%。系统整体性能表现良好,能够满足日常家庭用电需求。该设计对光伏发电系统的实际应用具有一定的指导意义,有望成为电力供应的重要来源。

关键词：太阳能独立光伏系统 PVsyst 系统参数能量利用率

复合硫基质驱动自养反硝化脱氮除磷效能与微生物群落结构

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化工进展 2024年第4期43卷 2135-2143页

作者：葛四杰杨大鑫吕君王振张传义张文华中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

针对单一硫基质驱动自养反硝化性能的缺陷,采用单质硫(S^(0))与天然铁硫矿石(FeS、Fe_(1-x)S、FeS_(2))两种矿物作为生物填料,构建3组复合硫基质填充床反应器(B1、B2、B3),探究了启动与稳定运行期间反应器对市政尾水深度脱氮除磷的效果... 详细信息

针对单一硫基质驱动自养反硝化性能的缺陷,采用单质硫(S^(0))与天然铁硫矿石(FeS、Fe_(1-x)S、FeS_(2))两种矿物作为生物填料,构建3组复合硫基质填充床反应器(B1、B2、B3),探究了启动与稳定运行期间反应器对市政尾水深度脱氮除磷的效果与微生物群落结构的特征。结果表明,3组反应器均表出现较高的脱氮性能,NO_(3)^(-)-N去除率均随反应器水力停留时间(HRT)的延长而提高,当反应器HRT分别为1h(B1)、12h(B2)和9h(B3)时,均实现20mg/L NO_(3)^(-)-N完全去除。PO_(4)^(3-)-P与脱氮过程中产生的铁离子形成铁磷沉淀物而被去除,且PO_(4)^(3-)P的去除率与脱氮效果呈正相关。复合硫基质反应器的SO_(4)^(2-)/NO_(3)^(-)低于单一硫基质自养反硝化系统,硫酸盐产生量相应降低,且pH保持在6.3以上,无需添加pH缓冲剂。微生物群落结构分析表明,Thiobacillus(硫杆菌属)和Ferritrophicum(铁氧化菌属)是3组反应器中硫自养反硝化菌的优势菌属,在B1、B2和B3反应器的相对丰度分别为16.07%和31.24%、30.07%和50.19%以及30.20%和11.62%。复合硫基质提高了微生物群落丰度和物种多样性,从而表现出良好的脱氮除磷效果。

关键词：硫自养反硝化复合硫基质填充床市政尾水同步脱氮除磷微生物群落分析

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大型矿用齿轮传动系统宏观参数动力学优化

振动与冲击 2024年第2期43卷 179-186页

作者：杨孝新肖鹿杨晓东李奇奇高晓鑫金鹏程中国矿业大学矿业学院江苏徐州221116 新疆天池能源有限责任公司新疆昌吉831100 新疆维吾尔自治区科技发展战略研究院乌鲁木齐830000 新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830017

为研究多级定轴齿轮传动系统的动态特性优化方法,以大型矿用齿轮箱为对象,利用广义有限元思想建立包含齿轮设计参数与系统布局参数的宏观参数动力学模型,采用Newmark-β时域积分法对额定转速工况下的动力学方程进行求解,在此基础上建立... 详细信息

为研究多级定轴齿轮传动系统的动态特性优化方法,以大型矿用齿轮箱为对象,利用广义有限元思想建立包含齿轮设计参数与系统布局参数的宏观参数动力学模型,采用Newmark-β时域积分法对额定转速工况下的动力学方程进行求解,在此基础上建立优化模型,在优化过程中实现了一个基于势能法的可优化的动态方程中的时变啮合刚度计算程序,同时提出了包含系统动态特性与体积优化在内的多目标优化方法,并与单一目标的优化方法进行比较。研究结果可为矿用齿轮传动系统的宏观参数设计提供理论参考。

关键词：多目标优化参数化动力学模型布局参数动态特性宏观参数

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基于双目视觉的标定和立体匹配的研究

电子设计工程 2022年第13期30卷 50-53,58页

作者：杨记鑫胡伟霞赵杰成都理工大学工程技术学院四川乐山614000

双目视觉技术依靠左右两个摄像机对相同场景目标拍摄得到二维平面图像,根据双目视差原理在计算机系统中计算出该场景中的三维数据信息,广泛应用在各个领域。文中分析了双目视觉测距原理,提出一种基于遗传BP网络的标定算法。该算法主要... 详细信息

双目视觉技术依靠左右两个摄像机对相同场景目标拍摄得到二维平面图像,根据双目视差原理在计算机系统中计算出该场景中的三维数据信息,广泛应用在各个领域。文中分析了双目视觉测距原理,提出一种基于遗传BP网络的标定算法。该算法主要由输入层、隐含层和输出层构成,采用遗传算法得到BP网络的初始权值和阈值,可减少由镜头畸变带来的误差。与参考的BP网络相比,进一步提高了标定的精度。文中还针对传统的卷积神经网络的立体匹配进行改进,将一个大的卷积计算拆分为若干个小的卷积计算,并在卷积网络中加入残差模块,传递过程可通过短路传递到底层。经实验验证,文中提出的算法与参考的CNN和CTFNET相比,准确度和运行时间都有一定的优势。

关键词：双目视觉标定立体匹配 BP网络

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穿刺手术机器人系统的设计

穿刺手术机器人系统的设计

作者：杨记鑫重庆大学

学位级别：硕士

医疗业关乎全人类的民生大计,是我国科学发展中必不可少的核心行业,在互联网和机械行业的发展下,医疗辅助机器人登上了舞台并逐渐受到人们的欢迎。穿刺手术机器人是在成像设备指导下,按照医生规划的路径,将小体积的手术穿刺针,送入病人... 详细信息

医疗业关乎全人类的民生大计,是我国科学发展中必不可少的核心行业,在互联网和机械行业的发展下,医疗辅助机器人登上了舞台并逐渐受到人们的欢迎。穿刺手术机器人是在成像设备指导下,按照医生规划的路径,将小体积的手术穿刺针,送入病人的病变组织器官,取出所需的细胞样本,或者把药物送入需要治疗的部位,该手术对病人造成的伤口小而且恢复快,操作简便,经济实惠,具有很高的安全性,越来越受到医生和病人的欢迎。本文主要研究关于浅表器官的穿刺手术机器人系统,包括三个部分。机械部分对传统机构运动原理进行分析,总结相应的模型,设计了三个自由度的空间定位机构,实现X、Y、Z方向平移,一个自由度的偏转机构,实现进针角度的调整,以及一个自由度的末端执行机构,控制直线进针退针,并对各个主要零件的型号和大小进行详细的设计和验证;硬件部分采用模块化的设计,对中央控制FPGA模块进行电路设计,包含晶振电路、电源电路、复位电路和隔离电路,电机驱动模块进行电平转换设计,数据采集模块进行传感器的选型,设计了信号放大电路、限幅电路和AD采集电路,通信模块设计了USB通信电路;软件部分采用Verilog HDL语言,实现电机驱动功能、AD采样功能和USB通信功能,并结合Quartus II软件工具进行相应的仿真验证。本文设计的机器人系统,空间定位机构和偏转机构可以使穿刺针到达指定的进针点,采用模糊控制的方法,通过穿刺针的进针深度和受到的力可以实时调节穿刺速度,实现进针退针。经过测试机器人的定位误差在1mm以内,满足手术需求。

关键词：穿刺机器人 FPGA 模糊控制 AD采集 UART通信

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新型电力系统下电力二次系统仿真的设计方法

上海交通大学学报 2024年

作者：何瑞文陆嘉亮杨长鑫彭浩 Mohammad Shahidehpour 伊利诺伊理工学院电气与计算机工程系广东工业大学自动化学院

为了与新型电力系统的建模和仿真技术相匹配，新形势下急需对信息高度共享并实施实时决策的电力二次系统进行建模和仿真。本文首次提出关联电力一次系统运行状态实现电力二次系统仿真的设计方法。以功能描述复杂的智能变电站二次系统为... 详细信息

为了与新型电力系统的建模和仿真技术相匹配，新形势下急需对信息高度共享并实施实时决策的电力二次系统进行建模和仿真。本文首次提出关联电力一次系统运行状态实现电力二次系统仿真的设计方法。以功能描述复杂的智能变电站二次系统为研究对象，首先提出电力一次系统和二次系统仿真的关联方法，阐明其仿真实现框架、数据交互方法以及数据同步管理，从而将一次系统实际电气量数据传导至二次侧，解决二次系统仿真数据源问题；进一步提出电力二次系统的仿真设计方法，面向对象基于统一建模语言提出其系统级交互设计、元件级类设计和模块级状态设计的方法，从而解析电气量数据在二次系统的传输交互处理转换全流程；最后以220/110/10kV主变间隔110kV侧出口处短路故障场景为算例，结合主变差动保护方案，仿真验证所提方法的有效性。

关键词：新型电力系统电力信息物理系统电力二次系统数据同步管理统一建模语言