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基于动态手势识别的手部虚拟康复量化评估系统研究

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基于动态手势识别的手部虚拟康复量化评估系统研究

作者：林志涛南昌大学

学位级别：硕士

手部功能障碍严重影响患者的生活质量,及时有效的康复训练尤为重要。然而,传统康复方法存在诸多缺陷,如资源消耗大、训练单一乏味、效果难以量化评估等。近年来,虚拟现实VR技术因其模拟真实场景、增强交互体验、可记录用户数据等优势,... 详细信息

手部功能障碍严重影响患者的生活质量,及时有效的康复训练尤为重要。然而,传统康复方法存在诸多缺陷,如资源消耗大、训练单一乏味、效果难以量化评估等。近年来,虚拟现实VR技术因其模拟真实场景、增强交互体验、可记录用户数据等优势,为手部康复提供了新途径。作为VR关键技术,动态手势识别能捕捉分析手部运动信息,实现与虚拟环境自然交互。基于骨架的人体动作识别模型ST-GCN融合了图卷积网络GCN和时序卷积网络TCN,能有效建模骨架数据的空间拓扑和时间序列。将骨架序列依次输入到层级连接的9个ST-GCN块中,在每一层都会融合来自前一层的特征,并逐步提取更高层次的时空特征表示,从而取得了良好的效果。为了更好地识别手势,本文以同样采用这种结构的时间解耦图卷积网络TD-GCN为基准模型,针对时空与通道建模能力、注意力机制和多尺度感受野等方面进行了进一步改进。(1)TD-GCN模型设计了动态的拓扑非共享的邻接矩阵来捕获不同帧和通道的时空特征,融合时间、通道和高级特征以提取手部骨架拓扑信息。在GCN部分,论文构建了改进的预定义邻接矩阵、并引入可学习的边缘重要性权重,以更好捕获关节运动语义信息。在GCN之后加入时空图注意力模块,自适应地学习节点特征在时空和通道维度上的相关性,进一步增强了模型对时空和通道特征的建模能力。在TCN部分,探索了不同扩张率组合的多分支时间卷积结构。将以上模块融合得到时空图卷积模块,并通过堆叠和调整模块数量,寻找在手势数据集上的最佳架构。最后在SHREC’2017数据集上训练,在使用单流关键点输入的情况下与具有代表性的手势识别方法相比取得了最好的综合识别效果。(2)为满足手部功能障碍患者的康复需求,本文设计了14种动态康复手势,并使用Media Pipe采集自制手势数据集。将融合后的时空图卷积网络应用于手势识别,取得了良好的分类性能。进而基于Media Pipe和Unity3D引擎搭建了一套的手部虚拟康复量化评估系统。系统提供了三种不同的虚拟游戏场景,患者可以通过执行特定手势与场景交互,并实时跟踪手部运动范围、精确度和速度等指标,将这些定量数据应用于量化评估患者康复进度,优化康复训练过程。

关键词：动态手势识别图卷积网络时空特征注意力机制虚拟康复

具身化运动想象对脑梗死偏瘫患者上肢运动功能的影响及fMRI研究

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具身化运动想象对脑梗死偏瘫患者上肢运动功能的影响及fMRI研究

作者：林志强南京体育学院

学位级别：硕士

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新津供电公司履行社会责任的问题研究

新津供电公司履行社会责任的问题研究

作者：林志勇电子科技大学

学位级别：硕士

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李孝萱“都市水墨人物画”中的荒诞主义倾向

李孝萱“都市水墨人物画”中的荒诞主义倾向

作者：林志强曲阜师范大学

学位级别：硕士

中国画是根植于我国所特有的文化土壤而孕育出来的独特的艺术表现形式,随着东西方文化交流的日益频繁,西方的哲学思想、流派对一部分中国画画家产生了重要影响,天津画家李孝萱创作的一大批带有荒诞主义风格特征的作品就是一个重要的代... 详细信息

中国画是根植于我国所特有的文化土壤而孕育出来的独特的艺术表现形式,随着东西方文化交流的日益频繁,西方的哲学思想、流派对一部分中国画画家产生了重要影响,天津画家李孝萱创作的一大批带有荒诞主义风格特征的作品就是一个重要的代表。李孝萱表现当代都市生活题材的水墨画很好的融合了中国画传统笔墨语言和西方的艺术观念,体现了自身对于当代都市生活的思考与感受,作品面貌极具个人特征。李孝萱作品中的荒诞主义倾向是一种具有批判性的哲学意识,它具有独特的审美意趣。它不同于虚无主义,是一种对自身存在的清醒的彻悟的认识。李孝萱在当代都市题材水墨画中对荒诞的个人表达和阐述带有鲜明的时代特征,让我们思考作为个体存在的意义与价值,保持我们作为生命主体对现实的回应。荒诞性特征或者说荒诞主义倾向作为一种艺术现象仍在当代艺术的发展过程中存在着重要的意义,因为它所反映的不是艺术家所幻想出来的虚无的假象,而是艺术家对整体社会现状和艺术家本人处于这样一个社会环境下的内心感受。本文主要通过研究荒诞主义的概念及其在李孝萱作品中的表现形式和李孝萱独特艺术语言的发展过程,来思索艺术作品的创作过程,并对本人艺术创作的启示。第一章通过对荒诞主义进行解释,研究荒诞主义在历史中形成的过程,分析荒诞主义的具体定义及概念。第二章通过研究李孝萱艺术风格的阶段性的转变来探究李孝萱的艺术思想内核的变化,研究他作品风格的演化过程,探讨其为何选择荒诞主义作为其的内在的思想内核以及荒诞主义的思想倾向对于他作品的意义。第三章则是注重分析荒诞主义的思想倾向在李孝萱艺术作品中的具体反映和表现,以此来研究艺术家的思想如何通过绘画语言表现在画面中。最后再归纳全文的基础上,总结并反思自己的艺术创作经历。通过分析自己的创作过程及创作时的心路历程,反思自己作品的不足,并以此来对自己的创作进行指导,在反思的基础上进一步认识荒诞主义思想倾向在艺术作品中的表现性和批判性。

关键词：荒诞主义李孝萱艺术创作

双锚片螺旋锚倾斜拉拔承载特性与承载力计算方法研究

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岩土力学 2024年第6期45卷 1661-1674,1685页

作者：胡伟李砥柱林志冯世进黄勇祥湖南科技大学岩土工程稳定控制与健康监测湖南省重点实验室湖南湘潭411201 同济大学地下建筑与工程系上海200092 中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司湖南长沙410007

目前对多锚片螺旋锚倾斜拉拔承载特性机制的认识尚不全面,承载力计算方法也还不成熟。采用自制模型试验装置开展了双锚片螺旋锚的多角度倾斜拉拔模型试验,分析了荷载倾角、埋深比对荷载−位移曲线和抗拔承载力因子的影响规律。通过量化... 详细信息

目前对多锚片螺旋锚倾斜拉拔承载特性机制的认识尚不全面,承载力计算方法也还不成熟。采用自制模型试验装置开展了双锚片螺旋锚的多角度倾斜拉拔模型试验,分析了荷载倾角、埋深比对荷载−位移曲线和抗拔承载力因子的影响规律。通过量化水平向和竖向的控制程度分析了两个方向的耦合效应;基于数值模拟标定了锚片间距和荷载倾角对锚片上土压力的影响,提出了锚片上土压力影响系数计算方法,引入考虑位移影响的土压力近似计算方法和p-y曲线法,构建了双锚片螺旋锚倾斜拉拔力学模型,提出了双锚片螺旋锚倾斜拉拔承载力计算方法和相应步骤,并在3个试验案例的计算中取得了较好的效果。所提模型和计算方法的研究思路可推广至其他多锚片的情况,但螺旋锚需满足属于刚性短桩的前提条件。

关键词：螺旋锚倾斜拉拔模型试验锚片间距承载力

YOLOv5-ODWD钢材表面缺陷检测算法

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机械科学与技术 2024年

作者：黄友文章劲林志钦江西理工大学信息工程学院

钢材存在的斑块、开裂等会严重影响其性能和使用寿命，为了有效检测钢材表面缺陷，提出了一种YOLOv5-ODWD钢材表面缺陷检测算法。该算法基于全维动态卷积(ODConv)设计了ODCBS和C3-ODCBS两个模块，以增强模型的特征提取能力，从而更精确... 详细信息

钢材存在的斑块、开裂等会严重影响其性能和使用寿命，为了有效检测钢材表面缺陷，提出了一种YOLOv5-ODWD钢材表面缺陷检测算法。该算法基于全维动态卷积(ODConv)设计了ODCBS和C3-ODCBS两个模块，以增强模型的特征提取能力，从而更精确地定位缺陷区域特征；同时引入WIoUv3-Loss回归损失函数来提高模型对低质量样本的检测效果；最后在Head层采用了解耦头替换耦合头，以保留更多的特征信息，并提高检测的精度。实验结果表明，改进的YOLOv5-ODWD算法在NEU-DET数据集上展现出更高的检测精度，其mAP值达到了83.9%，比YOLOv5s算法在该数据集上的mAP值提高了5.1%。

关键词： YOLOv5 缺陷检测 ODConv WIoUv3-Loss 解耦头

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面向边缘设备目标检测的高效网络结构设计

面向边缘设备目标检测的高效网络结构设计

作者：林志杰福建农林大学

学位级别：硕士

基于转矩重构的四轮机器人行驶稳定性容错控制研究

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基于转矩重构的四轮机器人行驶稳定性容错控制研究

作者：赵伟功浙江科技大学

学位级别：硕士

随着国家制造业和服务业对移动机器人需求量的增加以及行业政策的支持,移动机器人的技术研发进入了一个快速发展的阶段。四轮轮毂电机驱动移动机器人因其各驱动电机独立可控、结构紧凑、传动效率高、控制灵活等优势,成为该领域的前沿热... 详细信息

随着国家制造业和服务业对移动机器人需求量的增加以及行业政策的支持,移动机器人的技术研发进入了一个快速发展的阶段。四轮轮毂电机驱动移动机器人因其各驱动电机独立可控、结构紧凑、传动效率高、控制灵活等优势,成为该领域的前沿热点。但由于四轮轮毂电机驱动移动机器人的驱动电机数目多且工作条件恶劣,造成电机驱动系统传感器故障概率增大。其中电机速度传感器故障易导致移动机器人行驶失稳,影响行驶的安全性。针对此问题,本文结合行驶稳定控制方法与电机速度传感器故障容错方法,研究基于驱动层转矩重构的行驶稳定性容错控制策略。主要开展了以下研究工作:(1)以四轮轮毂电机驱动移动机器人为研究对象,对其进行动力学建模。根据需求建立七自由度和二自由度参考模型,计算期望横摆角速度和期望质心偏角值;搭建轮毂电机模型并分析轮毂电机的控制方式,强调电机速度传感器在转矩控制中的重要作用;对特征参数进行分析,详细研究了横摆角速度和质心偏角与移动机器人稳定性之间的关联,为控制器控制目标参数选取提供支撑。(2)设计四轮轮毂电机驱动移动机器人行驶稳定性容错控制系统。在行驶稳定性方面,针对系统抖振问题,提出改变趋近律的滑模附加横摆力矩控制器,计算出稳定行驶期望的附加横摆力矩,将期望值分配给驱动层。在驱动层电机速度传感器故障容错方面,建立残差阈值比较诊断方法,当诊断出驱动层电机速度传感器故障时,通过驱动层反电势磁链观测的转矩重构无感容错算法,弥补驱动电机速度传感器故障引起的转矩缺失,有效的恢复移动机器人稳定和安全运行。(3)使用Matlab与CarSim联合仿真,验证在多种工况下行驶稳定性容错控制策略的有效性。提出的改变滑模趋近律下的稳定性容错控制策略能有效对期望横摆角速度跟踪,相较于传统滑模趋近律下的稳定性容错控制策略,趋近速度快0.6s、横摆角速度稳定在0.00816rad/s之内,使移动机器人行驶状态处于稳定;设计的驱动层转矩重构容错控制策略对故障转矩进行重构恢复,使电机速度传感器故障下移动机器人的横摆角速度波动控制在0.04rad/s范围内,同时移动机器人的横向位移偏差控制在约0.018m范围内,能够维持行驶的稳定性。

关键词：移动机器人行驶稳定性滑模控制转矩重构容错控制

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数字技术赋能乡村治理现代化研究

数字技术赋能乡村治理现代化研究

作者：林志鸿吉林大学

学位级别：硕士

乡村在我国经济和政治建设中扮演着重要角色,乡村治理水平的提升是我国实现国家治理体系和治理能力现代化的必然要求。党的二十大报告中明确要求完善信息化支撑的基层治理平台,数字技术的快速发展为乡村治理提质增效创造了技术条件,数... 详细信息

乡村在我国经济和政治建设中扮演着重要角色,乡村治理水平的提升是我国实现国家治理体系和治理能力现代化的必然要求。党的二十大报告中明确要求完善信息化支撑的基层治理平台,数字技术的快速发展为乡村治理提质增效创造了技术条件,数字技术赋能乡村治理是数字技术在乡村治理场域的展开,为实现乡村治理现代化提供了良好的契机。通过数字技术的应用,能够转变乡镇政府传统的乡村治理工作方式,有效解决乡村治理过程中存在的问题,证明了数字技术是实现乡村治理有效的重要工具。当前我国乡村数字化治理虽然依靠数字技术解决了传统乡村社会治理的许多弊端,但由于乡村治理理念转变不到位,导致当前数字技术赋能乡村治理现代化面临着诸多挑战,限制了数字技术在乡村治理过程中效能进一步发挥。为此,如何破解这一技术治理悖论,探索出满足乡村治理现代化需求的乡村数字治理道路,这是当下迫切需要回答的时代课题。本文分为五个章节,通过文献研究法、历史研究法和归纳研究法对数字技术赋能乡村治理的历史演进及现实境遇进行研究和分析,具体内容如下:第一部分是绪论。分别介绍数字技术赋能乡村治理现代化的研究意义、国内外研究现状、研究方法,搭建研究框架,并指出本研究的创新与不足。第二部分为数字技术赋能乡村治理现代化的相关概念与思想概述。对数字技术、乡村治理及乡村治理现代化三个核心概念进行概述,奠定本研究的理论基础,并阐述数字技术赋能乡村治理的指导思想及重要意义。第三部分梳理中国共产党推进乡村治理数字化转型的历史演进及治理经验。针对性研究中国共产党推进乡村治理数字化转型的历史过程,阐释数字技术赋能乡村治理现代化的运行逻辑,总结党在这一历史过程中的治理经验,为数字技术赋能乡村治理现代化优化路径提供借鉴。第四部分为数字技术赋能乡村治理现代化的现实境遇。在这部分将细致研究数字技术赋能乡村治理现代化所需把握的历史机遇,这也是数字技术赋能乡村治理之所以能够实现现代化的现实基础。同时,对数字技术赋能乡村治理现代化中治理主体、数据资源管理、乡村管理制度存在的制约因素及其成因进行分析。第五部分是数字技术赋能乡村治理现代化的优化路径。在此部分针对数字技术赋能乡村治理现代化的制约因素,基于中国共产党推进乡村治理数字化转型的历史经验,从治理主体多元化、整体性规划乡村数据资源、创新乡村管理体系、数字技术融合乡村善治四个方面,提出数字技术赋能乡村治理的优化路径。本文的创新点体现在研究视角和学术观点方面,主要关注数字技术与乡村治理的相互作用机制,以及数字技术赋能乡村治理现代化的指导思想,针对数字技术赋能乡村治理现代化进程中的制约因素,创新性地从中国共产党推进乡村治理数字化转型的历史经验中寻求答案,突出中国共产党在数字技术赋能乡村治理现代化中的地位,并在此基础上论述优化数字技术赋能乡村治理现代化应当实现数字工具的硬连接,更要实现数字治理理念的软联通。

关键词：数字技术乡村治理乡村数字化治理乡村治理现代化