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基于计算机视觉的无人值守多人引体向上动作智能识别系统设计

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基于计算机视觉的无人值守多人引体向上动作智能识别系统设计

第十二届全国体育科学大会

作者：姜成吴祉良金禹含栾福根延边大学体育学院

研究目的:随着计算机技术的飞速发展,人工智能理论与技术也日趋成熟,面部识别、关键点检测、目标检测和目标跟踪被广泛的运用在安保、医疗、体育等多个领域。习近平总书记在会议上多次提出并强调"人工智能+体育",这也意味着在经济全球... 详细信息

研究目的:随着计算机技术的飞速发展,人工智能理论与技术也日趋成熟,面部识别、关键点检测、目标检测和目标跟踪被广泛的运用在安保、医疗、体育等多个领域。习近平总书记在会议上多次提出并强调"人工智能+体育",这也意味着在经济全球化的背景下,人工智能在体育领域中的研发应用已经上升为国家意志,对于建立我国体育强国地位有着至关重要的战略意义。在此背景下,本研究以体质测试中的引体向上为例,探索人工智能在学生体质测试中的应用可行性,并比较与传统学生体质测试的优劣势,试图提升学校体质检测效率,节省人力、物力和财力资源。研究方法:文献资料法;实验法研究结果:研究思路是采用百度AI开放平台提供的人脸对比API,用于对学生身份进行识别,节省刷卡浪费的时间及避免替考现象;运用卡内基梅隆大学的开源项目Open Pose框架,实现多人身体关键点识别,用于识别多人引体向上的有效动作;最后利用WEB框架将身份识别与引体向上成绩上传至云端,使学生能够通过微信小程序直接查询成绩。本研究的创新技术点在于引体向上动作有效性的人体关键点的关系确定。具体步骤如下:1.将摄像头置于距离单杠两端相等处,且摄像视野正好将单杠置于镜头内;2.识别人体在单杠下的自由走动和身体悬垂于单杠上的两种状态,自由走动人体的踝关节坐标y轴数值应该在一个直线附近小幅波动,系统自动将其识别为人体在地面的基线,用以区别悬垂状态,而处于悬垂状态的肩-肘-腕形成夹角应接近160-180度,且踝关节坐标y轴数值应大于等于肩关节y轴数值的上升幅度,一旦满足这一条件即触发测试;3.识别引体向上动作的有效性。当肩-肘-腕夹角逐渐接近45度左右,即满足下颚处越过单杠上沿,系统记录1次有效引体向上,当肩-肘-腕夹角再次应接近160-180度时,且踝关节坐标y轴数值应大于等于肩关节y轴数值的上升幅度,触发第二次引体向上识别。在这里可以根据不同测试对象设置不同的测试难度,当减少肩-肘-腕夹角角度(小于160度),或增加肩-肘-腕夹角(大于45度),亦或两个条件同时发生,都可以减低引体向上的难度。4.为了实现无人值守能力,对单杠前的一些多人多场景进行甄别非常重要,避免系统对引体向上有效性识别出现漏洞。例如有的学生高度不够,跳跃也够不到单杠,这时可能需要有人辅助一下,而系统可能通过面部识别将其识别出来,系统会判断他是否进行了引体向上的行为,如果没有则自动忽略;另外,可能也会出现踩在凳子上模仿引体向上,系统会根据全身关键点的特殊关系将其识别出来;还有就是通过身体摆荡完成引体向上的情况,系统也会将其识别出来,并判断是否允许摆荡或者允许摆荡几个作为上限。5、为了验证系统识别的准确性,在某高校随机抽调10人进行对比实验,在引体向上设定为同一标准的情况下,实验结果完全相同。研究结论:实验证明,基于OpenPose的多人身体关键点识别技术,结合本研究的引体向上识别算法能够完成无人值守的多人引体向上动作智能识别,能够精确识别不同测试标准的引体向上,并且具备多人多场景的抗干扰能力。将百度的人脸对比技术、WEB技术和微信小程序集成在一起,形成一个完整的智能识别系统。研究表明,基于人工智能的体质测试是可行的。传统的学生体质测试存在诸多困难:参加体质测试的学生人数多、购买测试设备费用昂贵且经常容易出现问题,测试人力成本也不低。"人工智能+体质测试"可以有效解决这些测试痛点,由于学生体质测试对测试结果要求并不是很高,如果将除肺活量之外的其他测试项目都用人工智能或计算视觉技术加以解决,势必会节省人力、财力和物力,更可贵的是能够提升测试效率,是一个特别值得推广的解决方案。

关键词：计算机视觉 openpose 人工智能体质测试引体向上

来源： cnki会议评论

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基于SVM的船舶上层建筑舱室噪声预报方法

振动与冲击 2009年第7期28卷 85-89,214-215页

作者：姚熊亮张林根程明亮栾景雷庞福振哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

为对舰船舱室噪声进行精确预测,提出了基于SVM(支持向量机)的舱室噪声预测方法。采用RBF核函数和ERBF核函数,以某集装箱船上层建筑舱室噪声为训练样本,建立了两种集装箱船上层建筑舱室噪声的非线性回归模型;并应用两种模型对母型船及另... 详细信息

为对舰船舱室噪声进行精确预测,提出了基于SVM(支持向量机)的舱室噪声预测方法。采用RBF核函数和ERBF核函数,以某集装箱船上层建筑舱室噪声为训练样本,建立了两种集装箱船上层建筑舱室噪声的非线性回归模型;并应用两种模型对母型船及另一艘集装箱船上层建筑舱室噪声进行预测,并将预测结果进行了比较分析;在此基础上,应用效果较好的模型对一艘散装货船上层建筑舱室噪声进行预测。预测结果表明:应用SVM非线性回归模型对船舶上层建筑舱室噪声的预测是可行的,预测效果较为理想。

关键词：支持向量机上层建筑噪声预测

一氧化碳的抗菌机制及其释放分子作为抗感染药物的可行性

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药学学报 2023年第4期58卷 891-898页

作者：吴根福浙江大学生命科学学院浙江杭州310058

介绍一氧化碳(CO)和CO释放分子的杀菌机制及其作为抗感染药物的可行性,为相关教学和研究工作提供参考。通过查阅文献,结合自身科研工作,对CO的杀菌机制及其作为抗感染药物的可行性进行综述。厌氧细菌通常能耐受高浓度CO,有些甚至能以CO... 详细信息

介绍一氧化碳(CO)和CO释放分子的杀菌机制及其作为抗感染药物的可行性,为相关教学和研究工作提供参考。通过查阅文献,结合自身科研工作,对CO的杀菌机制及其作为抗感染药物的可行性进行综述。厌氧细菌通常能耐受高浓度CO,有些甚至能以CO为唯一的碳源或能源生长,但一些常见的致病菌对CO敏感。鉴于CO气体的剂量和施加部位不易控制,一批CO释放分子被合成出来。CO释放分子不但安全易控,杀菌效率比气态CO更高,对耐药菌株及其生物膜也具有很好的杀灭和抑制作用。CO主要与细胞内的血红素-Fe2+结合,阻断呼吸链电子传递,进而产生活性氧;CO还通过与金属元素的结合影响胞内离子平衡,进而触发自由基反应,破坏DNA等大分子。CO具有作用靶标多样,不易产生耐药性,与现有抗生素存在协同效应等优点,有望成为下一代抗感染药物。

关键词：一氧化碳一氧化碳释放分子血红素活性氧抗感染药

变尺度混沌优化算法在二密滑坡锚固方案优化设计中的应用

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吉林大学学报（地球科学版） 2013年第1期43卷 192-198页

作者：周福军陈剑平栾海徐黎明牛岑岑吉林大学建设工程学院长春130026 吉林省公路勘测设计院长春130021

滑坡治理是一个复杂的非线性问题,影响因素众多,各个因素之间相互制约。传统滑坡支护治理方案存在不同程度的浪费,有必要进行方案细部结构的优化设计。基于退火策略变尺度混沌优化算法,对二密滑坡锚固支护方案的锚索结构进行细部优化设... 详细信息

滑坡治理是一个复杂的非线性问题,影响因素众多,各个因素之间相互制约。传统滑坡支护治理方案存在不同程度的浪费,有必要进行方案细部结构的优化设计。基于退火策略变尺度混沌优化算法,对二密滑坡锚固支护方案的锚索结构进行细部优化设计。针对锚固方案,选取锚索布设道数、锚索水平间距、锚索钢绞线根数、锚索锚固角、锚固孔径5个因素作为优化设计变量,以工程造价作为优化目标,同时保证滑坡稳定安全,进行方案优化分析。经过优化后的设计方案造价比规范法设计方案的造价减少33.17%,并且采用优化的支护方案锚固后的滑坡体稳定系数提高,潜在滑动面稳定系数提高3.31%。经过比较分析,混沌优化设计方案更加科学、合理、经济、安全。

关键词：滑坡支护方案混沌理论优化结构设计护坡

气动变载荷加载系统的分数阶PID改进型自抗扰控制

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振动与冲击 2022年第15期41卷 116-121,129页

作者：刘福才郭根旺燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004

为了研究机构在复杂压力作用下的材料性能,设计了一套气动变载荷压力加载系统用来模拟复杂压力加载作用。但由于在实际气动压力加载系统应用中存在易受干扰、时滞性大和非线性等问题,难以实现给定波形的精确跟踪。为了提高气动变载荷压... 详细信息

为了研究机构在复杂压力作用下的材料性能,设计了一套气动变载荷压力加载系统用来模拟复杂压力加载作用。但由于在实际气动压力加载系统应用中存在易受干扰、时滞性大和非线性等问题,难以实现给定波形的精确跟踪。为了提高气动变载荷压力加载系统的跟踪精度,设计了一种分数阶PID(proportion integration differentiation)改进型自抗扰控制器应用于气动变载荷压力加载控制之中,该控制器利用分数阶PID取代常规自抗扰控制器中的非线性状态误差反馈器,因此结合了分数阶PID控制器良好的动态性能和自抗扰控制器良好的抗干扰能力。和常规自抗扰控制进行了仿真和试验比较,结果表明,该控制算法响应速度快,跟踪精度高,抗干扰能力强。

关键词：压力加载气动加载系统分数阶PID改进型自抗扰控制波形跟踪

基于5G高精度融合定位的铁路客运站安全监管系统研究

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铁道运输与经济 2022年第6期44卷 84-91页

作者：施福根中铁第四勘察设计院集团有限公司线路站场设计研究院湖北武汉430063

铁路客运站安全监管工作的信息化、智能化是智慧车站建设的重要内容。在阐述铁路客运站安全监管工作需求和安全监管存在问题基础上,对比分析各种高精度5G融合定位技术的特点,提出适用于铁路客运站安全监管的5G融合定位技术选用原则,从... 详细信息

铁路客运站安全监管工作的信息化、智能化是智慧车站建设的重要内容。在阐述铁路客运站安全监管工作需求和安全监管存在问题基础上,对比分析各种高精度5G融合定位技术的特点,提出适用于铁路客运站安全监管的5G融合定位技术选用原则,从终端层、应用层、服务层、数据层和物理感知层层面,构建基于5G高精度融合定位的铁路客运站安全监管系统总体架构,设计面向旅客、作业人员、设备和管理人员的8个相关业务功能模块。研究铁路客运站安全管理监管系统建设,并针对系统需要实现的功能,提出了基于5G技术、神经网络训练技术的目标实时定位图形化揭示和移动目标轨迹预测技术解决方案。最后以成都东站为例进行应用方案设计,分析其安全监管系统硬件布局及功能实现方式。

关键词：铁路客运站安全监管系统高精度融合定位 5G 神经网络

连接蛋白、Pannexin1:急性肝损伤治疗的新靶点

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中国现代应用药学 2023年第3期40卷 427-432页

作者：周婧王福根杭州市西溪医院药学部杭州310023

缝隙连接细胞间通信(gap junction intercellular communication,GJIC)在维持肝脏内环境的稳态以及肝脏功能方面起着重要的作用,缝隙连接功能障碍会引起细胞分化异常、细胞死亡、炎症、纤维化、肝硬化以及肝癌等。近年来,越来越多证据表... 详细信息

缝隙连接细胞间通信(gap junction intercellular communication,GJIC)在维持肝脏内环境的稳态以及肝脏功能方面起着重要的作用,缝隙连接功能障碍会引起细胞分化异常、细胞死亡、炎症、纤维化、肝硬化以及肝癌等。近年来,越来越多证据表明,急性肝损伤存在连接蛋白、Pannexin1(Panx1)表达的改变,细胞间通信功能的障碍。本文综述急性肝损伤连接蛋白、Panx1及其缝隙连接的研究进展以及基于连接蛋白、Panx1组成的细胞通道抑制剂的研究进展,以期为寻找与缝隙连接相关蛋白为靶点的潜在治疗药物提供参考。

关键词：连接蛋白 Pannexin1 急性肝损伤缝隙连接细胞间通信连接蛋白通道抑制剂

交流输电线路交叉跨越区域下方电场影响因素研究

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电机与控制学报 2022年第6期26卷 40-52页

作者：宋福根吕学伟福州大学电气工程与自动化学院福建福州350000

随着我国高压交流输电技术的快速发展,同时由于土地走廊的限制,高压交流输电线路建设不可避免地出现了交叉跨越的情况。高压输电线路产生的工频电场对近地面的人类活动有一定影响,且交叉跨越区域下方的电场分布较为复杂。鉴于现有文献... 详细信息

随着我国高压交流输电技术的快速发展,同时由于土地走廊的限制,高压交流输电线路建设不可避免地出现了交叉跨越的情况。高压输电线路产生的工频电场对近地面的人类活动有一定影响,且交叉跨越区域下方的电场分布较为复杂。鉴于现有文献只从一条观测路径来探讨各个因素对下方电场的影响,选取离地1.5 m高的平面内4条具有代表性的观测线来研究。利用Ansys有限元仿真软件建立交流输电线路交叉跨越区域三维空间模型,分别研究导线离地高度、相序、交叉角度、相位差、排列方式等因素对下方区域近地面1.5 m高度内电场强度的影响规律,并提出减小下方区域近地面电场强度的措施,达到有效降低交流输电线路交叉跨越区域下方电场的效果,也可为交叉跨越区域的线路设计规划提供一定参考。

关键词：输电线路交叉跨越工频电场有限元仿真影响因素观测线

二战后日本的渔区扩张与“麦克阿瑟线”撤废活动

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世界历史 2023年第1期 124-143,163,164页

作者：廖兵张根福浙江师范大学人文学院浙江师范大学中国历史研究所

第二次世界大战结束后,驻日盟军总司令部设置了规制日本渔区的“麦克阿瑟线”,后来美国不断调整该线,致使日本渔区日趋扩大,日本颇受其益。然而,随着局势的发展,尤其在《旧金山和约》签署前后,日本朝野在对中国和苏联充满“疑虑”的情况... 详细信息

第二次世界大战结束后,驻日盟军总司令部设置了规制日本渔区的“麦克阿瑟线”,后来美国不断调整该线,致使日本渔区日趋扩大,日本颇受其益。然而,随着局势的发展,尤其在《旧金山和约》签署前后,日本朝野在对中国和苏联充满“疑虑”的情况下,发起了声势浩大的撤废麦克阿瑟线活动。其间,民间通过频频请愿阐述废线的合理性与紧迫性,力图推动政府尽快废线。政府方面则通过“吉田—杜勒斯换文”,积极促成日美加三国渔业谈判等,在一定程度上赢得了美国的支持。不过,后者出于尽快批准《旧金山和约》的考量,仍然坚持暂停废线。尽管麦克阿瑟线最终在和约生效前夕被提前废除,但也产生了很多遗留问题。麦克阿瑟线撤废问题与《旧金山和约》有深刻的内在关联,展现了战后日本为尽快恢复主权国家地位的能动性与策略性。同时,尽管美国在该线撤废问题上居于关键地位,但中苏两国的态度也对日本废线活动产生了深刻影响。

关键词：日本渔区麦克阿瑟线驻日盟军总司令部旧金山和约日美关系