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三维点云室内场景的语义实例联合分割网络

应用科技 2024年第2期51卷 66-75页

作者：姜岩松李骏骐王文琳陆军哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学南安普顿海洋工程联合学院黑龙江哈尔滨150001

针对点云分割网络无法在复杂的室内场景中实现高精度分割的问题,本文设计了一种基于深度学习的语义实例联合分割网络,同时完成三维点云数据的语义分割和实例分割任务,主要包含多任务学习主干网络、特征融合模块和语义实例特征联合模块... 详细信息

针对点云分割网络无法在复杂的室内场景中实现高精度分割的问题,本文设计了一种基于深度学习的语义实例联合分割网络,同时完成三维点云数据的语义分割和实例分割任务,主要包含多任务学习主干网络、特征融合模块和语义实例特征联合模块等。特征融合模块通过跳跃连接融合多个网络层,分别融合2个任务各自不同级别的特征,加强网络对数据中包含的信息的整合,并选取大型室内场景数据集S3DIS和部件分割数据集ShapeNet进行对比实验。实验结果显示,网络在数据集S3DIS的语义分割的总体准确率为86.5%,在数据集ShapeNet的语义分割类别交并比为83.1%,在数据集S3DIS的实例分割的平均精度为60.8%。语义实例特征联合模块通过多任务级的特征联合增加语义和实例的判别特征,提高了点云的语义分割和实例分割的准确率。

关键词：三维点云室内场景语义分割实例分割多任务学习特征融合联合分割

HfO2/ZrO2超晶格铁电薄膜制备及性能研究

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HfO2/ZrO2超晶格铁电薄膜制备及性能研究

作者：王文琳华中科技大学

学位级别：硕士

当前大数据时代,更高容量、更快速度、更低功耗的新型存储器技术推动信息技术快速发展,可微缩的铪基铁电晶体管存储器与CMOS工艺完全兼容,是最有希望突破后摩尔时代的技术瓶颈的候选技术之一。当前铁电器件主要采用HfZrO掺杂铁电薄膜,... 详细信息

当前大数据时代,更高容量、更快速度、更低功耗的新型存储器技术推动信息技术快速发展,可微缩的铪基铁电晶体管存储器与CMOS工艺完全兼容,是最有希望突破后摩尔时代的技术瓶颈的候选技术之一。当前铁电器件主要采用HfZrO掺杂铁电薄膜,但其疲劳性能还难以满足商业化应用,这其中的关键在于提高Hf O薄膜铁电正交相的比例,抑制氧空位缺陷的生成和迁移,从而避免漏电流的产生和击穿失效等。本文提出基于HfO/ZrO超晶格结构的铁电薄膜,超晶格薄膜膜层应力有利于铁电相的生成,超晶格薄膜有利于细化铁电薄膜晶粒,降低操作电压和极化翻转功耗,膜层界面势垒既可抑制漏电流,也可阻止氧空位缺陷迁移来防止击穿,提高抗疲劳特性。具体研究内容如下:调控超晶格薄膜HfO/ZrO厚度比优化铁电性能研究。超晶格膜层厚度与晶格完整性、界面缺陷和应力等是影响其铁电性能优异的关键因素,本研究采用原子层沉积制备了不同HfO/ZrO厚度比的12 nm超晶格铁电器件,研究了Hf O与Zr O层厚度对超晶格结构铁电器件性能的影响。对比分析了器件的电滞回线曲线、漏电流曲线和抗疲劳特性曲线等性能,优化出HfO/ZrO厚度比为1:1的器件具有最佳的铁电和漏电流性能。与相同工艺下的掺杂HfZrO铁电器件进行对比研究,发现超晶格HfO/ZrO器件能够在具有相似铁电性的情况下表现出更低的漏电流,有利于提高器件寿命。电极材料、氧化铝插层和退火温度对超晶格铁电器件的性能优化研究。分别从电极材料、氧化铝(AlO)插层和退火温度这三个角度对超晶格铁电器件性能进一步优化。实验发现,相比Pt电极,W和Ti N电极无论是作为底电极还是顶电极,都更加适合超晶格器件。对AlO插层来说,在底电极插入一定厚度的AlO层会阻碍底电极在退火结晶过程中对薄膜的铁电相的诱导生长,而在顶电极插入一定厚度的AlO层则能够避免电极界面氧空位缺陷的形成,从而降低漏电流,提高器件寿命。最后,不同退火温度的实验结果证实了超晶格结构能够有效降低铁电器件的退火温度。

关键词： HfO2/ZrO2超晶格电容结构原子层沉积铁电性能

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基于深度学习的三维点云分割方法研究

基于深度学习的三维点云分割方法研究

作者：王文琳哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

三维点云数据的分割是计算机视觉领域中场景理解的关键步骤,是科研学者的研究热点。随着点云获取技术的不断进步,三维点云数据的应用逐渐渗透到汽车驾驶、智能家居和军事防御等各个领域,应用前景十分广阔。在简单分析了点云分割的研究... 详细信息

三维点云数据的分割是计算机视觉领域中场景理解的关键步骤,是科研学者的研究热点。随着点云获取技术的不断进步,三维点云数据的应用逐渐渗透到汽车驾驶、智能家居和军事防御等各个领域,应用前景十分广阔。在简单分析了点云分割的研究现状后,论文首先介绍了点云分割的理论基础,包含点云的基本概念、点云分割的定义和基于深度学习的点云分割网络。本文设计了一种基于深度学习的语义实例联合分割网络,同时完成三维点云数据的语义分割和实例分割任务。其中,多任务学习主干网络在实现多任务处理的基础上控制了网络规模,最大限度的减小了网络参数。语义实例特征联合模块通过将语义特征空间和实例特征空间的信息互相联合,获得了更高的分割准确率,同时促进了两个任务性能的提高。针对现有网络对点云数据局部特征信息的提取能力差和很难捕捉点级上下文关系的问题,论文通过在多任务学习网络中加入近似三维卷积操作来学习点云丰富的局部特征信息。该网络构造了一个非线性函数作为核函数以实现点云数据上的卷积操作,增强点云集中点的局部特征信息的提取。在三维数据的实例分割部分采用了结构感知损失函数,同时感知对象空间的几何信息和实例嵌入信息,使网络具备更好的实例分割的监督判别能力。针对点云分割网络无法在复杂的室内场景中实现高精度分割的问题,本文设计了特征融合模块和语义实例特征联合模块。特征融合模块通过跳跃连接融合多个网络层,分别融合两个任务各自不同级别的特征,加强网络对数据中包含的信息的整合。语义实例特征联合模块通过多任务级的特征联合增加语义和实例的判别特征,提高点云的语义分割和实例分割的准确率。最后,本文对所提出的基于深度学习的点云语义实例分割网络进行了复杂的对比验证实验,选取大型室内场景数据集S3DIS和部件分割数据集ShapeNet进行对比和消融实验,验证了本文所提出网络的性能。

关键词：语义分割实例分割三维卷积特征融合联合特征

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养水机射流扰动作用对池塘水体去分层的影响

养水机射流扰动作用对池塘水体去分层的影响

作者：王文琳大连海洋大学

学位级别：硕士

分层水体现象常见于自然界中,学者们普遍认为造成该现象的原因是由于垂向水体间存在密度差异,并且上下水体间的密度界面稳定且不易破坏。水体分层会阻碍上下层水体的物质能量的交换,对水体理化指标及养殖生物产生重大影响。养水机是本... 详细信息

分层水体现象常见于自然界中,学者们普遍认为造成该现象的原因是由于垂向水体间存在密度差异,并且上下水体间的密度界面稳定且不易破坏。水体分层会阻碍上下层水体的物质能量的交换,对水体理化指标及养殖生物产生重大影响。养水机是本团队自主研发的新型水质调控设备,团队前期已分别从水质理化因子、初级生产力、水体中细菌、浮游植物生物量等方面与其他水质调控设备进行比较和分析,结果表明养水机对池塘水质有积极作用,可有效地对养殖环境进行改善和调控。养水机是在强制对流和射流扰动的耦合作用下运行,而两种流体相互作用下在分层水体中的运动研究较为复杂,因此本文采用水槽的模拟实验,利用非自由淹没射流射入水槽底部静止环境流体,探讨养水机射流模式在分层水体中的作用机理和影响。本文主要进行了以下研究:(1)结合现阶段示踪剂技术,观察记录养水机射流模式作用下分层水体及分层界面的变化过程。养水机射流扰动去分层主要分为准备阶段、起动阶段、混合阶段、稳定阶段四个阶段。准备阶段水槽内呈现稳定且静止的分层结构。在起动阶段,启动潜水泵后盐水沿输水管在下端开口处射入水槽底部环境流体内,形成蓝色水柱沿出口方向水平向前延伸至约2cm。在混合阶段,水柱继续在同一水平上向前运动,与水槽盐水混合后呈喇叭状烟雾水平向前扩散;接着烟雾向上延伸至距水槽底部10cm位置后开始出现一部分盐水沿反方向回流的现象,另一部分流体沿射流方向并距离底部8cm左右向前继续延伸,此时射流出口左侧未有染色盐水侵染;当混合流体保持射流方向行进至水槽右壁时,回流水体也到达水槽左壁,此时染色界面呈现“左低右高”,水槽右侧下部未被染色盐水侵染,形成三角区;随着混合水体继续保持射流方向行进,水槽底部10cm被染色盐水完全覆盖。稳定阶段是在流体充分混合后,水槽内依旧存在稳定分层结构。(2)射流流量对水体的密度界面有影响。100L/h流量实验组实验结束后中层及以下盐度近似均一,25L/h流量组对密度界面影响最弱;100L/h流量实验组射流卷吸、掺混最强,对密度界面影响越大;25L/h流量实验组射流卷吸、掺混最弱,对密度界面影响越小。另外,随着试验的进行,因粘滞力作用及动量交换,射流的轴线流速沿程衰减,流体趋于稳定,水体之间未发生混合,密度界面未被破坏。(3)盐度差对水体的密度界面有影响。10ΔS=实验组实验结束后中层及以下盐度近似均一,40ΔS=实验组对密度界面影响最弱,10ΔS=组紊动抑制最弱,破坏密度界面最易;40ΔS=紊动抑制最强,破坏密度界面最难。另外,盐度层化加剧了的湍流抑制,减弱了湍流的垂直混合,因此最终混合流体作稳定层流运动,上下水体之间未发生混合。(4)靶距对水体的密度界面有影响。在水平靶距下,射流口放于1/4全程处对密度界面的影响较明显于全程、1/2全程及1/8全程,但最终流体趋于稳定,密度界面未被破坏。在垂直靶距下,20cm靶距组最终影响水体次表层;1cm靶距、5.75cm靶距不能对密度界面产生影响;射流口距密度界面越近,对密度界面的影响越强,但由于动量交换逐渐失去,因此水体之间未发生混合。(5)射流角度对水体的密度界面有影响。θ°=45组最终实现水体混合,分层被完全破坏;θ°=90射流对密度界面的影响优于θ°=135射流,但水体之间未发生混合。

关键词：水体分层射流扰动密度界面

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后喻文化背景下良性亲子互动模式的建构

山东开放大学学报 2022年第3期 56-59页

作者：王文琳山东开放大学山东济南250014

后喻文化又称“青年文化”,伴随着物质生产能力的急速变革、科学技术的飞速发展以及思想的巨大转变而产生,是后辈年轻人将自己的思想和所学到的新知识灌输给老一辈人的一种文化现象。后喻文化背景下,父母的接受程度、子女所处的年龄段... 详细信息

后喻文化又称“青年文化”,伴随着物质生产能力的急速变革、科学技术的飞速发展以及思想的巨大转变而产生,是后辈年轻人将自己的思想和所学到的新知识灌输给老一辈人的一种文化现象。后喻文化背景下,父母的接受程度、子女所处的年龄段以及家庭氛围和社会环境都是影响亲子良性互动的因素,主要从建立平等沟通的亲子关系、注重角色转变、注重自我检讨以及营造良好学习氛围等方面阐述了良性亲子互动模式的建构。

关键词：后喻文化亲子互动亲子关系角色转变

3种水质调控方式对参池底泥异养菌和弧菌数量的比较

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上海海洋大学学报 2022年第4期31卷 961-971页

作者：王文琳杨耿介李乐洲孙亚慧王玉龙周玮大连海洋大学水产与生命学院辽宁大连116023

为探究不同水质调控方式对海参养殖池塘(以下简称参池)底泥异养菌和弧菌数量的影响,选择3类参池,分别是自然纳潮管理方式下的海参养殖池塘(以下简称自然池塘)、配备微孔曝气增氧机的海参养殖池塘(以下简称微孔曝气池塘)和配备养水机设... 详细信息

为探究不同水质调控方式对海参养殖池塘(以下简称参池)底泥异养菌和弧菌数量的影响,选择3类参池,分别是自然纳潮管理方式下的海参养殖池塘(以下简称自然池塘)、配备微孔曝气增氧机的海参养殖池塘(以下简称微孔曝气池塘)和配备养水机设备的海参养殖池塘(以下简称养水机池塘),对参池底泥中异养菌和弧菌数量的周年变化进行检测。结果表明,各参池中底泥异养菌数量分别为:自然池塘94 400~377 625 cfu/g,微孔曝气池塘62 633~247 309 cfu/g,养水机池塘115 037~273 071 cfu/g,其中:自然池塘1月最高,3月最低;微孔曝气池塘5月最高,6月最低;养水机池塘4月最高,8月最低。各参池中底泥弧菌数量分别为自然池塘0~3 291 cfu/g,微孔曝气池塘35~5 412 cfu/g,养水机池塘0~3 037 cfu/g,各参池均呈“春季高,冬季低”的变化特征。弧菌与异养菌数比值在4、5月份相对较高,在2月份较低。通过实验初步比较不同水质调控方式对参池底质微生物数量的影响,为改善参池底质及探究微生物的变化提供理论依据。

关键词：海参养殖池塘水质调控方式异养菌弧菌

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生物预处理工艺去除废水中四环素类抗生素

中国给水排水 2023年第1期39卷 86-90页

作者：王云飞金锡标朱国强王文琳华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

针对四环素类抗生素(TCs)生产废水在生物处理过程中普遍存在的泡沫剧烈、污泥沉降困难、处理效率低等问题,提出了生物曝气—铁盐混凝预处理工艺。结果显示,生物预处理工艺既可以提高TCs去除率,又能够降低铁盐投加量,当铁盐投加量(以Fe计... 详细信息

针对四环素类抗生素(TCs)生产废水在生物处理过程中普遍存在的泡沫剧烈、污泥沉降困难、处理效率低等问题,提出了生物曝气—铁盐混凝预处理工艺。结果显示,生物预处理工艺既可以提高TCs去除率,又能够降低铁盐投加量,当铁盐投加量(以Fe计)为100 mg/L时,TCs去除率由27.5%提高到84.5%;对于未经生物预处理的废水,若要达到相同的TCs去除效果,铁盐投加量为600 mg/L。这可能是由于废水中77.8%的挥发性脂肪酸在生物预处理过程中被有效去除,从而降低了其对铁盐混凝去除TCs的干扰。经过生物预处理后,后续生物处理系统出水COD由531 mg/L降至199 mg/L,处理效果提升明显。

关键词：四环素类抗生素预处理生物曝气混凝铁盐挥发性脂肪酸

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酿酒葡萄低产园改优技术要点

西北园艺（果树） 2022年第2期 10-11页

作者：王文琳甘肃省南华生态建设管护中心高台734300

甘肃高台土地资源丰富,光照强,日照时数长,有效积温高,降雨量偏低,种植酿酒葡萄具有得天独厚的自然条件。高台祁连葡萄庄园于1999年开始引种栽培酿酒葡萄,其中的部分葡萄园产量低、品质差,效益不好,生产经营呈现亏损态势。实践证明,这... 详细信息

甘肃高台土地资源丰富,光照强,日照时数长,有效积温高,降雨量偏低,种植酿酒葡萄具有得天独厚的自然条件。高台祁连葡萄庄园于1999年开始引种栽培酿酒葡萄,其中的部分葡萄园产量低、品质差,效益不好,生产经营呈现亏损态势。实践证明,这类低产园通过土壤改良、品种更换、树形改造、树体复壮等技术措施很好地实现了改优增效,现将其技术经验总结如下。

关键词：酿酒葡萄低产园品种更换土壤改良树形改造土地资源丰富日照时数有效积温

“互联网+”时代美术课堂教学设计与实施——以《美丽的纹样》为例

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福建教学研究 2022年第2期 33-33,20页

作者：林嵘王文琳福建省电化教育馆福州市钱塘小学

当前,教育信息化是我国教育改革发展的重要战略选择,也是引领教育现代化的支撑点。随着“互联网+”时代的到来,新一代信息技术与美术学科教学的融合已成为构建新型美术课堂教学模式的重要途径。传统美术课堂教学环境已逐步向信息化智能... 详细信息

当前,教育信息化是我国教育改革发展的重要战略选择,也是引领教育现代化的支撑点。随着“互联网+”时代的到来,新一代信息技术与美术学科教学的融合已成为构建新型美术课堂教学模式的重要途径。传统美术课堂教学环境已逐步向信息化智能化的方向发展,课堂教学中,学生学习数据的采集处理,实时课堂教学评价和反馈,师生、生生互动开展合作学习,课后个性化辅助教学等,都发生了相应的变化。

关键词：美术课堂教学教育信息化辅助教学互联网重要战略选择生生互动新一代信息技术支撑点