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基于改进背景视觉提取和帧叠加的SF泄漏气体检测算法研究

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华北电力大学学报(自然科学版) 2024年

作者：徐志钮王朝宇赵丽娟宁子达陈庆金虎国家电网赣州供电公司国网河北省电力有限公司保定供电分公司华北电力大学电气与电子工程学院南方电网科学研究院有限责任公司

针对SF6气体泄漏的红外成像视频中图像灰度值突变影响下固体背景被误检的问题，文中提出一种基于改进背景视觉提取(Visual Background Extractor， ViBe)和帧叠加的SF6泄漏气体检测算法。首先，对视频序列进行滤波处理，并对ViBe算法进... 详细信息

针对SF6气体泄漏的红外成像视频中图像灰度值突变影响下固体背景被误检的问题，文中提出一种基于改进背景视觉提取(Visual Background Extractor， ViBe)和帧叠加的SF6泄漏气体检测算法。首先，对视频序列进行滤波处理，并对ViBe算法进行改进，即根据图像灰度值直方图个数大的值初始化背景模型样本库，由大津法(Otsu)确定前景阈值，根据前景结果调整更新因子，以减小泄漏气体鬼影；其次对视频进行帧叠加操作得到视频各帧灰度值和的二维矩阵，并对其进行归一化处理，以提高泄漏气体与固体背景的对比度；最后为了消除灰度值突变问题，结合边缘检测算法和形态学的处理，提出一种掩模形成算法，掩模结果与改进ViBe结果交集为泄漏气体所在区域。为了验证提出算法，采用大津法、高斯混合模型算法(Gaussian Mixture Model， GMM)、ViBe算法和本文提出的改进ViBe算法针对SF6设备气体泄漏红外灰度视频进行了前景检测。结果表明，改进ViBe算法同时考虑时空信息，可减小“鬼影”现象以提高泄漏气体检测率；本文提出的泄漏气体检测算法可以有效减少SF6泄漏视频灰度值突变问题，且该算法对视频抖动也有很好的应用效果。

关键词： ViBe 帧叠加掩模灰度值突变泄漏气体检测视频抖动

高性能Delta-Sigma ADC的设计研究

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高性能Delta-Sigma ADC的设计研究

作者：王朝宇天津理工大学

学位级别：硕士

智慧生活已成为当前人们所追求的目标,智能化成为了生活中各种设备的发展趋势,例如智能家居、自动驾驶等。设备的智能化同时也体现在对外界环境改变做出相应的操作,感知外界世界离不开传感器,ADC作为将外界环境的物理信息转换为数字系... 详细信息

智慧生活已成为当前人们所追求的目标,智能化成为了生活中各种设备的发展趋势,例如智能家居、自动驾驶等。设备的智能化同时也体现在对外界环境改变做出相应的操作,感知外界世界离不开传感器,ADC作为将外界环境的物理信息转换为数字系统中可处理的数字信息的必要途径,得到了越来越多学者的研究和发展。Delta-Sigma ADC作为一种高精度的ADC,其特有的过采样和噪声整形的技术,在传感器、精密测量、高品质音频等信号频率低但对精度要求高的领域有着广泛的研究与应用。本文使用VIS 0.18μm CMOS工艺,以当前市场先进的汽车电子应用为需求,对应用于车载传感器的Delta-Sigma ADC进行设计。充分调研了Delta-Sigma ADC的国内外研究现状,及其组成与结构的研究的基础,按照当前汽车电子发展需求为例,确定了ADC的设计技术指标。其次,使用Simulink工具,对本文所选取的二阶级联前馈积分结构(CIFF)结构Delta-Sigma调制器进行系统建模与仿真,并对比较量化过程优化,提出一种多路量化方式,即通过使用传统一位量化结构,不改变结构情况下,增加比较量化路与数字逻辑的组合达到两位量化的功能。通过仿真本文提出的量化方式相较传统一位量化方式信噪失真比提升5.45%,可有效提升Delta-Sigma调制器的性能。再次,分析数字抽取滤波器的结构原理,提出了分级降采样的滤波结构方案,并给出数字抽取滤波器的整体的实现,通过两级CIC滤波器和两级半带滤波器分级降采样,同时采用CSD编码乘法方式减小资源消耗。后使用Verilog语言完成对本文Delta-Sigma ADC中数字抽取滤波器的搭建并通过FPGA平台进行数字电路的时序逻辑验证与功能仿真。最后,完成整体Delta-Sigma ADC结构的搭建与数模混合仿真,对仿真结果进行分析。结果表明,本文所设计的Delta-Sigma ADC,采样频率为500KHz,过采样率128,通带截止频率为1.9KHz,整体信噪失真比85.2d B,有效位数13.9位,在运行时钟1MHz电源电压1.8V情况下,总功耗为578.6μW。并完成模拟、数字的前端与后端全流程设计总结,完成模拟、数字电路版图绘制,版图面积为0.7325mm。

关键词： Delta-Sigma ADC Delta-Sigma调制器数字抽取滤波器

基于“地权”“域权”视角的国土空间规划思考与广东实践

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中国土地科学 2022年第12期36卷 20-30页

作者：许瑞生马向明王朝宇中国人民政治协商会议广东省委员会广东广州510699 广东省城乡规划设计研究院有限责任公司广东广州510290

研究目的:解析各层级国土空间规划行使的“域权”及规制的“地权”,从省级、城市两个空间尺度解析广东基于“地权”“域权”考量下的国土空间规划探索,为全国国土空间规划编制实践提供参考。研究方法:历史分析法、案例研究法。研究结果:... 详细信息

研究目的:解析各层级国土空间规划行使的“域权”及规制的“地权”,从省级、城市两个空间尺度解析广东基于“地权”“域权”考量下的国土空间规划探索,为全国国土空间规划编制实践提供参考。研究方法:历史分析法、案例研究法。研究结果:(1)对土地实施用途管制本质上是对土地承载的各种权益即“地权”的规制。(2)基于对土地权利的界定和管理,空间规划成为不同层级政府代表国家行使配置和管理“地权”的公共政策,不同层级的空间规划单元享有特定的“域权”。(3)广东从省级、城市两个空间尺度,在国土空间规划中探索统筹不同空间尺度的“域权”,以通过提高政府在配置资源中与社会需求的匹配性来协调自然资源与人类社会经济发展的关系。研究结论:(1)国土空间规划对“地权”配置起决定性作用,涵盖政府与政府、政府与土地权利人、土地权利人之间的空间发展权益配置。(2)国土空间规划编制要基于对“地权”的界定和保护的原则下,凝聚不同空间尺度“域权”的力量,以实现保障国家安全、满足国家发展需求、促进资源资产增值“三大目标”。(3)基于广东实践,省级“域权”重点是贯彻落实国家意志,构建保护与发展相协调的国土空间开发保护格局,协调空间资源总量与布局;城市“域权”重点是优化调整城市功能空间组织,协调好政府、社会、市场利益及土地使用权人的空间价值权益。

关键词：土地用途管制地权、域权国土空间规划广东实践

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融合显著性信息的水下图像清晰化算法

西安电子科技大学学报 2022年第3期49卷 137-146页

作者：王朝宇郭继昌王天保郑司达张怡天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

由于水对光的选择性吸收和水中微粒的散射效应,水下光学图像通常存在颜色失真、对比度低和细节模糊等缺陷。为解决水下图像存在的颜色失真和低对比度问题,提出了一种融合显著性信息的水下图像清晰化算法。首先,使用基于四叉树分割的分... 详细信息

由于水对光的选择性吸收和水中微粒的散射效应,水下光学图像通常存在颜色失真、对比度低和细节模糊等缺陷。为解决水下图像存在的颜色失真和低对比度问题,提出了一种融合显著性信息的水下图像清晰化算法。首先,使用基于四叉树分割的分层搜索算法估计背景光,结合水下成像模型对水下图像进行初步清晰化;同时,进行简单线性迭代聚类超像素分割,并根据各超像素与边界背景聚类的特征相似度构建全局距离矩阵,再由多层元胞自动机整合生成显著图;最后,在Lab颜色空间依据图像的显著性信息,对水下图像分区域进行颜色校正。选取UFO-120数据集中的1500张水下图像进行实验,该算法在局部块对比度、熵、清晰度测量指标、对比度测量指标及主观颜色上有显著提升。实验结果表明,这种算法在水下图像颜色校正和对比度增强方面存在明显优势。

关键词：水下图像清晰化颜色校正图像显著性 k均值聚类

基于BIM和深度学习的建筑平面凹凸不规则识别

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图学学报 2022年第3期43卷 522-529页

作者：姜柳史健勇付功义潘泽宇王朝宇上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室上海200240

建筑抗震超限审查是高层建筑、特别是超高层建筑审查的重要内容,建筑平面凹凸不规则是建筑抗震超限审查的项目之一。目前的建筑平面凹凸不规则识别主要由人工依据设计规范进行,然而日益复杂的建筑平面设计超出了规范的示例范围,也加重... 详细信息

建筑抗震超限审查是高层建筑、特别是超高层建筑审查的重要内容,建筑平面凹凸不规则是建筑抗震超限审查的项目之一。目前的建筑平面凹凸不规则识别主要由人工依据设计规范进行,然而日益复杂的建筑平面设计超出了规范的示例范围,也加重了人工审查的负担。建筑平面识别可以看成是图片分类问题,考虑到实际工程中规则样本和不规则样本之间的不均衡性,利用异常检测的思想,提出了一种基于建筑信息模型(BIM)和深度学习进行建筑平面凹凸不规则辅助识别的方法。首先,利用几何对象之间的布尔交运算得到BIM模型的建筑平面;然后,通过图片预处理,生成建筑平面外轮廓图;最后,将建筑平面外轮廓图输入已训练好的异常检测深度学习模型,反馈识别结果。实验结果表明,相比于传统的图片分类模型,采用异常检测的思路对不规则建筑平面图的识别率提高了15%,更符合实际工程的需要。

关键词：建筑信息模型抗震审查深度学习异常检测建筑平面不规则识别

土地整备视角下存量地区详细规划模式研究——基于广东省的城市实践分析

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城市规划学刊 2023年第6期 105-112页

作者：徐宁王朝宇梁家健轩源吴雨茜广东省城乡规划设计研究院科技集团股份有限公司规划二所广东省城乡规划设计研究院科技集团股份有限公司

盘活利用存量低效建设用地将成为国土空间开发利用常态，但目前详细规划编制管控与土地管理仍相互脱节，需进一步发挥详细规划引导土地整备的法定化工具性作用。研究认为：面对国有、集体与增量、存量土地“双二元”混合空间，传统控制... 详细信息

盘活利用存量低效建设用地将成为国土空间开发利用常态，但目前详细规划编制管控与土地管理仍相互脱节，需进一步发挥详细规划引导土地整备的法定化工具性作用。研究认为：面对国有、集体与增量、存量土地“双二元”混合空间，传统控制性详细规划编制与管控缺乏土地整备考虑，导致规划实施困难；广东已开始探索注重多主体协商、关注空间权益配置、面向高效实施落地的详细规划编制与管控模式；从“赋值、显值”角度明确规划和整备的作用，建立“单元—地块”的分层编制模式，以“权益基底、价值重构、高效实施”为接口，将土地整备策略与路径有机融入详细规划。

关键词：土地整备详细规划规划实施权益平衡土地价值

基于BIM和本体的建筑被动防火智能辅助审查方法

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消防科学与技术 2023年第1期42卷 64-69页

作者：王朝宇姜柳潘泽宇史健勇上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室上海200240

建筑消防审查是建筑安全设计与合规审查的重要内容。为了提高合规审查流程的自动化程度,以GB 50016-2014(2018年版)《建筑设计防火规范》为依据,提出基于BIM和本体的建筑消防合规审查方法。通过解析消防规范,构建建筑被动消防设计本体;... 详细信息

建筑消防审查是建筑安全设计与合规审查的重要内容。为了提高合规审查流程的自动化程度,以GB 50016-2014(2018年版)《建筑设计防火规范》为依据,提出基于BIM和本体的建筑消防合规审查方法。通过解析消防规范,构建建筑被动消防设计本体;从以工业基础类(IFC)数据框架表达的建筑信息模型(BIM)中提取建筑基本信息,通过语义丰富、区域拓扑分析、疏散距离生成等完成信息补全;依据规范条文建立审查规则,使用本体推理技术完成建筑消防合规自动化审查。最后,以某一建筑为例,验证了所提出基于BIM和本体的建筑消防合规审查方法的可行性。

关键词： BIM 本体建筑消防自动合规审查

新时期广东省城镇详细规划编制与管理技术体系改革

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规划师 2023年第7期39卷 102-109页

作者：徐宁陈川王朝宇梁家健轩源广东省城乡规划设计研究院有限责任公司规划二所广东省城乡规划设计研究院有限责任公司

通过回溯城镇详细规划发展历程,从公权与私权、监管与效率这两组关系入手,解构城镇详细规划演进的内在逻辑,结合“多规合一”、政策联动、保障实施等国土空间规划体系的新要求,梳理出系统评估、再次分层、土地整备、数据治理等优化方向... 详细信息

通过回溯城镇详细规划发展历程,从公权与私权、监管与效率这两组关系入手,解构城镇详细规划演进的内在逻辑,结合“多规合一”、政策联动、保障实施等国土空间规划体系的新要求,梳理出系统评估、再次分层、土地整备、数据治理等优化方向。针对广东省城镇详细规划的现状和存在的主要问题,从控规评估、分层编制、分类引导、精细管控、数据治理5个方面梳理广东省城镇详细规划改革实践,以期形成纵向贯穿、横向联动的能用、好用、管用的城镇详细规划编制和管理技术体系。

关键词：国土空间规划体系详细规划技术优化路径广东省

PSIM催化核苷类化合物3'-酯选择性合成中的底物识别

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有机化学 2011年第7期31卷 1032-1042页

作者：王朝宇宗敏华淮阴工学院生命科学与化学工程学院淮安223003 华南理工大学应用生物催化研究室广州510640

研究了有机溶剂中酶促核苷类化合物3'-酯高区域选择性的合成反应,探讨了核苷结构中R1位取代基变化对酶促酰化反应的影响.结果表明:来源于Burkholderia cepacia的固定化脂肪酶PS IM在有机溶剂THF中的催化效果最佳,且酰化反应的优势位点均... 详细信息

研究了有机溶剂中酶促核苷类化合物3'-酯高区域选择性的合成反应,探讨了核苷结构中R1位取代基变化对酶促酰化反应的影响.结果表明:来源于Burkholderia cepacia的固定化脂肪酶PS IM在有机溶剂THF中的催化效果最佳,且酰化反应的优势位点均为3'-羟基(90%～>99%);随着核苷中R1位取代基由F变化至CF3或酰基供体链长由C6增加至C14,该酰化反应的3'-区域选择性均呈现逐渐增加的趋势,构效关系分析表明,这主要源于PS IM酶特殊的活性中心结构.

关键词： PS IM 核苷类似物选择性酰化底物识别