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基于FastSAM辅助表示增强的自监督单目深度估计

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：张冬冬王春平付强陆军工程大学石家庄校区

针对自监督单目深度估计方法对薄结构区域和边界区域深度估计效果不佳的问题，本文提出了一种基于FastSAM辅助表示增强的自监督单目深度估计的方法。首先，引入FastSAM，在不引入额外监督的情况下为深度网络提供丰富的语义信息。其次，... 详细信息

针对自监督单目深度估计方法对薄结构区域和边界区域深度估计效果不佳的问题，本文提出了一种基于FastSAM辅助表示增强的自监督单目深度估计的方法。首先，引入FastSAM，在不引入额外监督的情况下为深度网络提供丰富的语义信息。其次，提出了语义指导模块，以探索语义特征和深度特征之间的相关性，并增强全局特征表示。另外，设计了边界引导模块，以引导网络更加关注局部特征，从而改善边界深度估计性能。大量实验表明，所提方法优于最先进的方法，尤其是在薄结构区域和边界区域的深度估计上具有明显优势。

关键词：深度估计自监督 FastSAM 特征表示

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面向扑翼飞行机器人的电子稳像算法设计

工程科学学报 2024年

作者：刘胜南付强冯楠张春华贺威北京科技大学智能科学与技术学院北京科技大学人工智能研究院北京科技大学智能仿生无人系统教育部重点实验室中国兵器装备集团自动化研究所有限公司

在扑翼飞行机器人的飞行过程中，由于其特有的驱动方式，机身存在周期性的俯仰和滚转运动，导致航拍视频出现抖动，影响成像效果的清晰度和稳定性。为了解决这一问题，本文提出了一种基于ORB和滑动均值滤波的电子稳像算法，用于在线消... 详细信息

在扑翼飞行机器人的飞行过程中，由于其特有的驱动方式，机身存在周期性的俯仰和滚转运动，导致航拍视频出现抖动，影响成像效果的清晰度和稳定性。为了解决这一问题，本文提出了一种基于ORB和滑动均值滤波的电子稳像算法，用于在线消抖处理。首先，针对扑翼飞行机器人航拍图像的抖动周期与机翼扑动周期相一致的特性，设计了一种估计算法来根据图像特征估计机翼扑动周期。这一算法能够更准确地捕捉到抖动的周期性特征，为后续的稳像处理提供了重要参数。其次，提出了一种与扑动周期相关联的运动滤波算法，能够根据不同飞行工况对滤波参数自适应地进行动态调整。本文提出的算法优点在于能够根据扑翼飞行机器人实际飞行情况实时调整参数，从而更好地适应不同的飞行工况，进一步提高了稳像效果。最后，为了验证算法的可行性和稳定性，将视觉成像装置搭载在扑翼飞行机器人上进行了飞行实验。实验结果表明，相较于常用的电子稳像算法，本文所设计的算法在扑翼飞行机器人中表现出更好的稳像效果。最后，总结了本文所提出的算法优点，并对未来研究方向做出了展望。

关键词：扑翼飞行机器人电子稳像算法 ORB算法滑动均值滤波扑动周期

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核主泵水力优化设计研究现状与技术发展综述

排灌机械工程学报 2024年

作者：陈华铮龙云朱荣生袁寿其付强江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心

结合中国核电技术发展与战略布局，围绕核主泵的发展历程开展论述，以中国独立自主三代核电技术“华龙一号”HPR1000和“国和一号”CAP1400为例介绍了世界先进核电技术和关键设备核主泵的技术发展现状，重点针对核主泵的水力优化设计和... 详细信息

结合中国核电技术发展与战略布局，围绕核主泵的发展历程开展论述，以中国独立自主三代核电技术“华龙一号”HPR1000和“国和一号”CAP1400为例介绍了世界先进核电技术和关键设备核主泵的技术发展现状，重点针对核主泵的水力优化设计和安全性开展论述。介绍了国内外核主泵先进的水力优化设计，分析了核主泵特殊结构导致的内部复杂流动，压力脉动和涡量的分析和控制，以及空化等不良流动现象的成因和优化方法。核主泵是核岛内的唯一高速旋转机械，也是核安全一级设备，核主泵能否正常运转直接关乎整个核电站的安全，核主泵的完全国产化研发是困扰中国核电发展的“卡脖子”难题。因此深入研究核主泵复杂内部流动，掌握具有自主知识产权的核主泵水力优化设计方法，对中国核电技术的发展具有重要意义。

关键词：核主泵水力优化设计压力脉动内部流动空化

黑龙江省生态系统服务价值估算及其生态安全格局构建

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环境科学 2024年

作者：崔嵩杜显磊贾朝阳付强刘东东北农业大学水利与土木工程学院东北农业大学松花江流域生态环境保护研究中心

为了维持生态系统功能和保障生态安全，估算生态系统服务价值并构建生态安全格局是其有效解决措施和途径。针对生态系统服务价值估算与生态安全格局构建方面尚缺乏系统性研究的现状，基于生态系统服务价值和形态学空间格局分析提取生态... 详细信息

为了维持生态系统功能和保障生态安全，估算生态系统服务价值并构建生态安全格局是其有效解决措施和途径。针对生态系统服务价值估算与生态安全格局构建方面尚缺乏系统性研究的现状，基于生态系统服务价值和形态学空间格局分析提取生态源地，根据地理位置、海拔高度等自然条件选取土地利用类型、景观格局类型、高程、坡度和归一化植被指数共5个影响因子建立阻力面，利用最小累计阻力模型识别潜在生态廊道，以此构建黑龙江省生态安全格局，并以2000～2020年为时间跨度进行纵向分析。结果表明：①黑龙江省生态系统服务价值总体呈上升趋势（幅度达42%），水文调节服务价值在不同服务类型中占比最大（约占30%），林地服务价值在不同土地利用类型中占比最大（达到70%）；②共提取8处生态源地，主要分布在大兴安岭、小兴安岭、长白山和完达山周围区域，其中大兴安岭地区的生态源地面积最大；③识别出28条潜在生态廊道，主要分布在黑河市-牡丹江市分界线的东北侧，并在七台河市、牡丹江市北部和鸡西市南部形成网络密集区域；④构建了以大兴安岭地区、牡丹江市、双鸭山市为端点，伊春市为中心的黑龙江省生态安全网络格局，其空间分布的不均衡为当前面临的主要问题。研究结果有助于制定和建立更为合理的生态环境保护措施与政策，可为省域生态系统保护与优化提供参考价值和科学依据。

关键词：生态安全格局最小累计阻力模型(MCR) 生态系统服务价值(ESV) 形态学空间格局分析(MSPA) 黑龙江省

面向指-笔混合输入的交互原语和交互模型研究

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软件学报 2024年第4期35卷 2022-2038页

作者：仝青山康文惠付强黄进田丰戴国忠人机交互北京市重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

随着触摸设备的普及,指、笔输入已成为移动办公的一种主流输入方式.然而现有的应用主要以手指或笔通道中的一种作为输入,限制了用户的交互空间.同时,现有的指-笔混合研究主要关注串行的指-笔分工协作和特定交互任务的并行处理,并没有系... 详细信息

随着触摸设备的普及,指、笔输入已成为移动办公的一种主流输入方式.然而现有的应用主要以手指或笔通道中的一种作为输入,限制了用户的交互空间.同时,现有的指-笔混合研究主要关注串行的指-笔分工协作和特定交互任务的并行处理,并没有系统地考虑并行协作机制和不同通道输入之间的意图关联.为此,提出一种面向指-笔混合输入的交互模型;结合用户指-笔协作的行为习惯定义指-笔混合交互原语,拓展指、笔交互空间;继而利用部分可观察马尔可夫决策过程提出基于时序信息的指-笔混合输入意图提取方法,用以增量式地提取多义性交互原语的交互意图.最后通过一个用户实验说明指-笔混合输入的优势.

关键词：笔式交互指-笔混合输入交互空间交互模型

HchMER:一种混合人机智能的手写数学表达式识别方法

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软件学报 2024年

作者：康文惠黄进仝青山付强田丰戴国忠中国科学院软件研究所人机交互北京市重点实验室中国科学院大学计算机科学与技术学院

随着人工智能和端到端识别方法在手写数学表达式识别上的应用,数学表达式识别准确率有了明显的提高.然而,与公开数据集上的测试不同,实际应用中人的参与为识别算法引入了更多的不确定因素,如个性化的笔画信息、包含歧义的手写字符,以及... 详细信息

随着人工智能和端到端识别方法在手写数学表达式识别上的应用,数学表达式识别准确率有了明显的提高.然而,与公开数据集上的测试不同,实际应用中人的参与为识别算法引入了更多的不确定因素,如个性化的笔画信息、包含歧义的手写字符,以及不确定的公式结构等,影响了识别算法的性能.为此,我们提出了一种混合人机智能的手写数学表达式识别方法 HchMER.该方法借助手写数学公式识别算法、知识库和用户反馈,增强机器对用户输入的数学表达式的理解,从而提升手写数学表达式的编辑速度和准确率.为了验证HchMER的有效性,我们将其分别与MyScript Math Recognition (MyScript)算法,以及一个成熟的商用产品“Microsoft Ink Equation”(InkEquation)进行了比较.实验结果表明, HchMER在准确率上较MyScript和InkEquation分别提高了23.2%和26.51%.在平均完成时间上, HchMER比MyScript增加了44.46%(9.6s),但是比InkEquation降低了11.48%(4.05s).同时,被试在问卷调查和半结构化访谈中对HchMER给予了肯定.

关键词：人机混合智能草图理解在线手写公式识别用户界面

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扑翼机器人机载视觉避障系统设计

Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2024年第1期41卷 97-106页

作者：付强张祚卿刘胜南吴晓阳贺威北京科技大学智能科学与技术学院北京100083 北京科技大学人工智能研究院北京100083 北京科技大学智能仿生无人系统教育部重点实验室北京100083

扑翼机器人是一种高仿生度的飞行器,它可以执行军事侦察和民用监测任务。在执行这些任务时,避障是一种确保扑翼机器人安全的必要功能。本文设计了一种基于单目视觉的扑翼机器人自主避障系统,其中所有图像的处理计算均使用机载处理器实... 详细信息

扑翼机器人是一种高仿生度的飞行器,它可以执行军事侦察和民用监测任务。在执行这些任务时,避障是一种确保扑翼机器人安全的必要功能。本文设计了一种基于单目视觉的扑翼机器人自主避障系统,其中所有图像的处理计算均使用机载处理器实现。在这个系统中,机载处理器的质量被减至48 g,以便于扑翼机器人可以携带它稳定飞行。该系统的工作流程可以分为以下几步:首先,图像采集模块获取周围环境的视频图像;然后,机载处理器通过处理扑翼机器人第一视角的光流信息来计算方向舵角度和转弯方向;最后,飞控板接收计算结果并控制扑翼机器人避开障碍物。地面站对扑翼机器人飞行过程进行实时监测,实验结果验证了本文所设计的避障系统的有效性。

关键词：扑翼机器人视觉避障机载处理器光流

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基于机器识别的带钢表面缺陷检测研究

机床与液压 2024年第10期52卷 194-200页

作者：付强朱传军梁泽启湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068

针对传统带钢表面缺陷检测技术落后、效率不高及小目标识别能力不足等问题,提出一种改进的YOLOv5s-Tiny目标检测模型,在保持模型较小计算量的同时提升检测速度和识别精度。通过将主干网络GSP-Darknet53替换为轻量级GhostNet网络,减少模... 详细信息

针对传统带钢表面缺陷检测技术落后、效率不高及小目标识别能力不足等问题,提出一种改进的YOLOv5s-Tiny目标检测模型,在保持模型较小计算量的同时提升检测速度和识别精度。通过将主干网络GSP-Darknet53替换为轻量级GhostNet网络,减少模型参数的数量,提高推理速度。在主干网络加入CBAM注意力机制,通过通道注意力机制和空间注意力机制对特征信息进行融合增强,提高小目标检测精度,并将损失函数GIoU改进为EIoU,提高检测框定位能力。最后将改善后的训练模型格式转换后安装到手机安卓端验证优化的有效性。结果表明:在东北大学数据集中,改进后模型检测精度提高1.5%的同时,召回率提升了1.5%,参数量减少12.3%;安卓端检测速度约为120 ms,完成带钢缺陷的实时检测。

关键词：钢材表面缺陷小目标检测 YOLOv5s 轻量化注意力机制

左心室辅助装置植入患者术后自我照护的研究进展

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中华护理杂志 2024年第10期59卷 1277-1280,F0003页

作者：史宇欣付强王欢赵琳吴荣中国医学科学院阜外医院成人外科恢复室一区北京市100037

随着心力衰竭患者的增多和医疗护理水平的改善,终末期心力衰竭患者的数量逐年增加。由于心脏移植的供体有限,植入左心室辅助装置成为终末期心力衰竭患者的一种主要替代治疗选择。左心室辅助装置植入患者术后面临着与潜在心力衰竭、左心... 详细信息

随着心力衰竭患者的增多和医疗护理水平的改善,终末期心力衰竭患者的数量逐年增加。由于心脏移植的供体有限,植入左心室辅助装置成为终末期心力衰竭患者的一种主要替代治疗选择。左心室辅助装置植入患者术后面临着与潜在心力衰竭、左心室辅助装置等相关的长期自我照护问题,全面评估左心室辅助装置植入患者术后自我照护行为水平,并制订针对性自我照护指导方案对改善患者预后具有重要意义。该文从左心室辅助装置植入患者术后自我照护的内涵、测量工具、现状、影响因素和干预措施5个方面进行综述,以期为提高左心室辅助装置植入患者术后自我照护水平、生命质量,改善患者预后提供理论基础。

关键词：心力衰竭左心室辅助装置自我照护护理综述