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基于RGB图像的三维人手姿态估计技术综述

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第2期36卷 161-172页

作者：肖一刘越北京理工大学光电学院北京100081

鉴于RGB相机在虚拟现实头盔等移动计算设备中的普遍性,基于RGB图像的三维人手姿态估计技术具有广阔的应用前景和研究价值,近年来已成为计算机视觉领域的一个研究热点.得益于深度学习技术的快速发展,与之相关的三维人手姿态估计算法层出... 详细信息

鉴于RGB相机在虚拟现实头盔等移动计算设备中的普遍性,基于RGB图像的三维人手姿态估计技术具有广阔的应用前景和研究价值,近年来已成为计算机视觉领域的一个研究热点.得益于深度学习技术的快速发展,与之相关的三维人手姿态估计算法层出不穷.文中回顾和总结了三维人手姿态估计技术.首先简述了三维人手姿态估计的相关工作,指出了其当前面临的挑战;然后梳理了基于RGB图像的三维人手姿态估计算法,对现有的基于参数模型方法和非参数模型方法进行了讨论,分析了每类算法包含的技术方法以及优缺点;之后总结了相关的三维手数据集与评价标准,并比较了每类算法在常用数据集上的表现;最后探讨了该技术的发展前景.

关键词：三维人手姿态估计深度学习计算机视觉 RGB图像

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复杂铝合金液力变矩器导轮低压铸造工艺研究

特种铸造及有色合金 2024年第8期44卷 1150-1152页

作者：肖一陕西法士特齿轮有限责任公司宝鸡721304

采用组芯式分型工艺制备的复杂铝合金导轮铸件存在叶片尺寸不稳定、清理效率低等问题。通过分析导轮叶片的结构特点,结合活块抽芯的模具结构形式,对导轮叶片砂芯的分型工艺进行了改进,制备出整体式分型工艺的砂芯,彻底解决了上述问题。

关键词：导轮砂芯分型整体式分型工艺

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高拱坝时序多属性施工方案随机智能优化

河海大学学报(自然科学版) 2024年

作者：关涛陈普瑞肖一峰天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室

施工过程仿真与优化是高拱坝施工进度分析的重要手段。然而当前施工方案优化多是基于仿真成果，以满足关键节点施工进度为约束条件、以整体施工进度参数为指标进行分析，忽略了各关键节点施工进度指标的随机性对施工方案优化的影响。同... 详细信息

施工过程仿真与优化是高拱坝施工进度分析的重要手段。然而当前施工方案优化多是基于仿真成果，以满足关键节点施工进度为约束条件、以整体施工进度参数为指标进行分析，忽略了各关键节点施工进度指标的随机性对施工方案优化的影响。同时当前多属性优化研究中，属性权重确定方法难以实现高维度多层次特点问题的整体优化。针对以上问题，本研究提出基于PT-SSA的高拱坝时序多属性施工方案随机智能优化方法。针对高拱坝工程建设特点，基于前景随机理论（PT）建立时序多属性随机智能优化模型与基于阶段发展特征的动态参考点设置方法；基于麻雀搜索算法（SSA），建立最优属性权重及时间权重搜索模型，并以差异最大化思想构造适应度函数，实现模型的求解。基于以上方法，实现考虑时序多属性随机性条件下高拱坝施工方案智能优化。同时，采用前景随机占优-CRITIC方法（PT-CRITIC）以及随机占优方法分别进行方案优化分析，并将其结果与本文方法进行对比，结果显示本文所提方法与PT-CRITIC以及随机占优方法方案优化结果一致，而本文所提方法相比其他两种方法在方案区分度上更有优势，验证了本文所提方法的可行性。

关键词：高拱坝时序多属性优化动态参考点前景随机理论麻雀算法差异最大

油源对比与追踪中多因子分析方法的研究与应用

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油源对比与追踪中多因子分析方法的研究与应用

作者：肖一烽长江大学

学位级别：硕士

基于深度学习的视网膜病变OCT图像分类算法研究

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基于深度学习的视网膜病变OCT图像分类算法研究

作者：肖一同南昌大学

学位级别：硕士

视网膜疾病是一种严重影响人类视力健康的眼科疾病,发病率较高,并且临床治疗难度较大。随着视网膜疾病的患者数量逐年增加,对于视网膜疾病的诊断和治疗显得尤为重要。在临床实践中光学相干断层扫描(Optical Coherence Tomography,OCT)... 详细信息

视网膜疾病是一种严重影响人类视力健康的眼科疾病,发病率较高,并且临床治疗难度较大。随着视网膜疾病的患者数量逐年增加,对于视网膜疾病的诊断和治疗显得尤为重要。在临床实践中光学相干断层扫描(Optical Coherence Tomography,OCT)是主要的影像学检查技术。然而在影像科医生长时间观察影像的过程中,容易因疲劳导致出现误检、漏检等情况,因此在OCT图像分析过程中引入计算机辅助诊断(Computer-aided Diagnosis,CAD)不仅能够在一定程度上减轻医生负担还能减少误检情况的发生。当前,深度学习方法在医学领域中的应用已经有了一大批成功案例。然而在眼科疾病分析过程中,存在视网膜病变图像种类不一以及训练样本数量较少导致模型整体分类精度无法支撑诊断等问题。针对上述问题,本文提出了基于深度学习的视网膜病变OCT图像分类方法,具体研究内容如下:(1)与医院合作,共同建立了视网膜OCT图像数据集,并对数据进行预处理。为解决数据集中出现的类别不平衡问题,我们采用了降采样策略对占比较大类别的样本进行随机抽取,对占比较小类别的样本则采用了旋转和翻转等方式进行数据增强。为处理视网膜OCT图像中存在的噪声问题,我们采用BM3D去噪算法进行降噪处理。同时,通过归一化和标准化处理,增强图像的对比度和病理特征,提高模型对不同类别OCT图像的泛化能力。(2)提出了一种新型的视网膜病变图像分类网络(SwinT-CNN),该网络在Swin Transformer的基础上加入卷积神经网络分支,这种并行结构保留了 CNN在提取局部特征的优势,同时也保持了全局信息的完整性。为了增强了模型的特征提取能力,在Swin Transformer分支中采用了改进的窗口自注意力机制。同时在CNN分支中引入非对称卷积块以增强模型对旋转畸变的适应能力。此外,针对视网膜OCT图像数据集中的样本类别不均衡和数据量不足的问题,提出了改进的交叉熵损失函数和迁移学习方法,以改善由于样本不均衡和数量不足导致模型训练不足和识别性能较差的问题。(3)针对SwinT-CNN中提出的改进模块进行了消融实验,基于多种评价指标验证了该模型的有效性。在公开数据集OCT2017上,网络的整体准确率达到99.7%,相较于基线网络提升5.4%。同时,对使用迁移学习前后的模型进行对比实验,在合作医院数据集上,使用迁移学习后的网络分类准确率达到96.5%,相较于使用前提升3.2%,证明了方法的可行性。最后,在合作医院数据集上与其他分类模型进行对比实验,实验结果表明,本文提出的SwinT-CNN在各项评价指标上均优于其他模型,验证了本文提出框架的先进性。

关键词：医学图像分类视网膜OCT图像 Transformer 卷积神经网络

基于高中生物学教材植物资源的高效课堂的构建与实施

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基于高中生物学教材植物资源的高效课堂的构建与实施

作者：肖一言黄冈师范学院

学位级别：硕士

在科教兴国的大背景下,为使教学重回育人本质,创建高效课堂已成为基础教育的明确要求。为探究高中生物学高效课堂的构建路径,笔者以教材植物资源为研究主题,探究自然科普与生物教学的融合策略。高中生物学科是一门与生活紧密联系的自然... 详细信息

在科教兴国的大背景下,为使教学重回育人本质,创建高效课堂已成为基础教育的明确要求。为探究高中生物学高效课堂的构建路径,笔者以教材植物资源为研究主题,探究自然科普与生物教学的融合策略。高中生物学科是一门与生活紧密联系的自然科学,其学科特点与自然科普教育可有效融合。本文立足于“高效课堂”及高中生物学教材植物资源体现的教学价值,突出教材植物资源的重要地位,并结合一线教学调研进行现状分析,通过归纳与解读人教版高中生物学教材中的植物资源,提出相关教学策略并进行实践,主要取得了以下研究结果:一、通过文献阅读发现,“高效课堂”与“科普教育”已成为国内外教育领域研究的热点;生物学科与科普有机融合的相关研究也越来越受到重视,集中表现在将自然科普与前沿科技普及融入生物教学的探讨和策略研究方面,但多数研究将科普的重心放在植物园、科技馆等校外场所,还并未有以教材植物为研究主体与学科教学结合的研究;二、调查了湖北省黄州区一中高一学生的生物学习现状,发现学生对植物知识的了解整体出于中等偏下水平,存在较大的个体差异性,自主探究能力和学习积极性还有很大的提升空间,但学生均对植物科普教学有较高的期待,希望看到多元化的生物课堂。教师访谈中发现,不同地区及学校的生物学教师对构建高效课堂的见解各有千秋;认同教材植物资源的育人价值,并对本研究教学实践的开展提出了参考意见;三、归纳人教版高中生物学教材中出现的75种植物资源,通过分析其种类组成、出现频度、蕴含知识点和教学形式等,发现教材植物的选取紧贴生物学科大概念,并且对学生四个核心素养的培养及提升各有侧重,能在有效帮助学生理解教材知识点的基础上,锻炼学生学习探究技能。此外,由于教材编写需要体现主次,无法面面俱到,导致部分教师对教材植物的重视程度较低,故笔者基于一线调研结果,整理出教材植物资源详解,以帮助一线教师扩充知识储备,实现备课高效化。四、在教材植物资源初步分析的基础上,以三大教育理论为支撑,从植物特征、对应教材知识点、教法建议等方面进行了详细解读,增强初高中生物学知识的联结,为一线教学创建多样的生物高效课堂提供参考材料。进一步,以高中生物学必修一中的具体教学因子为例,笔者设计并实施了科普法教学对照实践,在教学过程中用生物故事、创设情境、实例展示等手段激发学生学习兴趣,设置多样的生物第二课堂,在活动开展中潜移默化地培养学生的生物学科核心素养。结果表明,科普法教学模式的教学效果优于常规教学,可有效激发学生的学习兴趣,提升学生的学科核心素养,主要体现在提升学生的团队合作能力、增强学生对知识点本质的理解,培养学生正确的科学态度、帮助学生养成理论联系实际的观念等方面。

关键词：高中生物学教材植物科普教育高效课堂

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寒冷条件下高拱坝施工过程仿真方法研究

水力发电学报 2024年

作者：关涛肖一峰任炳昱于浩天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室

众多高拱坝施工面临着恶劣的寒冷气候的考验。计算机仿真是模拟拱坝施工过程的重要手段，然而，现有的高拱坝施工过程仿真方法较少直接考虑气温对施工的影响，且未考虑基于气温预测成果进行动态分块，以分析寒冷条件下利用正温时段进行... 详细信息

众多高拱坝施工面临着恶劣的寒冷气候的考验。计算机仿真是模拟拱坝施工过程的重要手段，然而，现有的高拱坝施工过程仿真方法较少直接考虑气温对施工的影响，且未考虑基于气温预测成果进行动态分块，以分析寒冷条件下利用正温时段进行浇筑的特点。针对以上问题，本研究提出了基于Informer的寒冷条件下高拱坝施工过程仿真方法。首先，提出基于Informer气温预测模型，实现未来气温序列的预测，并在此基础上实现可施工时段分析；其次，建立考虑动态分块的寒冷条件下高拱坝施工进度仿真模型，提出更加贴近实际施工情况的分块施工仿真策略，以更好地模拟和分析不同气温条件下的施工过程；最后，以西南地区的叶巴滩高拱坝工程为例进行研究，采用Informer模型对气温进行预测，平均误差为±1.49℃，每日的可施工时长平均误差为±1.16h。同时，对比了三种不同的仿真策略，证明了寒冷条件下采用动态分块策略可以充分利用可浇筑时段，施工效率更高，并证明了在仿真中“考虑气温”比简单降效处理更加贴近实际情况。本研究提供了更为贴近实际的寒冷条件下高拱坝施工过程仿真方法，对寒冷条件下高拱坝的施工计划制定有重要的参考价值。

关键词：寒冷条件高拱坝 Informer 气温预测动态分块

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高拱坝时序多属性施工方案随机智能优化方法

河海大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 45-51页

作者：关涛陈普瑞肖一峰天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350

为了解决当前施工方案优化方法大多忽略各关键节点施工进度指标的随机性对施工方案优化的影响,同时属性权重确定方法难以实现对高维度多层次的多属性决策问题进行整体优化的问题,提出了基于前景随机理论和麻雀搜索算法的高拱坝时序多属... 详细信息

为了解决当前施工方案优化方法大多忽略各关键节点施工进度指标的随机性对施工方案优化的影响,同时属性权重确定方法难以实现对高维度多层次的多属性决策问题进行整体优化的问题,提出了基于前景随机理论和麻雀搜索算法的高拱坝时序多属性施工方案随机智能优化方法。针对高拱坝工程建设特点,基于前景随机理论建立时序多属性随机智能优化模型,提出了基于阶段发展特征的动态参考点设置方法;基于麻雀搜索算法建立最优属性权重及时间权重搜索模型,并以差异最大化思想构造适应度函数,实现模型的求解。工程实例验证结果表明该优化方法具有合理性,优化结果与前景随机占优-CRITIC方法、随机占优方法优化结果一致,且具有更好的方案区分度。

关键词：高拱坝时序多属性优化动态参考点前景随机理论麻雀搜索算法

低温冷凝沉积法3D打印骨组织工程左旋聚乳酸/珍珠粉复合支架

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中国组织工程研究 2024年第17期28卷 2702-2707页

作者：刚芳莉石瑞马春阳肖一忻州师范学院生物系山西省忻州市034000 北京航空航天大学生物与医学工程学院北京市100083

背景:大面积骨缺损的修复目前仍面临严峻挑战,研发可个性化定制、低成本且具有成骨诱导活性的组织工程支架用于骨修复意义深远。目的:探索低温冷凝沉积法实现3D打印含珍珠复合材料骨组织工程支架的工艺流程,并进一步测试该复合支架的理... 详细信息

背景:大面积骨缺损的修复目前仍面临严峻挑战,研发可个性化定制、低成本且具有成骨诱导活性的组织工程支架用于骨修复意义深远。目的:探索低温冷凝沉积法实现3D打印含珍珠复合材料骨组织工程支架的工艺流程,并进一步测试该复合支架的理化性能和体外生物学功能。方法:采用研磨过筛法制备珍珠粉,将不同质量的珍珠粉加入左旋聚乳酸墨水中,使珍珠粉与左旋聚乳酸的质量比分别为0,0.1,0.2,0.3,0.5,采用低温冷凝沉积法3D打印左旋聚乳酸/珍珠粉复合支架。检测支架的微观形貌、抗压性能、水接触角、细胞相容性以及体外促成骨分化能力。结果与结论:①扫描电镜显示5组支架均有直径2μm甚至更小的微孔,形状不规则且相互连通;②5组支架均具有良好的抗压性能,其中珍珠粉0.5组支架的压缩强度高于其他4组支架(P<0.05),珍珠粉0.2组、珍珠粉0.5组的水接触角小于珍珠粉0组(P<0.01,P<0.001);③将骨髓间充质干细胞分别与5组支架共培养1,3,5 d,珍珠粉0.1组、珍珠粉0.2组、珍珠粉0.3组、珍珠粉0.5组培养3,5 d的细胞增殖均快于珍珠粉0组(P<0.05);培养1 d的活死染色显示,各组支架上的细胞数量较少,但均为活细胞;④将骨髓间充质干细胞分别接种至珍珠粉0组、珍珠粉0.1组支架表面进行成骨诱导分化,珍珠粉0.1组诱导4,6 d的碱性磷酸酶活性高于珍珠粉0组(P<0.05);⑤结果表明,左旋聚乳酸/珍珠粉复合支架具有良好的抗压强度、亲水性、细胞相容性与促成骨性能。

关键词：低温冷凝沉积法 3D打印左旋聚乳酸珍珠粉复合支架骨组织修复细胞相容性成骨分化

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