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基于特征协同的单目视觉惯性SLAM方法

计算机工程 2024年

作者：王浩艾克成张权益合肥工业大学计算机与信息学院合肥工业大学大数据知识工程教育部重点实验室安徽省高新技术发展中心安徽省基础研究管理中心

在弱纹理环境中，当前的单目视觉惯性同步定位与地图构建（SLAM）存在视觉退化和误差偏移的问题，导致系统位姿估计精度下降。为解决此问题，本文提出一种基于特征协同的单目视觉惯性SLAM方法，首先对IMU数据进行预积分并联合视觉信息... 详细信息

在弱纹理环境中，当前的单目视觉惯性同步定位与地图构建（SLAM）存在视觉退化和误差偏移的问题，导致系统位姿估计精度下降。为解决此问题，本文提出一种基于特征协同的单目视觉惯性SLAM方法，首先对IMU数据进行预积分并联合视觉信息进行松耦合的初始化，获取系统的先验信息和尺度信息，再引入线特征提取算法并对提取出的线特征进行优化，以降低计算开销。然后通过利用点线特征的位置关系和几何特性，使用特征协同关联算法在点特征和线特征之间建立稳定的关联约束，从而增强点特征跟踪的可靠性。最后提出一种基于多源信息融合的联合代价函数优化方法，对点特征重投影误差、线特征重投影误差以及IMU残差进行优化以提升位姿估计精度。在EuRoc和TUM VI公共数据集以及真实环境中的实验结果表明，相比较于主流的视觉惯性SLAM方法，本文方法在线特征检测和跟踪耗时部分平均降低26.5%，位姿估计均方根误差平均降低38.6%和43%，由此验证本文方法在弱纹理环境下具有更好的位姿估计精度。

关键词：同时定位与地图构建视觉惯性视觉退化特征协同多源信息

基于互相关-Transformer双层特征融合的目标跟踪算法

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机器人 2024年第1期46卷 16-26页

作者：李子万范慧杰王强于祯成唐延东沈阳化工大学信息工程学院辽宁沈阳110142 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169 中国科学院大学北京100049 沈阳大学辽宁省装备制造综合自动化重点实验室辽宁沈阳110096

当前算法主要使用互相关操作和Transformer中的一种方法来设计特征融合网络,这种策略忽视了二者之间的优势互补,容易丢失语义信息,陷入局部最优。针对上述问题,设计了一种基于互相关-Transformer双层特征融合的目标跟踪算法,使用改进的... 详细信息

当前算法主要使用互相关操作和Transformer中的一种方法来设计特征融合网络,这种策略忽视了二者之间的优势互补,容易丢失语义信息,陷入局部最优。针对上述问题,设计了一种基于互相关-Transformer双层特征融合的目标跟踪算法,使用改进的互相关操作和Transformer方法分别对模板和搜索区域特征进行融合,实现两种融合方式的优势互补,使模板和搜索区域特征充分交互,实现特征的有效增强和充分融合,并在互相关操作中引入相似矩阵来增强模板和搜索区域中与当前帧中的目标有关联的特征,使互相关操作的匹配过程更加准确。该目标跟踪算法包括一个基于Swin-Transformer的主干网络,一个互相关和Transformer双层融合模块,一个预测分支。提出的算法在TrackingNet、LaSOT、NFS、UAV123和OTB2015五个数据集上取得了鲁棒的效果,分别达到81.8%、65.7%、66.2%、69.4%和69.8%的成功率,平均跟踪速度达到40帧/秒。

关键词：目标跟踪 Transformer法互相关特征融合

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生成式人工智能赋能青年价值引领的价值审思

思想理论教育 2024年第5期 88-93页

作者：童建军万成中山大学马克思主义学院广东广州510275

生成式人工智能以变革性力量重塑着青年的思想认知、行为特征和思维方式,同时又为青年价值高效引领提供了可行性支撑。作为一种全新的外部持存,生成式人工智能凭借偏好性提取能力、生活化叙事结构与交互式创构场景赋能青年价值引领精度... 详细信息

生成式人工智能以变革性力量重塑着青年的思想认知、行为特征和思维方式,同时又为青年价值高效引领提供了可行性支撑。作为一种全新的外部持存,生成式人工智能凭借偏好性提取能力、生活化叙事结构与交互式创构场景赋能青年价值引领精度、温度和效度的整体跃升。但与此同时,感官刺激与意义建构错位、逐利冲动与猎奇偏好合流、公共空间与情绪共振并在的合谋可能引发一些风险。为此,要以理性祛魅规制技术逻辑失序,防范系统性价值风险;以技术颠覆优化算法运行引擎,匡正固有的价值偏见;以制度正义构造算法约束机制,抵御虚假信息的价值渗透;以观念在场强化主体责任意识,凝聚多点位价值共识。

关键词：生成式人工智能青年价值引领

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高炉钛渣基碱激发水泥的制备及其性能

材料科学与工程学报 2024年第3期 456-460页

作者：闫铁成刘万锋陇东学院土木工程学院

高炉钛渣用作水泥混合材是其综合利用的有效途径之一。以高炉钛渣为原料，氢氧化钠（NaOH）和水玻璃（Na2O·nSiO2）复配为激发剂，制备高炉钛渣基碱激发水泥，研究激发剂模数、添加量、养护温度对材料性能的影响，并采用X射线衍射仪（... 详细信息

高炉钛渣用作水泥混合材是其综合利用的有效途径之一。以高炉钛渣为原料，氢氧化钠（NaOH）和水玻璃（Na2O·nSiO2）复配为激发剂，制备高炉钛渣基碱激发水泥，研究激发剂模数、添加量、养护温度对材料性能的影响，并采用X射线衍射仪（XRD）、傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）和扫描电子显微镜/X射线能谱（SEM-EDS）等技术手段分析材料物相组成和微观结构。研究表明，激发剂模数、添加量和养护温度显著影响高炉钛渣基碱激发水泥的抗压强度。当激发剂模数为1.6、掺量为8%、养护温度为65℃时，材料3 d的抗压强度达26.6 MPa,材料无定型相和结晶相钙钛矿CaTiO3变化量分别为6.77%、5.95%。这说明碱激发剂对高炉钛渣存在一定的侵蚀活化作用，促进了C-S-H凝胶生成和材料强度的发展。

关键词：高炉钛渣碱激发水泥制备表征分析

VGF法磷化铟单晶炉加热器对炉内热场分布影响的研究

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人工晶体学报 2024年第5期53卷 781-791页

作者：艾家辛万洪平钱俊兵韦华昆明理工大学民航与航空学院昆明650500 中国广核新能源控股有限公司云南分公司昆明650000 云南鑫耀半导体材料有限公司昆明650503

磷化铟(InP)是一种重要的化合物半导体,在通信、航空航天和人工智能等领域具有广泛的应用。InP单晶生长质量的优劣取决于其生长炉内热场的稳定与温控。InP晶体工业生产中广泛采用的垂直梯度凝固(VGF)法是在磷化铟单晶生长炉中构建高温... 详细信息

磷化铟(InP)是一种重要的化合物半导体,在通信、航空航天和人工智能等领域具有广泛的应用。InP单晶生长质量的优劣取决于其生长炉内热场的稳定与温控。InP晶体工业生产中广泛采用的垂直梯度凝固(VGF)法是在磷化铟单晶生长炉中构建高温、封闭、稳定及可控的热场,但因炉内缺乏直接观测和完整的参数监测手段,利用计算机数值仿真对炉内晶体生长的温度场进行科学分析,以获取最佳的生长温控条件,俨然成为有效且重要的方法。本文基于ANSYS有限元软件及炉内元件实测参数,建立了InP单晶生长系统热场三维物理和数学模型,基于磷化铟单晶生长过程中的温度离散数据,对所建模型对比和验证,获得了与实际生产温度数据吻合良好的效果(温度偏差控制在3%以内),验证了所建模型的有效性。基于此模型,本文对生产条件下四段加热器温度波动对热场分布影响进行了探讨,并对炉内四段加热器的温度波动对炉内低温区、高温区及料管中心温度影响规律进行了研究,所得结论对揭示工业生产过程中InP单晶炉热场的分布规律及调节方法具有一定的指导意义。

关键词：磷化铟单晶垂直梯度凝固法热场数值模拟半导体晶体生长

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钢-铝混合驾驶室材料-结构轻量化设计

汽车工程 2024年第4期46卷 735-744,690页

作者：王超李明成艾国何智成于万元湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 广西科技大学机械与汽车工程学院柳州545006 柳州职业技术学院柳州545001

为了得到更为完善的商用车驾驶室轻量化设计,提出了钢-铝混合驾驶室材料-结构一体化轻量化方法。首先基于灵敏度分析、等刚度近似理论与等强度理论建立了性能驱动的材料选择方法,并针对钢制驾驶室初步设计了钢-铝混合材料方案。然后通... 详细信息

为了得到更为完善的商用车驾驶室轻量化设计,提出了钢-铝混合驾驶室材料-结构一体化轻量化方法。首先基于灵敏度分析、等刚度近似理论与等强度理论建立了性能驱动的材料选择方法,并针对钢制驾驶室初步设计了钢-铝混合材料方案。然后通过折衷规划法的拓扑优化识别了驾驶室关键传力路径,并加强了相关结构。其次考虑驾驶室零件厚度、截面尺寸设计参数,建立了驾驶室质量、刚度及模态性能的径向基函数的代理模型,并采用多目标粒子群优化方法对驾驶室进行多目标优化设计。优化结果表明,在满足驾驶室刚度、模态和碰撞性能的要求下,驾驶室质量减轻了12.8%。该方法对钢-铝混合驾驶室轻量化有实际的工程指导价值。

关键词：商用车驾驶室钢-铝混合轻量化拓扑优化多目标粒子群优化

利用Transformer的多模态目标跟踪算法

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计算机工程与应用 2024年第11期60卷 84-94页

作者：刘万军梁林林曲海成辽宁工程技术大学软件学院辽宁葫芦岛125105

目前目标跟踪方法大多通过融合不同模态信息进行定位决策,存在信息提取不充分、融合方法简单、弱光场景无法准确跟踪目标的问题。为此,提出一种基于Transformer的多模态目标跟踪算法(Trans-RGBT):利用伪孪生网络对可见光图像和红外图像... 详细信息

目前目标跟踪方法大多通过融合不同模态信息进行定位决策,存在信息提取不充分、融合方法简单、弱光场景无法准确跟踪目标的问题。为此,提出一种基于Transformer的多模态目标跟踪算法(Trans-RGBT):利用伪孪生网络对可见光图像和红外图像分别进行特征提取,并在特征层面充分融合;将首帧目标信息调制到待跟踪帧的特征向量中,得到一个专用跟踪器;应用Transformer的方法对视野中的目标进行编解码,通过空间位置预测分支预测目标在视野中的空间位置,并结合历史信息滤除干扰目标,得到目标的准确位置;使用矩形框回归网络预测目标的外接矩形框,从而实现目标准确跟踪。在最新的大规模数据集VTUAV、RGBT234上进行了实验,与孪生网络(Siambased)、滤波(filter-based)算法相比,Trans-RGBT精度更高、鲁棒性更好、速度接近实时,达22 FPS。

关键词：多模态融合可见光图像红外图像 Transformer 目标跟踪

基于现场监测与数值模拟结合的采动诱发围岩失稳与地表沉降研究

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 234-243页

作者：王雨萌关凯朱万成刘洪磊东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

基于3Dmine与无人机倾斜摄影技术建立集成真实地表地貌、矿体及巷道的三维地质模型,结合Rhino6-FLAC3D建立矿体回采数值计算模型,对浅部岩层移动和地表变形的影响进行模拟分析,结合InSAR地表变形监测数据对模拟结果的有效性进行对比验... 详细信息

基于3Dmine与无人机倾斜摄影技术建立集成真实地表地貌、矿体及巷道的三维地质模型,结合Rhino6-FLAC3D建立矿体回采数值计算模型,对浅部岩层移动和地表变形的影响进行模拟分析,结合InSAR地表变形监测数据对模拟结果的有效性进行对比验证。结果表明:模拟结果与InSAR地表变形监测数据具有较好的一致性,表明基于多手段的数值建模计算与现场监测数据相结合的分析方法的有效性;对空场采矿法残留的采空区采用废石充填能够在有效控制空区围岩塑性区发展基础上维持充填体稳定性;矿区深部矿体的回采与充填可能对浅部已充填采场围岩的稳定性产生一定影响,浅部已充填采场受扰动严重程度与深部作业区域距离呈负相关;由InSAR监测数据和数值模拟结果可知,深部矿体回采扰动和浅部空区二次破坏对地表沉降影响较小.

关键词：地表变形采空区数值模拟充填体 InSAR监测

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离子强度和加热对藏羊肉肌原纤维蛋白特性及结合风味能力的研究

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食品与发酵工业 2024年

作者：方婕罗毅皓孙万成青海大学农牧学院

文章以藏羊肉肌原纤维蛋白(myofibrillar proteins， MPs)为研究对象，利用Na+、Mg2+、Ca2+和K+制成不同离子强度的MPs体系，并分别设置加热和对照处理组，研究不同离子强度和加热对MPs溶解性和结构等的影响，并选取藏羊肉的5种特征风... 详细信息

文章以藏羊肉肌原纤维蛋白(myofibrillar proteins， MPs)为研究对象，利用Na+、Mg2+、Ca2+和K+制成不同离子强度的MPs体系，并分别设置加热和对照处理组，研究不同离子强度和加热对MPs溶解性和结构等的影响，并选取藏羊肉的5种特征风味物质，利用顶空气相色谱-质谱联用技术(headspace gas chromatography-mass spectrometry， HS-GC-MS)测定处理后的MPs结合风味物质的能力。结果表明，不同离子强度和加热处理均会加剧藏羊肉MPs的氧化，致使总巯基含量下降、总羰基含量上升，诱导蛋白质分子间氢键相互作用导致氢键含量上升，疏水性基团暴露于蛋白质表面，内源荧光强度下降，对风味物质的吸附能力增强；其中Ca2+处理对藏羊肉MPs的结构和结合风味能力影响最为显著。因此推测水中的离子强度和含量不同会影响藏羊肉MPs的结构和对风味物质的吸附能力从而影响藏羊肉产品的口感和风味。

关键词：藏羊肉肌原纤维蛋白离子强度特征风味物质顶空气相色谱-质谱联用技术(HS-GC-MS)