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基于纹理力触觉和声音信号的材质表面纹理识别

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基于纹理力触觉和声音信号的材质表面纹理识别

作者：张中华吉林大学

学位级别：硕士

随着人机交互技术的迅猛发展,利用多种感知模态的信息来协助机器人和自动化应用获取物体的触觉属性变得愈发重要。结合多种感知模态,例如触觉、听觉等,可以提供更加丰富的信息来源。通过感知工具与物体表面结构之间的碰撞,工具介导的振... 详细信息

随着人机交互技术的迅猛发展,利用多种感知模态的信息来协助机器人和自动化应用获取物体的触觉属性变得愈发重要。结合多种感知模态,例如触觉、听觉等,可以提供更加丰富的信息来源。通过感知工具与物体表面结构之间的碰撞,工具介导的振动触觉反馈能够帮助人们获取对表面纹理的加速度信息和声音信息,这为实现对材质表面纹理的识别提供了可能。但是将触觉和听觉等多种感知模态的信息进行融合是一个难点问题,通过分析加速度信号和声音信号,有效地将来自不同感知模态的信息进行整合,提取材质表面的纹理特征,这些特征可以被用作训练机器学习算法或深度学习网络,进而实现自动化纹理识别。这种技术不仅在机器人识别等领域有广泛应用,同时在盲人触觉辅助技术方面也具有重要的研究价值和应用前景。本文研究的是基于纹理力触觉和声音信号的材质表面纹理识别问题,研究了包括加速度信号和声音信号的采集方法、数据预处理技术、特征提取方法、机器学习算法、数据集构建以及深度学习识别算法。这些研究为表面纹理触觉信息采集、融合、识别等应用的发展提供了有益的参考。论文的主要研究内容与贡献归纳如下:(1)设计并搭建了平面纹理力触觉和声音信号自动化采集平台,编写平台的控制界面以及通信程序,实现平台的硬件驱动。通过该平台,能够控制探针的扫描速度和按压力,实现对材质表面纹理的扫描,并采集所需的加速度数据和声音数据。采集了9种常见的材质表面纹理数据,并构建了原始数据集。对这些数据进行时域分析和频域分析,以探究加速度数据与声音数据之间的相关关系。这些数据为材质表面纹理识别研究提供了重要的数据支撑。(2)设计了一种特征加权融合的方式,对比分析不同数据集和机器学习算法的纹理识别性能。在数据处理方面,采用了滑动窗口和数据标准化的方法去除数据中的噪声,确保了加速度数据与声音数据的一致性。针对加速度数据和声音数据,提取了13位MFCC特征系数作为特征表示。同时,提出了加速度数据特征与声音数据特征的加权融合方法,以获得更全面的信息。对比分析五种不同机器学习算法在纹理识别任务上的性能,使用了三种数据集进行分类实验。实验结果表明,融合数据集在纹理识别方面表现出色,最高识别准确率达到了93.3%。(3)针对机器学习算法中存在的触觉数据特征需要人工提取、提取不充分和模型结构简单等问题,提出了一种融合多尺度卷积网络(Multi-scale Convolutional Neural Network,MCNN)和双向长短期记忆网络(Bidirectional Long Short-Term Memory,Bi-LSTM)的纹理分类算法。该算法旨在充分提取触觉数据中的多尺度特征和时序相关性特征,以提高模型的分类性能和泛化能力。构建了三种数据集,并训练和测试纹理分类模型。实验结果表明,包含加速度信息和声音信息的数据集在纹理识别方面表现出色,最高识别准确率达到了94.6%。

关键词：纹理识别双模态融合触觉特征材料分类

基于LBP和注意力机制的改进VGG网络的人脸表情识别方法研究与应用

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基于LBP和注意力机制的改进VGG网络的人脸表情识别方法研究与应用

作者：张中华太原师范学院

学位级别：硕士

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基于EEG的疼痛脑电信号分析及分类研究

基于EEG的疼痛脑电信号分析及分类研究

作者：王中华电子科技大学

学位级别：硕士

基于弹流理论的多模数渐开线直齿轮副胶合特性分析

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基于弹流理论的多模数渐开线直齿轮副胶合特性分析

作者：吕中华安徽理工大学

学位级别：硕士

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品读经典书画中的中华文脉

品读经典书画中的中华文脉

中国书画报

作者：中华世纪坛

本报讯 1月22日,由中共北京市委宣传部、北京画院支持,浙江大学、中国美术家协会、北京歌华传媒集团有限责任公司共同主办,北京歌华文化发展集团有限公司、中华世纪坛艺术馆、浙江大学艺术与考古学院承办的“盛世修典‘中国历代绘画大... 详细信息

本报讯 1月22日,由中共北京市委宣传部、北京画院支持,浙江大学、中国美术家协会、北京歌华传媒集团有限责任公司共同主办,北京歌华文化发展集团有限公司、中华世纪坛艺术馆、浙江大学艺术与考古学院承办的“盛世修典‘中国历代绘画大系’主题展——‘久久为功’品读书画中的中......

关键词：中华文脉

来源： cnki报纸评论

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海洋藻类活性代谢产物的药用潜力

应用与环境生物学报 2024年

作者：李秋萌曹程蔡中华周进清华大学深圳国际研究生院海洋工程研究院

新型化学合成类药物被广泛应用于疾病的防控与治疗，但这些药物往往存在安全性和窄谱性的局限。所幸的是，海洋中存在多样化的生物和天然产物资源。在众多海洋活性产物中，藻类是最具代表性的一类，它们是活跃的光合生物，代谢产物丰富... 详细信息

新型化学合成类药物被广泛应用于疾病的防控与治疗，但这些药物往往存在安全性和窄谱性的局限。所幸的是，海洋中存在多样化的生物和天然产物资源。在众多海洋活性产物中，藻类是最具代表性的一类，它们是活跃的光合生物，代谢产物丰富。因其具有的生物多样性、产物结构多样性以及活性产物功能多样性，成为了近年来的研究热点。以近20年的文献为基础，首先，归纳了藻类天然产物的信息及代表性产物（多糖）的提取方法（热水提取、酸碱提取、酶学方法、微波法等）。其次，总结了现有的主流活性化合物特征，包括多糖、蛋白、脂类、小分子化合物等，并关注了它在抗炎、抗氧化以及抗病毒中的作用与机制。随后，发现在各种大型藻类和微型藻类中，例如红球藻（Haematococcus Pluvialis）、小球藻（Chlorella sp.）、浒苔（Ulva sp.）、螺旋藻（Spirulina sp.）等，均具有产活性化合物的能力，如虾青素、岩藻黄素、硫多糖、鼠李糖、木糖、岩藻糖等，它们具有抗病毒、抗真菌、抗细菌和抗癌活性。最后，结合现状提出了在未来藻类提取物药用价值研究中应关注的重点：一方面是开发更多提取方式及基团修饰技术，以提升藻类天然产物的功效；另一方面需要加强临床数据来确定藻类多糖和其它代谢物在病毒、细菌和真菌抑制和治疗中的实际有效性。

关键词：藻类天然产物多糖抗病原菌医用价值

“十四五”时期我国省域民办高等教育发展政策分析与优化

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江苏高教 2024年第1期 117-124页

作者：张中华姚嘉玉厦门大学教育研究院福建厦门361005 山西工商学院院办太原030006 山西工商学院高等教育研究所太原030006

国家及区域层面的政策文件是引导规范民办高等教育持续稳定发展的重要依据。文章以质性研究方法对29个省域公布的教育事业规划中的民办高等教育发展政策内容进行分析,建立起政策内容、政策工具以及省域的三维框架以分析政策导向。研究发... 详细信息

国家及区域层面的政策文件是引导规范民办高等教育持续稳定发展的重要依据。文章以质性研究方法对29个省域公布的教育事业规划中的民办高等教育发展政策内容进行分析,建立起政策内容、政策工具以及省域的三维框架以分析政策导向。研究发现:省域民办高等教育政策内容集中于办学条件、运行机制、党的建设、人才培养、教师发展五个节点,强制型政策工具在文本中使用率最高,省域层面上广东、河南、浙江诸省政策供给较多且呈现出差异化,陕西、广西、安徽诸省则政策辐射性较强。在民办高等教育政策制定中存在政策工具使用频次不一且适配性不足,政策内容忽视内涵建设,省域间政策相关性弱等问题,未来需要多元化合理利用政策工具,进一步聚焦内涵建设,强化政策互通互联。

关键词： “十四五”规划民办高等教育教育政策省域差异

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河内县城区水利变迁考析

焦作师范高等专科学校学报 2024年第3期40卷 1-4,7页

作者：田中华王珍珍李佩民沁阳市文物保护中心河南沁阳454550

河内县城区供水的来源可分为沁河一源和沁河、济水二源两个时期。河内县城区水利创建于北魏之前,是沁河灌区古秦渠的下游支系,受自然和人为因素的影响,附着在灌区上的城区水利也一直处于通塞不时的状态。为了改变这种局面,唐代,温造开... 详细信息

河内县城区供水的来源可分为沁河一源和沁河、济水二源两个时期。河内县城区水利创建于北魏之前,是沁河灌区古秦渠的下游支系,受自然和人为因素的影响,附着在灌区上的城区水利也一直处于通塞不时的状态。为了改变这种局面,唐代,温造开凿千仓渠将济水引入怀州河内县城中,形成二源供水模式。宋代,怀州地区的行政区划发生变化,原有的水利秩序被打破,沁河灌区停废。元代,区域回归一体,灌区水利秩序得以恢复。

关键词：河内县城区水利

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黄河三角洲潮沟浮游生物群落结构特征及其影响因素

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湿地科学 2024年第5期 769-780页

作者：解成杰谢湉宁中华崔保山太原科技大学环境与资源学院北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室黄河口湿地生态系统教育部野外科学观测研究站北京林业大学生态与自然保护学院

探索黄河三角洲潮沟浮游生物群落结构特征，对于评估潮滩湿地生态系统的健康状况具有重要意义。2021年4月，在黄河三角洲南部和北部潮滩湿地分别选取典型潮沟网络，开展浮游生物实地调查，分析浮游植物和浮游动物的分布特征及其影响因... 详细信息

探索黄河三角洲潮沟浮游生物群落结构特征，对于评估潮滩湿地生态系统的健康状况具有重要意义。2021年4月，在黄河三角洲南部和北部潮滩湿地分别选取典型潮沟网络，开展浮游生物实地调查，分析浮游植物和浮游动物的分布特征及其影响因素。研究结果表明，春季黄河三角洲潮沟网络内浮游植物共有45种，隶属于3门36属，以硅藻门和甲藻门为主；浮游动物共有22种，以桡足类和浮游幼体为主；多样性分析表明，潮沟内浮游植物和浮游动物的多样性、均匀度和丰富度均处于较高水平；同步性分析表明，与浮游植物相比，潮沟网络内浮游动物的同步性较高；浮游生物群落的多样性与各水环境因子均不相关，而浮游生物密度与水体电阻率和氧化还原电位显著正相关，与盐度、比电导度和总溶解固体质量浓度显著负相关。

关键词：黄河三角洲潮沟浮游植物浮游动物多样性特征