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基于聚类和自适应滤波的成像式心率检测方法

光学学报 2024年第9期44卷 208-218页

作者：黄漫萍彭力韩鹏骆开庆刘冬梅陈淼邱健华南师范大学电子与信息工程学院广东省光电检测工程技术研究中心

提出了应用于成像式光电容积描记（IPPG）的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域（ROI）动态选取方法，以及针对脉搏波（BVP）信号的自适应归一化最小均方误差（NLMS）滤波算法来解决IPPG心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等... 详细信息

提出了应用于成像式光电容积描记（IPPG）的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域（ROI）动态选取方法，以及针对脉搏波（BVP）信号的自适应归一化最小均方误差（NLMS）滤波算法来解决IPPG心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等运动场景下存在的测量结果准确度低和波动性大等问题。首先，利用凹透镜变形算法将面部肤色区域进行图像扭曲和膨胀。其次，通过K-means++聚类方法进行皮肤区域像素选取。然后，应用CHROM算法对BVP信号进行预降噪处理。上述处理方法构成了ROI动态选取方法，可解决头部运动带来的影响。最后，采用提出的自适应NLMS算法对BVP信号进行光照变化干扰的自适应滤波后，完成心率的计算。实验结果表明，所提出的心率检测方法在运动场景下的平均绝对误差（MAE）达到0.92次/min，即使在光照剧烈变化的条件下MAE也能达到2.20次/min。该方法能够有效解决IPPG技术中ROI定位不准、选取困难以及受光照变化影响严重等不足。

关键词：生物技术成像式光电容积描记凹透镜变形 K-means++聚类归一化最小均方误差算法

木质纤维素基生物质炭改性半导体及其光催化应用

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化工进展 2024年

作者：方碧瑶邱健豪李伊馨姚建峰南京林业大学化学工程学院江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心

因木质纤维素基生物质炭表面丰富的官能团、易于调控的结构及化学性质稳定等优点，其被广泛应用于催化、吸附及电化学等领域。其中，在光催化材料的构筑中，生物质炭能够改善半导体吸光差、光生载流子分离效率低、活性位点较少、比表面... 详细信息

因木质纤维素基生物质炭表面丰富的官能团、易于调控的结构及化学性质稳定等优点，其被广泛应用于催化、吸附及电化学等领域。其中，在光催化材料的构筑中，生物质炭能够改善半导体吸光差、光生载流子分离效率低、活性位点较少、比表面积较低等问题，进而优化其光催化性能。本文重点讨论了纤维素和木质素基生物质炭用于不同半导体(TiO2、g-C3N4及ZnO等)的改性，改性方式包括复合改性和掺杂改性，复合改性又分为碳点复合和以炭为载体两种形式。同时，详细介绍了改性后的催化剂在各种光催化应用(光催化有机污染物降解、Cr(VI)还原、产氢及产H2O2等)中的性能表现。最后从催化材料设计和光催化应用角度分别讨论了木质纤维素基生物质炭改性半导体用于光催化的研究现状及存在问题，并提出了相应的解决方案。另外，还展望了该领域的未来发展前景。本综述能够为生物质衍生炭的应用及光催化材料的设计提供较为深入的见解和指引。

关键词：纤维素木质素生物质炭半导体光催化

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基于聚类和自适应滤波的图像式心率检测方法

光学学报 2024年

作者：黄漫萍彭力韩鹏骆开庆刘冬梅陈淼邱健华南师范大学电子与信息工程学院广东省光电检测工程技术研究中心

目前成像式光电容积描记（IPPG）心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等运动场景下，存在着测量结果准确度低和波动性大等问题。为此，本文提出了应用于IPPG的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域（ROI）动态选取方法，以及针... 详细信息

目前成像式光电容积描记（IPPG）心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等运动场景下，存在着测量结果准确度低和波动性大等问题。为此，本文提出了应用于IPPG的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域（ROI）动态选取方法，以及针对脉搏波（BVP）的自适应归一化最小均方根误差（NLMS）滤波算法来解决上述问题。首先，利用凹透镜变形算法将面部肤色区域进行图像扭曲和膨胀；其次，通过K-means++聚类方法进行皮肤区域像素选取；然后，应用CHROM算法对BVP信号进行预降噪处理。上述的处理方法构成了ROI动态选取方法，可解决头部运动带来的影响。最后，采用提出的自适应NLMS算法，对BVP信号进行光照变化干扰的自适应滤波后，完成心率的计算。实验结果表明，所提出的心率检测方法在运动场景下的平均绝对误差（MAE）达到0.92次/分钟，即使在光照剧烈变化的条件下MAE也能达到2.20次/分钟。该方法能够有效解决IPPG技术中ROI定位不准、选取困难以及受光照变化影响严重等不足。

关键词：成像式光电容积描记凹透镜变形算法 K-means++聚类归一化最小均方根误差算法

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情报板安全管理系统的技术创新与应用

移动信息 2024年第6期46卷 163-165页

作者：邱健广西计算中心有限责任公司南宁530000

随着智能交通系统的快速发展,高速公路情报板的安全管理变得尤为重要。文中介绍了一种情报板安全管理系统的设计与具体应用,通过技术创新解决了系统易受攻击等问题。该系统集成了安全网关、统一的数据标准和高效的协议适配技术,显著提... 详细信息

随着智能交通系统的快速发展,高速公路情报板的安全管理变得尤为重要。文中介绍了一种情报板安全管理系统的设计与具体应用,通过技术创新解决了系统易受攻击等问题。该系统集成了安全网关、统一的数据标准和高效的协议适配技术,显著提高了信息的准确性和安全性,提升了交通管理效率。

关键词：情报板安全管理技术创新网络安全智能交通系统协议适配

教师观察策略在幼儿安全有序生活环境改进中的应用

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现代教学 2024年第5期 54-55页

作者：邱健上海市徐汇区平江路幼儿园

本文立足教师观察策略的应用,探究出幼儿安全有序生活环境的良好建设策略,为幼儿教育活动提供一定的参考。

关键词：幼儿教育环境改进安全观察策略

基于MaxEnt模型的白鹤越冬栖息地潜在适生区分布研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：刘小燕张增信李军陈娟华军彭冶晏欣邱健徐州市云龙湖风景名胜区管理委员会南京林业大学生态与环境学院南京林业大学水土保持学院林草学院南方现代林业协同创新中心

【目的】近年来白鹤(Grus leucogeranus)的适生区分布因气候变化和人类活动等因素受到了极大影响。运用MaxEnt模型模拟白鹤在中国不同时期的适生区分布，预测不同气候变化情景下白鹤越冬栖息地潜在适生区变化，为濒临灭绝的水鸟保护提... 详细信息

【目的】近年来白鹤(Grus leucogeranus)的适生区分布因气候变化和人类活动等因素受到了极大影响。运用MaxEnt模型模拟白鹤在中国不同时期的适生区分布，预测不同气候变化情景下白鹤越冬栖息地潜在适生区变化，为濒临灭绝的水鸟保护提供数据支撑和理论依据。【方法】根据白鹤在中国越冬栖息地适生区分布的变化，基于白鹤在中国区域的分布点位、植被、地形、实测气温、降水以及全球气候模式(GCMs)数据等，利用最大熵模型(MaxEnt)开展白鹤越冬栖息地潜在适生区预测研究，并分析其适宜生境与各环境因子的关系。【结果】①MaxEnt模型在研究白鹤越冬栖息地适生区分布和气候适宜性方面具有较高的适用性(AUC=0.978)，其中海拔、最湿月份降水量、坡度和归一化植被指数(NDVI)是影响白鹤适生区分布的主要环境因素。②白鹤的适生区主要分布在长江中下游地区，其中鄱阳湖流域是最主要的高适生区，而中、低适生区也主要围绕鄱阳湖周边分布。此外，长江中下游干流区、渤海湾沿岸、海河、辽河以及嫩江和松花江流域等地也有低适生区分布。③全球气候模式预测结果显示，在未来20年，尽管白鹤越冬区低适生区面积呈上升趋势，但中、高适生区面积普遍下降。其中，中适生区面积将收缩2 500 km2～25 700 km2，高适生区面积将收缩3 800 km2～12 200 km2。【结论】不同温室气体排放情景对白鹤分布将产生不同影响。在全球气候变暖背景下，白鹤越冬栖息地中、高适生区面积可能会出现明显萎缩，对白鹤珍稀物种的保护带来严峻挑战，应加强气候变化背景下的白鹤栖息地研究，为白鹤保护和栖息地管理提供数据支撑。

关键词：白鹤适生区分布气候情景 MaxEnt模型栖息地中国

熔融态铁氧化物碳氢还原热力学与动力学研究现状

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钢铁研究学报 2024年第2期36卷 150-162页

作者：卢立金王锋王海风邱健平晓东钢铁研究总院有限公司先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081 钢研晟华科技股份有限公司北京100081

氢能在冶金领域的应用是实现低碳发展的重要途经之一。目前虽然在富氢高炉和氢基直接还原炼铁领域取得诸多成果,但在碳氢熔融还原炼铁仍有许多不足之处。通过分析碳、CO以及氢气还原熔融态铁氧化物的研究,总结熔融还原过程基本热力学特... 详细信息

氢能在冶金领域的应用是实现低碳发展的重要途经之一。目前虽然在富氢高炉和氢基直接还原炼铁领域取得诸多成果,但在碳氢熔融还原炼铁仍有许多不足之处。通过分析碳、CO以及氢气还原熔融态铁氧化物的研究,总结熔融还原过程基本热力学特点,并对影响动力学参数的因素进行分析。结果表明,在熔融温度(1369℃)以上氢气还原FeO在热力学上有一定的优势。还原温度高于1538℃,(即还原物和还原产物都为熔融态),还原气体流量为3 mL/min以及碱度为1.1~1.3时有利于熔融反应的进行。关于碳氢还原熔融态铁氧化物的研究还不充分,还需要进一步解析还原过程、限制环节以及微观机制等。

关键词：熔融还原氢冶金热力学动力学

三维激光扫描技术在历史建筑测绘中的应用——以闽清县历史建筑测绘建档项目为例

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福建建筑 2024年第3期309卷 144-148页

作者：邱健丽福州市勘测院有限公司福建福州350001

历史建筑作为城市的文脉,承载着一座城市的历史,受各种因素影响遭受不断的侵蚀甚至灭失,其保护形势越来越严峻。文章以闽清县历史建筑保护测绘为例,采用三维激光扫描技术,结合无人机倾斜摄影技术,对历史建筑真彩色三维点云模型建设进行... 详细信息

历史建筑作为城市的文脉,承载着一座城市的历史,受各种因素影响遭受不断的侵蚀甚至灭失,其保护形势越来越严峻。文章以闽清县历史建筑保护测绘为例,采用三维激光扫描技术,结合无人机倾斜摄影技术,对历史建筑真彩色三维点云模型建设进行了探索研究,为历史建筑的测绘资料建档和文物保护工作积累了宝贵的技术经验。结语对该技术进行了总结分析,认为三维激光扫描技术不仅能大幅提升工作效率和测量成果精度,还可实现历史建筑三维可视化,具有广阔的应用前景。

关键词：三维激光扫描技术历史建筑测绘点云数据无人机倾斜摄影技术

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氢冶金工艺技术发展现状及应用

钢铁 2024年第3期59卷 183-196页

作者：卢立金王海风王锋邱健平晓东钢铁研究总院有限公司先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081 钢研晟华科技股份有限公司北京100081

钢铁行业为中国重要的经济支撑行业,也是主要的碳排放行业。氢能在冶金领域的应用是一种环保、高效的钢铁生产技术,是实现低碳发展的重要途经之一。在全面介绍富氢高炉、氢基直接还原、氢基熔融还原工艺的基础上,分析各种工艺在冶金工... 详细信息

钢铁行业为中国重要的经济支撑行业,也是主要的碳排放行业。氢能在冶金领域的应用是一种环保、高效的钢铁生产技术,是实现低碳发展的重要途经之一。在全面介绍富氢高炉、氢基直接还原、氢基熔融还原工艺的基础上,分析各种工艺在冶金工业的应用情况,并且系统探讨了各工艺的探索及实践。综合各种工艺的优缺点,分析了中国低碳背景下氢冶金的发展趋势。目前中国钢铁行业的生产还是以长流程为主,要实现2035年减排30%的目标,富氢高炉工艺可作为现阶段工艺技术改进的首选方向。但是富氢高炉工艺实现碳减排的能力比较有限,碳减排幅度为10%~20%,无法满足未来碳中和的目标。相比于富氢高炉工艺,氢基直接还原铁工艺的碳减排可达到50%以上,因此,氢基直接还原工艺可作为未来发展的主要路线。氢基熔融还原也有较好的碳减排效果,且生产出的高纯铸造生铁可用于高端铸件领域,但是目前对其研究不够充分,还处于基础研究阶段,与大规模的工业化生产还有较大的差距。氢冶金作为钢铁行业低碳绿色发展的重要途径,中国起步较晚且还面临基础研究薄弱、短期成本高等问题,随着绿氢产业的发展,绿色氢冶金将是未来钢铁行业绿色发展的重要方向。

关键词：氢冶金高炉富氢直接还原熔融还原