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天基空间态势感知数据仿真研究进展

中国光学（中英文） 2024年第3期17卷 501-511页

作者：罗秀娟郝伟中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院空间精密测量技术重点实验室西安710119

空间态势感知(Space Situational Awareness,SSA)数据仿真可以为空间监测设备及态势感知算法(包括空间目标检测、跟踪、识别和表征)的开发、测试和验证提供关键性数据支持,在空间态势感知能力建设中发挥重要作用。本文以天基空间态势感... 详细信息

空间态势感知(Space Situational Awareness,SSA)数据仿真可以为空间监测设备及态势感知算法(包括空间目标检测、跟踪、识别和表征)的开发、测试和验证提供关键性数据支持,在空间态势感知能力建设中发挥重要作用。本文以天基空间态势感知光学数据仿真为研究对象,给出了SSA数据仿真的研究目的和主要研究内容,详述了SSA光学成像仿真的典型研究方法与过程。介绍了国内外相关工作的研究现状与工作进展,涵盖双目视觉传感器、激光雷达、红外传感器、可见光望远镜和恒星敏感器等不同光学传感系统的成像建模与仿真工作成果。分析了空间态势感知数据仿真研究的发展趋势,为未来SSA数据仿真研究思路与方法提供参考。

关键词：空间态势感知建模仿真空间目标成像

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滑坡易发环境下公路隧道洞口施工安全系统韧性评价

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隧道建设（中英文） 2024年第7期44卷 1377-1384页

作者：王德凯郝伟兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

为合理评价公路隧道在滑坡易发区进洞阶段施工安全系统的韧性,首先,构建基于D-S证据理论的贝叶斯网络韧性评价模型:1)依据PSR模型从压力、状态、响应3方面建立公路隧道洞口施工安全系统的16个韧性评价指标;2)通过各指标间的二元关系绘... 详细信息

为合理评价公路隧道在滑坡易发区进洞阶段施工安全系统的韧性,首先,构建基于D-S证据理论的贝叶斯网络韧性评价模型:1)依据PSR模型从压力、状态、响应3方面建立公路隧道洞口施工安全系统的16个韧性评价指标;2)通过各指标间的二元关系绘制贝叶斯网络;3)使用D-S证据理论计算BN节点条件概率并利用Netica软件对韧性水平进行分析计算。然后,以甘肃省卓合高速公路白崖山隧道洞口施工为例,运用该模型进行实例分析。计算结果表明:在滑坡灾害影响下,白崖山隧道洞口施工安全系统韧性水平为良好,评价结果与现场施工监测数据相符,有效验证了该指标体系的合理性和韧性评价模型的适用性。

关键词：公路隧道韧性评价贝叶斯网络滑坡灾害 D-S证据理论 PSR模型

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基于图像特征与运动轨迹的机器人闭环检测算法研究

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基于图像特征与运动轨迹的机器人闭环检测算法研究

作者：郝伟龙山东交通学院

学位级别：硕士

视觉实时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)是一种利用相机等视觉传感器感知周围环境,同时实现定位和地图构建的技术。智能移动机器人通过不断观测周围环境,并借助视觉SLAM技术明确自身位置,拥有了实时感知的能... 详细信息

视觉实时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)是一种利用相机等视觉传感器感知周围环境,同时实现定位和地图构建的技术。智能移动机器人通过不断观测周围环境,并借助视觉SLAM技术明确自身位置,拥有了实时感知的能力。但由于传感器和算法精度等方面的限制,视觉SLAM系统不可避免地存在累积误差。随着累积误差的不断增大,定位与建图的结果将与现实差距越来越大。闭环检测通过对比当前帧与历史帧的相似度来判断机器人运动轨迹是否形成闭环,并依据闭环检测结果对定位效果进行优化,同时对建图结果进行更新,能够有效消除视觉SLAM中的累积误差。然而,在实际应用中,由于特征匹配算法存在一些高误差的匹配结果,闭环检测的精度往往会受到限制。此外,由于无法有效区分高相似度的不同场景,闭环检测也会产生误检的问题,这会对视觉SLAM系统带来巨大的误差。本论文从图像特征匹配与运动轨迹相似度两个方面,对闭环检测算法展开研究,主要工作如下:(1)针对特征匹配算法中高误差匹配可能导致闭环检测产生漏检和误检的问题,本文提出了结合外点过滤的SuperGlue特征匹配算法。该方法在SuperGlue特征匹配算法的基础上引入了基于特征匹配局部相似性原理的外点过滤算法,并将其与快速的超像素分割算法相结合,以滤除特征匹配结果中的高误差匹配。实验结果表明,该方法能够有效地过滤特征匹配算法中的高误差匹配,提升了特征匹配算法的精度和鲁棒性。(2)针对闭环检测算法在复杂场景中鲁棒性不足且难以分辨高相似度不同场景的问题,本文提出了一种将图像外观特征与机器人运动轨迹相结合的闭环检测方法。该方法首先对关键帧进行直方图均衡化预处理,依据LBP(Local Binary Pattern)特征进行关键帧分类,使用改进后的SuperGlue特征匹配算法找出候选闭环,再结合机器人运动轨迹的相似度对候选闭环进行进一步筛选,得到最终的闭环。实验结果表明,本文算法能够较好的适应复杂的应用场景,算法的性能与效率均得到了提升。

关键词：视觉SLAM 闭环检测特征匹配运动轨迹

基于素数分布理论的彩色图像数字水印算法研究

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基于素数分布理论的彩色图像数字水印算法研究

作者：郝伟杰临沂大学

学位级别：硕士

图像的完整性与认证是数字图像处理领域中的热点问题之一,在信息安全和隐私保护方面,图像认证、篡改检测与保护显得尤为紧迫。数字水印技术被广泛应用于彩色图像的认证,通过在图像中嵌入水印,可以为图像提供可验证的身份标识,从而防止... 详细信息

图像的完整性与认证是数字图像处理领域中的热点问题之一,在信息安全和隐私保护方面,图像认证、篡改检测与保护显得尤为紧迫。数字水印技术被广泛应用于彩色图像的认证,通过在图像中嵌入水印,可以为图像提供可验证的身份标识,从而防止图像被伪造或篡改。而目前在空间域提出的一些方案仍存在一些问题,例如水印嵌入容量有限、含水印图像的不可见性不高以及篡改检测率不高等。这些问题限制了这些方案在实际应用中的效果和适用性。针对上述问题,本文深入研究了素数分布理论(Prime Number Distribution Theory,PDT),并将其应用于彩色图像的水印嵌入与提取。通过将所提方案与其他技术相结合,进一步实现了对彩色图像的篡改检测与自恢复。论文的主要工作可以分为两个方面:(1)为了更好地达到彩色图像版权保护的目的,提出了基于PDT的大容量彩色图像脆弱水印方案。在水印嵌入过程中,采用RC4加密算法确保水印信息的安全性。通过将素数集合划分至图像像素范围内,并采用不同的像素替换策略,成功地将三幅相同大小的二值水印图像一次性嵌入到彩色图像中,实现了高容量水印嵌入。实验结果表明,水印方案能够在保证良好不可感知性的同时,抵抗常见的图像处理攻击,并具备良好的篡改检测定位能力。(2)为了维护图像的完整性和真实性,提出了基于PDT的彩色图像篡改检测与自恢复脆弱水印方案。将彩色图像的R、G、B通道分别划分为8×8大小的不重叠图像块,针对每个通道通过DCT压缩生成用于恢复的特征信息,并采用CRC编码方式生成用于图像篡改检测的认证信息,最终形成64位用于自嵌入的水印信息。本文采用自定义行映射和混沌映射两种方案生成图像块映射序列。在进行映射块之间的水印信息嵌入时,充分利用了PDT嵌入算法的大容量和高不可见性能优势。实验结果表明,该脆弱水印方案能够实现高篡改检测率,且可以对图像不同篡改区域进行有效恢复,自恢复图像具有良好的视觉质量。

关键词：数字水印素数分布理论彩色图像篡改检测自恢复水印

基于前馈补偿的轮腿式平台多任务复合运动解耦控制

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北京理工大学学报 2024年

作者：刘辉马嘉勇杨海洋郝伟赫北京理工大学机械与车辆学院北京理工大学前沿技术研究院

轮腿式平台在执行复杂作战环境载运任务时,由于其动态协调腿部与车轮运动是复杂耦合的，其行驶速度的稳定性、位姿控制的精确性都十分困难.文中基于轮腿式平台通过有限高度场景的动态协调任务，提出了一种基于前馈补偿的多任务优先级复... 详细信息

轮腿式平台在执行复杂作战环境载运任务时,由于其动态协调腿部与车轮运动是复杂耦合的，其行驶速度的稳定性、位姿控制的精确性都十分困难.文中基于轮腿式平台通过有限高度场景的动态协调任务，提出了一种基于前馈补偿的多任务优先级复合运动解耦控制框架.首先，分别建立了关节和车轮动力学模型，降低模型复杂度；然后，搭建了基于任务优先级的前馈关节力矩解算，叠加轮端前馈交互力和反馈控制力矩降低实时位姿调整对质心速度的影响；最后，采用转速闭环PI控制器，并引入车轮滚动阻力实现车轮速度到质心速度的有效传递.仿真结果表明，所提出控制方法在受限场景运动过程中平台质心速度最大跟踪误差小于3%，为轮腿式平台复杂环境下执行任务提供了可行控制框架.

关键词：轮腿式平台前馈补偿任务优先级解耦控制

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文化反思视域下国产奇幻片的神话重构

电影文学 2024年第5期 99-102页

作者：郝伟光李雪铭河北大学文学院河北保定071000 保定学院文学院河北保定071000

国产奇幻电影是按照以传统神话为题材原型进行现代改写和综合多种神话资源进行创新再造这两种创作方式进行创作的。近年来的国产奇幻片就如何适度妥协于大众文化,以及如何在全球化语境下重塑“中国形象”两方面进行了文化反思,并且在各... 详细信息

国产奇幻电影是按照以传统神话为题材原型进行现代改写和综合多种神话资源进行创新再造这两种创作方式进行创作的。近年来的国产奇幻片就如何适度妥协于大众文化,以及如何在全球化语境下重塑“中国形象”两方面进行了文化反思,并且在各个方面对原来观众耳熟能详的神话加以改动。其中包括增加人物的人性而削弱其神性,增加奇观性审美内容,将现实意义套用于古老神话等,这种对神话的重构使国产奇幻电影焕发出了新的生机。

关键词：国产奇幻电影文化反思神话重构

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基于改进PSO-SVM的薄壁件铆接质量检测

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组合机床与自动化加工技术 2024年第10期 132-137+142页

作者：郝伟光李芳闫俊伟郝博沈阳理工大学信息科学与工程学院东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室

针对传统铆接几何公差质量检测极易造成错检、漏检等问题，提出了基于改进PSO-SVM的铆接质量检测方法。采用惯性权重自适应调整的策略，并选择合适的学习因子，有效提高了检测准确性；针对小样本提出最小二乘SVM算法，提高计算速度获得... 详细信息

针对传统铆接几何公差质量检测极易造成错检、漏检等问题，提出了基于改进PSO-SVM的铆接质量检测方法。采用惯性权重自适应调整的策略，并选择合适的学习因子，有效提高了检测准确性；针对小样本提出最小二乘SVM算法，提高计算速度获得最优解；利用改进PSO优化最小二乘SVM的惩罚因子参数值和核函数参数值。并以制孔和铆接后的6061铝合金板模拟飞机薄壁件铆接样本，使用搭配远心镜头的CCD相机采集图像并建立数据集，验证了方法的有效性。

关键词：粒子群优化最小二乘支持向量机惯性权重自适应调整制孔及铆接质量检测

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工业阀门逸散性试验的改进设计及其验证

机械设计与制造 2024年

作者：郝伟沙吴怀昆高红彪胡军合肥通用机械研究院有限公司

通过理论分析与试验验证相结合的方法，对标准ISO 15848-1:2015及GB/T 47009-2021规定的阀门逸散性试验方法中的包裹法进行了改进设计，并对包裹法泄漏流量计算公式进行了修正。试验结果表明，采用改进后的新方法，试验介质不再严格受... 详细信息

通过理论分析与试验验证相结合的方法，对标准ISO 15848-1:2015及GB/T 47009-2021规定的阀门逸散性试验方法中的包裹法进行了改进设计，并对包裹法泄漏流量计算公式进行了修正。试验结果表明，采用改进后的新方法，试验介质不再严格受限于标准中试验氦气97%以上的纯度要求。新方法的提出，使检测结果更精确严谨，进一步提高了试验的经济性以及操作的便捷性，为国际标准及中国国家标准后续的换版升级提供了有力的理论依据和试验数据支撑，对于阀门逸散性试验的推广也起到积极的促进作用。

关键词：阀门逸散性试验设计

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地下水中砷和汞的不同测试方法

环境化学 2024年第2期43卷 689-692页

作者：郝伟李丽张京孙惠霞北京市地质环境监测所城市地下水安全防控技术创新基地北京100195

本文研究了原子荧光法(AFS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)等3种不同方法检测地下水中的砷和汞.结果表明,地下水中砷汞的3种测试方法在一定的浓度范围内标准曲线线性良好,相关系数均在0.999以... 详细信息

本文研究了原子荧光法(AFS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)等3种不同方法检测地下水中的砷和汞.结果表明,地下水中砷汞的3种测试方法在一定的浓度范围内标准曲线线性良好,相关系数均在0.999以上,加标回收率和精密度较好,质控测定结果均在理论值范围内,说明3种方法有很好的准确性和稳定性,分析数据结果可靠. AFS和ICPMS砷检出限分别为0.10μg·L^(-1)和0.02μg·L^(-1),汞检出限分别为0.03μg·L^(-1)和0.05μg·L^(-1),都远低于相关水质标准检出限以及《地下水质量标准》规定的Ⅰ类水限值,完全能够满足地下水测试要求.而ICPOES砷和汞的检出限分别为20μg·L^(-1)和9.36μg·L^(-1),可用于受到污染的地下水样品检测.

关键词：地下水砷汞 AFS ICP-MS ICP-OES

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