检索结果-南通市图书馆

作者：李玉祺湖南大学

学位级别：硕士

针对传统钢-混凝土组合梁存在自重较大和混凝土桥面板易开裂的难题,湖南大学邵旭东教授创新性地提出了钢-UHPC轻型组合桥梁结构,利用UHPC良好的力学性能,有效解决了传统钢-混凝土组合梁中混凝土桥面板易开裂问题,同时使得结构自重降低30... 详细信息

针对传统钢-混凝土组合梁存在自重较大和混凝土桥面板易开裂的难题,湖南大学邵旭东教授创新性地提出了钢-UHPC轻型组合桥梁结构,利用UHPC良好的力学性能,有效解决了传统钢-混凝土组合梁中混凝土桥面板易开裂问题,同时使得结构自重降低30%～40%,从而提升组合梁的适用跨径,简化施工工序。本文从足尺条带模型抗弯静力试验、ABAQUS非线性有限元分析及理论分析三方面研究UHPC华夫桥面板的横向抗弯性能,并基于ANSYS建立节段模型,分析纵、横肋间距对华夫桥面板整体受力的影响,主要完成了以下工作:(1)开展了 4个横肋的足尺条带模型抗弯静力试验,试验表明:正弯矩作用下,试件的受弯破坏过程包含以下典型阶段:线弹性阶段、裂缝开展阶段和屈服阶段。试件受力全过程:华夫板横肋底面出现横向裂缝导致结构刚度第一次下降;随着裂缝的发展,截面内力重分布使得底部受拉钢筋应力持续增大直至屈服导致刚度出现第二次下降;裂缝进一步向上开展逼近翼缘板顶部,由于受拉区充分发展导致顶板纵筋受拉屈服,刚度出现第三次下降,试件的承载力接近极限,结构刚度严重衰减,趋于破坏。(2)采用ABAQUS有限元软件对纵、横肋足尺条带模型试件建立了非线性有限元模型,模型中考虑了材料非线性和几何非线性,其中UHPC采用了混凝土损伤塑性模型。采用该有限元模型对试验全过程进行了数值模拟,其计算结果与试验结果吻合良好。此外,在有限元分析和试验的基础上,对试件的初裂荷载、受拉钢筋屈服荷载、抗弯极限承载力以及抗剪承载力进行了理论分析,其分析结果与有限元和试验结果均相差较小。(3)在以上基础上,通过ABAQUS参数分析明确了主要设计参数对UHPC华夫板横向抗弯性能的影响规律,考虑的参数包括:横肋底部纵筋钢筋直径、横肋高度、顶板高度以及横肋间距,结果表明:增加底部纵筋钢筋直径对初裂荷载影响很小,但可以有效限制裂缝的发展;增加肋高对初裂、矮肋T梁的初始刚度、开裂后刚度以及极限承载力都有一定的提高作用,增加顶板高度也可起到同样的效果,但肋高对初始刚度的提高效率约为顶板的5.4倍;增加横肋间距可提高单根横肋的初始刚度、开裂后刚度以及极限承载力,但削弱了横向的整体刚度。(4)以胜天大桥为依托,采用ANSYS有限元软件建立了节段模型,分析了纵、横肋间距对华夫桥面板整体受力的影响,结果表明:对于该桥而言,横肋间距的减小(数量增加)对横肋底面横向最大拉应力影响不大,但对负弯矩区横向受拉有明显的改善作用;纵肋间距的减小(数量增加)可显著降低桥面板顶、底面纵向拉应力,同时还可一定程度地降低桥面板顶、底面横向拉应力。

关键词：桥梁工程轻型组合桥梁结构 UHPC华夫桥面板抗弯静力试验有限元模拟参数分析

利用Mimics软件辅助制定术前计划在治疗Allman Ic型锁骨骨折中的应用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

利用Mimics软件辅助制定术前计划在治疗Allman Ic型锁骨骨折中的...

作者：陈彬祺南昌大学

学位级别：硕士

目的:分析利用Mimics软件辅助制定术前计划在治疗Allman Ic型锁骨骨折中的应用价值。方法:样本来自南昌大学第二附属医院自2016年01月01日至2016年12月31日收治的24例Allman Ic型锁骨骨折患者,按“掷硬币法”随机分为试验组(14例)和对照... 详细信息

目的:分析利用Mimics软件辅助制定术前计划在治疗Allman Ic型锁骨骨折中的应用价值。方法:样本来自南昌大学第二附属医院自2016年01月01日至2016年12月31日收治的24例Allman Ic型锁骨骨折患者,按“掷硬币法”随机分为试验组(14例)和对照组(10例)。试验组利用Mimics软件辅助制定术前计划再进行手术;对照组采用传统方法制定术前计划再进行手术。对两组患者随访并采集资料。试验主要观察指标为两组患者手术时间、术中并发症发生率、骨折愈合时间、术后并发症发生率;次要观察指标为:术后3个月及6个月Constant-Murly评分。对于两组患者手术时间、骨折愈合时间、术后功能评分等计量资料采用Wilcoxon符号秩检验,术中及术后并发症发生率等计数资料采用Fisher确切概率法检验,并分析其统计学意义。结果:患者一般资料无统计学差异性,平均获得(28.0±0.7)周随访。主要观察指标:(1)手术时间:试验组手术时间平均(39.3±1.7)分钟,对照组手术时间平均(47.2±3.7)分钟,两组手术时间差异有统计学意义(p0.05);(4)术后并发症发生率:试验组并发症共有2例,并发症发生率为14.3%,对照组共有3例并发症,并发症发生率为30.0%,两组术后并发症发生率差异无统计学意义(p>0.05)。次要观察指标:(1)术后3个月Constant-Murly评分:试验组术后3个月Constant-Murly评分为(89.4±5.2)分,对照组术后3个月Constant-Murly评分为(85.7±4.5)分,差异有统计学意义(p<0.05);(2)术后6个月Constant-Murly评分:试验组术后6个月Constant-Murly评分为(96.5±1.6)分,对照组术后6个月Constant-Murly评分为(93.2±3.0)分,差异有统计学意义(p<0.05)。结论:利用Mimics软件辅助制定术前计划治疗Allman Ic型锁骨骨折在缩短手术时间及提高术后肩关节功能方面较传统术前计划制定有优势,Mimics是一种数字化的术前计划制定实用工具,值得临床推广使用。

关键词： Mimics 计算机辅助技术锁骨骨折术前计划制定

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于多智能体强化学习的图像裁剪方法研究

基于多智能体强化学习的图像裁剪方法研究

作者：彭祎祺福州大学

学位级别：硕士

图像自动裁剪技术已被广泛应用于拍摄设备推荐构图、图像编辑后期美化、图像数据集的处理等领域。良好的图像裁剪方法能够保留人类的感兴趣区域以及美学质量高的部分,因此研究高质量高效率的自动图像裁剪具有实际意义。现有的图像裁剪... 详细信息

图像自动裁剪技术已被广泛应用于拍摄设备推荐构图、图像编辑后期美化、图像数据集的处理等领域。良好的图像裁剪方法能够保留人类的感兴趣区域以及美学质量高的部分,因此研究高质量高效率的自动图像裁剪具有实际意义。现有的图像裁剪方法主要基于神经网络,需要大量的人工标注裁剪框,并且依赖于滑动窗口机制,导致计算量较大。针对以上问题,本文设计和研究了两种基于强化学习的图像裁剪网络。具体的研究内容和结果如下:(1)基于多智能体图像裁剪相关模型的研究。针对人眼注意力机制与物体显著性检测的差异性,本文设计Res-Yolo V3检测模型和金字塔特征显著检测模型,使原始数据集经过Res-Yolo V3模型划分出包含人与不含人的图像,用显著性检测网络处理不含人的图像并输出对应图片显著图,再输入对应的智能体裁剪模型进行裁剪处理。结果表明,Res-Yolo V3在单类行人测试集上检测精度为84.9%,相比Yolo V3提升0.7%;金字塔特征显著性检测模型在DUTS-test数据集中F值为88%,MAE值为4.3%,最后可视化验证该模型能够准确定位图像显著性区域。(2)基于单智能体的图像裁剪方法研究。针对传统滑动窗口裁剪法存在的弊端,提出了基于DQN网络的单智能体裁剪模型A2-IC(An Agent Image Cropping),通过设计状态、动作空间、构造裁剪图与真实标注框交并比奖励函数,实现自动裁剪并得到原始图片最优的裁剪图。结果表明,A2-IC在FCD-TE数据集的平均交并比AIOU为69.5%,平均边界框偏移ABDE为7.7%;在CUHK-ICD上综合裁剪效果相比目前最优裁剪方法LVRN提升明显;在FLMS数据集上的最大IOU值为84.5%,比LVRN模型提高了0.6%。(3)基于多智能体的图像裁剪方法研究。针对人与物构图区域的不同,提出基于多智能体的图像裁剪流程,利用双智能体CD-IC(Communicate Decision Image Cropping)处理不含人的数据集,其中两个智能体间进行经验交互以实现联合决策,在裁剪过程中同时关注图像的美学分数和显著性区域;单智能体A2-IC模型处理人数据集,在裁剪过程中关注人眼注视点区域;将A2-IC与CD-IC整合构造多智能体模型MA-IC(Multi-Agent Image Cropping),实现对不同类别图片的精准裁剪。结果表明,在FCD-TE测试集上,MA-IC相比单独使用CD-IC、A2-IC模型AIOU分别提升了0.8%与2.3%,相比LVRN提升3%以上;在指标ABDE中,MA-IC的误差值同样达到最低6.5%。通过多智能体的协作算法使图像裁剪更加准确,节省计算成本,为计算机实现自动裁剪功能提供指导意义。

关键词：图像裁剪强化学习深度学习多智能体协作

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

直流电源测试仪中数据处理的设计与实现

直流电源测试仪中数据处理的设计与实现

作者：张隽祺电子科技大学

学位级别：硕士

直流电源输出特性的准确度和稳定度直接影响各种电子、通信、自动化设备的可靠性,因此在电力电子技术高速发展的当下,对直流电源输出特性的评估就显得尤为重要。直流电源测试仪专门用于对电源输出信号进行高速采集、实时处理和波形分析... 详细信息

直流电源输出特性的准确度和稳定度直接影响各种电子、通信、自动化设备的可靠性,因此在电力电子技术高速发展的当下,对直流电源输出特性的评估就显得尤为重要。直流电源测试仪专门用于对电源输出信号进行高速采集、实时处理和波形分析,解决直流电源测试项目繁多且难以用单一测试仪器覆盖的问题。本文围绕直流电源测试仪项目展开对其采集板卡的数据处理系统的研究,目标在于使仪器的波形捕获、分析功能以及精度、采样率、分辨率和带宽等指标能够覆盖对直流电源输出特性参数的测试需求。本文从FPGA技术角度出发研究数据处理系统的数据预处理和存储模块的原理与实现方法,主要内容如下:1、本文首先研究了直流电源测试仪的整体架构,并根据采集板卡与工控主板之间数据传输隔离需求,利用ARM丰富的外设资源实现FPGA与工控主板之间的接口协议转换,设计了数据处理系统的“ADC+FPGA+ARM+CPU”架构。之后本文基于FPGA技术讨论了系统的数据处理和存储方案,为数据等效分辨率的提高和多速率数字滤波器的实现提供原理支撑,最后建立存储模块的基本架构。2、根据系统的分辨力和带宽限制需求设计波形数据的实时处理方案,包括:基于过采样和滑动平均原理将ADC量化结果的等效分辨率在DC.6MHz频带内提高2bit;在200MHz的系统时钟下实现截止频率在20HzMHz之间实时可调的数字滤波器,采用CIC滤波器实现数据的降采样与升采样,设计补偿滤波器解决高倍降采样产生的通带不平坦问题;同时改进CIC滤波器结构来降低其运算位宽,以减弱组合逻辑延时对系统运算速率提升的限制。3、实现波形数据的存储与传输。首先是触发模块设计,本文通过将控制负载工作状态的信号作为外部触发源,并设置可调触发延时抵消信号的变化和传输延迟,以此提高瞬变信号捕获的准确性和便捷性;设计普通存储模式和深存储模式的触发与读写控制逻辑,实现深存储模式的存储深度可在10个档位间切换的设计,其中单通道最大存储深度为100MPts;最后实现FPGA与后级模块的数据传输。通过测试和验证,本设计采集数据在5.6MHz带宽下的等效分辨率达到16bit;数字滤波器截止频率可根据用户需求在20Hz至2MHz内实时调节;每个通道的波形数据可在屏幕上稳定显示,深存储模式下存储深度可根据需要改变,最大支持每通道100M个数据点的存储。

关键词：直流电源测试仪 FPGA 滑动平均 CIC滤波器深存储

血府逐瘀胶囊治疗气滞血瘀证原发性痛经伴焦虑、抑郁的临床观察

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

血府逐瘀胶囊治疗气滞血瘀证原发性痛经伴焦虑、抑郁的临床观察

作者：刘斯祺辽宁中医药大学

学位级别：硕士

目的:采用随机双盲安慰剂对照试验的方式,评价血府逐瘀胶囊治疗气滞血瘀证原发性痛经(Primary Dysmenorrhea,PD)的有效性和安全性,评价血府逐瘀胶囊对气滞血瘀证原发性痛经患者临床总疗效、视觉模拟评分(Visual Analogue Scale,VAS)、... 详细信息

目的:采用随机双盲安慰剂对照试验的方式,评价血府逐瘀胶囊治疗气滞血瘀证原发性痛经(Primary Dysmenorrhea,PD)的有效性和安全性,评价血府逐瘀胶囊对气滞血瘀证原发性痛经患者临床总疗效、视觉模拟评分(Visual Analogue Scale,VAS)、中医证候积分、焦虑自评量表(Self-Rating Anxiety Scale,SAS)及抑郁自评量表(Self-rating Depression Scale,SDS)评分的影响。材料与方法:选择符合气滞血瘀证PD诊断标准及纳入标准的患者68例,使用分层区组随机分配的方法将其均分为试验组、对照组各34例。试验组自月经前2周始空腹服用血府逐瘀胶囊,2次/天,6粒/次,直至月经来潮时停止,连续使用3个月经周期;对照组服用在外观、气味、味道等同于血府逐瘀胶囊的安慰剂,使用方法同试验组。记录两组患者在使用药物前后的VAS评分、中医证候积分、SAS及SDS评分,并加以分析。结果:1.两组患者于治疗前的年龄、月经周期、病程、VAS评分、中医证候积分、SAS及SDS评分均无统计学差异(P>0.05),具有可比性;2.临床总疗效:试验组和对照组的临床总疗效分别为:100%、29.41%,试验组明显高于对照组,P0.05,无统计学意义。试验组治疗效果优于对照组,差异具有统计学意义(P0.05,不具有统计学意义。试验组相较于对照组效果更明显,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:1.血府逐瘀胶囊能减轻气滞血瘀证原发性痛经患者经行腹痛及相关伴随症状;2.血府逐瘀胶囊能缓解患者经期情绪不佳、抑郁焦虑的状态;3.血府逐瘀胶囊等比还原古方用量,方便携带,应用过程中无明显副作用及不良反应。

关键词：气滞血瘀证原发性痛经焦虑抑郁血府逐瘀胶囊

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

“红色文化”文创产品的研究与应用

“红色文化”文创产品的研究与应用

作者：章祺北京印刷学院

学位级别：硕士

在国家大力推动文化事业的大背景下,“红色文化”紧紧跟随时代的步伐,在新的时期发挥了新的作用。大力推广“红色文化”文创产业意义深远。笔者以瑞金中央革命根据地纪念馆为载体,进行文创产品的研究与应用,希望可以传扬“红色文化”,... 详细信息

在国家大力推动文化事业的大背景下,“红色文化”紧紧跟随时代的步伐,在新的时期发挥了新的作用。大力推广“红色文化”文创产业意义深远。笔者以瑞金中央革命根据地纪念馆为载体,进行文创产品的研究与应用,希望可以传扬“红色文化”,让其拥有庞大的传承媒介、宣传途径及传习人群,让中华文化适应时代的进步,把“红色文化”的精髓发扬光大。笔者通过“红色文化”承载着的信仰,融合其文化价值、文化观念等要素,增加创意的手法融入到产品中,深挖“红色文化”内涵,目的是想提升文创产品的文化性,让消费者认同“红色文化”的精神内涵,找到物质载体与归属感。

关键词：文创产品文创设计红色文化创意思维

基于Ni-Sn复合钎料的超声波辅助钎焊研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于Ni-Sn复合钎料的超声波辅助钎焊研究

作者：王子祺哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

铝合金和铜金属由于其优异的导电性能、力学性能和良好的使用性能被广泛应用于航天、航空、汽车、电子等众多工业领域之中,随着科学技术的飞速发展和人民生活质量的提高,对其连接质量的需求也日益增大,对其连接性质和连接工艺的研究也... 详细信息

铝合金和铜金属由于其优异的导电性能、力学性能和良好的使用性能被广泛应用于航天、航空、汽车、电子等众多工业领域之中,随着科学技术的飞速发展和人民生活质量的提高,对其连接质量的需求也日益增大,对其连接性质和连接工艺的研究也随之深入。在低温连接中,由于受到Sn基钎料本身较弱的力学性能和较低连接温度的影响,接头的力学强度成为了制约其发展和应用的主要因素。由此,本文提出了一种采用Ni-Sn复合钎料超声-感应热辅助钎焊的方法,由超声波作用诱导复合钎料中的Ni、Sn与母材Al或者Cu共同发生组织与结构的变化,从而提高钎焊接头强度与使用性能。本文以Ni-Sn复合钎料为线索,以7075铝合金和T2紫铜为母材研究对象,搭建超声-感应热辅助钎焊平台,系统地研究Ni-Sn复合钎料对于提高接头性能的可行性以及组织性能变化因素,研究超声波作用机理与内在机制。试验结果表明:本文提出的Ni-Sn复合钎料在满足压头压力0.2 MPa、超声波加载时间10s的阀值条件下,能够有效改善铝合金互连和铜金属互连钎焊接头的组织形貌,提高钎焊接头的力学性能。7075铝合金钎焊时,在超声波的作用下能够在界面处形成化合物组成的冶金结合,在钎缝内部形成由Ni骨架、化合物Ni3Sn4、Al3Ni和Sn混合组织构成的条形层状结构,在超声波加载时间达到20s时,剪切强度达到了59.6 MPa。T2紫铜钎焊时,在超声波的作用下界面处形成了较厚的Cu6Sn5层,并且在内部钎缝处形成了由Ni骨架、化合物Ni3Sn4、Cu6Sn5和Sn混合组织构成的条形层状结构,随着超声波加载时间的升高,在60s时钎缝形成了大量弥散分布的Cu6Sn5接头,最终剪切强度达到了85 MPa。能够形成这样的接头组织形貌,达到较高的力学性能主要归功于Ni-Sn复合钎料在钎焊时具有的两相结构,在温度达到钎焊温度时,Sn呈熔融液态,Ni呈固态,钎缝内部产生的大量固液界面加强了超声波作用于钎缝时的空化效应,产生了大量空化气泡,超声波作用得到了加强。而感应加热带来的高效稳定的温度环境、超声波带来的破碎表面氧化膜的作用、合金压头提供的适当的压力都是产生优质钎焊接头必不可少的因素。

关键词： Ni-Sn复合钎料铝合金铜钎缝结构力学性能空化效应

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

明代永宣官窑青花瓷研究

明代永宣官窑青花瓷研究

作者：肖祺华东师范大学

学位级别：硕士

中国青花瓷,清新雅丽,代表了中华民族含蓄内向的审美时尚,素以“国瓷”美誉。青花瓷创烧于唐朝而兴盛于元朝,尤其是元青花展现了成熟青花瓷的精美之作,但无论唐青花还是元青花,两者都是基于民间或海外的各种需求而制,并非受到官方的支... 详细信息

中国青花瓷,清新雅丽,代表了中华民族含蓄内向的审美时尚,素以“国瓷”美誉。青花瓷创烧于唐朝而兴盛于元朝,尤其是元青花展现了成熟青花瓷的精美之作,但无论唐青花还是元青花,两者都是基于民间或海外的各种需求而制,并非受到官方的支持与影响,更非御用制品。随着明王朝的建立,在青花瓷的主要产地景德镇,开始设立和发展了真正意义上的官窑,青花瓷逐渐受到政府重视。至永乐宣德年间随着官窑发展势头的良好,海外市场的开拓,青花瓷深受西域国家和人民的喜爱而一跃而起,成为景德镇彩瓷生产的主流。这时的官窑青花瓷,也得到了永宣两帝的肯定,开始了青花瓷作为御用瓷品种的时代。两朝的青花瓷均用进口钴料所制,在呈色上颇为接近,另外,两朝的更替时间极短,总体来说,永宣两朝的青花瓷艺术风格基本一致,但亦各有时代特性。永宣官窑青花瓷代表了青花瓷制作的最高水平,是瓷器史上的一个里程碑,既不同于元青花的热烈奔放,又有别于中晚期明代青花瓷的典雅稚拙,更异于清代前期青花的华美明艳,她体现的是一种伊斯兰式的异域风格与中国传统文化艺术相融合的隽永雅丽的风格。本文分别从洪武时代开始的官窑制度、海外因素、明代前期藏传佛教以及宫廷画派四个方面来分析永宣官窑青花瓷产生的时代背景;用实物对比分析来研究这一时期受到伊斯兰造型纹饰风格影响下的青花瓷造型和纹饰以及中式造型纹饰风格的继承与发展;最后结合明清文献中对永宣官窑青花瓷的评介进行分析,同时梳理了明中后期到清朝一代对其的仿制历史过程,归纳了一些较为简便的鉴别方法。

关键词：永宣青花瓷伊斯兰造型纹饰

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

《现代汉语高级教程》同义词编写研究

《现代汉语高级教程》同义词编写研究

作者：李俊祺兰州大学

学位级别：硕士

中高级汉语教材同义词辨析部分是学习者集中解决同义词辨析问题、掌握同义词辨析方法、扩大词汇知识储备的重要途径。现行汉语教材同义词辨析部分因选取不规范、译释不当等编写问题,成为近些年学界讨论的焦点。《现代汉语高级教程》是... 详细信息

中高级汉语教材同义词辨析部分是学习者集中解决同义词辨析问题、掌握同义词辨析方法、扩大词汇知识储备的重要途径。现行汉语教材同义词辨析部分因选取不规范、译释不当等编写问题,成为近些年学界讨论的焦点。《现代汉语高级教程》是国内高校在培养本科留学生时普遍使用的中高级汉语教材,目前鲜有针对该教材同义词辨析部分的专题研究。本文以《现代汉语高级教程》同义词辨析部分为研究对象,采用文献研究法、统计分析法、语料库研究法、偏误分析法和问卷调查法,从选取与辨析环节设置两方面梳理教材同义词辨析部分的编写优点与问题,针对问题提出同义词编写的优化策略。首先,运用统计分析法,从选取来源、难度等级、词类设置三方面梳理《现代汉语高级教程》同义词的选取概况,结合77组同义词在HSK动态作文语料库中的偏误分布情况,深入探究教材同义词选取的合理性。其次,从辨析角度、释义方法、释义语言、例句设置、习题编排五方面分析《现代汉语高级教程》同义词辨析环节的设置概况。在此基础上,归纳出教材同义词辨析环节设置方面的编写问题。再次,文章结合调查问卷,以使用过《现代汉语高级教程》的兰州大学2019级本科留学生为调研对象,发放90份调查问卷,了解留学生对教材同义词辨析部分的基本看法与实际需求。问卷调查结果证实了《现代汉语高级教程》同义词辨析部分的编写问题,为解决教材同义词编写问题提供了优化思路。最后,在探讨问题成因的基础上,尝试提出中高级汉语教材同义词辨析部分的编写原则,即:前后词语之间存在同义关系、发挥偏误语料库的重要作用、词义辨析与用法说明并重、辨析方法的灵活性与针对性、释义语言的准确性与简洁性、例句设置的典型性与精当性、习题编排的层次性与丰富性。在此原则指导下,提出《现代汉语高级教程》同义词辨析部分的具体优化策略。

关键词：中高级汉语教材《现代汉语高级教程》同义词辨析教材编写

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于深度学习的视觉惯性里程计算法研究

基于深度学习的视觉惯性里程计算法研究

作者：田蕴祺电子科技大学

学位级别：硕士

同步定位与建图技术(Simultaneous localization and mapping,SLAM)在机器人自主移动导航方面起关键作用,其前端里程计是实现定位功能的核心部分。而在部分情况下场景中光照条件差、采集图像模糊,这会导致视觉里程计的定位效果不佳。传... 详细信息

同步定位与建图技术(Simultaneous localization and mapping,SLAM)在机器人自主移动导航方面起关键作用,其前端里程计是实现定位功能的核心部分。而在部分情况下场景中光照条件差、采集图像模糊,这会导致视觉里程计的定位效果不佳。传统的视觉惯性里程计(Visual Inertial Odometry,VIO)需要准确的传感器标定和复杂的建模来实现状态估计。而深度学习的方法依赖于大量含真值的数据集。针对以上问题,本文设计基于深度学习的方法设计了无监督的视觉里程计算法并进行了网络优化。模型可以融合利用视觉信息和惯性信息实现位姿估计,且不需要复杂的标定建模或大量含真值的数据集。模型具有较高的定位精度,同时在传感器退化的情况下仍然能实现定位功能。论文的主要工作如下:1.论文设计了基于深度学习的无监督的视觉惯性里程计算法。算法采用光流网络编码器图像特征同时采用迁移学习的方式优化网络初始性能,提高训练效率。通过长短期记忆网络实现惯导特征的提取,之后将提取的图像的惯导特征通过位姿网络完成位姿拟合。论文通过构建几何一致性和光度一致性模型以无监督的方式训练网络。在KITTI数据集定性定量的分析了网络的精准度,其平均旋转误差达到了0.92%,低于其他对比网络。测试了网络在传感器退化情况下仍有良好的的定位效果,同时在Malaga数据集上进行了跨数据集验证。2.在无监督的视觉惯性里程计算法的基础上,通过数据融合策略和网络优化的方式实现视觉惯性里程计算法的位姿优化。采用了自注意力机制和交叉注意力机制指导对于图像特征和惯导特征的筛选,合理地融合两类不同的数据特征,完成位姿计算。采取优化损失函数和帧间优化的方式改进网络的训练部分,首先引入了平滑度损失函数和几何一致性损失函数,并分析了损失函数改进后训练loss曲线的变化。其次通过帧间关系优化网络的训练,在训练网络的过程中,将连续三帧数据送入网络,通过计算前后两帧图像相对于原图像的损失增强网络训练效果。最终通过实验证明了提出的策略可以提高网络精度。综上所述,论文基于深度学习的方法设计了一个无监督的视觉惯性里程计算法,并通过不同的策略优化了网络,并在KITTI,Malaga数据集上通过实验对比分析了模型的效果。

关键词：视觉惯性里程计神经网络注意力机制无监督学习网络优化