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基于Transformer的体素化激光点云目标检测算法

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激光与红外 2023年第2期53卷 202-207页

作者：康自祥王升哲崔雨勇高欣仪陈旺成西南技术物理研究所四川成都610041

3D点云目标检测是计算机3D视觉中的一个关键技术,本文针对激光雷达点云数据的稀疏性、无序性和数据量大,导致神经网络运算效率慢、检测精度低等问题,开展了基于激光雷达点云的目标检测算法研究。在激光雷达点云数据处理阶段,我们将原始... 详细信息

3D点云目标检测是计算机3D视觉中的一个关键技术,本文针对激光雷达点云数据的稀疏性、无序性和数据量大,导致神经网络运算效率慢、检测精度低等问题,开展了基于激光雷达点云的目标检测算法研究。在激光雷达点云数据处理阶段,我们将原始点云数据体素化,解决了点云稀疏性和无序性问题,然后使用多层特征下采样层构建特征金字塔,实验验证了该方法使网络在训练阶段更快收敛,有效减少点云数据量大导致的网络运算开销,网络运算效率提升~39%;同时,我们通过引入Transformer注意力模块,提高网络对点云目标关键特征的学习能力,使目标检测的准确率达到88.5%。总体实验结果表明,本文算法在确保检测精度的前提下,提升了网络运算效率。

关键词：深度学习 Transformer 体素点云目标检测

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基于WIFI的分布式家居监测系统

中国仪器仪表 2019年第9期 41-46页

作者：李英舒陈旺成张栋郭依帆华亮南通大学电气工程学院江苏南通226019 南通大学江苏省新能源装备及其智能测控重点实验室江苏南通226019

现实生活中,家居存在较多安全隐患。因此,家居安全监测十分重要。本文基于WIFI技术,设计了一种分布式家居监测系统。分别由STM32单片机作为主节点、分节点和PC上位机构成,通过WIFI进行主从机通信。本系统由LCD显示屏和上位机软件实现多... 详细信息

现实生活中,家居存在较多安全隐患。因此,家居安全监测十分重要。本文基于WIFI技术,设计了一种分布式家居监测系统。分别由STM32单片机作为主节点、分节点和PC上位机构成,通过WIFI进行主从机通信。本系统由LCD显示屏和上位机软件实现多窗口实时监测。在满足日常家居生活监控的同时,结构较为完善,功能较为齐全,具有较广阔的发展前景。

关键词：家居监测 WIFI STM32

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基于HP-6传感器的心率血压检测系统设计

中国仪器仪表 2018年第12期 59-63页

作者：陈旺成葛德钧张钦清华亮刘明南通大学电气工程学院江苏南通226019 南通大学江苏省新能源装备及其智能测控重点实验室江苏南通226019

运动心率检测系统利用HP-6传感器的特点,实现通过光电信号对心率血压进行检测。HP-6的测试原理是通过绿色发光二极管发光来探测脉搏跳动的强弱变化,进而形成变化的电压来反馈心率血压的变化,再根据HP-6传感器内部算法从而获得精确的心... 详细信息

运动心率检测系统利用HP-6传感器的特点,实现通过光电信号对心率血压进行检测。HP-6的测试原理是通过绿色发光二极管发光来探测脉搏跳动的强弱变化,进而形成变化的电压来反馈心率血压的变化,再根据HP-6传感器内部算法从而获得精确的心率血压测量值,最后再由GSM和GPS模块实现对心率血压的数值反馈和当前位置信息的定位。通过实体测试,系统运行效果良好,能够实现对心率血压的准确测量,具有较好的实用价值。

关键词： HP-6传感器心率血压 GSM GPS

纯生物膜3D-RBC工艺处理高氨氮废水研究

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纯生物膜3D-RBC工艺处理高氨氮废水研究

作者：陈旺重庆理工大学

学位级别：硕士

高氨氮废水容易对生态环境以及人体健康造成危害,因此有必要对其进行有效处理。针对现有生物处理技术脱氮效果差,能耗高等问题,提出了一种低能耗的新型纯生物膜工艺。采用活性污泥和异养硝化好氧反硝化（HN-AD）细菌作为三维结构生物转... 详细信息

高氨氮废水容易对生态环境以及人体健康造成危害,因此有必要对其进行有效处理。针对现有生物处理技术脱氮效果差,能耗高等问题,提出了一种低能耗的新型纯生物膜工艺。采用活性污泥和异养硝化好氧反硝化（HN-AD）细菌作为三维结构生物转盘（3D-RBC）的接种物,实现3D-RBC的挂膜启动,并考察了两种体系的3D-RBC的挂膜启动时间和微生物群落组成,最终形成了纯污泥3D-RBC体系（PS-3D-RBC）和纯HN-AD菌3D-RBC体系（PH-3D-RBC）。研究了转速对纯生物膜体系COD、NH-N和TN的去除效果影响,并揭示了微生物群落功能演替规律。最后,还研究了水力停留时间（HRT）对纯生物膜体系的除污能力的影响,解析了纯生物体系的碳氮代谢基因变化,并且基于功能预测分析揭示了微生物群落的潜在致病性和致病转移功能。研究结论如下:（1）纯生物膜体系PS-3D-RBC和PH-3D-RBC的启动时间分别为15天和21天。纯生物膜体系对有机物的去除性能良好（超过85%）。污泥体系的NH-N和TN去除率分别为54.81%和50.48%;而菌剂体系的NH-N和TN去除率分别为84.74%和80.12%。微生物多样性研究表明,挂膜完成后PS-3D-RBC体系中富集了大量的Neomegalonema是污泥体系前4天MLVSS快速降低的关键因素;菌剂中富集的Thauera、Paracoccus和Pseudofulvimonas相对丰度达到37.02%,是保障菌剂体系良好的硝化反硝化性能的关键属。（2）转速优化阶段表明,PS-3D-RBC的有机物去除性能良好,其COD去除率保持在78.57%～87.53%;在最佳转速为5m/min时,能够实现59.39%的NH-N去除和55.70%的TN去除。PH-3D-RBC能够稳定去除75.11%以上的NH-N和73.73%以上的TN,体现了其在低转速下处理高氨氮废水的显著优势。微生物群落组成分析表明,Neomegalonema是PS-3D-RBC在低转速下的发挥重要作用的;而在高转速下,厌氧异养菌暴露在盘片表面是有机物高效去除的关键。在PH-3D-RBC中,低转速的反硝化细菌包括Stappia、Pseudofulvimonas、Flavobacterium、Azoarcus、Xanthobacter、unclassified＿f＿＿Rhodobacteraceae、Devosia、Arenimonas和Luteimonas;在高转速下,微生物群落结构重组,具有分泌EPS功能和吸收碳、氮功能的细菌Neomegalonema成为新的优势属,并在系统脱氮除碳中发挥重要作用。（3）纯生物膜体系的微生物群落结构和代谢功能受转速影响显著。PS-3D-RBC中,三羧酸循环和氧化磷酸化在优势属发生改变后显著降低;但是膜转运丰度增加。PH-3D-RBC中新的微生物群落通过增加氧化磷酸化通路来增加能量生成维持生命所需;同时新的微生物群落具有更强的营养物质摄取能力。功能预测表明,eps A是PS-3D-RBC和PH-3D-RBC体系中EPS合成相关的重要基因;eps C还是PH-3D-RBC在低转速下的重要基因。（4）PS-3D-RBC的最佳HRT为48h,其COD、NH-N和TN的去除率分别为86.87%、53.67%、42.87%。特别地,PH-3D-RBC在12h下仍保持较高的脱氮效率,其NH-N和TN去除率分别为61.62%和54.71%。在PS-3D-RBC中,短HRT能够富集大量HN-AD菌Alcaligenes,但是该菌并没有发挥良好的脱氮性能。在PH-3D-RBC中,具有好氧反硝化功能的Flavobacterium和Azoarcus的协同作用是PH-3D-RBC在12h下仍具有良好脱氮性能的关键。（5）CS基因和IDH3基因在两纯生物膜体系的三羧酸循环的中发挥的重要作用。NADH的生成主要依赖于mdh驱动了草酰乙酸的再生,而PS-3D-RBC体系在短HRT下NADH的产生受到抑制。在12h下,PH-3D-RBC富集了kor AB基因（1.07‰）,为反硝化过程提供电子。氮代谢分析表明,异化硝酸盐还原是两纯生物膜体系氮代谢的主要途径。功能预测显示HRT增加了PS-3D-RBC对人体的潜在危害;PH-3D-RBC在12h下的致病转移风险最低。

关键词：高氨氮废水 HN-AD 纯生物膜 3D-RBC 微生物群落结构

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ITO基复合透明导电膜性能仿真

ITO基复合透明导电膜性能仿真

作者：陈旺昌电子科技大学

学位级别：硕士

基于ArUco靶标辅助拼接与轻量化语义分割网络的结构钢筋尺寸自动测量

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建筑结构学报 2024年

作者：高晨皓陈旺蒋赏张建东南大学土木工程学院南通大学交通与土木工程学院

在钢筋混凝土结构建造过程中，钢筋加工是一个重要环节，建筑工程中常采用人力加工，缺乏相应的快速尺寸检测手段；而随着科技的进步，也有部分工程采用了自动化加工机器，在加快加工速度的同时，也增加了成品质量不过关的可能性。提出... 详细信息

在钢筋混凝土结构建造过程中，钢筋加工是一个重要环节，建筑工程中常采用人力加工，缺乏相应的快速尺寸检测手段；而随着科技的进步，也有部分工程采用了自动化加工机器，在加快加工速度的同时，也增加了成品质量不过关的可能性。提出一种利用计算机视觉技术的钢筋几何形状（长度及转角）测量方法，针对钢筋尺寸过大、单相机视场难以覆盖的问题，构建一种分区相机测量系统，利用分区相机同时采集图像并基于二进制编码ArUco靶标拼接全景图；针对计算的实时性需求，采用轻量化语义分割网络ghost-Unet，可兼顾钢筋轮廓识别的效率和精度。实验室与工程量测结果表明：在实验室内，测量立式钢筋时，相机光轴垂直于待测平面，长度测量误差均值为2.92mm，测量卧式钢筋时，相机光轴与待测平面夹角远小于90°，正视图校正环节存在钢筋变粗问题，长度测量误差均值为4.27mm；工程实测长度误差均值为3.08mm；角度误差在0.8°以内。

关键词：施工质量检测钢筋尺寸测量图像拼接计算机视觉语义分割模型

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胶质瘤乏氧的影像学研究进展

放射学实践 2024年第1期39卷 121-126页

作者：王雪华陈旺生海南医学院附属海南医院放射科海口570311

胶质瘤是最常见的原发颅内肿瘤,恶性程度高,预后差,临床治疗以手术及放化疗为主,乏氧的情况下使肿瘤恶性程度增高并诱导肿瘤细胞对放疗和化疗的耐药性,降低了患者的生存率,因此迫切需要无创、准确的技术检测乏氧情况。影像学一直被广大... 详细信息

胶质瘤是最常见的原发颅内肿瘤,恶性程度高,预后差,临床治疗以手术及放化疗为主,乏氧的情况下使肿瘤恶性程度增高并诱导肿瘤细胞对放疗和化疗的耐药性,降低了患者的生存率,因此迫切需要无创、准确的技术检测乏氧情况。影像学一直被广大学者应用于胶质瘤乏氧研究,不仅具有安全无创的优点,还可提供肿瘤内部乏氧信息。本文就胶质瘤乏氧的生物学概述、影像学评估相关研究进展进行综述。

关键词：胶质瘤乏氧磁共振成像灌注加权成像正电子发射计算机体层成像

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约束混凝土受压力学性能实测及修正本构模型

应用基础与工程科学学报 2024年第4期32卷 1170-1185页

作者：何浩祥王峥程时涛陈旺高翔北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点试验室北京100124

现有的约束混凝土本构模型并非依据直接测试数据构建,需要验证和修正.为了精准量测约束混凝土内部应力,研发微型大量程土压力盒.利用嵌入在树脂杆内的应变计测量混凝土内部应变.将相关传感器预埋在钢筋混凝土棱柱体试件内部不同位置,最... 详细信息

现有的约束混凝土本构模型并非依据直接测试数据构建,需要验证和修正.为了精准量测约束混凝土内部应力,研发微型大量程土压力盒.利用嵌入在树脂杆内的应变计测量混凝土内部应变.将相关传感器预埋在钢筋混凝土棱柱体试件内部不同位置,最终完成轴压试验,获取约束混凝土真实的应力-应变数据.对约束混凝土中不同位置的应力-应变数据进行综合处理,得到等效应力-应变曲线,并据此对传统约束混凝土本构模型进行修正.通过对试件的有限元模拟分析初步验证修正约束混凝土本构模型的准确性.通过钢筋混凝土柱静力加载破坏试验数据及有限元模拟进一步验证修正本构模型和所采用测试技术的精准性.

关键词：约束混凝土应力-应变曲线本构模型应力测试轴压试验滞回曲线

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基于多信息融合的驾驶视角下行人轨迹预测

控制与决策 2024年第7期39卷 2354-2362页

作者：桑海峰刘泉恺王金玉陈旺兴沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870

行人轨迹预测是实现在城市内完全自动驾驶的重要支撑,并且广泛应用于机器人路径规划、自主巡航等领域.驾驶视角下交通场景复杂多变、行人未来位置不确定性大,只考虑观测轨迹信息预测行人轨迹会有较大位移误差.针对这个问题,提出一种多... 详细信息

行人轨迹预测是实现在城市内完全自动驾驶的重要支撑,并且广泛应用于机器人路径规划、自主巡航等领域.驾驶视角下交通场景复杂多变、行人未来位置不确定性大,只考虑观测轨迹信息预测行人轨迹会有较大位移误差.针对这个问题,提出一种多信息融合网络(multi-information fusion network,MIFNet)来预测驾驶视角下未来行人轨迹的多种可能.MIFNet在观测轨迹信息的基础上引入姿态信息和光流信息,分别采用骨架序列重组和划分局部光流的方法避免遮挡造成的信息失真.为了更有效地融合这些信息,提出一种基于信息评价的跨信息融合注意力机制,综合考虑了预测过程中不同信息间的重要程度和同一信息间不同特征的重要程度.MIFNet在PIE数据集上预测1.5 s的平均位移误差取得了最佳成绩,在JAAD数据集1.5 s的长时轨迹预测任务中预测误差最小,并且模型参数量、推理时间较最新模型大幅度下降.

关键词：行人轨迹轨迹预测驾驶视角多信息融合注意力机制信息评价