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基于FPGA的双目特征提取与匹配系统

基于FPGA的双目特征提取与匹配系统

作者：倪奇哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

特征提取与匹配是计算机视觉的重要任务,可应用于目标跟踪、图像拼接、三维重建等。在实现特征提取与匹配任务时,CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等通用计算平台难以达到实时性,或功耗过高。在此背景下,... 详细信息

特征提取与匹配是计算机视觉的重要任务,可应用于目标跟踪、图像拼接、三维重建等。在实现特征提取与匹配任务时,CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等通用计算平台难以达到实时性,或功耗过高。在此背景下,许多研究者提出了基于FPGA(Field-Programmable Gate Array)或ASIC(Application Specific Integrated Circuit)平台的硬件加速方案。然而,目前已有的加速方案通常只实现特征提取的加速,而忽略了特征匹配,且只针对单目应用场景。鉴于此,本文针对双目场景,基于FPGA平台,设计了完整的特征提取与匹配系统。双目图像输入系统后,将依次经由图像采集、图像矫正、特征提取和特征匹配四个模块处理。为提高模块的可移植性,模块接口均采用了AXI-Stream协议,图像采集模块实现了相机原始视频格式向AXI-Stream协议的转换。图像矫正模块基于查找表,实现了双目相机的畸变矫正和立体矫正。在图像矫正的缓存设计中,本文优化了缓存读写指针的控制方案,使存储开销减少了42%,并在缓存的物理实现时采用RAM(Random Access Memory)奇偶分存的方法,提升了缓存读取效率。特征提取模块基于SURF(Speeded-Up Robust Features)特征检测和BRIEF(Binary Robust Independent Elementary Features)特征描述算法,本文将BRIEF算法中的高斯滤波更换为了均值滤波,实现了BRIEF描述与SURF特征检测的缓存共享,节约了48%的缓存资源。特征匹配模块不仅可完成相邻两帧的跟踪匹配,还可通过左右双目图像的立体匹配来为特征点提供视差信息。在设计特征匹配模块时,本文构造了多缓存结构,在该缓存接收特征提取模块结果的同时,特征匹配亦可读取该缓存,实现了特征提取与特征匹配的乒乓操作,系统运行速度得以提升。为使本系统能方便地接入其他系统,完成更为复杂的任务,本文采用以太网的方式将特征匹配结果向外传输。本文采用的FPGA具体型号为Xilinx Zynq XC7Z100,系统在100 MHz频率,640×480(双目)分辨率下的帧率为162 fps,总功耗为2.866 W。为验证匹配结果的有效性,本文将匹配结果应用于双目视觉里程计,得出视觉里程计均方根误差为1.14 m。

关键词： FPGA 双目特征提取特征匹配

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公鸡先生的个性打鸣服务

海峡儿童 2022年第9期 16-21页

作者：杨奇斌不详

天还没亮,公鸡先生就像往常一样爬到森林中央那块大石头上密切地盯着东边。“喔喔喔!”当东方射出第一束亮光时,公鸡先生就准时亮开嗓门。这么多年来,公鸡先生一叫,森林里的动物就知道天亮了,该起床了,因此大家都很感谢他,尊称他为“森... 详细信息

天还没亮,公鸡先生就像往常一样爬到森林中央那块大石头上密切地盯着东边。“喔喔喔!”当东方射出第一束亮光时,公鸡先生就准时亮开嗓门。这么多年来,公鸡先生一叫,森林里的动物就知道天亮了,该起床了,因此大家都很感谢他,尊称他为“森林的活闹钟”。

关键词：公鸡森林尊称

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对小学数学教材进行深度阅读的实践策略

教育理论与实践 2018年第11期38卷 52-53页

作者：姚奇重庆市合川区教育科学研究所重庆401520

实现学生的"深度学习",前提是教师对教材的"深度阅读",教师阅读得"深",学生理解才可能"深"。教师对小学数学教材深度阅读的策略有:读出知识的联系,掌控教学目标的"度";悟出知识的内涵,化解教学内容的"难";取舍不宜的内容,提高课堂教学的... 详细信息

实现学生的"深度学习",前提是教师对教材的"深度阅读",教师阅读得"深",学生理解才可能"深"。教师对小学数学教材深度阅读的策略有:读出知识的联系,掌控教学目标的"度";悟出知识的内涵,化解教学内容的"难";取舍不宜的内容,提高课堂教学的"效";构思有效的活动,提升数学课堂的"味";挖掘内容的主题,形成教学环节的"线",从而提高小学数学的教学效果。

关键词：小学数学教材深度阅读知识联系知识内涵

具有周期性结构的孔洞电极的研究及其在钙钛矿太阳能电池中的应用

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具有周期性结构的孔洞电极的研究及其在钙钛矿太阳能电池中的应用

作者：孙奇苏州大学

学位级别：硕士

透明电极是钙钛矿太阳能电池的重要组成部分,负责太阳光的接收和电荷的收集。为了实现柔性高效光伏器件的制备,必须采用高透光率、高电导率、耐弯折的电极。目前,最常用的透明导电电极是铟锡氧化物薄膜（ITO）,但其商业化发展受高昂的... 详细信息

透明电极是钙钛矿太阳能电池的重要组成部分,负责太阳光的接收和电荷的收集。为了实现柔性高效光伏器件的制备,必须采用高透光率、高电导率、耐弯折的电极。目前,最常用的透明导电电极是铟锡氧化物薄膜（ITO）,但其商业化发展受高昂的材料价格、较高的脆性、稀缺的材料资源等缺点的限制。因此,迫切需要研发新型的高透高导电极来替代传统ITO。近年来,人们开发出了薄层金属电极、石墨烯电极、PEDOT:PSS聚合物电极和银纳米线（Ag NWs）等新型电极,但是其透光率、电导率和弯折性能的相互制约限制了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率的进一步提升。基于此,我们提出了一种具有光俘获增强特性的高透高导电极,实现了高效钙钛矿太阳能电池的制备。在本文中,我们首先探索了周期性聚苯乙烯微球阵列的制备。利用气液界面自组装法实现了尺寸均一的聚苯乙烯微球在液面上的自组装,获得了六方紧密排列的多种尺寸的单层聚苯乙烯微球阵列,并借由提拉法的应用实现了微球阵列从液面到多种基底的转移。随后,我们使用反应离子刻蚀技术实现了聚苯乙烯微球的刻蚀,并以其为结构掩模实现了银膜在基底上的热蒸发沉积。同时,我们通过调整小球尺寸、刻蚀时间和银膜厚度,研究了不同形貌银纳米网格对电极光学和电学性能的影响规律。结合实验表征和理论建模模拟,解析了周期性孔洞结构对光俘获过程的作用机制。最优化的电极具有超过66%的透光率和低于19 Ω square-1的面电阻。在此基础上,我们制备了非ITO电极的钙钛矿太阳能电池器件,通过周期性金属结构的占空比、厚度和尺寸的调整,分析了电极光电特性和器件性能的构效关系,结合器件表征和理论模拟结果,优化了器件制备参数,获得了效率超过17.06%的钙钛矿太阳能电池。最后,我们以柔性PET基底为结构载体,转移了聚苯乙烯微球阵列,并对其施以反应离子刻蚀、金属蒸镀和超声清洗,获得了具有耐弯折特性的柔性透明电极,实现了柔性钙钛矿太阳能电池的制备,获得光电转换效率达到16.47%。通过器件表征和理论建模分析,解析了周期性银纳米网格结构在完整器件中的光调控机制。

关键词：透明电极钙钛矿太阳能电池柔性电极聚苯乙烯微球

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财政分权体制下中国税收自动稳定器功能研究

财经论丛 2023年第8期 14-25页

作者：骆永民李奇原南京财经大学财政与税务学院江苏南京210023

特定的财政分权模式不仅影响着税收调节宏观经济的深度和广度,还影响着税收资源的最终去向,由此决定了税收自动稳定器功能的强弱。本文通过构建包含多级政府的随机动态一般均衡(DSGE)模型研究了财政分权对税收自动稳定器功能的影响,结... 详细信息

特定的财政分权模式不仅影响着税收调节宏观经济的深度和广度,还影响着税收资源的最终去向,由此决定了税收自动稳定器功能的强弱。本文通过构建包含多级政府的随机动态一般均衡(DSGE)模型研究了财政分权对税收自动稳定器功能的影响,结果发现:如果中央政府降低其在全国总税收中的分成比例,则能提升税收的自动稳定器功能;提高向中西部地区的财政转移支付力度将有利于税收发挥自动稳定器功能;降低全国间接税负担或相对降低中西部地区的间接税负担,将有利于税收自动稳定器功能的发挥。据此,从保障税收充分发挥自动稳定器功能的角度出发,中央政府可采用“一放一抓”的方案:一方面对地方政府进行财政收入放权,另一方面对地方政府加强税收监管并积极引导其优化财政支出结构。

关键词：财政分权税收自动稳定器多级政府

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大型电视理论片《选择》的传播探索及启示

当代电视 2022年第8期 21-25页

作者：侯小天邓天奇上海外国语大学新闻传播学院中国传媒大学传播研究院

随着经济发展和时代进步,不同圈层的社会个体在文化消费中拥有了更多“出圈”的自由,理论节目的“破圈”具有现实可能性。《选择》应时代发展需要,从技术、身份、内容、审美等方面进行了“破圈”传播的实践探索,拓宽了理论内容的传播范... 详细信息

随着经济发展和时代进步,不同圈层的社会个体在文化消费中拥有了更多“出圈”的自由,理论节目的“破圈”具有现实可能性。《选择》应时代发展需要,从技术、身份、内容、审美等方面进行了“破圈”传播的实践探索,拓宽了理论内容的传播范围,提升了理论思想的传播效果。理论节目应紧抓时代机遇,从叙事创新、理论价值、精神引导等层面入手,在“破圈”过程中做到理论宣传的走深走实。

关键词：理论节目《选择》液态社会出圈破圈

基于XFEM的奥氏体不锈钢裂纹萌生与扩展行为研究

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基于XFEM的奥氏体不锈钢裂纹萌生与扩展行为研究

作者：殷文奇南京理工大学

学位级别：硕士

随着我国核电事业向着一体化、大型化和长寿化方向发展,建设安全高效的新一代核电站是我国能源行业发展的重要一环。由核电一回路系统中的反应堆压力容器应力腐蚀引发的灾难性事故引起人们的广泛关注。长期以来,人们对应力作用下的腐蚀... 详细信息

随着我国核电事业向着一体化、大型化和长寿化方向发展,建设安全高效的新一代核电站是我国能源行业发展的重要一环。由核电一回路系统中的反应堆压力容器应力腐蚀引发的灾难性事故引起人们的广泛关注。长期以来,人们对应力作用下的腐蚀问题进行了大量研究,但应力腐蚀是由力学与环境因素交互影响的复杂过程,迄今为止仍是一个富有挑战性的难题。本文以反应堆压力容器管道材料316L不锈钢腐蚀形成的点蚀坑为研究对象,采用实验与数值分析方法,研究了点蚀坑形貌及尺寸对点蚀坑应力分布的影响,根据应力集中位置采用XFEM(扩展有限元方法)研究了初始裂纹状态、外应力大小、双裂纹以及腐蚀次级坑对点蚀坑裂纹萌生与扩展行为的影响,主要结论如下:(1)采用腐蚀浸泡实验法研究了点蚀坑的形貌与尺寸随腐蚀时间的变化。316L不锈钢在6wt.%Fe Cl溶液中产生了半椭球形、圆锥形和圆柱形三种典型形貌点蚀坑,腐蚀时间越长点蚀坑尺寸越大,微点蚀坑的尺寸在5～40μm之间。(2)以腐蚀浸泡实验中观察到的点蚀坑为基础,采用有限元法,数值模拟了10MPa外应力作用下具有不同形貌点蚀坑的316L不锈钢钢板应力分布,得到半椭球形、圆锥形和圆柱形貌点蚀坑应力多集中在坑口与坑底,应力集中系数随深径比的增大而增大。(3)在点蚀坑的应力集中位置预制XFEM型裂纹。得到起于坑底和坑口的裂纹扩展方向基本一致。在相同的初始条件下,半椭球形点蚀坑和圆锥形点蚀坑坑口裂纹比坑底裂纹更容易发生扩展。随着外应力的增大,三种形貌点蚀坑裂纹扩展程度也逐渐增大。在半椭球形点蚀坑坑口与坑底同时添加预制裂纹,坑底裂纹比坑口裂纹率先扩展,扩展程度也更大。(4)建立了腐蚀次级坑模型,点蚀坑应力集中位置转向腐蚀次级坑坑口,在外应力作用下该处的裂纹沿着主坑表面向坑口扩展,最终贯穿材料表面。本论文研究结果对反应堆压力容器应力腐蚀开裂裂纹扩展特性研究提供了一定的理论参考与依据。

关键词： 316L不锈钢点蚀坑裂纹扩展应力集中扩展有限元

浸浴水疗法联合藻酸盐敷料对慢性难愈合创面的效果分析

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浸浴水疗法联合藻酸盐敷料对慢性难愈合创面的效果分析

作者：孙小奇大连医科大学

学位级别：硕士

目的:近年来,慢性难愈性创面一直是医务工作者头痛的问题之一,其类型主要是大面积烧伤后的残余创面。目前治疗慢性难愈性创面的方法有很多,但是普遍疗程较长,且效果一般。通过治疗发现浸浴水疗法与藻酸盐敷料治疗慢性难愈性创面都有着... 详细信息

目的:近年来,慢性难愈性创面一直是医务工作者头痛的问题之一,其类型主要是大面积烧伤后的残余创面。目前治疗慢性难愈性创面的方法有很多,但是普遍疗程较长,且效果一般。通过治疗发现浸浴水疗法与藻酸盐敷料治疗慢性难愈性创面都有着不错的效果,但将浸浴水疗法联合藻酸盐敷料的治疗方法疗效如何,能否加快愈合速度、愈合的质量是否更好是本实验研究的重点。本实验通过收集统计数据来探索浸浴水疗法联合藻酸盐敷料方式治疗慢性难愈性创面是否治疗效果会更好。材料与方法:收集泰州市人民医院烧伤整形科2015年9月至2020年12月的慢性难愈性患者114例作为研究观察对象,其中实验组56例,对照组58例。实验组的治疗方法先用浸浴水疗法治疗患者后,藻酸盐敷料覆盖创面,对照组的治疗方法是常规清理创面后直接使用藻酸盐敷料覆盖创面。两组选用的藻酸盐敷料均为同一种银离子藻酸盐敷料（洁瑞,大小10cm×10cm）。治疗后两组均用无菌纱布包扎。比较两组患者的创面愈合率、创面愈合时间、创面愈合的情况、创面的细菌培养阳性率以及患者换药的疼痛分数结果。结果:实验组的创面愈合情况优于对照组,具有统计学差异（P＜0.05）;试验组的平均创面愈合时间是22.07±3.020天,对照组的创面平均愈合时间是25.14±2.460天,两组具有统计学差异（P＜0.05）;实验组治疗7天的平均创面治愈率为（42.20±4.550）%,对照组的治疗7天平均创面治愈率为（32.67±3.317）%;实验组治疗21天的平均创面愈合率为（95.80±3.413）%,对照组治疗21天的平均创面愈合率为（91.41±4.838）%,两组在第7天与第21天均具有统计学差异（P＜0.05）;治疗7天,实验组的创面细菌培养得到的阳性率为92.9%,对照组的创面细菌培养得到的阳性率为94.8%,两组无统计学差异（P＞0.05）;治疗21天,实验组的创面细菌培养阳性率为17.9%。对照组的创面细菌培养阳性率为53.4%,两组具有统计学差异（P＜0.05）;实验组的患者平均疼痛分数为5.68±0.765,对照组的患者平均疼痛分数是6.10±0.693,两组具有统计学差异（P＜0.05）。结论:1.浸浴水疗法联合藻酸盐敷料可促进慢性难愈性创面的愈合,其愈合速度及效果均优于单用藻酸盐敷料。2.相比单用藻酸盐敷料,浸浴水疗法联合藻酸盐敷料短期应用于慢性难愈性创面的抗菌效果不明显,但在治疗一段时间后抗菌效果显著优于前者。3.浸浴水疗法联合藻酸盐敷料对患者换药痛感的缓解强于单用藻酸盐敷料。

关键词：慢性难愈性创面烧伤浸浴水疗法藻酸盐敷料细菌生物膜

抑郁症患者基线海马功能连接与艾司西酞普兰早期疗效的相关性研究

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抑郁症患者基线海马功能连接与艾司西酞普兰早期疗效的相关性研究

作者：肖洪奇四川大学

学位级别：硕士

目的:运用静息态功能磁共振技术,探索抑郁症患者基线海马功能连接与抗抑郁药物早期疗效的关系,并进一步探讨海马功能连接对早期疗效的区分效能。方法:募集不伴有精神病性症状的抑郁症发作期患者,在基线采集抑郁症患者静息态功能磁共振数... 详细信息

目的:运用静息态功能磁共振技术,探索抑郁症患者基线海马功能连接与抗抑郁药物早期疗效的关系,并进一步探讨海马功能连接对早期疗效的区分效能。方法:募集不伴有精神病性症状的抑郁症发作期患者,在基线采集抑郁症患者静息态功能磁共振数据,然后接受艾司西酞普兰治疗两周,采用抑郁症状快速自评量表(16-Item Quick Inventory of Depressive Symptomatology–Self-Report,QIDS-SR16)在基线及两周评估患者的抑郁症状,根据两周时QIDS-SR16减分率是否大于20%将抑郁症患者分为早期改善组及未改善组。以双侧海马为种子点进行基于体素的功能连接分析,将性别、年龄、教育程度作为协变量,运用独立样本t检验比较早期改善组与未改善组基线海马功能连接差异。提取早期改善组与未改善组差异脑区的功能连接值,将有差异的功能连接值与抑郁症组、早期改善组及未改善组内抑郁症状评分及症状变化(基线QIDS-SR16总分及症状群得分、两周时QIDS-SR16总分减分率及症状群减分率)进行皮尔逊或斯皮尔曼相关分析。对有差异的功能连接,采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线确定区分早期疗效最优的功能连接,及最佳截断值。结果:本研究共纳入分析36名抑郁症患者,两周艾司西酞普兰治疗后19例达到早期改善,17例未达到早期改善,早期改善组与未改善组的年龄(t=0.508,p=0.615)、性别(Fisher确切概率法,p=1.000)、受教育程度(Z=-0.513,p=0.608)、基线QIDS-SR16得分(t=1.252,p=0.219)、病程(Z=-0.048,p=0.962)、两周时用药剂量(Z=-1.814,p=0.070)及共病广泛性焦虑障碍比例(Fisher确切概率法,p=0.177)无统计学差异。独立样本t检验发现,早期改善组左海马与楔前叶、左侧额下回的功能连接高于未改善组(体素水平p0.05)。ROC曲线分析发现海马与楔前叶的功能连接区分早期改善与未改善的曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.898,最佳功能连接截断值为0.10,敏感度为0.947,特异性为0.824。左海马与左额下回功能连接区分早期疗效的AUC为0.907,最佳功能连接截断值为0.12,敏感度为0.789,特异性为0.882。二者的功能连接值之和(总功能连接)区分效能最佳,AUC为0.932,最佳功能连接截断值为0.14,敏感度为0.947,特异性为0.882。结论:抑郁症患者基线更高的左海马与楔前叶以及左海马与左额下回的功能连接与艾司西酞普兰治疗两周后的早期改善有关,左海马功能连接可能是预测抑郁症患者艾司西酞普兰治疗早期疗效的影像学标志物。

关键词：抑郁症艾司西酞普兰早期改善海马功能连接