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基于语义分割和融合算法的草坪杂草定位

北京林业大学学报 2024年第7期46卷 133-138页

作者：郭朋李文彬徐道春白效鹏王梓耘林业装备与自动化国家林业和草原局重点实验室北京林业大学工学院北京100083

【目的】探究基于多算法融合的草坪杂草精准定位算法,为草坪杂草的自动识别和清除机器人的除草作业提供技术支撑与理论依据。【方法】提出了一种基于语义分割的多算法融合的草坪定位算法。首先,通过PSPNet网络分割草坪和非草坪轮廓。其... 详细信息

【目的】探究基于多算法融合的草坪杂草精准定位算法,为草坪杂草的自动识别和清除机器人的除草作业提供技术支撑与理论依据。【方法】提出了一种基于语义分割的多算法融合的草坪定位算法。首先,通过PSPNet网络分割草坪和非草坪轮廓。其次,针对分割出来的非草坪轮廓提取感兴趣的区域,去除非杂草轮廓,保留杂草轮廓。然后,利用Zhang-Suen细化算法提取杂草轮廓骨架线,并获取骨架交叉点数量和坐标位置。最后,利用融合算法依据交叉点数量选择不同的定位策略,实现杂草根部的精准定位。【结果】融合算法定位的杂草坐标与真实杂草根部中心坐标的均方根误差为83.17像素,相比平均质心法减少了14%,相比最小外接圆减少了22%。换算到实际场景之下,融合算法定位的杂草坐标与真实杂草根部中心坐标的均方根误差为12.48 mm,误差在可接受的误差范围内。融合算法提高了杂草根部中心的定位精度,降低了杂草定位的误差。【结论】基于语义分割和融合算法的草坪杂草定位方法提高了杂草根部中心的定位精度,降低了单一方法的定位误差,可以为草坪杂草自动识别和除草作业提供技术支持。

关键词：图像处理语义分割算法草坪杂草定位融合算法 Zhang-Suen细化提取平均质心法最小外接圆

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草坪维护机器人设计与运动控制试验

森林工程 2024年第3期40卷 178-183,196页

作者：王梓耘李文彬徐道春白效鹏郭朋北京林业大学工学院北京100083

针对城市内的小型复杂草坪环境,提升草坪维护工作的全面化及智能化水平,提出一种草坪维护机器人,设计其整体控制系统与平台结构,并采用模块化的方式实现草坪维护的功能。该平台采用后两轮差速式四轮底盘结构,具有更好的行驶灵活性。为... 详细信息

针对城市内的小型复杂草坪环境,提升草坪维护工作的全面化及智能化水平,提出一种草坪维护机器人,设计其整体控制系统与平台结构,并采用模块化的方式实现草坪维护的功能。该平台采用后两轮差速式四轮底盘结构,具有更好的行驶灵活性。为实现机器人平台的精确控制,使其按照预期设定的指令行进,在对运动模型进行运动学分析的基础上,采用增量式PID控制算法实现速度闭环控制。对机器人平台设置直线行驶与旋转角度测试,测试结果显示机器人采用速度闭环控制方式在0.5 m/s的速度下直行3 m产生的平均竖直与水平误差均小于3 cm,在0.5 rad/s的旋转角速度下旋转45°、90°、180°角度平均误差均小于2°,验证了增量式PID控制算法的可行性。根据测试结果选定草坪维护机器人的具体行驶参数,为后续实现草坪的全自动维护工作提供了技术支持。

关键词：草坪维护模块化平台设计运动学分析 PID控制

高填充油茶果壳基木塑复合材料的制备及力学性能

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工程塑料应用 2024年第1期52卷 1-7页

作者：刘翔宇杨逸飞徐道春李文彬白效鹏北京林业大学工学院北京100083 林业装备与自动化国家林业和草原局重点实验室北京100083

以油茶果壳和不同塑料即聚丙烯、高密度聚乙烯(PE-HD)、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯为原料,采用模压成型的方法制备了高填充油茶果壳基木塑复合材料,利用电子万能试验机和悬臂梁冲击试验机测试其力学性能。通过单因素试验分析塑料... 详细信息

以油茶果壳和不同塑料即聚丙烯、高密度聚乙烯(PE-HD)、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯为原料,采用模压成型的方法制备了高填充油茶果壳基木塑复合材料,利用电子万能试验机和悬臂梁冲击试验机测试其力学性能。通过单因素试验分析塑料种类对复合材料力学性能的影响,确定较优塑料种类后进一步优化制备参数。以壳粉含量、增容剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)含量、热压温度、热压时间为设计因素,以弯曲强度、弯曲弹性模量、拉伸强度、冲击强度为力学性能优化目标,设计L_(9)(3^(4))正交试验,研究了高填充油茶果壳基木塑复合材料的制备工艺,利用极差分析和方差分析得到了较优配方和工艺参数组合。研究表明:当添加塑料为PE-HD时,复合材料的弯曲强度最大为34.40 MPa,拉伸强度最大为18.20 MPa,力学性能较优;壳粉含量为65%时,添加7%MAPE的复合材料强度较好,弯曲强度最大为33.66 MPa;优化制备参数组合为壳粉含量55%,MAPE含量5%,热压温度160℃,热压时间10 min。

关键词：油茶果壳木塑复合材料高密度聚乙烯力学性能正交试验

气力式板栗采收装备悬浮速度的测定及影响规律

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南方农机 2024年第11期55卷 13-16页

作者：王瑞白效鹏徐道春何丹味北京林业大学工学院北京100083 国家林业和草原局林业装备与自动化重点实验室北京100083 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 木材科学与应用教育部重点实验室北京100083

【目的】研究形状系数、含水率以及粒径对板栗悬浮速度的影响规律并建立不同粒径下板栗悬浮速度预测模型。【方法】以河北省唐山市迁西县的燕山早丰板栗为研究对象,通过自制悬浮速度试验台测量板栗的悬浮速度,并选取含水率、粒径、形状... 详细信息

【目的】研究形状系数、含水率以及粒径对板栗悬浮速度的影响规律并建立不同粒径下板栗悬浮速度预测模型。【方法】以河北省唐山市迁西县的燕山早丰板栗为研究对象,通过自制悬浮速度试验台测量板栗的悬浮速度,并选取含水率、粒径、形状系数为影响因子,以悬浮速度为目标值,运用Origin软件进行单因素试验分析,建立不同粒径下板栗的悬浮速度预测模型,探究各参数与悬浮速度之间的变化规律。【结果】单因素试验中,粒径、含水率与悬浮速度呈现正相关,而形状系数与悬浮速度呈现负相关。不同粒径下板栗悬浮速度的变化范围为9.39 m/s~24.37 m/s;不同含水率下板栗悬浮速度的变化范围为12.78 m/s~23.12 m/s;不同形状系数下板栗悬浮速度的变化范围为9.18 m/s~24.84 m/s。【结论】本研究设计的板栗悬浮速度预测模型可以计算出板栗的最佳收获时期,降低设计气力输送装置时风机的功耗,提高板栗采收的效率,并为板栗气力输送、清选以及分级等机械设备的设计研究提供参考。

关键词：板栗悬浮速度物料特性形状系数预测模型

Room-temperature processing of silver submicron fiber mesh for flexible electronics

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npj Flexible Electronics 2018年第1期2卷 14-20页

作者： xiaopeng bai Sen Lin Haolun Wang Yi Zong Haiyang Wang Ziyun Huang Donglai Li Chang Wang Hui Wu State Key Laboratory of New Ceramics and Fine Processing School of Materials Science and EngineeringTsinghua UniversityBeijing 100084China

Ultrathin,patterned,conducting metallic fibers have been extensively studied as building blocks in flexible ***,their scalable processing and attainment of patterns at room temperature is *** this paper,we report on the patterning of ultra-long silver submicron fibers as woven mesh through the process of continuous draw spinning in the presence of ultraviolet(UV)*** silver fibers can be directly intertwined on flexible substrates,such as polyethylene terephthalate(PET)and polyimide(PI).The as obtained silver submicron fiber mesh present excellent photoelectric properties(T=90%,R=9Ωsq^(−1))and outstanding flexibility and can be easily transferred on other *** demonstrate its application,flexible electrochromic smart window and infrared stealth film have been prepared.

关键词： silver mesh fibers

辽宁省1295名医护人员工作相关肌肉骨骼疾患及影响因素分析

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中国工业医学杂志 2024年第4期37卷 342-345页

作者：郁文龙曾繁鑫王忠旭白晓鹏李斯文贾宁徐擎李刚辽宁省疾病预防控制中心辽宁沈阳110172 中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所中国医科大学附属口腔医院

目的分析辽宁省4家医院医护人员工作相关肌肉骨骼疾患(WMSDs)发生情况及其影响因素。方法采用横断面调查方法,选择1295名医护人员作为调查对象,采用《北欧肌肉骨骼疾患问卷》(修改版)进行流行病学调查,分析发生WMSDs的影响因素。结果调... 详细信息

目的分析辽宁省4家医院医护人员工作相关肌肉骨骼疾患(WMSDs)发生情况及其影响因素。方法采用横断面调查方法,选择1295名医护人员作为调查对象,采用《北欧肌肉骨骼疾患问卷》(修改版)进行流行病学调查,分析发生WMSDs的影响因素。结果调查对象全身任一部位WMSDs发生率66.72%。各部位发生率分别为颈部51.81%、肩部41.70%、下背/腰部30.66%、上背部28.96%、腿部19.61%、足/踝部15.52%、膝部14.52%、手/腕部12.90%、肘部5.17%。Logistic回归分析显示,长时间站立工作(OR=1.645,95%CI 1.228~2.205)、工作姿势不舒适(OR=1.954,95%CI 1.423~2.683)、每分钟多次重复性操作(OR=1.520,95%CI 1.152~2.005)、颈部长时间保持同一姿势(OR=1.477,95%CI 1.065~2.047)、手腕长时间弯曲(OR=1.487,95%CI 1.120~1.975)、长时间屈膝(OR=1.433,95%CI 1.082~1.899)者发生WMSDs的风险较高。30~<50岁(参考年龄<30岁)的研究对象每增加10岁,WMSDs发病风险增加63%和114%,OR(95%CI)分别为1.630(1.010~2.632)和2.144(1.263~3.639)。身体状况一般、较差、非常差的研究对象,发生WMSDs的风险更高,OR(95%CI)分别为2.766(1.988~3.848)、7.422(4.508~12.221)、7.009(2.298~21.376)。结论医护人员WMSDs发生率较高,主要发生在颈部、肩部和下背/腰部,可采取针对性措施,尽可能减少不良姿势持续作业时间,避免短时间多次重复操作,降低医护人员罹患WMSDs的风险。

关键词：医护人员工作相关肌肉骨骼疾患(WMSDs) 危险因素发生率

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计算人文视阈下的计算语言学:现状和范式

图书与情报 2023年第1期 12-20页

作者：柏晓鹏华东师范大学上海智能教育研究院上海200062 华东师范大学中文系上海200241

文章讨论计算人文视阈下计算语言学的定位问题,主要涉及三个问题:计算人文视阈下计算语言学的定位、研究范式,以及它与其他计算人文研究方向的关系。“计算人文”这一术语明确了数字人文的研究以计算技术解决人文学科的研究问题这一研... 详细信息

文章讨论计算人文视阈下计算语言学的定位问题,主要涉及三个问题:计算人文视阈下计算语言学的定位、研究范式,以及它与其他计算人文研究方向的关系。“计算人文”这一术语明确了数字人文的研究以计算技术解决人文学科的研究问题这一研究范式。我们认为,当前计算语言学的工作显示出明显的工程特征,将语言作为数据进行处理,很少有回答语言学研究问题的工作。尽管很多学者认为计算语言学是语言学的研究方向之一,但目前并无很多利用计算技术来进行语言学研究的案例。因此,以文本可读性工作为例,提出一个利用计算技术进行语言学研究的计算语言学研究范式。研究认为,计算语言学在工作方式上与其他计算人文研究方向并无二致,应在统一的研究范式下工作;作为研究工具的计算语言学,则需要在有效性和可解释性间获得平衡,推动数字人文各分支领域的发展,这是计算语言学在“以人文为核心,以计算为工具”这一研究框架中的准确定位。

关键词：计算语言学计算人文数字人文语言学自然语言处理

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中文命题库的全局性语义角色标注及其对汉语研究的影响

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语言科学 2017年第5期16卷 481-492页

作者：柏晓鹏华东师范大学中文系上海200241

中文命题库(the Chinese Proposition Bank)是在中文树库(the Chinese Treebank)上标注语义角色的语料库。语义角色是语言学研究的重要内容之一,标注了语义角色的命题库不但提供了谓语动词(predicate verb)的论元结构(argument structur... 详细信息

中文命题库(the Chinese Proposition Bank)是在中文树库(the Chinese Treebank)上标注语义角色的语料库。语义角色是语言学研究的重要内容之一,标注了语义角色的命题库不但提供了谓语动词(predicate verb)的论元结构(argument structure),也提供了可谓词(predicative verb)语义角色的句法实现方式,大规模的"词汇语义-句法结构"语料为相关语言学研究提供了大量的真实数据。目前语义角色是以基于特定谓语动词(predicate-specific)的方式进行定义并使用统一的标记进行标注,这个标注方式导致了语义角色标记意义在不同的动词论元结构中的不一致问题,导致在语义上我们无法对动词的论元结构的句法实现做更深入的理解和解释。为了改进这个问题,本文定义了一套全局性语义角色标记并标注到命题库中。结果显示,标注了全局性语义角色的中文命题库解决了语义角色不一致的问题,丰富了动词论元结构模式,并且使得我们可以更好的从语义上理解动词论元的句法表现。本文的工作不是对之前标注工作的否定,而是增加一层标注以形成完整的语义资源,提供了关于论元的语义角色和句法实现之关系的大规模真实数据,使得我们可以更加全面深入的认识动词论元结构的问题。

关键词：语义角色标注全局性语义角色中文命题库论元结构语言资源

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利用标注者一致性数据估计多义词义项区分度

世界汉语教学 2020年第3期34卷 392-401页

作者：柏晓鹏华东师范大学中文系/语文教育研究中心

多义词义项区分度指的是在实际语料中,人们为多义词选择合适义项的难易程度。本文探讨了一种测量多义词义项区分度的方法,试图量化表示义项区分度。我们认为,这个问题的难点在于多义词词典定义的不确定性:词典在定义多义词时缺乏强一致... 详细信息

多义词义项区分度指的是在实际语料中,人们为多义词选择合适义项的难易程度。本文探讨了一种测量多义词义项区分度的方法,试图量化表示义项区分度。我们认为,这个问题的难点在于多义词词典定义的不确定性:词典在定义多义词时缺乏强一致性的标准,以及不同人对词典定义的理解是不同的。这使得一方面基于词典的研究结果总是受到来自词典定义的挑战,另一方面研究者本身的主观性也多少削弱了研究结果的可靠程度。本文利用标注者一致性作为衡量多义词义项区分度的指标。结果显示,标注者一致性可以有效地表示多义词义项区分度,并且对进一步分析多义词义项的区别特征有指示作用。而且,多义词义项区分度大小与词典定义的清晰程度以及词频高低无关,而与区别特征与义项之间的映射关系有关,这也能够解释词典编纂者与使用者之间的差异。

关键词：多义词义项区分度标注者一致性 Cohen’s Kappa 词义标注多义词教学