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面向桌面交互场景的双目深度测量方法

计算机工程与应用 2024年第9期60卷 283-291页

作者：叶彬朱兴帅姚康丁上上付威威中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州)生命科学与医学部江苏苏州215000 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215000

基于视觉的虚拟现实交互方式在桌面书写应用场景中尚未有针对性的解决方案,书写交互中精细动作准确识别的实现,需要一种全新的高精度手笔联合三维识别技术,其中深度准确度是影响三维识别精度的重要因素。为此提出一种高精度双目深度测... 详细信息

基于视觉的虚拟现实交互方式在桌面书写应用场景中尚未有针对性的解决方案,书写交互中精细动作准确识别的实现,需要一种全新的高精度手笔联合三维识别技术,其中深度准确度是影响三维识别精度的重要因素。为此提出一种高精度双目深度测量方法,该方法针对书写交互采用了高分辨率、近距离的图像对作为输入,并在算法上提出全局与局部重要信息交叉融合的思想以提升速度与精度,减少计算成本。算法使用区域检测模块提取图像对中的手部和笔尖关键区域以重要程度分尺度输入;并且引入区域特征金字塔结构结合多尺度语义信息;同时利用视差级联模块缩小匹配范围,提高网络实时性。实验证明,提出的深度测量方法在手部和笔尖交互区域精度高,实时性好,能够有效辅助提高手笔联合三维识别精度以提供更好的虚拟书写交互体验,具有广泛的应用前景。

关键词：双目视觉深度学习立体匹配深度测量桌面交互

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区块链隐私众包中的数据验证与可控匿名方案

电子与信息学报 2024年第2期46卷 748-756页

作者：薛开平范茂王峰罗昕怡中国科学技术大学网络空间安全学院合肥230027 中国科学技术大学网络信息中心合肥230026

针对隐私众包场景下出现的数据验证、匿名作恶检测和跨平台资源交互等需求,该文基于区块链技术,并结合零知识证明与环签名技术,提出一种联盟链架构下的隐私众包方案。该方案依靠零知识证明实现对加密数据的验证,依靠链接可撤销环签名改... 详细信息

针对隐私众包场景下出现的数据验证、匿名作恶检测和跨平台资源交互等需求,该文基于区块链技术,并结合零知识证明与环签名技术,提出一种联盟链架构下的隐私众包方案。该方案依靠零知识证明实现对加密数据的验证,依靠链接可撤销环签名改进方案实现工人身份的可控匿名,引入联盟链架构实现众包实体之间的资源交互。在完成众包完整流程的同时,实现隐私众包所需的数据保护与身份保护。安全性分析表明,该方案具有隐私性、可验证性、可控匿名性与公平性。实验结果验证了方案在效率与性能方面的有效性。

关键词：区块链众包隐私保护环签名零知识证明

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天文应用红外焦平面读出电路研究

红外与激光工程 2024年第1期53卷 55-67页

作者：梁清华魏彦峰陈洪雷郭晶丁瑞军中国科学院上海技术物理研究所红外探测全国重点实验室上海200083

成功设计了一款天文应用的640×512短波红外焦平面读出电路。由于红外天文观测具有极低背景辐射、光子通量低的特点,为了实现探测器的高信噪比,需要降低器件的暗电流和电路噪声。电路采用有效的功耗管理策略,在保证电路正常工作的前提... 详细信息

成功设计了一款天文应用的640×512短波红外焦平面读出电路。由于红外天文观测具有极低背景辐射、光子通量低的特点,为了实现探测器的高信噪比,需要降低器件的暗电流和电路噪声。电路采用有效的功耗管理策略,在保证电路正常工作的前提下尽可能地降低电路功耗以减小电路辉光对器件暗电流的影响。同时,研究非破坏性读出的数字功能,实现了超长的积分时间和信号的多帧累积,并作为一种斜坡采样的策略有效地降低读出噪声。短波HgCdTe焦平面的测试结果符合理论设计预期,开启电路非破坏性读出功能,设置6 000 s的积分时间,当电路功耗调低至14.04 mW时暗电流为0.9 e-·pixel^(-1)·s^(-1)。读出噪声在两档增益下分别为50 e-(10 fF)和27 e-(5 fF),非线性度低于0.1%。

关键词：红外天文观测红外焦平面读出电路低功耗非破坏性读出读出噪声

基于全局位置信息和残差特征融合的SAR船舶检测算法

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系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 839-848页

作者：方小宇黄丽佳中国科学院空天信息创新研究院北京100190 中国科学院空间信息处理与应用系统技术重点实验室北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像船舶目标尺度不一且易受海面、地面杂波和相干斑噪声的影响,难以提取目标多维特征且特征融合过程中易产生语义歧义,造成船舶目标检测率低,虚警率高的问题,提出一个基于全局位置信息... 详细信息

针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像船舶目标尺度不一且易受海面、地面杂波和相干斑噪声的影响,难以提取目标多维特征且特征融合过程中易产生语义歧义,造成船舶目标检测率低,虚警率高的问题,提出一个基于全局位置信息和残差特征融合的SAR船舶目标检测算法。基于Faster区域卷积神经网络(region convolutional neural network,R-CNN)目标检测算法,在特征提取网络和特征融合网络中进行改进:在特征提取网络中使用高宽注意力机制提取目标在图像中的全局位置信息,增强目标的多维特征提取能力;在特征融合网络中使用带有残差连接的双向特征金字塔网络削弱特征融合过程中的语义歧义,降低复杂背景下的船舶目标虚警率,同时进行不同层级的多尺度特征双向融合,增强高低层特征的联系,提升多尺度船舶目标的检测能力。在SAR船舶数据集上达到98.2%的均值平均精度,超过部分算法2.4%以上。实验表明,所提算法有效提取了目标的多维特征,显著缓解了语义歧义问题,具有较好的检测能力和泛化能力。

关键词：合成孔径雷达船舶检测注意力机制特征金字塔网络残差连接

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Cu基催化剂选择性催化氨燃烧应用研究

化学进展 2024年第5期36卷 783-797页

作者：张倩陶润泽黄宇谭厚章崔保崇中国科学院地球环境研究所气溶胶化学与物理重点实验室西安710061 西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室西安710049 西安交通大学环境科学与工程系西安710049

氨气具有高热值、清洁无碳可再生、储运成本低等特点,是能够替代传统化石燃料的新型能源载体之一。目前氨燃烧面临NOx排放高、点火困难及燃烧速度慢的问题,选择性催化氨燃烧能够降低起燃温度、增强燃烧稳定性、提升燃料转化率和降低NOx... 详细信息

氨气具有高热值、清洁无碳可再生、储运成本低等特点,是能够替代传统化石燃料的新型能源载体之一。目前氨燃烧面临NOx排放高、点火困难及燃烧速度慢的问题,选择性催化氨燃烧能够降低起燃温度、增强燃烧稳定性、提升燃料转化率和降低NOx排放,是一种高效且有潜力的技术。Cu基催化剂成本低、具有良好的低温氨催化燃烧性能及较高的N2选择性。本文介绍了选择性催化氨燃烧的反应装置,NH-HNO、N2H4和i-SCR三种反应机理及其研究方法,重点阐述了近年来Cu基负载型催化剂在氨催化氧化应用中的研究进展,从制备方法、载体种类与载体-金属相互作用、活性组分(包括单一组分Cu基催化剂及多组分Cu基催化剂)等方面对催化性能的影响进行了详细综述;最后总结并对氨催化燃烧存在的问题和未来发展方向进行了展望。

关键词：新型能源载体氨气 Cu基催化剂选择性催化燃烧 NOx排放

基于贝塞尔曲面拟合的子光斑背景噪声去除方法

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光子学报 2024年第8期53卷 52-67页

作者：郭晗赵旺王帅杨平闫力松刘生虎官泓利赵晨思华中科技大学光学与电子信息学院武汉430070 中国科学院自适应光学重点实验室成都610209 中国科学院光电技术研究所成都610209 中国科学院大学北京100049

受天光背景影响,夏克-哈特曼波前传感器子光斑图像背景光增强,导致子光斑质心位置无法准确提取,使得波前传感器探测精度下降。为提高强天光背景影响下波前传感器探测精度,提出了一种基于贝塞尔曲面拟合的背景噪声去除算法。该算法利用... 详细信息

受天光背景影响,夏克-哈特曼波前传感器子光斑图像背景光增强,导致子光斑质心位置无法准确提取,使得波前传感器探测精度下降。为提高强天光背景影响下波前传感器探测精度,提出了一种基于贝塞尔曲面拟合的背景噪声去除算法。该算法利用贝塞尔曲面拟合背景噪声,不受拟合基函数约束,实现背景噪声与目标光斑信号的有效分离。仿真和实验结果均表明,所提方法对背景噪声的拟合精度不受目标光斑信号的影响,在保证目标光斑信号完整的前提下,能有效拟合非均匀分布背景噪声,相比传统阈值法、加窗法等,在背信比范围为30至120的强天光背景干扰下,将波前探测精度提升约33%。

关键词：自适应光学质心提取曲面拟合波前复原背景干扰

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极紫外光刻照明系统光瞳整形技术研究

中国激光 2024年第12期51卷 369-381页

作者：王鑫李中梁袁春晓中国科学院上海光学精密机械研究所高端光电装备部先进光源与系统研发中心上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

照明系统是极紫外(EUV)光刻机的核心分系统,其主要作用是在掩模面实现均匀照明并在光瞳面实现多种照明模式。EUV光刻照明系统采用柯勒照明,并基于反射式双复眼镜的光瞳整形技术实现多种照明模式,如何获得双复眼镜的对位关系是实现光瞳... 详细信息

照明系统是极紫外(EUV)光刻机的核心分系统,其主要作用是在掩模面实现均匀照明并在光瞳面实现多种照明模式。EUV光刻照明系统采用柯勒照明,并基于反射式双复眼镜的光瞳整形技术实现多种照明模式,如何获得双复眼镜的对位关系是实现光瞳整形的核心问题。针对该问题开展光瞳整形技术研究,提出一种可快速获得复眼对位关系的算法。首先利用基于回溯法和禁忌搜索思想的复眼分组算法减小复眼对位复杂度,之后采用改进人工蜂群算法(IABC)进行复眼匹配,可快速得到满足掩模照明均匀性的匹配结果,通过复眼分组和匹配可得到不同照明模式的复眼对位关系。为了验证本文算法的有效性,在LightTools中进行建模和仿真,结果表明,该算法可在光瞳面实现多种照明模式并在掩模(共轭面)处实现高均匀性照明。

关键词：极紫外光刻反射式双复眼镜光瞳整形人工蜂群算法照明均匀性

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人-动物嵌合体研究的技术-伦理张力

科学学研究 2024年第1期42卷 46-53页

作者：丁璐璐赵思琪彭耀进中国科学院动物研究所北京100101 中国科学院哲学研究所北京101408 中国科学院大学人文学院北京100049

人-动物嵌合体研究伦理争议日渐进入公众视野。为确保这一颠覆性技术的健康有序发展,相关伦理问题亟需厘清、解析、评估和预判。以往大多数关于人-动物嵌合体的伦理治理分析都是基于与技术发展实际情况脱节的伦理考量,导致“空中楼阁”... 详细信息

人-动物嵌合体研究伦理争议日渐进入公众视野。为确保这一颠覆性技术的健康有序发展,相关伦理问题亟需厘清、解析、评估和预判。以往大多数关于人-动物嵌合体的伦理治理分析都是基于与技术发展实际情况脱节的伦理考量,导致“空中楼阁”式的研究现状。对于前沿技术的伦理探讨,应依托于处于该领域领先地位的科研团队,基于现阶段的真实技术发展进行哲学思考。本文结合人-动物嵌合体研究领域技术瓶颈和风险,以胡塞尔本体论、康德哲学、错误知觉理论、海德格尔存在论为理论依据,对相关伦理问题进行了系统的深度剖析。同时,我们根据技术突破与伦理问题之间的动态关系,对该领域的伦理风险进行预测,以期为将来的研究提供有益参考。

关键词：人-动物嵌合体生命科学伦理技术风险伦理风险

基于文献记录的敦煌地区历史时期沙尘天气序列重建

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中国沙漠 2024年第2期44卷 162-171页

作者：王伊蒙范亚秋龙川柳本立中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室/敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 兰州大学外国语学院甘肃兰州730000 敦煌市气象局甘肃酒泉736200

采用历史文献和现代观测资料结合的方法,根据河西走廊沙尘传输路径上不同地区沙尘暴发生的强度和概率关系,获取了143条记录、83个年代数据,初步建立了敦煌地区过去两千年的沙尘天气活动强度序列,并与邻近地区的树轮、冰芯等气候代用指... 详细信息

采用历史文献和现代观测资料结合的方法,根据河西走廊沙尘传输路径上不同地区沙尘暴发生的强度和概率关系,获取了143条记录、83个年代数据,初步建立了敦煌地区过去两千年的沙尘天气活动强度序列,并与邻近地区的树轮、冰芯等气候代用指标研究结果进行对比,分析了历史时期沙尘天气的时空分布与气候条件变化的关系。结果显示:敦煌地区沙尘天气强烈且频发时期主要在280—351年、1440—1550年、1720—1840年、1900—1952年等4个阶段,与周围地区自然代用证据所反映的沙尘高发时期基本对应,且大致对应于干旱、寒冷时段。在公元2世纪以前、7—14世纪、16—17世纪反映沙尘天气的文献记录较为缺失,但史料文献数据仍有广泛的挖掘空间。为填补这些空白时段的资料,应深入开展现有历史记录的定年工作,并加强国内外合作,进一步挖掘海外流失文献的价值,这将为敦煌和整个西北地区历史时期气候环境的研究提供更充分的数据支撑。

关键词：沙尘天气沙尘暴历史文献河西走廊敦煌