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基于自适应窗的动态权值代价聚合立体匹配

光子学报 2024年第8期53卷 272-286页

作者：吴福培刘宇豪王瑞李昇平汕头大学工学院机械工程系汕头515063

传统局部匹配算法通常在不同聚合窗口下采用单一权值进行代价聚集,而忽略了不同区域像素点之间的差异性,易导致基于双目视觉测量的立体匹配精度不稳定。为此,提出一种基于自适应窗的动态权值代价聚合立体匹配算法。首先,以梯度信息表征... 详细信息

传统局部匹配算法通常在不同聚合窗口下采用单一权值进行代价聚集,而忽略了不同区域像素点之间的差异性,易导致基于双目视觉测量的立体匹配精度不稳定。为此,提出一种基于自适应窗的动态权值代价聚合立体匹配算法。首先,以梯度信息表征模型为约束条件,构建代价聚合自适应十字交叉窗口。其次,分析视差不连续区域与弱纹理区域的像素特征,建立基于像素距离与色差双阈值权重的代价聚集模型,进而计算各窗口的动态权重影响因子。最后,基于线性迭代聚类法分割视差图区域,剔除奇异的视差值以提高算法匹配精度。实验结果表明,在Middlebury数据集的测试中,所提算法的平均非遮挡区域和全部区域的误匹配率分别为4.11%和5.65%,优于传统匹配算法;4组测量样品的全局长度测量平均相对误差小于1.2%,全局高度测量平均相对误差小于2.7%。实验结果检验了所提算法的有效性和可靠性。

关键词：机器视觉立体匹配自适应十字交叉聚合窗口动态权值超像素分割

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零小样本旋转机械故障诊断综述

计算机工程与应用 2024年第15期60卷 42-54页

作者：刘俊孚岑健黄汉坤刘溪赵必创司伟伟广东技术师范大学自动化学院广州510665 广州市智慧建筑设备信息集成与控制重点实验室广州510665

随着数据时代的到来,基于数据驱动的故障诊断方法表现出了优秀的性能。深度学习应用于故障诊断以来,监督学习取得了巨大的发展,但当样本稀少或者缺失时,监督学习将缺乏训练的必要条件。提出了零小样本问题并分析了其在旋转机械故障诊断... 详细信息

随着数据时代的到来,基于数据驱动的故障诊断方法表现出了优秀的性能。深度学习应用于故障诊断以来,监督学习取得了巨大的发展,但当样本稀少或者缺失时,监督学习将缺乏训练的必要条件。提出了零小样本问题并分析了其在旋转机械故障诊断领域的现状;回顾了零小样本旋转机械故障诊断的发展历程、主流模型和当前研究热点;从零样本问题和小样本问题两个方面总结了现有研究成果并分析现有方法在零小样本问题中的应用。最后,展望了旋转机械故障诊断的零小样本方法的发展趋势。

关键词：零样本小样本故障诊断数据扩充

原儿茶醛对链脲佐菌素诱导小鼠糖尿病心肌病的改善作用

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现代食品科技 2024年第3期40卷 48-55页

作者：丁萍叶志明刘冰张陆勇广东药科大学新药研发中心广东广州510006 广东药科大学药学院广东广州510006

研究了原儿茶醛(Protocatechualdehyde,PCA)对糖尿病心肌病(Diabetic Cardiomyopathy,DCM)小鼠的心脏保护作用及其可能的分子机制。成功构建DCM小鼠模型后给予PCA干预治疗。记录小鼠心脏与体质量比值,测定心功能,检测心肌组织中促炎症... 详细信息

研究了原儿茶醛(Protocatechualdehyde,PCA)对糖尿病心肌病(Diabetic Cardiomyopathy,DCM)小鼠的心脏保护作用及其可能的分子机制。成功构建DCM小鼠模型后给予PCA干预治疗。记录小鼠心脏与体质量比值,测定心功能,检测心肌组织中促炎症因子、肌钙蛋白I、乳酸脱氢酶(Lactate Dehydrogenase,LDH)和肌酸激酶(Creatine Kinase,CK)的表达水平,并通过苏木精-伊红(Hematoxylin Eosin,HE)和马松染色观察了心肌组织的形态学变化。检测心肌组织和大鼠心肌细胞中核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(Nod Like Receptor Protein 3,NLRP3)等蛋白的表达,并评估了PCA对心肌细胞存活率的影响。结果显示,PCA干预DCM小鼠中心脏与体质量比值、射血分数和短轴缩短距分别增加为5.42 mg/g、54.91%和28.07%,血清中LDH、CK和肌钙蛋白I分别降低为538.51 U/L、885.93 U/L和221.87 pg/mL,同时降低了肿瘤坏死因子α,白细胞介素1β和白细胞介素6的水平(P<0.05)。同时,PCA也能有效抑制高糖引起的心肌细胞毒性和NLRP3炎症小体的激活。PCA具有保护DCM小鼠心肌的作用,抑制NLRP3炎症小体的激活可能是发挥心脏改善作用的途径。

关键词：原儿茶醛链脲佐菌素糖尿病心肌病 NLRP3

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基于插值超分辨的双目三维重建方法

中国光学（中英文） 2024年第4期17卷 862-874页

作者：刘宇豪吴福培吴树壮王瑞汕头大学工学院机械工程系广东汕头515063

基于双目立体匹配重建物体表面三维形貌时,其匹配精度往往受限于传感器尺寸、镜头焦距和光源环境等物理条件。针对此问题,本文提出了一种基于插值超分辨的双目表面三维重建方法。首先,在图像预处理阶段,建立基于小波变换与双直方图均衡... 详细信息

基于双目立体匹配重建物体表面三维形貌时,其匹配精度往往受限于传感器尺寸、镜头焦距和光源环境等物理条件。针对此问题,本文提出了一种基于插值超分辨的双目表面三维重建方法。首先,在图像预处理阶段,建立基于小波变换与双直方图均衡融合的图像增强方法,克服传统双目视觉受限于复杂环境光干扰等问题;其次,构建基于拉格朗日与三次多项式插值的超分辨算法,提升图像像素密度,为双目匹配代价计算阶段增加图像细节,从而提高匹配精度;最后,基于SLIC算法对目标图像进行分割,并针对各分割区域分别做二次曲面拟合,进而获得与物体实际表面更为贴合的高度曲线,从而降低重建误差并可提高重建精度。实验结果表明:5组测量样品的全局高度测量平均相对误差为±2.3%,实验平均测量时长为1.8828 s,最大时长为1.9362 s,较传统方法有明显提升。实验分析结果验证了本文所提方法的有效性。

关键词：双目视觉三维测量插值超分辨超像素分割

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浮泥-流泥路基中防淤堵排水板排水行为

中国公路学报 2024年第6期37卷 228-239页

作者：鲍树峰董志良莫海鸿张劲文江学良刘攀罗晓晓广州交通大学(筹)土木与工程管理学院广东广州510725 广东省近海基础设施绿色建造与智能运维重点实验室广东广州510725 中交四航工程研究院有限公司广东广州510230 中交集团交通基础工程环保与安全重点实验室广东广州510230 华南理工大学土木与交通学院广东广州510641

浮泥-流泥路基真空预压期间塑料排水板易出现严重淤堵,为避免出现该现象,有必要针对浮泥-流泥的物理特性对防淤堵排水板的排水行为进行专项研究。首先基于典型工程的浮泥-流泥试样和典型的防淤堵土工滤膜构成“土-滤膜”过滤排水结构,... 详细信息

浮泥-流泥路基真空预压期间塑料排水板易出现严重淤堵,为避免出现该现象,有必要针对浮泥-流泥的物理特性对防淤堵排水板的排水行为进行专项研究。首先基于典型工程的浮泥-流泥试样和典型的防淤堵土工滤膜构成“土-滤膜”过滤排水结构,并综合采用改进的梯度比试验方法、压汞试验方法以及电子显微镜扫描测试方法,分析了分级真空预压下过滤排水结构的过滤排水行为;然后,基于典型的防淤堵土工滤膜和原生料芯板构成典型弯折形态的排水板复合体,采用改进的纵向通水量仪进行了纵向通水能力对比试验,分析了排水板复合体的排水行为,并综合讨论了淤堵评价标准;最后,基于具体工程实例进行了验证。研究结果表明:该类路基分级真空预压设计时,应重点基于等效孔径、渗透系数和孔洞结构特征3项关键技术指标对防淤堵土工滤膜进行选型研究;芯板板槽的压屈强度和排水板复合体的过水断面面积是排水板通水量折减率的关键影响因素,芯板的弯折角和弯折率可作为评价其排水能力的具体控制指标,而排水板的通水量折减率和井阻增幅可作为理论评价指标;该类路基中塑料排水板淤堵评价标准建议定为土工滤膜的梯度比大于4.0,芯板的弯折率大于60%且弯折角小于45°,其理论评价指标可定为弯折状态下排水板的通水量折减率大于90%或井阻增幅大于9。所提出的关于典型弯折形态下排水板复合体室内纵向通水量的试验方法及其数据分析方法,可纳入到《土工合成材料测试规程》(SL-235—2012)以及规范ASTM D6917-16中。

关键词：路基工程浮泥-流泥宏微观试验塑料排水板排水行为淤堵评价标准

在线编解模式下城市轨道交通列车灵活编组开行方案优化方法

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中国铁道科学 2024年第1期45卷 203-214页

作者：李伟陈思倩周珺罗钦贺钰昕深圳技术大学城市交通与物流学院广东深圳518118 深圳大学应用技术学院广东深圳518060 深圳地铁运营集团有限公司调度中心广东深圳518053

为应对客流出行时空需求愈发多样及不均衡带来的能力浪费,提出一种在线编解(重联或解编)模式下城市轨道交通列车灵活编组开行方案优化方法。首先,描述列车在线编解的灵活编组运行场景,分析该场景下列车各项作业占用时间以及折返能力与... 详细信息

为应对客流出行时空需求愈发多样及不均衡带来的能力浪费,提出一种在线编解(重联或解编)模式下城市轨道交通列车灵活编组开行方案优化方法。首先,描述列车在线编解的灵活编组运行场景,分析该场景下列车各项作业占用时间以及折返能力与行车间隔之间的关系;然后,以企业运营成本最小为优化目标,建立在线编解模式下列车灵活编组开行方案优化模型并设计算法;最后,依托某城市轨道交通线路构造算例,验证模型及算法的有效性。结果表明:与单一交路、大小交路和多编组混跑模式相比,在线编解的灵活编组运营模式下运营成本分别减少27.5%,15.4%和6.0%,车辆运用数分别减少23.8%,15.3%和4.7%,该模式能够在保障乘客服务水平的同时减少车辆运用数、节省列车走行公里,降低企业运营成本,并有望在列车控制技术不断升级的背景下进一步发挥优势;考虑到列车在线编解作业会对正线行车产生一定干扰,该模式更适用于通过能力尚未饱和的线路及能力饱和线路的客流平峰期。

关键词：城市轨道交通通过能力在线编解模式灵活编组开行方案

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基于资源约束的地铁运营施工任务调度研究

交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 188-198页

作者：罗钦黄杉宋剑伟曾翠峰陈菁菁李伟深圳技术大学城市交通与物流学院广东深圳518118 广东省高校轨道交通智慧运维工程技术开发中心广东深圳518118 深圳地铁运营集团有限公司广东深圳518040

针对地铁运营施工资源有限、时间严格、任务繁重等特点,本文以地铁运营施工任务调度为研究对象,建立运营施工调度优化模型与算法。模型以任务优先级、施工人员和施工工区限制等为约束条件,以完工时间最小化、施工人员工作负荷均衡化为目... 详细信息

针对地铁运营施工资源有限、时间严格、任务繁重等特点,本文以地铁运营施工任务调度为研究对象,建立运营施工调度优化模型与算法。模型以任务优先级、施工人员和施工工区限制等为约束条件,以完工时间最小化、施工人员工作负荷均衡化为目标;设计一种联合线性规划与资源交叉(CPLEX-ROC)的混合求解算法;通过对某实际地铁运营线路展开案例研究,验证模型和算法的可行性与先进性。案例研究结果表明:相较于人工调度、遗传算法(GA)、教学优化算法(TLBO)方法,最大完工时间分别降低32.90%、15.11%和10.75%;施工人员工作负荷均衡指标相较GA、TLBO分别优化了15.44%和10.62%。计算结果验证了本模型能够提升地铁运营施工任务整体作业效率,同时实现施工人员工作负荷均衡。

关键词：铁路运输运营施工调度整数规划项目调度多目标优化

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一种基于条纹相位特征的PCB三维重建方法

光学学报 2024年

作者：吴福培彭俊龙叶玮琳郑志丹李昇平汕头大学工学院机械工程系

重建印刷电路板(PCB)表面元器件的三维形貌对确保其贴装质量具有重要意义。为提升PCB表面三维重建的精度和可靠性，论文提出一种基于条纹相位特征的PCB三维重建方法。首先，基于自适应权重法建立多曝光图像的融合规则，进而合成出高质... 详细信息

重建印刷电路板(PCB)表面元器件的三维形貌对确保其贴装质量具有重要意义。为提升PCB表面三维重建的精度和可靠性，论文提出一种基于条纹相位特征的PCB三维重建方法。首先，基于自适应权重法建立多曝光图像的融合规则，进而合成出高质量的条纹图像，并构建异步多频相移法以求解视场内各像素点相位值；其次，针对结构光三角立体模型因标定误差而影响PCB重建精度问题，由相机和结构光发生器视线映射关系建立高度重建模型；在此基础上，基于标准量块的测量值标定并拟合出最终的三维重建参数。实验结果表明，论文所提方法可有效提升高动态范围复杂表面的三维重建效果；在精度评价实验中，采用所提三维重建方法测量陶瓷标准球的平均直径误差为0.0188mm，且能准确可靠地恢复PCB表面元器件的三维形貌，进一步检验了论文所提方法的有效性。

关键词：三维重建条纹结构光印刷电路板参数标定图像融合

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低吸湿泡沫混凝土的设计及物理性能

建筑材料学报 2024年第7期27卷 653-658页

作者：杨刚吕彦松曾广鸿李晓梅李庚英中交路桥建设有限公司北京101100 广东慧图资环科技发展有限公司广东广州510510 华南农业大学水利与土木工程学院广东广州510642

为了构筑低吸湿泡沫混凝土并再生利用热解污泥,以表观密度、导热系数和28 d抗压强度为指标,采用正交设计试验确定了热解污泥粉、甲基硅醇钠和纳米二氧化硅的合理掺量,进而研究了最优组合泡沫混凝土的物理性能.结果表明:以表观密度和导... 详细信息

为了构筑低吸湿泡沫混凝土并再生利用热解污泥,以表观密度、导热系数和28 d抗压强度为指标,采用正交设计试验确定了热解污泥粉、甲基硅醇钠和纳米二氧化硅的合理掺量,进而研究了最优组合泡沫混凝土的物理性能.结果表明:以表观密度和导热系数为衡量指标时,热解污泥粉、甲基硅醇钠和纳米二氧化硅的合理掺量分别为30%、1.5%、3.0%,而以28 d抗压强度为衡量指标时,三者的合理掺量分别为10%、0.5%、3.0%;1.5%的甲基硅醇钠使得泡沫混凝土的吸湿性降低了90.6%~95.5%;最优组合泡沫混凝土的导热系数、表观密度和强度满足FC5自保温泡沫混凝土的基本要求.

关键词：正交设计泡沫混凝土吸湿性热解污泥甲基硅醇钠