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桥梁高空构件螺栓病害小样本快筛识别与可视化定位方法

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应用基础与工程科学学报 2025年第1期33卷 24-39页

作者：朱彦洁陈韬宇王瑜晨熊文东南大学交通学院桥梁工程系

为了实现桥梁高空构件的高效检测及病害的快速识别与精准定位，提出了一种基于无人机和深度学习的小样本桥梁螺栓病害识别算法.通过无人机在桥梁可达性较差的区域进行定制化航线采集，获取固定姿态、角度和距离的表观图像，保障数据的... 详细信息

为了实现桥梁高空构件的高效检测及病害的快速识别与精准定位，提出了一种基于无人机和深度学习的小样本桥梁螺栓病害识别算法.通过无人机在桥梁可达性较差的区域进行定制化航线采集，获取固定姿态、角度和距离的表观图像，保障数据的时序可分析性.针对桥梁螺栓的锈蚀问题，基于YOLOv8模型提出一种适用于小样本情况下的病害识别方法.多种基线模型对比实验结果表明：该算法在小样本条件下具有优异的性能，识别精度超过90%.结合图像采集的定位信息与桥梁三维数字模型，实现了螺栓病害的三维可视化定位.该方法为桥梁高空难以到达区域的检修养护提供了高效解决方案，有助于保障桥梁的长期服役与安全耐久.

关键词：桥梁工程数字桥梁高空构件螺栓锈蚀病害识别小样本学习无人机可视化定位

基于多模态触觉反馈的人-多机器人班组人员感知增强

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兵器装备工程学报 2025年第1期46卷 267-276页

作者：孙燈峰曾洪张竞天宋爱国东南大学仪器科学与工程学院南京210096

为解决士兵在非开阔环境下缄默作战时,因视觉通道负荷过重、听觉通道受限导致对班组状态、任务目标位置等态势感知能力下降的问题,研发了一款前臂穿戴式多模态触觉反馈装置,提出了利用多模态触觉反馈技术提升班组人员态势感知能力的方法... 详细信息

为解决士兵在非开阔环境下缄默作战时,因视觉通道负荷过重、听觉通道受限导致对班组状态、任务目标位置等态势感知能力下降的问题,研发了一款前臂穿戴式多模态触觉反馈装置,提出了利用多模态触觉反馈技术提升班组人员态势感知能力的方法,并设计了基于多模态触觉反馈的人-多机器人班组协同运动系统。在人-多机器人班组协同运动时,该系统利用装置挤压触觉、振动触觉模态向班组人员反馈班组速度一致性信息以及任务目标导航信息。在虚拟城市环境进行的班组长距离导航实验中,对比了视觉+触觉反馈、仅视觉反馈2种实验条件下的各项指标。结果显示相较于仅视觉反馈条件,在视觉+触觉反馈条件下,任务完成总时间降低了7.93%,班组速度不一致时响应时间减少了61.89%,被试者主观感知有效性提升了35.59%。在人-多机器人班组协同运动时,利用多模态触觉反馈技术可以有效增强班组人员对班组状态、任务目标位置的态势感知能力。

关键词：多模态触觉反馈感知增强人-多机器人班组人机协同可穿戴设备

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结合目标检测和特征点关联的动态视觉SLAM算法

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计算机应用 2025年第2期45卷 610-615页

作者：文诗佳金世俊东南大学仪器科学与工程学院南京210096

针对动态物体严重干扰同时定位与建图(SLAM)系统正常运行的问题,提出一种基于目标检测和特征点关联的动态视觉SLAM算法。首先,利用YOLOv5目标检测网络得到环境中潜在动态物体的信息,并基于简易目标跟踪对图像漏检进行补偿;其次,为解决... 详细信息

针对动态物体严重干扰同时定位与建图(SLAM)系统正常运行的问题,提出一种基于目标检测和特征点关联的动态视觉SLAM算法。首先,利用YOLOv5目标检测网络得到环境中潜在动态物体的信息,并基于简易目标跟踪对图像漏检进行补偿;其次,为解决单一特征点的几何约束方法易出现误判的问题,依据图像的位置信息和光流信息建立特征点关联,再结合极线约束判断关系网的动态性;再次,结合两种方法剔除图像中的动态特征点,并用剩余的静态特征点加权估计位姿;最后,对静态环境建立稠密点云地图。在TUM(Technical University of Munich)公开数据集上的对比和消融实验的结果表明,与ORB-SLAM2和DS-SLAM(Dynamic Semantic SLAM)相比,所提算法在高动态场景下的绝对轨迹误差(ATE)中的均方根误差(RMSE)分别至少降低了95.22%和5.61%。可见,所提算法在保证实时性的同时提高了准确性和鲁棒性。

关键词：动态环境目标检测同时定位与建图稠密点云地图光流法

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法秩序统一性导向下部门法冲突的司法调适

法律科学(西北政法大学学报) 2025年第1期 46-58页

作者：吴冬兴东南大学法学院

部门法冲突是指同一法秩序内，不同部门法要素因悖反评价协调性要求而产生的实体冲突。部门法冲突会对统一法律适用和国家法治统一造成巨大威胁。司法裁判应当妥善处理部门法冲突，实现法秩序参与社会治理的最优化这一法治国设计目标。... 详细信息

部门法冲突是指同一法秩序内，不同部门法要素因悖反评价协调性要求而产生的实体冲突。部门法冲突会对统一法律适用和国家法治统一造成巨大威胁。司法裁判应当妥善处理部门法冲突，实现法秩序参与社会治理的最优化这一法治国设计目标。法秩序统一性系法秩序作为目的论体系之冲突禁止要求，其作为部门法冲突司法调适的法理导向，可从法律的体系性、司法职业的德性、裁判的说理义务得到正当性证成，并以“有限的范导性”为其作用机制。基于法秩序统一性，对部门法冲突进行司法调适时，应以司法为语境厘清冲突的表面形态和内在本质，以司法处理的方法分流为目标进行冲突的类型化归纳，兼顾法秩序的存在论统一属性与目的论统一属性。构建符合法秩序统一性的部门法冲突司法调适方案时，应当遵循法律方法的客体适应性原理，围绕法律概念部门法冲突、违法性评价部门法冲突和法律后果部门法冲突的内在特质，进行相应的司法论证。

关键词：法秩序统一性部门法冲突逻辑规则价值判断体系思维

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触觉图像位移估计算法研究

传感器与微系统 2025年第1期44卷 161-164页

作者：吴剑锋叶翔宇张升高仇超东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096

针对现有数字图像运动估计算法不能完全适用于低分辨率触觉图像的问题,提出了一种自适应参考模板互相关(ARTC)的触觉图像位移估计算法,其流程包括模板自适应选取、最相似子区搜索和亚像素位移估计。该算法自适应选取模板以实现触觉图像... 详细信息

针对现有数字图像运动估计算法不能完全适用于低分辨率触觉图像的问题,提出了一种自适应参考模板互相关(ARTC)的触觉图像位移估计算法,其流程包括模板自适应选取、最相似子区搜索和亚像素位移估计。该算法自适应选取模板以实现触觉图像位移的快速、高精度估计。实验结果表明:本文提出的ARTC算法对低分辨率触觉图像进行位移估计的精度和耗时都优于相位相关算法、仿射法和尺度不变特征变换(SIFT)算法。

关键词：低分辨率触觉图像位移估计互相关自适应选取

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汽车电池用RE-Mg-Ni储氢合金的制备工艺与电化学性能

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稀土 2025年第1期46卷 47-56页

作者：王晨和豪涛张昊河南交通职业技术学院汽车学院东南大学仪器科学与工程学院

采用真空感应熔炼的方法制备了（LaEr）0.84Mg0.16（NiZrAl）3.36储氢合金，研究了熔炼功率和熔炼时间对储氢合金成分、相结构和电化学性能的影响。结果表明，储氢合金熔炼过程中，Mg、La和Er元素都有不同程度烧损，且较小熔炼功率下Mg... 详细信息

采用真空感应熔炼的方法制备了（LaEr）0.84Mg0.16（NiZrAl）3.36储氢合金，研究了熔炼功率和熔炼时间对储氢合金成分、相结构和电化学性能的影响。结果表明，储氢合金熔炼过程中，Mg、La和Er元素都有不同程度烧损，且较小熔炼功率下Mg元素烧损较轻。随着熔炼功率增加，储氢合金中A侧元素（La、Er和Mg）含量逐渐减小，而B侧元素（Ni、Zr和Al）含量逐渐增大；随着熔炼时间延长，储氢合金中除Mg元素含量逐渐减小外，其他元素含量变化不大。不同熔炼工艺下，储氢合金都主要由（La, Mg）2Ni7相、（La, Mg）5Ni19相和LaNi5相组成；当熔炼功率从8 kW增加至12 kW,（La, Mg）2Ni7相含量逐渐减小、（La, Mg）5Ni19相和LaNi5相含量逐渐增加，活化次数、最大放电容量都先增后减，循环寿命逐渐降低；当熔炼时间从2 min增加至5 min, LaNi5相含量先减少后增大、（La, Mg）2Ni7相含量先增大后减少，最大放电容量和循环寿命先增后减。适宜的熔炼工艺为：熔炼功率8 kW、熔炼时间3 min,此时储氢合金具有最大放电容量和循环寿命，活化次数为4次。

关键词：熔炼功率熔炼时间储氢合金相结构电化学性能

基于振动和磁力式重力场的多点力触觉再现系统

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东南大学学报(自然科学版) 2025年

作者：陆熊雷雄文章传龙吴云龙宋爱国南京航空航天大学自动化学院东南大学仪器科学与工程学院

力触觉再现技术能够有效提高人机交互的质量，拓宽人机交互的应用领域。针对现有力触觉再现往往仅提供单一力觉或触觉再现的局限性，以及面向人手灵巧操作的交互需求，本文提出了一种基于振动触觉和磁力式重力场的多点力触觉再现系统。... 详细信息

力触觉再现技术能够有效提高人机交互的质量，拓宽人机交互的应用领域。针对现有力触觉再现往往仅提供单一力觉或触觉再现的局限性，以及面向人手灵巧操作的交互需求，本文提出了一种基于振动触觉和磁力式重力场的多点力触觉再现系统。该系统由基于振子的触觉再现模块、电磁铁阵列重力场再现模块、人手位置检测模块、穿戴于操作者大拇指、食指、中指的3个指尖振动和重力感知模块组成。基于Ansys有限元分析和实验验证，确定了以3×3的电磁铁阵列为基本单元的反向电流激励模式，进一步提出三维位置自适应的重力场激励算法，实现了7cm×7cm×20cm范围内的振动触觉反馈和重力场感知。开展了6人参与的多模式物品抓取和放置实验。相对无力触觉反馈模式，提供振动和重力场力触觉反馈时的平均任务用时减少了44%，验证了本文设计的多点力触觉再现系统的有效性。

关键词：多点力触觉再现振动触觉磁力式重力场物品抓取和放置有限元仿真

基于模糊边缘引导和旋转高斯函数的道岔路段钢轨定位无锚框网络(英文)

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Journal of Southeast University(English Edition) 2025年

作者：仝淑贞王庆路小波东南大学仪器科学与工程学院东南大学自动化学院

钢轨定位是下游钢轨缺陷检测的先驱任务，但现有的旋转目标检测器很难处理具有任意倾斜角度和高纵横比的道岔路段钢轨。为此，提出了一种基于模糊边缘引导和旋转高斯函数的无锚框网络，用于道岔区段的钢轨定位。首先，提出了基于旋转高... 详细信息

钢轨定位是下游钢轨缺陷检测的先驱任务，但现有的旋转目标检测器很难处理具有任意倾斜角度和高纵横比的道岔路段钢轨。为此，提出了一种基于模糊边缘引导和旋转高斯函数的无锚框网络，用于道岔区段的钢轨定位。首先，提出了基于旋转高斯函数的标签生成策略，该策略根据钢轨的特定纵横比和方向生成更平滑合理的标签值。其次，设计了一个边缘学习模块，以鼓励网络对钢轨的边缘区域进行建模。此外，还开发了一个边缘引导模块，用于引导网络将下采样网络输出的特征和增强后具有更精细的位置和结构信息的边缘区域特征进行融合。同时，该模块中嵌入了局部通道注意力机制来挖掘关键通道。最后，在轨道数据集上进行的实验表明，RP-Net可以在复杂的场景中实现有前景的定位精度和良好的适应能力。

关键词：钢轨定位标签生成边缘引导旋转目标检测

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一种适用视觉定位的暗光图像增强方法

导航定位学报 2025年

作者：石秋婷程玉陈帅吴奕雯陈垚杰南京理工大学自动化学院东南大学仪器科学与工程学院

针对暗光环境下特征丢失影响视觉同步定位与地图构建（SLAM）精度的问题，提出一种深度可分离U型网络（DSCU-net）的图像增强方法：参考编码解码结构与跳跃连接机制，构建逐像素变换曲线估计网络，并引入深度可分离卷积以减少网络参数... 详细信息

针对暗光环境下特征丢失影响视觉同步定位与地图构建（SLAM）精度的问题，提出一种深度可分离U型网络（DSCU-net）的图像增强方法：参考编码解码结构与跳跃连接机制，构建逐像素变换曲线估计网络，并引入深度可分离卷积以减少网络参数量；然后在公开数据集上进行图像增强算法性能测试，并使用开源SLAM算法验证DSCU-net对定位精度的影响。结果表明，该方法能有效提升图像照明度，降低暗光条件下的定位误差，最小误差可降至4.9 cm；综合考虑增强图像质量和计算效率，提出的方法具有优越的暗光增强性能和网络轻量化特点，能有效提高暗光环境下视觉SLAM的定位精度。

关键词：暗光视觉定位同步定位与地图构建(SLAM) 图像增强深度可分离卷积轻量化