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监控场景下基于单帧与视频数据的行人属性识别方法综述及展望

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第3期36卷 336-356页

作者：曹雨然逯伟卿于金佐周亦博胡海苗北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191 北京航空航天大学杭州创新研究院杭州310052

行人属性识别旨在判断目标行人的预定义属性标签,从而生成关于该行人的结构化描述,包括年龄、性别、衣着、配饰等多种层次的语义信息.由于行人属性识别在视频监控领域具有极大的应用潜力,该任务广受研究者关注.随着深度学习的快速发展,... 详细信息

行人属性识别旨在判断目标行人的预定义属性标签,从而生成关于该行人的结构化描述,包括年龄、性别、衣着、配饰等多种层次的语义信息.由于行人属性识别在视频监控领域具有极大的应用潜力,该任务广受研究者关注.随着深度学习的快速发展,研究者提出众多识别行人属性的方法,以获得更为精准的识别结果.针对当前复杂场景下,该任务面临的监控画面不清晰、行人状态变化、遮挡等问题,对监控场景下基于单帧与视频数据的行人属性识别方法进行综述,首先围绕行人属性识别这一任务,介绍其研究背景及任务概念,指出当前研究所面临的问题与挑战;其次根据“单帧图像”和基于视频数据的“序列图像”2种不同的样本类型,对行人属性识别方法进行分类,并依据属性识别过程中所采用的技巧和思路,归纳总结最新提出的行人属性识别方法,概述研究现状;再对当前主流使用的数据集进行分析比较,总结其特点;最后,从状态引导行人属性识别、立体属性、多任务融合、新数据集构建4个方面,思考该领域的未来发展方向并作出展望.

关键词：深度学习智能视频监控多标签分类行人属性识别数据集分析

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ZnO亚微球添加对放电等离子烧结PZT陶瓷结构和性能的影响

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材料工程 2024年

作者：张志伟刘志阳秦雷梁立兴北京航空航天大学杭州创新研究院浙江省智能传感材料与芯片集成技术重点实验室北京信息科技大学传感器北京市重点实验室

通过溶剂热法合成由纳米点组成的均匀ZnO亚微球，并将ZnO亚微球添加到PZT5A粉体中进行放电等离子烧结，研究ZnO亚微球添加对PZT陶瓷物相组成、微观结构及电学性能的影响。结果表明：采用放电等离子烧结法能够在900 ℃保温5 min条件下制... 详细信息

通过溶剂热法合成由纳米点组成的均匀ZnO亚微球，并将ZnO亚微球添加到PZT5A粉体中进行放电等离子烧结，研究ZnO亚微球添加对PZT陶瓷物相组成、微观结构及电学性能的影响。结果表明：采用放电等离子烧结法能够在900 ℃保温5 min条件下制备出相对密度超过97%的PZT陶瓷，显著提升效率并降低能耗。ZnO亚微球的添加有利于PZT陶瓷的烧结和晶粒生长，随着ZnO亚微球添加量的增加，PZT三方相(R)的含量逐渐增大。适量ZnO亚微球的添加能够改善PZT陶瓷的压电性能和介电性能，ZnO质量分数为0.10%时，材料的综合性能最优，在1 kHz频率下，压电常数d33=432 pC/N，机电耦合系数kp=0.56，机械品质因数Qm=69.8，相对介电常数εr=1360，介电损耗tanδ =0.0227。

关键词：锆钛酸铅压电陶瓷放电等离子烧结压电性能介电性能

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基于时滞测量的复杂网络分布式状态估计研究

自动化学报 2024年第4期50卷 841-850页

作者：滕达徐雍鲍鸿王卓鲁仁全广东工业大学自动化学院广东省智能决策与协同控制重点实验室广州510006 北京航空航天大学杭州创新研究院(余杭) 杭州310023 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

研究一类存在一步随机时滞的复杂网络分布式状态估计问题,采用伯努利随机变量刻画测量值的随机时滞情况.基于复杂网络模型和不可靠测量值,分别设计复杂网络的状态预测器和分布式状态估计器,基于杨氏不等式消除节点之间的耦合项,通过优... 详细信息

研究一类存在一步随机时滞的复杂网络分布式状态估计问题,采用伯努利随机变量刻画测量值的随机时滞情况.基于复杂网络模型和不可靠测量值,分别设计复杂网络的状态预测器和分布式状态估计器,基于杨氏不等式消除节点之间的耦合项,通过优化杨氏不等式引进的参数,优化状态预测协方差.通过设计估计器增益,获得状态估计误差协方差,同时结合预测误差协方差,获得状态估计误差协方差的迭代公式,并给出估计误差协方差稳定的充分条件.最后,对由小车组成的耦合系统进行数值仿真,验证所设计估计器的有效性.

关键词：复杂网络分布式状态估计时滞测量稳定性分析

基于拓扑优化和晶格填充的四足机器人肢腿单元轻量化设计

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机械工程学报 2024年第4期60卷 420-429页

作者：纵怀志艾吉昆张军辉江磊谭树杰刘余贤苏琦徐兵浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州230027 中兵智能创新研究院北京100072 南京航空航天大学机电学院南京210016

液压四足机器人具有离散的落足点和较大的负重能力等特点,在无人监测、灾难救援和物资运输等场景中具有广阔的应用前景和重要的研究价值。作为四足机器人最关键的运动单元,肢腿单元的重量直接影响其动态性能。因此,根据肢腿单元的运动... 详细信息

液压四足机器人具有离散的落足点和较大的负重能力等特点,在无人监测、灾难救援和物资运输等场景中具有广阔的应用前景和重要的研究价值。作为四足机器人最关键的运动单元,肢腿单元的重量直接影响其动态性能。因此,根据肢腿单元的运动特点开展轻量化设计显得尤为重要。针对SpurlosⅡ肢腿单元的大腿结构存在较多冗余重量的问题,利用变密度惩罚法对其进行拓扑优化,通过基于B样条拟合二维切片轮廓的方法对优化后的网格型模型进行重构。针对模型重构带来的局部应力集中问题,引入晶格填充结构,实现局部优化。优化后,大腿部件的重量为1007.19 g,降低了36.01%;大幅度减重的同时,大腿部件的最大等效应力降低了1.41%。最后,优化后的肢腿单元在不同频率下的轨迹跟踪试验中表现出的更好的动态特性,证明所提出方法的有效性。

关键词：液压四足机器人拓扑优化晶格填充模型重构轻量化设计

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基于磷光测温技术的智能热障涂层研究进展

航空学报 2024年第12期45卷 26-42页

作者：尚勇杨惠君冯阳张长桢裴延玲宫声凯北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191

获得缺乏的涡轮叶片涂层表面温度分布数据是当前航空发动机材料设计面临的关键问题,数据缺乏严重限制了中国先进飞行器的性能提升。热障涂层(涡轮叶片用)添加少量稀土发光元素后可成为一种新型智能材料——智能热障涂层(STBC),是目前实... 详细信息

获得缺乏的涡轮叶片涂层表面温度分布数据是当前航空发动机材料设计面临的关键问题,数据缺乏严重限制了中国先进飞行器的性能提升。热障涂层(涡轮叶片用)添加少量稀土发光元素后可成为一种新型智能材料——智能热障涂层(STBC),是目前实现发动机服役叶片涂层温度分布测定最有潜力的方法。本文详细介绍了智能热障涂层在线(热障传感涂层)/离线(热历史涂层)测温的原理和方法。基于不同智能涂层的制备工艺,阐述了近年来利用智能热障涂层技术对航空发动机热端部件的表面温度分布及界面温度梯度检测的研究进展。基于航空发动机不同热端部件的测温需求,总结了目前国内外智能热障涂层测温技术的实际工业应用。且基于现有稀土元素掺杂对热障涂层本征性能的影响,说明了智能热障涂层实际应用的可行性。最后指出了该技术实际应用于航空发动机热端部件测温仍需解决的问题,并对其发展方向进行展望。

关键词：航空发动机热端部件热障传感涂层热历史涂层稀土元素在线/离线温度测量

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目标机动补偿的动能拦截器增量式制导方法

北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 831-838页

作者：陈旸方艺忠韩拓胡庆雷北京航天长征飞行器研究所北京100076 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 杭州市北京航空航天大学国际创新研究院(北京航空航天大学国际创新学院) 杭州311115 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

面向目标强机动、推力干扰、测量偏差的动能拦截器强抗扰末制导方法设计问题,提出一种目标机动补偿的大气层外动能拦截器增量式强抗扰末制导方法。通过回采推力传感信息、视线转率辅助微分信息,同时联合增量式制导方法与惯性时延的扰动... 详细信息

面向目标强机动、推力干扰、测量偏差的动能拦截器强抗扰末制导方法设计问题,提出一种目标机动补偿的大气层外动能拦截器增量式强抗扰末制导方法。通过回采推力传感信息、视线转率辅助微分信息,同时联合增量式制导方法与惯性时延的扰动估计方法,对目标机动等不确定性和内外部不确定性等带来的扰动进行实时补偿并融合至制导算法,从而实现复杂工况下拦截器对抗机动目标的制导系统扰动降级与鲁棒增强等目的。复杂工况下仿真结果表明:所提方法对强机动目标、测量偏差、推力干扰等多源扰动具有强抗扰能力,并且能够实现精确碰撞式拦截任务。

关键词：动能拦截器增量式制导鲁棒制导扰动补偿机动目标

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分布式光纤传感技术研究和应用的现状及未来

光学学报 2024年第1期44卷 3-65页

作者：张旭苹张益昕王亮余贶琭刘波尹国路刘琨李璇李世念丁传奇汤玉泉尚盈王奕首王晨王峰樊昕昱孙琪真谢尚然吴慧娟吴昊王花平赵志勇南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室江苏南京210023 华中科技大学光学与电子信息学院湖北武汉430074 北京交通大学信息科学研究所北京100044 之江实验室光纤传感研究中心浙江杭州311100 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 中国电力科学研究院有限公司北京100192 中国煤炭地质总局勘查研究总院北京100039 中油奥博(成都)科技有限公司四川成都611731 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室安徽合肥230031 齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院激光研究所山东济南250104 厦门大学航空航天学院福建厦门361005 上海交通大学电子信息与电气工程学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240 北京理工大学光电学院信息光子技术工信部重点实验室北京100081 电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室四川成都611731 兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000

我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首,分布式光纤传感技术(DOFS)作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术,近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战,在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史... 详细信息

我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首,分布式光纤传感技术(DOFS)作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术,近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战,在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史、现状以及典型应用原理和方案等的基础上,对其工作新机理、系统设计方案、研究发展方向等进行了阐述和讨论。

关键词：光纤光学分布式光纤传感技术光时域反射仪光频域反射仪干涉型分布式光纤传感

基于还原-冷压制备的Janus湿气诱导水伏发电GO-rGO复合材料

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复合材料学报 2023年第12期40卷 6630-6638页

作者：张玮峰王荦敏邓元北京航空航天大学杭州创新研究院浙江省智能传感与芯片集成技术重点实验室杭州310051 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191

随着万物互联、信息时代下新型传感器自供电需求的增加与传统化石能源使用所造成的全球变暖和环境问题的加剧,亟需开发新的能源利用与发电方式。水伏发电作为一种无源、零碳、负热的电能转化方式,能够充分利用自然界中的水循环,具有重... 详细信息

随着万物互联、信息时代下新型传感器自供电需求的增加与传统化石能源使用所造成的全球变暖和环境问题的加剧,亟需开发新的能源利用与发电方式。水伏发电作为一种无源、零碳、负热的电能转化方式,能够充分利用自然界中的水循环,具有重要的研究价值。本文以湿气诱导水伏发电为能源利用形式,以氧化石墨烯(GO)为原材料,通过多巴胺自聚合反应将部分原材料反应为还原氧化石墨烯(rGO),结合冻干与压片的方法制备出具有两面特性的Janus水伏发电GO-rGO复合材料。该材料具有明显的含氧官能团梯度分布性质,在高湿度条件下可以进行长时发电,集成后的单个器件的开路电压接近400 mV,功率密度可达25μW/cm3,同时具有良好的稳定性,在使用1年后仍然具有较好的输出性能。更重要的是,此发电机通过串联可实现阵列化,从而进一步提升发电性能,8个器件串联输出电压便可轻易达到3 V以上,可用于小功率器件的驱动与呼气-吸气行为的响应。本湿气发电材料及器件制备方法简单,输出性能优异,在自供电与传感领域展现出良好的应用前景。

关键词：水伏发电化学还原 Janus材料湿气诱导自供电传感

基于超快自旋电子学太赫兹发射源的研究与应用

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电子学报 2022年第12期50卷 2854-2873页

作者：孙芸张帆王航天白中扬孙统彭静宜张盈刘永山王梓力李竞高凡赵兴科谢魏然田祺云张婕许涌张慧温良恭聂天晓赵巍胜北京航空航天大学集成电路科学与工程学院费尔北京研究院北京100191 北京航空航天大学杭州创新研究院浙江杭州310051 北京航空航天大学合肥创新研究院安徽合肥230012 北京航空航天大学深圳研究院广东深圳518057

太赫兹科学技术在生物传感、显微成像、无线通信、无损检测等领域展现出了巨大的研究潜力和应用价值.然而,目前制约太赫兹技术快速发展的瓶颈之一在于缺乏高效率、高集成度、低功耗以及易调制的太赫兹发射源器件.自旋太赫兹源基于铁磁层... 详细信息

太赫兹科学技术在生物传感、显微成像、无线通信、无损检测等领域展现出了巨大的研究潜力和应用价值.然而,目前制约太赫兹技术快速发展的瓶颈之一在于缺乏高效率、高集成度、低功耗以及易调制的太赫兹发射源器件.自旋太赫兹源基于铁磁层/非磁层异质结体系中的超快自旋-电荷转换产生太赫兹辐射,具有宽频带、低成本、易加工、高场强等优势,近年来吸引了许多国内外学者的研究兴趣.本文首先对基于超快自旋动力学的太赫兹发射机理进行了简要介绍,分析并综述了其效率调控与优化的可行方案;并进一步针对自旋太赫兹的新型发射机理及研究应用前景进行了重点分析,新型发射包括基于不同手性及偏振态自旋太赫兹的发射及基于新材料体系的自旋太赫兹发射源探索,应用前景包括自旋太赫兹光谱技术、自旋太赫兹成像技术及自旋太赫兹发射-调控一体化技术等;最后总结全文,并对未来基于超快自旋电子学太赫兹发射源的改善、探索及应用,以及基于太赫兹电磁脉冲研究自旋电子学的微观机理做出了展望.

关键词：太赫兹发射自旋电子学超快自旋动力学自旋太赫兹发射源太赫兹发射-调控一体化太赫兹通信