三维点云的两步校准法及其应用研究

针对具有平面特征的工件的位姿识别,提出了一种三维点云两步校准法。首先,对三维点云进行多次随机抽样,每次抽取3个点并计算其所构成平面的单位法向量;经多次抽样后,得到一个平面单位法向量集合,采用密度聚类算法提取主平面的单位法向量,并根据主平面单位法向量与目标向量的轴角变换关系实现点云的倾斜度校正。然后,先将点云投影至主平面,再将各点的高度映射为主平面内的灰度,得到点云灰度图;再利用图像模板匹配算法获取点云在主平面内投影的平移量和旋转角,经平移和旋转后实现点云位姿的最终校准。将所提出的三维点云两步校准法应用于高压输电线塔塔座自动焊接系统,以识别塔座的位姿信息,并与基于采样一致性法识别的塔座位姿信息进行对比。结果表明,相比于采样一致性法,所提出的两步校准法既提高了工件位姿的识别精度,又缩短了约76%的耗时。研究结果可为具有平面特征的工件的位姿快速校准及识别提供参考。三维点云两步校准法在先进制造业中具有广阔的应用前景。     

基于阻抗模型的下肢康复机器人交互控制系统设计

为帮助下肢功能障碍患者进行康复训练,设计了下肢康复机器人。对于该机器人的控制,采用传统系统无法柔顺控制,导致机器人运动轨迹偏离预设轨迹。针对该现象,提出了基于阻抗模型的下肢康复机器人交互控制系统设计。通过分析总体控制方案,设计系统硬件结构框图。采用L型二维力传感器,确定两个方向的人机交互力。使用绝对值编码器安装在各个关节处,其输出值作为髋关节、膝关节、踝关节电机的转动位置,增量编码器安装在电机轴上,测量值用来作为后期控制方法的输入参数。构建阻抗控制模型,能够调节机器人位置和速度,具有消除力误差功能。依据此力矩对参考运动轨迹进行设计,实时获取患者康复训练的跟踪、主动柔顺和接近状态信息。在柔顺训练实验测出人机交互力,通过实验结果知,在检测到人体主动力矩异常时,系统能够重新优化轨迹,具有良好柔顺控制效果。     

提高县级水利工程质量监督能力的思考与实践

该文简介上杭县水利工程质量监督工作的机构现状和监督项目现状,从存在问题入手,结合工作实际,提出提高县级水利工程质量监督能力的措施,供参考。     

基于多模激光关联光谱的甲烷气体检测技术

为提高多模激光吸收光谱的灵敏度,将多模二极 管激光关联光谱、长程吸收技术和波长调制光谱结合,建立了一 套具有高检测灵敏度和高稳定性的气体检测系统。采用1675nm多模激光器作为光源,以光程为100 m的离散镜片型 多通 池作为气体吸收池,利用甲烷的2ν₃泛频带吸收谱线,通过计 算待测气体和参考气体的二次谐波信号峰值之间的关系,实 现了对CH₄气体的测量。实验在室温和20.265 kPa(即0.2个标准大气压)条件下进行 ,CH₄浓度范围为1.00×10－5－1.10×10－2。实验结果表明,CH₄浓度测量值与真实值之间具有良好的线性关系, 其线性度为0.997,系统的测量准确度为 3.50%,对浓度为2.60×10－6的气体样 品在30 min内的连续测 量表明系统稳定度优于2.53%。本方法具有操作简单、稳定性 好、灵敏度高和环境适应性强等优点,在工业过程控制和环境监测中具有广阔的应用前景。     

斜模超分辨率成像最佳角度

斜模成像是一种从采样模式上提高影像空间分辨率的方法,斜模成像角度的大小与成像质量密切相关。着重分析了斜模超分成像角度与斜模影像的有效分辨率、混叠、模糊以及噪声的关系,并确定斜模超分辨率最佳成像角度。首先,模拟分析了成像角度为1~90的混叠指数、视场幅宽以及有效分辨率,并提出了用交叉复原方法对影像的分辨率、混叠、模糊以及噪声进行定量评估;然后,利用调制传递函数（MTF）结合倒易晶胞的方法对斜模影像复原,最终确定了最佳成像角度为72;最后,用实际实验验证分析结果表明,当斜模成像角度为72时影像的分辨率提升约1.41倍。     

虚拟视觉时代的安徽黄梅戏品牌数字传播与设计

黄梅戏作为安徽著名文化品牌,既展示了深厚的安徽历史文化底蕴,亦是发扬中华优良传统的重要途径。在当下复杂多变的传播环境中,通过融合虚拟视觉技术与大数据分析,一方面可以丰富黄梅戏受众的文化感知形式;另一方面,数据驱动的品牌传播模式变革,能够精准化定位受众与升级传播内容,及时适应新时代黄梅戏受众的需求变化并提升传播效应。文章以安徽黄梅戏为研究范例,可以窥见传统文化借助现代科技的传播思维变革。     

一种纳米粒子大尺寸聚集体FDTD模拟和评价方法

为了计算纳米粒子大尺寸聚集体的表面局域电磁场分布并快速对其增强效果进行评价,利用软件中脚本语言编写局部亚网格程序来实现对纳米粒子大尺寸聚集体模型的非均匀网格离散,并结合时域有限差分(FDTD)方法实现三种尺寸聚集体模型的电磁场仿真;使用K均值聚类算法对计算出的电场数据进行聚类分析,最终得到能够反映金纳米粒子大尺寸聚集体所有"热点"位置处电磁增强效果的平均增强因子.结果 表明,使用亚网格离散的金纳米球二聚体仿真模型后的内存占用减少了81％且仿真速度提高1倍,有效提升FDTD的仿真效率;另外,通过K均值聚类算法并根据三种尺寸的金纳米粒子聚集体电磁数据,可以得到与传统积分法计算的平均增强因子(AEF 1)增减规律相同的增强因子AEF 2.     

阳离子聚合物的研究

对于阳离子聚合物的制备，分成两部分进行了简单综述。第一部分主要介绍了合成法制备阳离子聚合物，第二部分主要介绍了通过大分子改性的途径制备阳离子聚合物。并简要论述了阳离子聚合物的特性及应用。