一种轻量化油田危险区域入侵检测算法

油田危险区域入侵是油田安防领域的核心问题,以目标检测的方式捕获实时发生的危险是区域入侵任务的重点。为了提高模型的实时性,本文提出结合跨阶段线性瓶颈模块和通道注意力机制的轻量化YOLO检测算法。首先以轻量化卷积模块与跨阶段局部残差模块级联的跨阶段线性瓶颈模块搭建特征提取网络,大大减少了模型的参数量。在特征金字塔的特征融合模块前使用改进的通道注意力机制,增强特征的表达能力与特征的全局的关联性。在特征推理模块,使用中心归一化非极大值抑制方法进行输出优化,避免了对邻近目标的错误抑制。本算法在VOC2007数据集实验,精确率可达74.9%,优于大多轻量化检测算法,已在冀东油田部署应用,有效保证了油田作业人员的生命财产安全。     

深度图像的法向指导 GPU 滤波

深度相机获取深度图像由于硬件精度问题,往往会丢失大量细节信息。因此,对深度图像的滤 波,已经成为深度视觉领域一个重要的课题。然而,现阶段大多数滤波的方法对于深度图像中的尖锐特征保留 能力不足,往往会出现过光滑现象。针对深度图像滤波中的尖锐特征难以保留的问题,提出了一种新的深度图 像的联合双边滤波方法。首先求解深度图像每个像素的法向,以投票的方式对法向的权重进行计算以进行联合 双边滤波,最后根据滤波后的法向更新顶点坐标。该方法引入了高精度的纹理作为指导信息,能获取更可信的 滤波效果。另外,该方法基于点云的局部信息,不需要求解很大的矩阵,且基于 GPU 并行,运算效率极高。 实验表明,该方法能更好地保留法向的边界,具有更好的几何特征保留能力。     

基于Kinect v4的牛体尺测量方法

针对基于机器视觉的牛体尺测量方法中图像背景复杂、特征点提取难度大的问题,提出了一种基于Kinect v4传感器的牛体尺测量方法来采集彩色和深度图像,并结合目标检测、Canny边缘检测、三点圆弧曲率等算法提取体征特征点进而计算体尺数据。首先,制作了牛体尺特征部位图像数据集,并利用深度学习YOLOv5目标检测算法检测牛体尺特征部位信息,以减少牛体其他部位和背景对体尺测点提取的干扰;其次,借助OpenCV图像处理库中的Canny边缘检测、轮廓提取等图像处理算法获取牛体尺测点所在的关键轮廓;然后,对关键轮廓采用多项式拟合和三点圆弧曲率等算法从而在二维图像中提取牛体尺测点;最后,利用深度信息将二维图像中的测点信息转换到三维坐标系下,并结合随机抽样一致（RANSAC）算法在三维坐标系下设计牛体尺测量方法。经过在复杂环境下传感器和牛体侧面成不同偏角时的实验测量结果和人工测量结果的比较得出,牛体尺数据中鬐甲高的平均相对误差为0.76%,体斜长的平均相对误差为1.68%,体直长的平均相对误差为2.14%,臀端高的平均相对误差为0.76%。实验结果表明,所提方法在复杂环境下具有较高的测量精度。     

2004–2018 年间中国区域气溶胶时空变化特征研究

基于 2004–2018 年 MODIS 长期观测的气溶胶日产品 MOD04 L2, 利用线性倾向估计法和 AOD-AE 气溶胶类 型划分法, 得到中国区域长时间序列的气溶胶光学特性与气溶胶类型的时空变化规律。研究表明, 在此期间: (1) 550 nm 处气溶胶光学厚度 (AOD) 高值分布在海拔较低、人口密集、工业发达的大城市群, 低值分布在人烟稀少、植被覆 盖度高的山区和草原; Ångstrom ¨ 波长指数 (AE) 高值分布在四川盆地边缘、贵州等地区, 低值分布在西北沙漠地区。 (2) 中国 73% 的地区 AOD 呈减小趋势, “胡焕庸线”东部的 AE 整体也呈减小趋势, 且 AOD 与 AE 均在 2014–2018 年期 间明显减小。 (3) 在季节变化趋势方面, AE 与 AOD 基本相反, 城市工业型气溶胶与 AOD 相同, 而清洁大陆型气溶胶 与 AOD 相反。 (4) 清洁大陆型气溶胶占比在 2014 年之后逐年递增, 说明中国空气质量逐渐改善。     

基于Kinect的课堂教学状态监测系统

课堂上对学生听课效果进行评估的重点是捕捉学生听课行为.本系统利用Kinect传感器获取学生听课过程中的彩色、深度、骨骼点图像来分析学生的上课肢体状态、注意力方向,以此反映学生听课状态.同时,系统利用Kinect麦克风阵列采集到的声源信息来统计课堂回答问题的频度和声源位置.通过对上述信息的综合分析,获取学生上课状态的客观指标,从而对课堂教学评估提供数据支撑.     

四种肿瘤体细胞单核苷酸突变检测方法的比较

随着高通量测序成本的不断降低,基于DNA测序技术的肿瘤基因组研究已经成为揭示肿瘤分子机制的主流方法,并在临床诊断和治疗中逐渐得到应用。肿瘤体细胞单核苷酸突变变异 (single nucleotide variant, SNV) 作为最简单的一种基因变异类型,其检测会受到家系多态性、肿瘤异质性、测序和分析误差等多个因素的影响,从而导致一些假阳性的结果。目前,已有一些基于肿瘤基因组测序数据的体细胞 SNV 检测软件,如 Varscan2,Mutect2,Strelka,SomaticSniper 等。本文选取四种典型的检测方法,对每种方法的检测原理进行研究,并使用 ICGC-TCGA 提供的全基因组数据,对上述四种变异检测软件进行测试。参照每种方法的分析流程,获得每种方法识别的候选变异位点集,并与真实的变异位点集合进行比较,分析每种算法的优缺点,从而为研究人员使用这些方法提供指导。     

地震中土体强度对抗滑桩变形和嵌固深度的影响

不同碎石土滑坡存在不同的强度差异。通过物理模型实验和数值模拟实验,分析了在地震荷载作用下不同土体强度抗滑桩支护滑坡的响应过程,得出:增大土体的强度,有利于发挥抗滑桩的抗滑作用,抗滑桩抗震效果较好,但是也存在一定程度的浪费;而减小土体强度,抗震效果并不好。利用ANSYS动力有限元程序,结合强度折减动力分析法,总结并建立了嵌固深度与土体强度设计值凝聚力、内摩擦角的相互作用计算模型和经验判别式。其设计方法和研究思路可为以后的相关研究提供借鉴和参考。     

梯形断面消力池扩散型消能计算

针对目前NB/T 35023—2014《水闸设计规范》只涉及矩形断面消力池,未涉及梯形断面消力池消能计算的问题,基于水力学基本理论和数值分析理论对梯形断面消力池消能计算进行研究,推导了梯形断面收缩水深的解析计算式以及梯形断面消力池扩散型消能跃后共轭水深基本方程,并利用高次方程求解理论分别给出棱柱体梯形断面跃后共轭水深的解析计算式和扩散型消能跃后共轭水深的简易迭代求解公式,并根据消能计算方程,给出梯形断面消力池扩散型消力池池深、池长的计算式。工程实例计算结果表明,所提出计算式精度可靠。     

Fracture behaviors of metallocene‐catalyzed polyethylene elastomer via silane crosslinking

Silane moisture‐cured metallocene‐catalyzed polyethylene (mPE) to form an elastomer has been prepared. Metallocene polyethylenes with two different levels of comonomer contents were grafted with various amounts of vinyltriethoxy silane. “Threshold” fracture energy is roughly proportional to the reciprocal square root of Young's modulus. By relating tensile strength to tear strength, the corrected average depth of flaw is in the range of 40.5 ± 11.0 μm, which successfully confirms the extension of conventional elastomeric theory to the low crystalline vulcanizates under some limitations. The cutting strength of mPE vulcanizates gives an intermediate value when compared with crystalline plastics and conventional elastomer, and is comparable with other evaluations of cutting strength for different types of materials, which further signifies the importance of crystalline yielding even in the nano‐fracture zone of deformation. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 101: 2472–2481, 2006     

The Effects of Screw Geometry on the Pumping Efficiency of Micro‐Screw Pump

The design of a novel micro‐screw pump for viscous fluid is described. The device consists of a rotating screw in the centre of the channel, connected with a shaft and micro motor. The objective of this research is to investigate the effect of using various screw geometries on the pump performance. Theoretical analysis by finite volume simulations is carried out to study the influence of pitch, diameter of the screw and the thread (flight depth) to evaluate the optimal dimensions for the pump and to obtain the maximum flow rate. When the screw rotates, a net force is transferred to the fluid due to the differential pressure on the depth of the thread and pressure gradient along the screw axis, thus causing the fluid to displace. The three‐dimensional simulations indicate a gradual increase of the average velocity with increasing the screw diameter. The maximum average velocity can be obtained when the ratio between the pitch and screw diameter (pi/d) is 0.6. Effective pumping is achieved by increasing the thread and pitch at maximum screw diameter. The numerical simulation has been validated experimentally.