三维声纳频域波束形成算法的优化及实现

为了对三维声纳频域波束形成算法进行优化,提出了一种算法的优化方法。利用声纳回波信号的位移矢量分解与合成原理,推导出波束强度与相应方向角的数学关系式,进而使算法得到优化,并对优化的波束形成算法进行了仿真。同时,给出了实现此算法的两种数据通路,并对其内存需求量和计算量进行了分析。最终在XilinxISE环境下,在现场实现可编程门阵列(FPGA)上对该两种数据通路进行了仿真,并列出了相应的资源利用情况。优化后的算法不仅可以得到与传统算法相同的波束强度矩阵结果,而且减少了存储相移参数所需的内存空间。     

多层次特征融合的人群密度估计

目的 人群数量和密度估计在视频监控、智能交通和公共安全等领域有着极其重要的应用价值。现有技术对人群数量大,复杂环境下人群密度的估计仍存在较大的改进空间。因此,针对密度大、分布不均匀、遮挡严重的人群密度视觉检测,提出一种基于多层次特征融合网络的人群密度估计方法,用来解决人群密度估计难的问题。方法 首先,利用多层次特征融合网络进行人群特征的提取、融合、生成人群密度图;然后,对人群密度图进行积分计算求出对应人群的数量;最后,通过还原密度图上人群空间位置信息并结合估算出的人群数量,对人群拥挤程度做出量化判断。结果 在Mall数据集上本文方法平均绝对误差（MAE）降至2.35,在ShanghaiTech数据集上MAE分别降至20.73和104.86,与现有的方法进行对比估计精度得到较大提升,尤其是在环境复杂、人数较多的场景下提升效果明显。结论 本文提出的多层次特征融合的人群密度估计方法能有效地对不同尺度的特征进行提取,具有受场景约束小,人群数量估计精度高,人群拥挤程度评估简单可靠等优点,实验的对比结果验证了本文方法的有效性。     

基于深度学习的真实尺度运动恢复结构方法

传统的多视图几何方法获取场景结构存在两个问题：一是因图片模糊和低纹理带来的特征点误匹配,从而导致重建精度降低;二是单目相机缺少尺度信息,重建结果只能确定未知的比例因子,无法获取准确的场景结构。针对这些问题本文提出一种基于深度学习的真实尺度运动恢复结构方法。首先使用卷积神经网络获取图片的深度信息;接着为了恢复单目相机的尺度信息,引入惯性传感单元(IMU),将IMU获取的加速度和角速度与ORB-SLAM2获取的相机位姿进行时域和频域上的协同,在频域中获取单目相机的尺度信息;最后将图片的深度图和具有尺度因子的相机位姿进行融合,重建出场景的三维结构。实验表明,使用Depth CNN网络获取的单目图像深度图解决了多层卷积池化操作输出图像分辨率低和缺少重要特征信息的问题,绝对值误差达到了0.192,准确率高达0.959;采用多传感器融合的方法,在频域上获取单目相机的尺度能够达到0.24 m的尺度误差,相比于VIORB方法获取的相机尺度精度更高;重建的三维模型与真实大小具有0.2 m左右的误差,验证了本文方法的有效性。     

端丙烯酰胺基光敏性大分子单体的合成及性能研究

以异氟尔酮-二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG)、N-羟甲基丙烯酰胺等为主要原料,利用大单体合成技术,制备了两端由丙烯酰胺基团封端的聚氨酯大分子单体。该大分子单体具有良好的光敏特性,将其在紫外光照射下交联固化得到一种新型的透明高分子材料。研究探讨了大单体的固化机理、紫外光辐照时间及光引发剂对大单体固化度的影响,结果表明:该大单体在紫外光灯源下照射3 h,其固化度达73%左右;当向体系中加入1%的光引发剂后,在紫外光灯源下照射6 h,其固化度可达95%左右。     

LF炉高压柜的一种经济改造

通过对现有的高压柜运行状态分析,提出一种经济的改造方案并实施,改造后设备运行稳定,技术人员能力得到提升,综合效益显著。     

基于级联多任务深度学习的卡口识别引擎研究

针对在将卡口非结构化视频图像数据转化为智能结构化信息的过程中存在环境的复杂性、需求的多样性、任务的关联性和识别的实时性等问题,提出了一种级联多任务深度学习网络的卡口识别引擎方法,其通过充分利用分割、检测、识别等任务之间的相互联系实现了高精度的、高效的、同步实时的卡口车辆多种基本信息的识别(车型、品牌、车系、车身颜色以及车牌等识别任务)。首先,利用深度卷积神经网络自动完成车型的深度特征学习,在特征图上进行逻辑回归,从卡口道路复杂背景中提取出感兴趣区域(包括多车辆对象);然后,利用多任务深度学习网络对提取出来的车辆对象实现多层次的多任务识别。实验结果表明,提出的方法在识别精度和效率上都明显优于传统计算机视觉方法和现有的基于深度学习的识别引擎技术,该方法对车型、品牌、车系及车牌的识别与检测精度均达到98%以上,检测效率提升了1.6倍。     

3种天然甜味剂的风味、生理功能及应用研究进展

大量研究数据表明肥胖、糖尿病和心脑血管疾病的发生与日常糖分摄入过多相关密切。因此,近年来高糖饮食引发的健康风险获得了各国政府与公众的极大关注,国际消费市场对传统甜味剂蔗糖替代品的需求急剧增长。由于消费者对化学合成甜味剂的安全性一直有所顾虑,甜度高、热量低、风味佳、兼具多重功能特性的天然甜味剂成为代糖产品开发研究的热点。目前已有部分口感与蔗糖接近的天然甜味剂产品实现了工业生产并应用于食品加工,在甜味剂行业展现广阔的市场前景。本研究主要针对应用潜力巨大的3种天然甜味剂甜菊糖苷、罗汉果甜苷与D-阿洛酮糖的风味、功能及在食品中的应用进行概述,为甜菊糖苷与罗汉果甜苷的风味改良以及D-阿洛酮糖的安全性评估等工作开展提供借鉴,以期促进天然甜味剂的食品应用深入研究。     

基于二代小波算法的数字全息显微成像自动对焦方法

针对传统数字全息显微重建方法难以获取最佳重建距离,且依赖于传统PC平台难以便携化等问题,设计了一种嵌入式数字全息显微自动对焦系统。该系统不仅能方便的完成数字全息显微成像的自动对焦,获取最佳重建效果,而且具有便携化的特点。该系统采用同轴全息光路配合图像传感器获取全息图,利用优化后的角谱算法实现全息重建,再结合二代小波算法对重建结果进行图像质量评价,根据评价结果找到最佳重建距离,同时获取最佳重建结果,完成自动对焦。利用该系统采集一批分辨率板全息图进行自动对焦测试。实验表明,系统的重建速度为0.6s,分辨率为3.48um,自动对焦准确率达到90%以上,实验结果验证了系统的有效性。     

一种无线振动传感器频响带宽提高方法

高频响无线振动传感器是机械设备预测性维护领域不可或缺的信号采集设备,目前机械设备监测应用中常用的无线振动传感器频率响应较低,限制了其在机械设备预测性维护领域的应用;为了进一步提高无线振动传感器频率响应带宽,提出一种提高无线振动传感器频响范围的方法,从结构设计、振动探头设计、信号调理链路设计和模数转换器设计4个方面对传统无线振动传感器进行了改进;实验结果表明,无线振动传感器带宽提高方法将无线振动传感器频率响应带宽提高了7.96 dB;在振动监测领域具有较强的实用性,对智能传感器制造领域具有较好的指导意义.     

季节蓄热型太阳能热泵系统的模拟分析

中国大多数地区,夏季炎热,冬季寒冷,建筑物冬季需要采暖,夏季需要供冷.由此提出了一种季节蓄热型太阳能热泵系统,用来冬季供热,夏季供冷,全年供应生活热水.以北京某小区作为研究对象确定了系统的设备容量,并对系统进行模拟,计算结果表明:①季节性蓄热的太阳能系统能够大幅节省常规能源;②当季节性蓄热水箱体积与集热器面积比为2～3时,系统的性能最优;③如果季节性蓄热水箱仅仅用于蓄热而不蓄冷,太阳能供热量没有提高;④短期蓄热是这个系统中很重要的一个部分,如果没有短期蓄热,太阳能保证率将大幅下降.