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期刊信息/Journal information
科学技术与工程
科学技术与工程

明廷华

旬刊

1671-1815

ste@periodicals.net.cn

010-62103284

100081

北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况，科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆（室）订阅。
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    基于改进A*算法的燃气微泄漏四足巡检机器人路径规划

    肖瑶王强金仲平唐奇超...
    5421-5426页
    查看更多>>摘要：针对四足机器人在城市燃气微泄漏巡检中路径规划的需求,提出了 一种基于改进A*算法的四足机器人燃气巡检路径获取方法.首先,采用网格法构建了四足机器人的二维工作地图;其次,改进A*算法的启发函数,引入了自适应调整策略,让搜索节点减少且路径更不易陷入局部最优;最后,从路径长度、平均搜索时间、搜索节点个数3个性能方面进行评估,改进A*算法达到了预期效果.使用MATLAB2016b作为仿真软件,仿真结果显示,改进A*算法完成了寻路任务.与经典A*算法相比,改进算法的平均搜索时间降低了 52.13％,搜索节点个数减少了 30.23％.该算法在尺寸200 × 200以下地图的路径规划中具有较高的搜索效率.

    燃气巡检路径规划A*算法四足机器人环境建模

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    基于四叉树扇形层值聚类的无人船障碍物检测

    申燚赵泽钰袁明新刘维...
    5427-5435页
    查看更多>>摘要：为了实现无人船自主导航过程中对障碍物的精确检测,提出了一种基于四叉树扇形层值聚类的无人船障碍物检测方法.首先基于四叉树扇形划分进行障碍物点云数据的检索,并剔除扇形象限内不可信数据;然后利用所获得的四叉树层值来求取全局密度距离,进而获得层值阈值,以此来对不规则多线形障碍物特征进行检测;最后通过建立数据点之间的空间拓扑关系来求取参考距离,并以参考距离为基准对障碍物点云数据进行聚类判定,提高聚类分割准确性.多线形障碍物特征识别性能测试及水面无人船障碍物检测实验结果表明,相较于其他密度聚类算法,在正检率、误检率和漏检率性能指标方面,多线形障碍物特征识别性能测试中,所提算法分别平均下降了 9.86％、5.04％、3.10％,水面无人船障碍物检测中,所提算法分别平均下降了 10.50％、6.97％、2.95％.

    无人船障碍物检测激光雷达四叉树扇形聚类

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    基于生成式对抗网络和改进区域建议网络的输电线路杆塔缺陷检测方法

    练文卓黄伟杰黄滔谢榕昌...
    5436-5442页
    查看更多>>摘要：为了减少输电线路杆塔缺陷检测过程中受噪声信号和装置性能等因素的干扰,提高输电线路杆塔缺陷检测的正确率和检测效率.提出一种基于生成式对抗网络(generative adversarial networks,GAN)和改进区域建议网络(region proposal net-work,RPN)的输电线路杆塔缺陷检测方法.采用GAN采集输电线路杆塔的显著性图像,并利用半软阈值函数模型剔除图像中的噪声,避免噪声对缺陷检测过程产生影响.通过随机森林决策树提取输电线路杆塔图像的轮廓特征,基于多尺度算法对RPN进行改进,将特征输入到改进RPN模型中,通过缺陷的定位、分割完成输电线路杆塔的缺陷检测.试验结果表明,所提方法的输电线路杆塔缺陷检测正确率较高,具有较好的缺陷检测效果和检测效率,从而有利于提高输电线路杆塔缺陷检测的质量,减少电力事故的出现.

    生成式对抗网络改进区域建议网络输电线路显著性图像半软阈值函数模型随机森林决策树

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    低本高效人脸识别系统设计的汽车记忆座椅模块开发

    肖森安嘉骏高雨李伟亮...
    5443-5449页
    查看更多>>摘要：近年来,记忆座椅作为一种新型的座椅形式,因其简便的操作过程受到广大消费者的青睐.但是目前国内外绝大多数的记忆座椅仍然面临着成本高、调节准确度低的问题.为改善车主的使用体验,提出一种座椅自适应调节电控模块,基于人脸识别技术,通过更加简洁高效的代码使得操作更加便捷、调节更加准确.首先,通过单片机使用OpenCV确定最佳人体识别方案;然后运用微型控制器(microcontroller unit,MCU)自动控制技术进行座椅控制系统的电路设计及电控程序的编写;最后使用STM32单片机运行电控模块并进行验证,识别成功率达92％.研究结果显示,该人脸识别系统在保证了识别准确率的同时控制了成本,结合汽车中的记忆座椅后对于简化座椅调整流程、改善用户实际体验效果具有实际意义.

    记忆座椅电控模块人脸识别哈尔特征OpenCV树莓派

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    考虑平行系统特征的双活调度系统的设计与应用

    王佳刘璇赵崇曹仁威...
    5450-5456页
    查看更多>>摘要：为提高电网运行的稳定性,需要构建稳定可靠的电网调度系统,现提出一种考虑平行系统特征的双活调度系统.通过构建主备两个数据中心,根据应用业务量在主备调间进行调整,实现对资源的充分利用.发生故障时,另一个正常运行的中心将承担所有业务.并将平行系统视为电网虚拟运行系统,将真实与虚拟系统结合后得到电网双活调度系统,并具有管理和控制模块、实验和评估模块、学习和培训模块等功能.该系统通过对数据进行初始化处理,计算出电力分配结果,建立双层任务调度模型,利用遗传算法求解模型,从而实现双活调度系统的优化调度.对系统进行试验测试,试验结果表明:设计系统所提方法达到最优分配值所需时间短、效率高、电网信息调度总量大,调度能力强,调度信息的安全性高.说明所设计的双活调度系统具有可行性,利于区域电网的优化调度.

    平行系统双活调度系统电力调度虚拟系统遗传算法

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    基于SnowNLP的微博网络舆情分析系统

    蔡增玉韩洋张建伟江楠...
    5457-5464页
    查看更多>>摘要：随着微博、抖音、贴吧等新兴网络社交媒体的发展,大量用户开始喜欢使用这些平台进行发布和获取信息,因此累积了大量舆情数据.为了能够及时监测网络舆论动向,更好地维护互联网的安全运营和网络安全,针对实时微博数据,研究设计了一种基于SnowNLP的微博网络舆情分析系统.该系统由舆情数据采集、舆情数据分析和舆情数据可视化组成,能够实现微博数据文本挖掘、网络舆情数据情感分析、舆情数据与关键词匹配结果统计等功能,并能够对微博内容情感分析结果、用户等级、内容分词结果等进行可视化展示.实验测试结果表明:该系统功能运行正常,同时验证了设计方案的可行性和有效性.系统在网络舆情监测领域具有重要的应用价值.

    网络舆情文本挖掘微博情感分析SnowNLP

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    基于双目视觉的部分遮挡行人检测算法

    刘城逍何涛景嘉宝
    5465-5472页
    查看更多>>摘要：针对行人被障碍物部分遮挡导致的检测准确率降低问题,提出了基于多特征融合的树形路径半全局立体匹配的部分遮挡行人检测算法.使用简单线性迭代聚类(simple linear iterative clustering,SLIC)算法进行超像素分割,提升行人的轮廓信息,并使用多特征融合的树形路径半全局立体匹配算法生成深度图;对行人信息和背景信息及障碍物信息使用自适应分割算法进行分离,获取感兴趣区域;将感兴趣区域放置在行人特征明显且稳定的头肩部,进行感兴趣区域的约束;使用降维梯度直方图特征(histogram of gradient,HOG)进行特征提取并生成样本集,训练支持向量机(support vector machines,SVM)分类器,最终实现部分遮挡的行人检测.实验表明,所提算法与其他行人检测算法相比,在行人部分遮挡场景下,有着更高的行人检测准确率,证明所提算法的有效性.

    部分遮挡行人检测超像素分割立体匹配感兴趣区域特征提取SVM分类器

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    发泡陶瓷有约束轴向压溃特性及泊松比测量

    杨心如杨轶穆鑫然董晨阳...
    5473-5479页
    查看更多>>摘要：为了揭示发泡陶瓷的力学特性,进一步验证塑性变形特征,对发泡陶瓷进行有约束轴向压溃实验.针对有约束实验中柱形压头固定和柱形压头与约束套筒共轴的问题,优化设计了 一套简单实用的实验装置,包括简单夹具固定柱形压头,止推轴承钢保持架叠放垫片实现柱形压头和不锈钢套筒在实验过程中实时共轴.在有约束和无约束实验条件下,分别得出两组不同密度发泡陶瓷的屈服极限和弹性模量.根据平均屈服极限由经验公式间接计算出较小的泊松比,分别为0.100 9和0.073 45.对两组样品无约束组和有约束组屈服极限和弹性模量进行两组样品t检验,检验结果表明在统计学意义上发泡陶瓷的泊松比可能为0.

    发泡陶瓷泊松比塑性压溃力学特性

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    面向制造与装配的设计的装配式竖向预制混凝土构件参数化设计与应用

    邹贻权余有董道德潘寒...
    5480-5490页
    查看更多>>摘要：装配式建筑设计、生产过程存在标准化程度低、数据联系较差等诸多问题.引入了制造业中面向制造与装配的设计(design for manufacturing and assembly,DFMA)的产品设计理念,研究了装配式建筑竖向预制混凝土(precast concrete,PC)构件的快速建模与深化设计应用,通过对建筑企业大量装配式建筑项目PC构件深化设计图纸的梳理分析,分析了图纸中构件组成规律,创新性地将PC构件二次拆分为模块.分析模块的种类、组合规律、数据架构等,形成模块的设计标准.将设计标准融入建筑信息模型(building information modeling,BIM)软件中,并开发相应的工具软件实现模块的快速建模.以软件创建的参数化标准模块为基础,以关联、匹配、调取、组合、拆解的关键技术实现PC构件的深化设计与工厂的制造联系.最后,通过实际工程案例进行测试对比.结果表明,竖向PC构件的建模速度提升70％、深化设计效率提升约80％,深化设计费用节省约80％,实现最小制造成本.研究结果有助于构建装配式建筑标准化的设计和生产体系,推广少规格多组合的设计方法,强化数据联系,提高装配式建筑的综合效益.

    PC构件BIMDFMA模块化标准化参数化设计

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    纤维地聚物改性粉质黏土无侧限抗压强度试验研究

    杨盼刘创奕鹿庆蕊陈士军...
    5491-5499页
    查看更多>>摘要：通过对杭州市某隧道工程开挖产生的废弃粉质黏土添加不同改良剂后开展无侧限抗压强度(unconfined compression strength,UCS)试验,研究了不同矿渣掺量、矿渣-粉煤灰比例、聚丙烯纤维掺量条件下改良土样的抗压强度特性,并对抗压强度形成的机理进行了分析;同时,基于扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)试验对表征土体孔隙特征的有关指标展开了定量分析.结果表明:在矿渣掺量为12％时UCS最大,为6 738.04 kPa,较素土强度提高80.69倍;粉煤灰的掺入可提高试样后期强度,在K8F2(矿渣/粉煤灰比例80％:20％)试样中最优;聚丙烯纤维的掺入能有效地改善材料的脆断性能,最优纤维掺量为0.4％.试样孔隙的定向频率在80°-100°区间内分布的概率最大,掺入粉煤灰后定向性较为均匀;孔隙率随着矿渣掺量的增加、地质聚合物中矿渣含量的增多均逐渐减小,在试样K12(矿渣掺量12％)和K8F2中出现最小值;而随着纤维掺量的增加,呈现先降低后升高的趋势,当纤维掺量为0.4％时其值最小,为6.204％;孔隙平均直径主要分布在0～1 μm,矿渣掺量增多则小孔隙增多,大孔隙减少;孔隙丰度主要分布在0.4-0.6,孔隙形状主要为椭圆.

    粉质黏土矿渣粉煤灰聚丙烯纤维无侧限抗压强度微观孔隙定量分析

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