摘要：专利作为一种包含大多数领域中最完整的设计信息,可以为设计者解决设计问题提供有价值的指导。针对现有的专利推荐方法难以有效地推荐跨领域专利的问题,提出一种基于深度学习的跨领域专利知识推荐方法,用于创新产品的概念设计。对产品功能和知识需求情境进行建模,将设计问题进行标准化表达,生成设计问题空间。提出一种半监督学习算法(TG-TCI)将专利功能信息按照功能基自动分类和标记,利用实体识别算法(BERT-BiLSTMCRF)提取专利应用场景术语、技术术语,结合国际专利分类(IPC)信息以表示专利的功能、情境、技术和领域属性,从而生成专利知识空间。通过设计问题空间到专利知识空间的功能基和知识情境映射查找所需的跨领域专利,根据技术和领域属性对它们进行聚类和评估,选出特定的专利以激发设计者的创造力。以一个实际案例进行分析验证,证明了基于深度学习的专利知识推荐模型的可行性及有效性。

摘要：随着机器人技术的发展,服务机器人已经进入人们的生产生活。根据需求的不同,服务机器人的功能有搬运、引导和巡检等,而一些重要的场合需要机器人执行多种任务。本文设计了一种满足不同任务需求的服务机器人,利用多传感器融合的即时定位与地图构建(SLAM)方法实现机器人自主定位和巡逻;利用神经网络与点云聚类算法相结合识别和定位物品,并控制机械臂抓取;将改进的局部路径规划方法与全向轮底盘相结合实现机器人自主避障。本文模拟医院场景搭建了测试环境,机器人能够完成自主巡逻、自主避障、接收语音指令、到指定地点取药并送至指定病房,验证了系统的可行性。

摘要：基于变换光学理论设计了椭圆形散射转移斗篷,并推导了相应的本构参数张量表达式,根据得到的本构参数,利用基于有限元算法的软件分别对椭圆形介质柱、导体柱进行了全波仿真验证.仿真结果证实了所得本构参数的正确性,验证了散射转移斗篷可以模拟任意物体,包括介质、导体的幻象,这些结果为设计隐身斗篷提供了一种新的理论途径.

摘要：针对传统红外与可见光图像融合方法存在融合图像场景对比度低、热红外目标不明显、细节与纹理不够清晰的问题,提出了一种基于多尺度低秩分解的红外图像与可见光图像融合方法。该方法通过多尺度低秩分解,将红外图像、可见光图像分别分解为多层次局部低秩图(显著图)和全局低秩图;充分考虑分解图像特点,有针对性地设计最优融合规则,有效融合红外和可见光图像的互补信息;基于融合规则重构融合图像。基于公开数据集进行实验验证。结果表明,本文所提方法能够生成目标清晰、细节丰富的融合图像,相比于其他方法,具有更好的视觉效果和融合精度。

摘要：目的 特征融合是改善模糊图像、小目标以及受遮挡物体等目标检测困难的有效手段之一,为了更有效地利用特征融合来整合不同网络层次的特征信息,显著表达其中的重要特征,本文提出一种基于融合策略优选和双注意力机制的单阶段目标检测算法FDA-SSD(fusion double attention single shot multibox detector)。方法 设计融合策略优化选择方法,结合特征金字塔(feature pyramid network, FPN)来确定最优的多层特征图组合及融合过程,之后连接双注意力模块,通过对各个通道和空间特征的权重再分配,提升模型对通道特征和空间信息的敏感性,最终产生包含丰富语义信息和凸显重要特征的特征图组。结果 本文在公开数据集PASCAL VOC2007(pattern analysis, statistical modelling and computational learning visual object classes)和TGRS-HRRSD-Dataset(high resolution remote sensing detection)上进行对比实验,结果表明,在输入为300×300像素的PASCAL VOC2007测试集上,FDA-SSD模型的精度达到79.8%,比SSD(single shot multibox detector)、RSSD(rainbow SSD)、DSSD(de-convolution SSD)、FSSD(feature fusion SSD)模型分别高了2.6%、1.3%、1.2%、1.0%,在Titan X上的检测速度为47帧/s(frame per second, FPS),与SSD算法相当,分别高于RSSD和DSSD模型12 FPS和37.5 FPS。在输入像素为300×300的TGRS-HRRSD-Dataset测试集上的精度为84.2%,在Tesla V100上的检测速度高于SSD模型10%的情况下,准确率提高了1.5%。结论 通过在单阶段目标检测模型中引入融合策略选择和双注意力机制,使得预测的速度和准确率同时得到提升,并且对于小目标、受遮挡以及模糊图像等难目标的检测能力也得到较大提升。

摘要：微凝胶能够在外界刺激下改变自身尺寸,是一类重要的智能材料构筑基元。光刺激具有可远程控制、能快速切换等特点,在刺激响应性材料的设计中受到了广泛关注。将光刺激响应性基元引入到微凝胶体系,可以得到一系列具有重要应用前景的智能材料。本文综述了近年来光响应微凝胶的研究进展,总结了赋予微凝胶光响应性的四种分子设计,包括光致异构化型、光致生热型、光致(解)交联型、光致生酸型;介绍了光响应微凝胶在调光材料、药物控释、信息显示和自修复凝胶等领域的应用;展望了该领域的研究方向、发展和应用前景。

摘要：针对手术器械快速识别与定位需求,提出一种基于改进Harris与SURF特征点检测的手术器械机器视觉检测方法。通过MASK匀光算法消除金属表面不均匀光泽反射,并设计改进的Harris角点检测算法实现无堆叠手术器械的快速检测。利用SURF算法提取图像特征信息,采用KD-Tree搜索相似特征矢量,以实现堆叠手术器械的准确识别与定位。实验结果表明:本文方法的识别准确率和识别时间分别为92.4%和3.15 s,可有效实现典型手术器械的视觉识别与定位。

摘要：针对市场上现有红外广角镜头大多采用定焦结构且缺乏无热化设计的现状,根据光学变焦系统的设计原理,设计了一种有效焦距范围为10~24 mm(变倍比为2.4:1)、视场角变化范围为34°~90°、工作波段为8~12μm、F/#为2.8的无热化连续变焦广角镜头。考虑到红外镜头多用在温度变化较大的使用环境中,系统设计选用了硫系玻璃NBU-IR2(Ge_(20)Sb_(15)Se_(65))以及常规红外材料锗(Ge)和硫化锌(ZnS)制备的六片镜片,通过合理分配各个镜片的光焦度及其空气间隔等参数,在连续变焦设计的基础上实现了无热化的光学设计效果。实验结果显示,系统在-40~60℃的温度范围内均可实现品质良好的红外热成像效果,调制传递函数全视场范围内均大于0.25。系统结构较为紧凑简单、质量较轻,仅在一片硫系玻璃镜片上设计了一处非球面,可有效控制光学系统的加工成本。整体设计适用于车载夜视等应用领域。

摘要：为了对微小型循环泵的性能进行高精度的表征,通过对其测试方法进行细致分析与研究,设计了一种基于LabVIEW的高精度闭式微小型循环泵性能测试系统。首先,基于循环泵测试系统的4个设计准则,搭建了闭式循环泵测试系统的总体框架;然后,结合虚拟技术、传感技术与测试技术,完成了测试系统硬件的搭建,对参数进行采集与转化,并采用数据管理中心对软件进行了管理;最后,设计了性能试验与汽蚀试验,从试验逻辑、数据分析、流量调节、应用对比4个方面进行了分析总结。研究结果表明:该测试系统具备性能测试和汽蚀测试功能,能较好地对微小型循环泵的性能进行高精度的表征,且流量控制精度稳定能够维持在±0.5%,证明了该测试系统的可靠性。该测试系统可以为微小型循环泵的测试提供借鉴,并且可以监测高精度微小型循环泵的运行状态。

摘要：采用正交设计方法研究了矿物掺合料(粉煤灰和矿渣微粉)、轻集料(页岩陶砂)和聚合物(聚乙烯醇可再分散性乳胶粉)复合使用对混凝土电阻率和抗氯离子渗透性能的影响,上述材料对混凝土电阻率的影响效果由大到小的顺序依次为:聚合物、矿物掺合料、轻集料,对抗氯离子渗透性能的影响效果由大到小的顺序依次为:轻集料、矿物掺合料、聚合物。当矿物掺合料取代30%的水泥(质量分数),且其中粉煤灰和矿渣微粉质量比为3:7,轻集料取代河砂的体积率为30%,聚合物掺量为胶凝材料总质量的1.5%时,混凝土具有最佳的高阻抗和高抗渗特性。3种功能材料复掺明显提高了混凝土密实程度,优化了混凝土的界面过渡区,并且聚合物在水泥石和集料界面能够成膜,从而使得混凝土具有高阻抗和高抗渗的特性。