基于 Kinect 的矿井人员违规行为识别算法研究

由于煤炭生产的特殊性与危险性,煤炭生产过程中安全事故常有发生,其中人为因素占极高的比例,因此研究矿井工作人员的违规行为十分必要.针对人体行为识别中传统的动态时间规整算法经常出现的奇异点和时间复杂度问题,提出一种分段线性逼近结合自适应权重动态时间规整算法.对该算法进行了仿真以及实验,该算法在SDU Fall Dataset数据集的平均识别率达到了95.33%,平均识别时间减少了46.47%,在煤矿井下使用该系统进行测试,结果表明所提出的算法在识别速度和准确率上均有一定程度的提高.     

用rPatlak图解及动态FDG-PET方法生成脑局部葡萄糖代谢率参数图

脑局部葡萄糖代谢率(LCMRGlc)是反映脑功能状态的重要指标,18F标记的2-脱氧葡萄糖作示踪剂的动态正电子发射断层扫描(FDG-PET)方法已被用于人脑LCMRGlc定量参数成像,但由于原有的方法需要输入函数,这对人体是有损伤的,因而很少用于临床.本文采用基于参考区的Patlak图形近似模型(rPatlak)和动态FDG-PET成像方法生成LCMRGlc定量参数图,这种方法无需输入函数因而无需采集动脉血样.在对被试进行弹丸静脉注射155MBq的FDG后同步启动脑部动态PET扫描,扫描序列为4×0.5,4×2和10×5min,且扫描期间通过事先植入动脉的导管采集血样,以获得本研究中作为对比的金标准—原始Patlak图形近似方法(oPatlak)所需的输入函数.研究中的模拟数据也采用了同样的扫描序列.两种Patlak图形近似方法采用了最后的10个PET扫描数据.用需要血样数据的oPatlak方法获得相对于参考区的LCMRGlc比值作为金标准,标准摄取值比值(SUVR)也被计算并作为比对.对于实际数据,选择包括白质、灰质、全脑等8个不同脑区作参考区来进行评估.实验结果表明,无论选择哪个脑区作参考区,rPatlak与oPatlak的结果很相似,但SUVR的结果就差得多.模拟研究结果还表明,rPatlak结果的偏差及误差都小于SUVR.最后,用rPatlak方法生成的LCMRGlc定量参数图与oPatlak生成的很相似,但SUVR与oPatlak间就有较大差异.本研究表明,rPatlak方法好于SUVR方法,可以作为oPatlak方法的很好近似,新方法适合用来无损伤地生成LCMRGlc定量参数图.     

静息状态脑活动及其脑功能成像

目前应用无创性磁共振功能成像技术的脑功能成像研究常把无任务的静息状态作为对照,特定的脑功能区活动是任务状态脑活动与对照状态相减所得.但是近年来研究发现,所谓静息状态时大脑也存在功能活动.显然这种脑活动将会影响与目的任务相关的脑功能成像结果以及对这种结果的解释.因此理解静息状态脑活动及其生理意义,对解释脑功能成像的结果以及全面了解大脑功能具有重要意义.文中就静态脑活动的研究背景、存在证据、活动特点、生理意义及其功能成像研究进展做简要评述.     

基于Voronoi图和量子粒子群算法的无人机航路规划

 无人机(UCAV)是自主控制执行任务的无人驾驶飞机,其航路规划是一类复杂优化问题,因此难以在多项式时间内获取精确解,为此提出了一种基于Voronoi图和量子粒子群(QPSO)算法的UCAV航路规划方法。首先,在综合考虑航路的雷达威胁和燃油耗费的基础上定义了航路规划的代价模型;然后,根据已知的威胁源生成Voronoi图,通过连接起点、Voronoi图中顶点以及终点获得初始规划解集;最后,通过引入柯西变异随机数和扰动对QPSO算法进行改进,以增强其全局寻优能力和收敛速度,并定义了采用此改进的QPSO算法对UCAV进行最终航路规划的具体算法。仿真实验表明,该方法能求解出UCAV航路规划的最优解,且与经典的PSO算法和QPSO算法相比,具有全局寻优能力强和收敛速度快的优点。     

核磁共振脑功能成像BOLD信号的特征及其神经电生理机制

基于脑血氧水平依赖(BOLD)对比的fMRI技术作为脑功能成像的主要方法已广泛用于脑的生理、病理及人的心理活动等研究领域,成为研究脑功能活动的一种重要的无损伤探测手段．目前对BOLD信号的特征及其神经电生理机制的研究受到广泛的重视,研究结果也非常丰富,但还有很多问题尚未解决．同时,由于BOLD信号是对神经活动的间接测量,要准确推演神经活动信息需要对该信号的机制有较为全面及深入的理解．文中就BOLD信号的特征、对外部刺激的非线性响应问题和BOLD信号与神经电生理活动的关系等作简要评述．对非线性响应问题提出了新的观点,并对今后的研究做了展望．     

鸣沙沙粒振动频率自锁机制

研究在30°安息角的沙坡面上, 单一粒径球形沙粒的运动状态。假设沙粒无滑动且碰撞时角动量守恒, 则扰动沙粒经过不超过5 次的滚动、抛射、再滚动后,即进入与初条件无关的周期性运动, 其频率为0.39 g/D , 与鸣沙流的梯度相近, 临界抛射角稳定在 51.2°, 抛射过程沙粒自旋角速度为 16 r/min。自保持的周期性决定了沙粒的整体协同运动, 是鸣沙发声及频率自锁的根本原因。     

基于农田墒情监测的轻量级语义传感网络

针对现有农田传感节点信息化查询和本体知识构建的问题，分析农田墒情监测系统，提出了轻量级语义传感网络本体.从农田信息数据中抽取关系，设计FSSN本体注释方法，使用Tf-Idf算法分析农田本体语义权重，提出FSSN-SDRM算法构建农田墒情轻量级本体模型，对农作物生长环境进行分析，设定适宜性推理规则，使用Jena API对注释本体模型推理.根据农田传感节点采集的墒情信息，在轻量级中间件NVIDIA TX2平台上进行实验，查询数据库中推理信息的正确性，比较设备的响应时间.实验结果表明，轻量级FSSN注释本体将平均响应时间压缩至81 ms，相较于未注释本体缩短了41.4%的响应时间，TX2中时间比主机端缩短了12.81%，能够迅速并准确地进行农作物生长环境的适宜性判断，为农业信息化采集提供新的思路.