基于多尺度特征注意力网络的施工安全预警方法

安全管理是建筑施工过程中的重要工作之一,设计自动化的安全预警方法对保障工人安全、减少施工事故有着重要作用.本文提出一种基于多尺度特征注意力网络的施工安全预警方法.首先,设计融合多尺度特征注意力机制的施工现场实例分割网络,使用具有丰富语义信息的高维特征指导网络对低维特征的学习,从而增强网络对施工设备专有特征的聚焦能力,实现复杂环境下施工设备与工人的精准分割;其次,提出基于位姿估计的三维边界框重构方法,利用神经网络提取到施工设备在三维空间上的朝向,并结合二维边界框所反映的几何约束实现对施工设备三维约束的重构;最后,设计施工现场动态预警方法,根据生产安全要求将施工现场划分为危险区、预警区与安全区,并对施工现场的设备与工人进行实时追踪与三维约束重构,当工人进入危险区及预警区时及时发出警告.实验结果显示,本文所提方法在MOCS公共数据集上取得超过90%分类准确率与59%的分割mAP,优于其他融合特征注意力机制的深度学习算法;从施工现场安全预警案例可知,本文所提方法能够对工人的安全状态进行准确判断.     

综合物探手段在城市道路浅层病害中的应用分析

依托天津市东区建成区道路翻修工程前期检测项目,采用地面三维地质雷达扫描、RDScan地震散射法和CCTV管道机器人的综合物探检测手段,对城市道路地质体和管道进行检测。研究结果表明,CCTV管道机器人可以直接采集管道内影像,研究区的管道病害主要集中在管道腐蚀、管道脱节和管道渗流,缺陷等级以Ⅱ级缺陷为主;道路浅层土层疏松位置处地质雷达波的波长较大,与高频的地质背景存在明显的差异,表现为高能量团;采用RDScan地震散射方法可以得到大面积的连续地震波速度分布图像,具有直观连续和高效低成本的应用效果。     

基于三维点云数据的集料颗粒棱角性量化评价

集料颗粒的棱角性是决定沥青混合料路用性能的重要因素.文中首先搭建了基于Gocator 3 D智能传感器的集料三维图像采集系统,获取粒径为9.5、13.2和16.0 mm的玄武岩、花岗岩和石灰岩3种集料样本的三维点云数据;然后采用基于Sobel-Feldman卷积和基于集料表面法线的集料颗粒表面棱角性量化方法进行评价,并...     

基于物体关系描述的单目语义SLAM方法

外界环境的语义感知和自身位置的准确估计是移动机器人自主导航和作业的关键。提出了一种基于单目相机的语义SLAM(simultaneous localization and mapping)方法,在轨迹估计的同时完成三维目标检测。提取物体自身语义、尺寸、颜色分布及其邻域拓扑结构等多元信息作为描述子,实现帧间物体的准确关联。在后端对相机位姿、地图点和物体路标进行联合优化,并自适应调整代价函数中各误差项的权重系数,以提高各状态变量的估计精度和鲁棒性。实验结果表明,所提出的算法在地图构建方面具有较高的精度。     

复杂钼铜矿化空间的三维地质模拟与分析

以内蒙古某钼铜矿为研究对象,采用几何建模法构建了成矿相关地质体的三维形态模型,通过变异函数分析研究了矿化元素的空间变异性,在此基础上应用Kriging插值和空间分析方法构建和解析了成矿元素的三维品位分布模型.模拟结果表明钼和铜品位数据具有相似的空间变异模式,但铜矿化的均匀程度和空间相关性都高于钼矿化.钼铜矿化具有丛聚性...     

特高压GIS避雷器对压敏电阻电压梯度的要求

采用三维有限元与电路相结合的“场路结合”数值计算方法来分析特高压 GIS避雷器电位分布特性. 通过对多种方案的比较分析表明, 最有效的改善电位分布的方法是提高ZnO压敏电阻的电压梯度. 综合多方面因素, 合适的压敏电阻电压梯度为426 V/mm, 此时1000 kV GIS的电位分布不均匀度可控制在 10%以内. 研究结果为高梯度压敏电阻的研制提供了基本的技术指标.     

考虑偏平面屈服特性的三维耗散应力空间

天然沉积土大多处于复杂三维应力状态．建立岩土材料三维本构模型的方法（三维化方法）应满足热力学定律这一基本物理规律．本文通过引入与塑性剪应变相应的迁移应力,使基于耗散能增量函数建立的岩土材料本构模型能合理地描述偏平面的三维屈服特性．同时,给出了耗散应力空间应力张量与真实应力张量之间的关系表达式,使本构模型能在三维耗散应力空间中采用相关联的流动法则计算不同应力方向的塑性应变．其次,在热力学框架下对比分析了常见三维化方法的热力学本质,如直接引入强度准则的方法、g（θ）方法和变换应力方法等．说明了三维耗散应力空间与变换应力空间的等价性,验证了变换应力方法在热力学框架下的合理性,同时指出直接引入强度准则的方法和g（θ）方法的不合理之处．最后,通过模型预测值与试验值的比较,验证了建立的三维耗散应力空间及其等价的变换应力空间的适用性．     

基于煅耗散率最小的三维圆柱形单元体和微、纳米尺度下矩形、三角形单元体体-点导热构形优化

基于构形理论,以煨耗散率最小为优化目标,对环形高导热通道的三维圆柱形单元体和微、纳米尺度下矩形、三角形单元体“体一点”导热问题进行构形优化,得到无量纲当量热阻最小的“体一点”导热问题最优构形．结果表明：无量纲当量热阻最小和无量纲最大热阻最小目标下三维圆柱形构造体最优构形是不同的,这与对应的二维矩形构造体两种目标下最优构形比较结论不同,在微、纳米尺度下,存在尺寸效应影响时与无尺寸效应影响时的基于矩形和三角形单元体的构造体最优构形有明显区别;由于第二级构造体高导热材料通道中的热流不再服从线性分布,熄耗散率最小的和最大温差最小的第二级构造体最优构形是不同的．基于煅耗散率定义的当量热阻反映了构造体的平均散热性能,在三维条件和微、纳米尺度下研究熄耗散率最小的“体-点”导热构形问题进一步拓展了熄耗散极值原理的应用范围。     

SIMO线阵列雷达对三维复杂目标电磁散射的仿真与立体重构

提出单输入多输出（SIMO,single input and multiple output）频率步进线阵列下视雷达对一复杂电大三维体目标的电磁散射数值模拟、成像、及其几何特征重构.下视聚束模式的线阵列频率步进雷达SIMO运动合成二维平面孔径,获取包含幅度与相位的散射矩阵;用双向射线解析跟踪方法（BART,bidirectional analytic ray tracing method）,数值模拟计算双站极化散射矩阵.通过距离徙动算法（RMA,range migration algorithm）获得三维分辨图像,实现三维目标几何特征的重构.计算个例给出了粗糙地面上坦克目标模型的散射、成像与重构.同时,又采用FEKO软件的物理光学（PO,physical optics）计算简单体目标散射场及其成像重构作为验证与比较,论证了本理论方法可行与准确高效的良好性能.     

三维数字化建模技术在数字城市建设中的应用研究

近年来,随着新兴测绘科学与技术的发展,“数字孪生”“实景三维”“元宇宙”等成为数字城市建设的技术路径,数字城市是通过构建一个与现实物理世界相对应的数字化、虚拟化镜像城市,使得现实物理世界中的各环境要素与数字城市相互匹配映射。其底层数字基座就是相似度极高的虚拟仿真实景三维场景。本研究通过对比传统人工手动3ds Max建模、无人机低空数字倾斜摄影影像建模、机载激光扫描建模等单项建模方法,探索通过将机载激光扫描技术获取的点云和倾斜摄影技术获取的两种异构数字影像数据融合的建模方法,来构建数字城市实景三维场景,并阐述三维数字化建模的技术路线和生产流程,以期为相关工程提供技术参考。