不同扫描体位和定位像方向对单髋关节CT图像及辐射剂量影响

在自动管电流调制(ATCM)技术下,探讨不同扫描体位及定位像方向在单髋关节CT中对图像和辐射剂量的影响。将120例进行单髋关节CT检查患者随机分为4组。A组常规扫描以身体正中线作矢状垂直定位线,定位像前后位+左侧位,扫描视野选择大体型,其余三组以患侧髋关节为中心的等中心扫描,扫描视野均选择小体型,其中B组定位像采用前后位+X线管靠近身体长轴的侧位像;C组采用前后位+X线管远离身体长轴的侧位像;D组仅采用前后位。比较4组患者的容积CT剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP),同时测量并计算图像客观噪声、信噪比(SNR)、对比信噪比(CNR),评估图像主观噪声、条纹伪影及诊断信心度。结果显示4组间客观噪声、SNR、CNR、CTDIvol、DLP的差异具有统计学意义(P<0.01),组间比较显示,C与D组各项的差异无统计学意义(均P>0.05),其余组间比较各项的差异具有统计学意义(P<0.01),C、D组辐射剂量整体降低16%～35%;4组图像在主观噪声、条纹伪影及诊断信心度上的差异无统计学意义(P>0.05)。在基于最后一次采集定位像信息的ATCM系统中...     

基于MEMS-MARG传感器的消防员室内定位算法

针对消防员在室内环境中进行灭火和救援时难以获知自身位置坐标的问题,采用MEMS-MARG传感器设计了一种室内定位算法。首先,根据加速度幅值波形使用峰值探测法和零点交叉法相结合的方式进行步数检测。然后,通过对消防员的行走路线进行分类,设计了一种基于直线判断辅助的航向反馈修正算法来提高定位精度,并将扩展卡尔曼滤波器融入到行人航迹推算算法中,用于估计消防员的位置坐标。最后,分别按照矩形、三角形、半圆形轨迹,进行了3组实验。实验结果表明,与未使用航向修正算法相比,位置误差减小了45%以上,航向角和位置的均方根误差分别减小了65%和76%以上。所提出的消防员室内定位算法具有良好的定位性能。     

基于光栅阵列的城市轨道列车定位与测速方法

针对铁路及城市轨道交通运行环境多变、监测距离较长且监测方法易受雷电影响等问题,提出了一种基于光栅阵列的列车定位及测速方法.该方法利用抗电磁干扰能力强、复用容量大的超弱光栅阵列构成振动传感网络,采用非平衡马赫-曾德尔干涉解调法实现对列车运行振动信号的检测,在小波降噪后通过基于短时能量分布的端点检测法来实现对列车的精确定位,并利用相邻测区之间的距离与列车抵达的时间差来推算列车在该区域的运行速度.为验证该方案的可行性,在武汉地铁7号线湖工站至野芷湖站间搭建了实验系统进行现场测试.实验结果表明,该方案能实现对列车实时位置的精确定位,且测速误差为±2km/h,且经过长时间的测试,基于该方案的系统具有很好的可靠性和稳定性.     

开缝对风力机翼型空气动力学特性的影响

以S809翼型为研究对象,用CFD数值模拟计算的方法研究了在失速条件下,风力机翼型上下表面同时开缝的被动控制策略对翼型空气动力学特性的影响。采用基于速度耦合的SIMPLEC算法进行数值模拟,将四种常用的湍流模型(Spalart-Allmaras、k-e、k-w、k-w-SST)在12°和24°攻角下的计算结果和实验数据对比,得出了最优于翼型计算的湍流模型为k-w-SST。分析了缝隙位置、宽度和斜率对翼型气动性能的影响。结果表明:当开缝位置位于分离点附近时,翼型气动性能最优;当缝隙宽度为弦长的2%时,翼型气动性能最优;当缝隙和弦线的夹角为75°时,翼型气动性能最优,且在攻角超过24°时开缝对翼型的气动性能有不利影响。     

基于锑烯纳米片的被动调Q激光器

为了探索二维材料作为被动调Q激光器的可饱和吸收体的更多可能性,利用预研磨液相剥离法(LPE)制备出锑烯纳米片,并借助拉曼光谱、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、UV-Vis-NIR分光光度计对样品的物相组成、微观结构及吸收性能进行表征。将锑烯纳米片作为可饱和吸收体首次在1.3 μm发射波长的Nd∶GYAP全固态激光器实现被动调Q,其最短脉冲宽度为589 ns,重复频率为424 kHz,峰值功率为1.14 W,平均输出功率为284 mW,最大单脉冲能量为669.43 nJ。实验证明了锑烯纳米片具有在近红外区域作为全固态调Q激光器的可饱和吸收体的潜力。     

基于三角网格动静区域分离的改进RGB-D SLAM方法（英文）

针对机器人导航中动态环境下的同时定位和建图问题,提出了一种可在动态场景下稳定实时运行的RGB-D SLAM方法。通过从静态背景中分割并剔除动态对象,并在系统RANSAC解算过程中提取静态背景中的特征点来估计相机轨迹,使得系统在动态场景下能稳健定位;对当前帧构建Delaunay三角网格,并判断当前帧与参考帧的匹配点对的距离一致性,通过删除动静状态不一致的点对线段来剔除网格中的动态物体;结合带加权的词典方法,通过减小动态物体在动态场景的权重,进一步提高系统精度。实验结果表明,所提出的方法在TUM数据集的高动态序列中准确度相比现有实时SLAM方法提高了81.37%,显著提高了移动机器人在动态场景下的定位精度。     

电磁学多普勒效应在高层大气探测中的应用

风是理解大气动力学行为、热力学性质和成分结构的一个关键参数,大气风场的探测已成为当今国际上的前沿科学和热门研究课题.高层大气(80～300 km)风场被动探测的基础理论是干涉成像技术和电磁波的多普勒效应.论文对气辉(极光)的形成、电磁波的多普勒效应和双光束干涉进行了解释;对通过探测目标气辉谱线的多普勒频移,获知大气风场的速度、温度和粒子辐射率的原理进行了论述;给出了由于频移量数值极小难以观测、进而将频移量的观测转换成对位相、干涉图观测的四强度探测理论.向读者展示了电磁学、光学的基本原理应用到当今高新科技中的巧妙与完美,启发对物理学基本知识应用和对科学家创新思维的联想和思考.     

室内伪卫星信号多径微观参数统计模型

针对伪卫星应用于室内定位多径微观参数传播特性未知的问题,综合考虑室内伪卫星信号体制特点及典型应用环境特征,结合已有的室内无线通信信号统计模型,提出了室内伪卫星信号多径微观参数理论模型。通过将室内典型环境下归纳统计得到的射线追踪确定性模型与理论模型相匹配,从仿真角度验证了理论模型的正确性。结果表明:多径延迟扩展模型符合瑞利分布,且多径延迟分布与伪卫星高度角相关;同时,伪卫星多径平均功率随延迟增加呈指数衰减。在办公区域中,多径生命周期覆盖0μs到0.3μs,且透射多径大多属于短寿命多径,长寿命多径分量属于反射多径。     

二维矩形条带装箱问题的改进左下角定位模型

针对不可旋转二维矩形条带装箱问题(2DR-SPP),基于两矩形的左下角单元坐标及其覆盖区域的关系,提出并证明了两矩形在条带箱中发生重叠的充分必要条件,然后根据此充分必要条件得到了禁止矩形重叠的约束条件,建立了问题的线性整数规划模型.增添旋转90~0后所得的矩形数据至原有的矩形数据中,基于更新后的矩形数据,修改不可旋转2DR-SPP的数学模型,得到了可旋转情形下问题的线性整数规划模型.算例结果验证了所建模型的有效性和准确性.