个人简介
专业：控制科学与工程，人工智能，电气工程
莫思特，博士，副教授。大学毕业后，在中国人民解放军战略支援部队从事无线电测向、数字语音辨识、数字图像辨识、数字图像采集系统、程控交换机、短波数传机、GSM基站、卫星地面接收系统等方面研究，2005年从中国人民解放军战略支援部队转业到四川大学，从事直流送受端弱系统谐波振荡判据与抑制理论、输电线路防冰融冰技术、电网电磁暂态超实时运算技术、高清高速数字图像采集与处理，变革性发电技术、灾害监测设备、凝土监测设备、医疗器械、伽利略GPS定位毫米级定位高速运算等方面研究。多年来一直从事各种功能的成套设备总体设计以及硬件和软件设计，擅长仪器仪表、传感与采集、模拟与数字电路设计、数据分析、数据处理和硬件电路设计工作以及仪器仪表、监测设备、计算分析、信号处理等方面综合设计工作。近十年来，在输电线路防灾减灾、医疗仪器、灾害监测、结构健康监测、数字摄像机、数字图像处理等领域，以第一发明人授权国家发明专利41项。近5年主持科研项目总经费1013.78万元。
教育经历
2012/9 - 2018/7，四川大学，电力系统及其自动化，博士博士论文题目：自制热导线及其用于在线防冰融冰的理论与技术
2012/1 - 2012/2，美国亚利桑那州立大学大学，美国文化，短期培训
1995/9 - 1998/7， 解放军信息大学, 通信工程, 硕士 硕士论文题目： 短波测向交汇关键技术研究
1987/9 - 1990/7, 解放军信息大学, 无线电工程, 大学
工作经历
2011/7 - 现在, 四川大学, 电气工程学院, 副教授
2015/6 - 2016/6, 英国诺丁汉大学, 电气信息学院, 访问研究员，合作课题：伽利略毫米级定位精度快速算法研究
2013/1 - 2013/2，德国克劳斯塔尔大学，石油勘探技术研究所，访问研究员，合作课题：新型岩石三轴仪设计方案研究
2005/9 - 2005/9, 总参第57研究所, 工程师
1991/7 - 1995/9, 总参三部五局, 助理工程师
科技成果获奖
四川省科学技术进步二等奖，建筑工业化隔墙工程关键技术创新与应用示范
地理信息科技进步奖一等奖，全国滑坡普适性实时监测与灾害风险早期预警系统及应用示范项目
主持的科技项目
（1）国家电网公司，国家电网有限公司总部科技项目，22H0324，农网台区末端感知、智能诊断及服务提升技术研究及应用（课题3：乡村低压有源台区源荷故障精准检测、可靠防御方法及综合评估技术研究），2022年1月至2024年12月，主持；
（2）南方电网公司云南电科院，技术开发，22H0674，基于钢芯制热地线的在线实时防冰融冰技术研究及钢芯制热地线成套融除冰装置试制，2022年1月至2024年12月，主持
（3）企业合作项目，技术开发，21H1399，体温发电方法与技术研究，2022年1月至2024年12月，主持；
（4）国家电网有限公司，国家电网有限公司总部科技项目，19H0382，基于智能融冰导线的架空输电线路实时在线融冰理论与技术，2019-01至2021.12，主持；
（5）中华人民共和国科学技术部，国家重点研究计划，2018YFC1505502-03，突发性地质灾害现场多源数据融合关键技术研究，2019-01至2021-12 ，主持；
（6）中华人民共和国自然资源部，自然资源部综合地质调查项目，2018-QT-WT201854B，基于人工智能的滑坡破裂特征调查，2018-08至2018-12，主持；
（7）国网湖南省电力有限公司防灾减灾中心，国家重点实验室开放基金，18H0814，基于自制热导线不停电融冰方法研究，2018-05至2020-07，主持；
（8）南方电网科学研究院有限责任公司，技术开发，18H0508，直流送受端弱系统谐波振荡判据与抑制理论研究，2018-05至2018-12，主持；
（9）四川省科技厅，四川省基础研究项目，2014JY0186，基于阻抗技术且以钢筋为电极的混凝土裂缝监测方法研究，2014-01至2015-12，主持；
（10）中华人民共和国科学技术部，十二五国家科技支撑项目，2012BAK10B07-2，环境触发式视频信号采集技术，2012-01至2015-12，主持；
（11）三峡金沙江川云水电开发有限公司，技术开发，10H1135，金沙江向家坝水电站库岸稳定性综合研究，2011-07至2018-12，主持；
硕士研究生招生专业（详细内容请参考川大研究生招生简章）
080800 电气工程
03 (全日制)高电压与绝缘技术
04 (全日制)电力电子与电力传动
081100 控制科学与工程
02 (全日制)检测技术与自动化装置
03 (全日制)模式识别与智能系统
0811J2 人工智能
01 (全日制)人工智能基础理论
03 (全日制)人工智能应用
在读硕士研究生研究课题、主要研究内容
（1）基于空三摄影与激光点云数据现场场景还原关键算法研究
现有空三测量与激光点云测量属于两种独立的设备，生成的现场数据为彼此独立数据，对现场还原的精度较低。空三测量与激光点云测量往往会同时使用，本课题以空三影像数据与激光点云数据为输入数据，提出基于空三影像与激光点云的目标配准算法，探究空三点云与激光点云误差分析方法，建立精准、快速的现场场景还原算法。
（2）基于医学数据的人工智能关键算法
采用人工智能处理医学数据，将有助于提高诊疗决策以及诊疗水平。本课题从三个维度开展医学数据的人工处理研究：第一个维度，是数据层面，研究医学数据处理方法；第二个维度，是算法层面，研究高效的医学数据人工智能处理算法；第三个维度，是应用层面，研究如果利用人工智能技术知道诊疗应用。
（3）配电网控制与保护
双碳目标的建设压力大都转嫁到电网。而随着光伏、风电、电动汽车、农业负荷等各类新型源荷增加，配电网控制保护会越来越复杂。本课题研究新型源荷下配电网故障模型，以及控制保护方法，并设计新型断路器实施所研究的控制保护方法。
（4）与电力系统相关的自然语言处理与生成
根据电力系统历史记录，提取关键词，生成结构化数据；基于结构化数据，采用自然语言处理算法，分析电网态势，形成电网安全评估守则；采用自然语言生成技术，生成电网安全评估标准导则。
（5）空三点云与激光点云融合技术
探究空三摄影三维重建算法，分析三维重建点云误差；研究激光点云测量机理，探究激光点云误差分析方法；综合激光点云与空三点云误差优势与劣势，以及激光点云与空三点云视场关系，提出高精高速空三点云与激光点云融合算法，进而提出纹理融合技术；并探究点云与纹理三维可视化方法。
（6）基于量子计算的人工智能研究
人工智能对算力提出了越来越高的要求，为此国家建设了很多的超算中心。尽管如此，现有算力的发展，仍然无法满足未来人工智能的发展。量子计算是未来算力的发展方向，发展基于量子计算的人工智能算法，着眼未来人工智能以及量子计算的前沿研究，有望引领该领域未来科技发展方向。
（7）基于体温发电的穿戴式生理参数测试仪
任何电子设备都需要电源，对于生理参数测量设备，现有电源为化学电源。化学电源有使用寿命，研究永久的生理参数测试电源是业内研究者追逐的目标。人体是恒温动物，大多数情况下，环境与人体间存在温差。本课题利用环境与人体的温差进行发电，以探究一种给生理参数测量仪提供与生物寿命等长的电源提供模式，通过探究该领域的关键科学问题和核心技术，形成一种利用低温发电的穿戴式生理参数测试仪设计方法。
（8）基于人工智能的心电数据处理
对于佩戴动态心电仪的病人，根据心电数据实时评估心脏健康状态，及早发现急性或慢性病因，将有助于病人病情诊断与治疗。基于人工智能的心电数据处理将探究采用人工智能技术，分析处理各种类型心电图数据，建立心脏病病情诊断方法，以辅助医生诊断与决策，并可为医生截取可疑心电图片段。
（9）基于钢筋传感的混凝土裂缝传感方法
混凝土为土木工程的主要材料，混凝土裂缝是危害混凝土健康的重要因素，混凝土裂缝监测是混凝土健康监测的必要手段。现有混凝土裂缝监测方法很多，但是具有成本高、有损、监测寿命短、传感器分布很难遍及所需监测点等特点。钢筋是混凝土自身材料，也是很好的传感器。利用钢筋作为混凝土裂缝传感器，具有成本低、传感寿命与土木工程寿命等长，可以遍及分布于土木工程所需监测点等特点，有望成为未来混凝土裂缝监测技术发展方向。
近两年指导硕士生硕士论文题目、论文摘要、工作单位
（一）2021年硕士毕业生A
（1）论文题目： 基于PTC材料的自制热导线在线防冰融冰研究
（2）毕业论文摘要：
随着电网的现代化、智能化、互联化程度的不断提高，保证电网在冬季安全运行对保障国家安全和经济社会的稳定发展具有重要意义。当前电网的电力融冰方法无法解决融冰时不停电问题，且由于一条线路所处的环境不同，线路各部分防冰融冰所需热量不同，传统的电流融冰法使线路均匀发热会造成大量能量浪费，为此，本文提出了一种在现有钢芯铝绞线基础上嵌入正温度系数材料（positive temperature coefficient，PTC）的新型防冰融冰导线，该导线具有发热和限温作用，本文中将其称为自制热导线，开展了以下研究：
（a）设计了一种能实现在线防冰融冰功能的自制热导线，给出了自制热导线各物理参数的计算公式；针对导线结构设计了相应的在线防冰融冰变压器。以高密度聚乙烯（HDPE）、炭黑（CB）和石蜡为原料对本文提出的自制热导线所需要的PTC材料进行制作，对制作的材料样品进行表征，分别分析了炭黑含量对材料PTC特性和导电性的影响、石蜡与高密度聚乙烯的质量比对材料PTC特性的影响以及影响PTC材料居里温度的主要因素，获得了制作本文所需要的最佳的PTC材料配方。
（b）对自制热导线在覆冰条件下的防冰过程进行热平衡分析，以传热学理论为基础，建立了导线在防冰过程中与环境各参数之间的热平衡方程，得到导线防冰电压计算式和导线温度场分布方程，应用有限元分析软件对导线防冰计算式和温度场方程进行验证，分析了不同环境温度、风速、水滴中值体积直径以及湿空气含湿量对导线防冰电压及导线温度的影响；对自制热导线融冰过程进行分析，将其融冰时间分为升温时间、冰层旋转时间和气隙增长时间，给出融冰时间计算式；对导线临界融冰状态进行稳态温度场数学建模，给出导线临界融冰电压计算式，并应用有限元分析软件对温度场数学模型和临界融冰电压计算式进行了仿真验证，且分析了环境温度、风速及覆冰厚度对临界融冰电压和导线温度的影响。
（c）向芜湖佳宏新材料股份有限公司定制了嵌入PTC材料的自制热导线，建立了简易导线融冰实验环境。对导线在不同电压下进行加压升温，以验证导线的PTC限温特性；分别在不同风速、覆冰厚度及环境温度下对导线进行融冰，分析不同环境对导线融冰时间及导线温度的影响。
（3）工作单位：国网安徽电力公司
（二）2021年硕士毕业生B
（1）论文题目:基于嵌入绝缘层的钢芯铝绞线融冰研究
（2）毕业论文摘要：
在未来，随着我国智能电网的发展，将会建设并投入运行越来越多的大容量、高电压输电线路。然而，高压输电线路覆冰不仅会影响部分地区用户的供电需求，还会对电力系统的安全稳定运行造成严重威胁。因此，研发更具实用、有效的融冰方法具有重要意义。现阶段消除电网覆冰灾害的技术大致可分成三类：防冰、融冰、除冰。防冰技术是在导线或绝缘子表面涂抹防冰涂料、线路设计规避冰区、通防冰电流等；融冰技术是采用交流短路融冰、直流短路融冰等；除冰技术则是人工手动敲打、线路加装平衡锤、阻雪环等机械除冰装置等。从目前来看，防冰、除冰技术消除线路覆冰效果有限，交直流短路融冰是工程上应用最为直接、有效、可靠的方法。但交直流短路融冰法也存在一些弊端：首先，传统交流短路融冰方式一般通过对覆冰线路施加大电流来进行电流焦耳热融冰。由于电流的趋肤效应，再加上导线外层铝线电阻率很小，故需要昂贵的融冰装置来提供巨大的电流来满足融冰所需。其次，交直流融冰需要在停运线路的前提下实施，不能对多条覆冰线路同时进行融冰，且电网调度操作困难。此外，直流融冰装置造价高、使用率低，而交流短路融冰需要消耗大量的无功功率，会破坏电网的无功功率分布，不利于维持电网的稳定。
本文针对传统融冰方式的不足，提出了一种嵌入绝缘层的钢芯铝绞线在线防融冰方案，通过在钢芯和铝绞线之间施加绝缘层，在需要融冰时，让融冰电流全部流经钢芯来进行快速产热。这种方案相比较传统方式，能够在不停运线路的情况下，利用线路本身的运行电流来实现在线融冰。
本文建立了嵌入绝缘层的钢芯铝绞线传热学模型、融冰过程的数学模型，提出了自然对流下和强迫对流下的临界融冰电流计算方法。从传热学的角度详细论证了导线融冰时的物理过程及各因素对导线临界融冰电流、导线钢芯温度的影响。在ANSYS19.0有限元分析软件中对该导线进行了建模分析，温度场仿真结果验证了本文所提临界融冰电流算式的正确性。最后，设计定制了该导线样品，并在室内实验平台进行了导线临界融冰电流验证和导线融冰温升实验。临界融冰实验测得的临界融冰电流与理论计算结果趋于一致，验证了本文所提理论的正确性。导线融冰温升实验结果则表明：嵌入绝缘层的钢芯铝绞线在较小的运行电流下，即可满足融冰所需，且具备良好的融冰性能。此外，在融冰电流和绝缘层热导率、厚度一定的条件下，钢芯的温度始终能保持在安全温度以下。仿真与实验结果均验证了本文所提融冰方案的可行性和有效性。
（3）工作单位：国网浙江电力公司
（三）2021年硕士毕业生C
（1）论文题目:基于钢芯制热导线的融冰过程仿真与实验研究
（2）毕业论文摘要：
冰冻灾害对电网破坏性极强，大量倒塔、断线以及闪络跳闸事故导致停电停水、铁路停运，这些事故不仅造成极大的国民经济损失，同时也严重地影响到人们的正常生活。如何提升我国电网应对冰冻灾害的能力已成为电网安全稳定运行的一个十分关键的问题，其有效解决对保障国民经济的高速发展和社会稳定具有重要意义。
结合现有热力融冰方法的特点，提出了一种基于钢芯制热导线的新型融冰方案，通过在钢芯与铝绞线之间添加一层绝缘层，实现在线融冰，有效解决了传统热力融冰方法断电融冰造成的不利影响。文章首先分析了钢芯制热导线的融冰原理，并结合实际工程实例验证了钢芯制热导线融冰方案的可行性，结果表明钢芯制热导线具有实际工程应用意义；然后根据输电线路热力融冰的机理与传热学原理，建立融冰过程热平衡方程与导热微分方程，得出钢芯制热导线的防冰电流、临界融冰电流、最大融冰电流数学模型，为钢芯制热导线融冰电流的选择提供了理论依据。
根据钢芯制热导线融冰物理模型，建立了圆柱形覆冰融冰过程一维非稳态导热数学模型，同时基于对Stefan问题的分析，得出固-液相变边界层的边界条件；最后采用有限差分法对融冰时间以及融冰过程中覆冰导线的温度分布进行数值计算，得出覆冰导线不同边界层的节点离散方程，提出了融冰时间与覆冰导线温度分布的计算方法。
为验证所提数学模型的准确性，首先在ANSYS与MATLAB中建立仿真，验证不同环境因素对临界融冰电流、冰层表面温度以及融冰时间的影响。仿真结果表明环境温度、风速、覆冰厚度对临界融冰电流、融冰时间影响明显，绝缘层导热系数大于0.1W/m·K后其影响有限；最后定制了实验样品，在低温环境下进行了多组融冰实验，实验结果表明本文所提临界融冰电流仿真、计算结果与实验结果较为吻合，融冰时间计算模型因未考虑重力作用的影响，与实验结果存在一定的差异，但仿真计算所得覆冰导线温度分布与实验测得温度分布基本一致，仿真与实验分别验证了所提数学模型的准确性。
（3）工作单位：国网江苏电力公司
（四）2022年硕士毕业生A
（1）论文题目:心律失常自动检测与分类算法研究
（2）毕业论文摘要：
心律失常是心血管疾病初期的重要表现，心电图（Electrodiagram，ECG）记录了心脏至体表的电生理活动，通过其形态和节奏能有效评估心血管系统的状态，是临床检测心律失常的必要手段之一，此需求依赖高效准确的心电检测算法。随着机器学习技术的迅猛发展，其在心律失常自动分类方向的研究应用不一而足，但对于复杂度低、准确率高且轻量化的自动诊断算法依然有极高的需求。本文针对目前心律失常疾病的诊断主观性问题以及智能诊断模型可用性较低的不足，对包含正常心电信号在内的五种心律失常信号进行预处理与特征提取，利用机器学习方法建立对心律失常信号进行自动检测与分类的算法模型，在心电监测的轻量级应用中有一定的实用价值。全文的具体研究内容如下：
（a）基于互补集合经验模态分解（CEEMD）结合小波阈值的心电信号预处理算法。通过对心电信号进行读取以及噪声分析，利用CEEMD算法对原始心电信号进行逐层分解，并执行加窗操作保留心电数据关键信息。处理后的心电信号利用小波自适应阈值计算以去除噪声并进行信号重建，实验结果证明提出算法相较于其他心电去噪算法在信噪比以及均方误差指标方面均有一定提升，且在不同水平信噪比下均表现出良好性能。
（b）基于双微分处理与自适应阈值的心电R波检测与心拍分割。检测R波过程中利用双微分处理以获得心电波形的陡度与高度特性，自适应阈值机制设计防止错检与漏检。以心电R波波峰为关键点，前后分别截取一定数目的样本点作为单个心拍，根据标注中的心电信号类型进行后续的特征提取与分类工作。在数据集上进行实验得到结果表明提出的R波检测定位算法总体准确率达到了99.65%。
（c）基于自回归移动平均模型（ARMA）系数拟合的心电信号特征提取。利用直观的ARMA模型作为表征心电数据的模型，将相关时序转化为独立时序，进行统计处理分析，提取心电信号的时频域特征。通过最小描述长度准则与敏感性函数来确定模型阶次，可以指定ARMA模型系数作为心电信号特征系数。利用主成分分析对得到系数矩阵进行降维，系数矩阵由拟合得到的ARMA系数和对应心拍标签组成，残差检验以及自相关检验结果验证所选择模型能够对心电信号所包含信息进行有效表征。
（d）基于机器学习的心电特征自动分类模型实现。选择两种数据划分方法，分别为：使用K次交叉验证方法（K=10）无重复地抽样划分输入数据作为训练集和验证集，以及基于患者间方案的数据划分方法，充分利用原始数据以提升模型的泛化性能。将特征数据分别在决策树、支持向量机以及k近邻分类器上进行模型评估，实验证明，支持向量机方法对心律失常样本具有较高精度的识别能力，其在验证集上的平均查全率、查准率以及 指数分别为98.2%、98.4%以及98.3%，高于其他两种分类器模型。最后，对本文提出的心律失常自动分类模型进行复杂性能对比分析，算法指标满足实际需求，可以实现对心电信号高效且准确地检测分类，具有一定的实用价值。
（3）工作单位：深圳开立生物医疗科技股份有限公司（https://www.sonoscape.com.cn/）
（五）2022年硕士毕业生B
（1）论文题目:影像三维重建及点云配准关键技术研究
（2）毕业论文摘要：
三维重建作为计算机视觉的一项重要研究内容，在应急救灾、文物重建、高精地图、自动驾驶、游戏等行业有着广泛的应用。而对目标或场景进行三维重建时，数据通常无法通过同一时间、同一视角、同一传感方法的单一传感器获得，需要结合不同时间、不同视角、不同传感机理的多种传感器采集数据，并针对不同传感机理用多种算法完成重建。本文主要研究多视图影像三维重建算法、点云配准算法，并将其用于地质灾害现场等的影像三维重建及激光点云配准融合，以得到更完整的三维目标信息。本文主要研究工作如下：
(a)、基于运动恢复结构的三维重建关键算法，包括相机模型、特征提取、特征匹配、多视图几何、三角化、PNP、SFM稀疏重建等，对上述理论基础进行数学推导及代数描述；对重建过程进行深入研究，对重建的各个阶段进行实验和分析，阐述实际应用过程中的优化方法，并使用公开数据集以及无人机采集的钟亭、文家沟灾害现场影像进行稀疏以及密集重建工作，最终获得影像三维重建的稠密点云。
(b)、针对多源点云配准存在噪声、部分重叠、不同模型的配准参数难确定等问题，提出一种基于贡献因子的改进 TrICP 算法。首先，提出结合改进体素降采样及随机采样的方法对点云进行降采样。然后，利用改进算法的贡献因子来保留对配准贡献度更大的点对，使用奇异值分解法 (SVD) 求解变换矩阵， 同时计算距离曲线上的点经过原点的斜率来自动计算重叠度，实现点云的全自动配准。使用斯坦福大学的 Bunny 点云以及"茂县 624"滑坡现场点云数据对改进算法、TrICP、3D-NDT、4PCS 等多个算法进行对比实验。 结果表明：相对于 TrICP，改进算法在 Bunny 点云以及滑坡体点云上，配准速度分别提升 50% 和 67%， 且精度更高；相对于3D-NDT与4PCS，改进算法同样有更高的精度和速度，并且对参数不敏感，并在添加大量噪声情况下仍能正确配准，这表明该算法能对含大量噪声、部分重叠、非同源的激光与影像重建点云进行可靠高效的自动配准。
(c)、对结合RANSAC以及FPFH特征的点云配准算法进行了研究并探索其在配准中的优化，实验结果表明该算法在不同数据上均得到良好的初始位姿；通过基于FPFH+RANSAC的配准作为初始配准，以本文改进算法作为精配准算法，在WHU-TLS公开数据集、校内多站激光点云数据、灾害现场非同源的激光与影像重建点云上进行实验，结果表明，即使在大角度及大量噪声的情况下，该方法仍然在粗配准阶段得到良好的初始位姿，能快速高效地对大场景下多站激光雷达扫描点云以及影像重建点云进行配准融合，得到更完整的目标点云，为灾害现场的三维数据融合分析提供了基础。
（3）工作单位：北京格林深瞳信息技术股份有限公司（https://www.deepglint.com/）
（六）2022年硕士毕业生C
（1）论文题目:地质灾害现场的目标检测与地表点云还原
（2）毕业论文摘要：
我国是世界上地质灾害发生次数最多的国家之一，地质灾害对我国人民的生命财产安全造成了巨大威胁，为减少地质灾害对人民生命和财产安全的威胁，要建立高效科学的灾害防治体系，提高全社会灾害防治能力。地质灾害现场的目标检测与地表点云还原，有助于快速分析灾害情况，掌握灾害演变趋势，对灾前的监测预警以及灾后的救援方案制定具有重要意义。目前，在地质灾害领域的目标检测研究中，检测目标多集中于滑坡体、泥石流堆积扇、滑坡裂缝等大型自然目标，对于灾害现场的建筑、人员、车辆等与人民生命财产相关目标的检测，还缺少相关研究，此外，目前地质灾害现场地表点云获取方式较为单一，缺乏多设备数据融合的手段，没有充分利用不同设备在各自视角上的优势，难以获取更为全面的点云信息，同时对于地表点云中非地形目标造成的干扰效果，也缺乏相应的解决方法。
本文以四川茂县、重庆万州等国内典型大型滑坡为研究对象，基于无人机空三摄影与激光雷达相关数据，考虑到灾害现场缺少大型运算设备，针对地质灾害救灾抢险决策对于重点目标排查与地表位移研判的重大需求，重点研究了地质灾害现场房屋目标检测和地表点云还原的工作。本文的主要研究工作及成果如下。首先，基于无人机航拍的房屋建筑影像数据，使用深度学习目标检测算法，结合网络轻量化以及注意力机制等手段，提出一个适用于地质灾害现场的目标快速检测算法，为地质灾害现场的建筑、车辆、受困人员等目标的快速检测提供技术支撑，实验证明，比同类型目标检测算法相比，该算法复杂度更小，性能更优，检测速度更快，在地质灾害场景的房屋检测中，可用于便携式设备，具有更强的实用性。然后，结合激光雷达点云和无人机影像重建点云，通过多源点云配准方法，实现两种设备点云数据的互补，再以点云投影、边缘检测、漫水填充算法为基础，提出一个完地表点云房屋建筑目标分割滤除的方法，实验证明，该方法能有效结合多设备的点云数据，同时实现了对房屋等非地形目标对地表点云的干扰，在地质灾害现场地表三维点云的还原工作中表现出较好的效果，为地质灾害现场抢险灾情发展研判以及地质灾害监测与预警等工作提供了更为精准和全面的数据支撑。
（3）工作单位：跨维(深圳)智能科技有限公司（https://www.dexforce.com/）
（七）2022年硕士毕业生D
（1）论文题目：LiDAR点云和摄影测量数据的融合方法研究
（2）毕业论文摘要：
三维激光扫描仪（Laser Radar, LiDAR）和无人机摄影测量是地理测绘领域中两种常用的技术，通过影像重建和点云配准可以构建出精细的三维地理模型，对于自然灾害监测，矿物土地资源开发利用等生产活动具有重大意义。激光扫描可以得到空间距离准确的点云，摄影测量则能捕获颜色纹理丰富的细节。为了兼顾两者的优势，在构建三维模型时，可以采用多源数据融合的方式，将两者通过配准拼接的方式融合在一起。本文介绍了三维激光扫描仪的工作原理及相关参数，对点云处理涉及的基本操作方法进行概述，并针对影像和点云融合过程中的图像配准方法和点云配准方法进行了深入探讨研究：
（a）三维激光扫描仪配备的同轴数码相机，一般用于辅助定位选取激光扫描作业区域，将此影像和激光点云进行坐标对齐，可为点云进行纹理着色。针对激光扫描仪同轴相机生成的全景图像存在畸变的问题，提出了一种适用于多行多列规整序列图像的全景图像拼接方法。该方法充分考虑待处理图像排列的特点，通过将同一列不同视角下的图像变换到统一成像柱面的方式来矫正因照片拍摄视角不一致产生的畸变，从而满足视觉一致性，然后通过使用基于SIFT特征提取的粗配准和基于区域灰度互相关的二次精配准的方法来实现低重合度图像的配准和拼接，最后通过仿射变换矩阵传递来统一图像的坐标系，实现全景图像的拼接合成。最后，以RIEGL VZ-6000激光扫描仪的全景图像拼接实验为例，验证了文中提出的规整图像序列全景拼接算法的有效性，实验结果显示，该方法能够在相邻图像重合区域仅为10%-15%的条件下，较好地实现LiDAR同轴相机序列图像的全景图像拼接。
（b）利用多站点云拼接构建完整的地理模型是测绘领域中的常用方法，针对机载、地基激光雷达的点云自动拼接速度慢的问题，提出了一种基于深度投影图像的点云配准方法。算法首先将点云投影到坐标平面并将高程信息量化为图像灰度，然后使用高程图像滤波器补全因为点云密度不一致而导致的图像孔洞。为了解决深度图像特征不明显的问题，本文提出了高程方差图的概念，通过对像素点的邻域进行方差计算来增强图像的细节，从而增加特征点的数量。紧接着利用SIFT特征提取方法对高程方差图进行特征提取并剔除伪特征，最后使用SVD计算出点云之间的空间变换。通过"Yosemite National Park"和"四川茂县624滑坡"两个场景的点云拼接实验，验证了高程投影配准算法在地理测绘点云拼接中的可行性和高效性。
（3）工作单位：拟创业
（八）2022年硕士毕业生E
（1）论文题目：基于钢筋天线混凝土裂缝传感数值分析
（2）毕业论文摘要：
随着国家现代化、城市化的推进，工业与民用建筑日益密集，重大工程如大坝、桥梁、隧道建设越来越多，土木结构在经济发展中越来越起到不可替代的作用。作为土木结构的重要材料，混凝土的健康状况不容忽视。由于自然或人为因素，混凝土结构在使用过程中其内部容易发生多种病害，其中裂缝是最为常见的病害之一。相较于传统的无损检测技术，利用电磁波对混凝土裂缝进行检测有分辨率高、探测范围广、探测速度快等优势。
在查阅大量国内外关于电磁波混凝土裂缝检测文献的基础上，本文提出了一种新的裂缝传感检测方法，该方法将混凝土内的钢筋作为天线。设置内嵌于混凝土中的发射-接收钢筋天线对，发射天线发送电磁波，根据接收天线接收到电磁波的参数来检测混凝土内的裂缝状态，该技术无需额外装配传感器，且作为天线的钢筋寿命与结构寿命等长。
在研究方法方面，本文首先用CST软件构建了19个不同的混凝土模型，其中17个模型分别对应不同厚度、角度、位置、横截面积以及形状的裂缝，另外2个模型在裂缝周围增设了纵横交错的纵筋和箍筋。运用MATLAB对仿真得到的S21参数幅值进分析，得到了不同裂缝状态对应的特征频带带宽与中心频率。然后联合使用CST、MATLAB、GprMax实现频域有限差分算法（FDFD）和时域有限差分算法（FDTD），分别从频率域和时域角度考察了电磁波在混凝土内不同裂缝状态下的传播特性。
本文的主要研究成果和结论如下：
在5-10GHz频率范围内，通过分析钢筋天线对的S21参数幅值可以实现对裂缝状态的辨识。对于裂缝厚度来说，裂缝厚度越大，辨识效果越好；对于裂缝角度来说，裂缝越向发射天线方向倾斜，辨识效果越好；对于裂缝位置来说，随着裂缝越靠近发射天线，辨识效果越好；对于裂缝横截面积来说，裂缝横截面积的大小与辨识效果无确定性关系；对于裂缝形状来说，圆形裂缝的辨识效果最好，矩形裂缝辨识效果最差；相同裂缝参数下，加入钢筋会使裂缝辨识效果变差。
在二维FDFD正演模拟中，对简单模型而言可通过xoy面的电场幅值图判断裂缝与天线的距离，通过xoz剖面的幅值图判断裂缝的形状，频率越大，辨识度越高。在有钢筋存在的情况下，仅通过电场幅值和相位分布图很难对裂缝进行准确的识别。通过二维FDFD正演模拟可以很好地解释裂缝对S21参数幅值造成的影响。
在一维FDTD正演模拟中，可通过一维FDTD正演波形判断混凝土中裂缝的面积及形状。在二维FDTD正演模拟中，在一定条件下可以通过电磁波的FDTD二维正演图像特点来判断混凝土中裂缝的形状。对于有钢筋结构的复杂模型，一维FDTD正演波形呈现出较为杂乱的回波信号，难以判断出裂缝的参数性质；而二维FDTD正演图像则表现出很好的识别特征。
（3）工作单位：中电科航空电子有限公司（http://cetca.cetc.com.cn/）
第一发明人授权国家发明专利
（1）莫思特，刘首文，李碧雄，刘天琪，曾成碧，苗虹. 一种用于耐张塔的三相无源防冰融冰电阻型控制设备. ZL202110797410.3. 授权时间：2022.06.24
（2）莫思特，刘首文，李碧雄，刘天琪，苗虹，曾成碧. 一种用于耐张塔的无源无损三相防冰融冰控制设备. ZL202110797479.6. 授权时间：2022.06.21
（3）莫思特，刘首文，李碧雄，刘天琪，曾成碧，苗虹. 一种用于耐张塔的单相电阻型无源防冰融冰控制设备. ZL202110797413.7. 授权时间：2022.05.17
（4）莫思特，刘首文，李碧雄，刘天琪，曾成碧，苗虹. 一种三相无源防冰融冰电阻型控制设备. ZL202110797460.1. 授权时间：2022.06.24
（5）莫思特，刘首文，李碧雄，刘天琪，苗虹，曾成碧. 一种用于耐张塔的无源无损单相防冰融冰控制设备. ZL202110795862.8. 授权时间：2022.06.21
（6）莫思特，刘首文，李碧雄，刘天琪，曾成碧，苗虹. 一种用于耐张塔的单相无源防冰融冰电阻型控制设备. ZL202110797159.0. 授权时间：2022.05.13
（7）莫思特，李碧雄. 线间无损三相分流器与设计和控制方法. ZL201811488302.2. 授权时间：2020.01.24
（8）莫思特，李碧雄. 用于防冰融冰的站用无损三相分流器与设计和控制方法. ZL201811491410.5. 授权时间：2020.02.07
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（10）莫思特，谢和平，刘天琪，李碧雄. 嵌入绝缘材料自融冰导线在线防冰控制方法. ZL201810979433.4. 授权时间：2020.01.24
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