DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 机械臂仿真模型搭建 3.1. 机械臂建模 在ROS中通常使用URDF来描述机器人的结构、外观以及重量等基本属性，文件主要由LINK和JOINT标签组成 [ 7 ]。其中LINK标签描述的内容有机器人连杆的几何、运动以及动力学等特性，而JOINT标签则用于机器人关节及关节与连杆之间的相关特性的描述。这两个标签内都有另外的子标签用于描述机器人的几何信息(颜色、位置等)以及物理信息(重量、惯性动能等)。 图3. Rviz中显示机械臂建模 根据以上对标签的介绍，可以在ROS中创建一个三连接杆、三关节组机械臂模型的URDF文件，该机械臂的启动文件位于ros_robotics文件夹中。打开一个新终端，输入命令“roslaunch ros_robotics rrbot_rviz.launch”，可在可视化工具RVIZ进行显示，如图3所示。 但是当前的模型只是具备运动学和动力学属性，在GAZEBO中不能正常运行，所以接下来进行GAZEBO仿真的配置。 GAZEBO仿真软件中机械臂模型文件为SDF格式，此格式与URDF格式十分相似，例如描述机械臂内容的XML标签，很多与URDF文件相同。通过在URDF文件中添加 标签，在GAZEBO仿真时可以将URDF文件自动转换成可识别的SDF格式的机械臂描述。再添加 、 / 标签以在GAZEBO中能够显示机械臂每个连杆的颜色以及摩擦系数。此外GAZEBO中所模拟的物体具备现实世界物体的物理学特性，因此在其内构建的机械臂会由于重力的影响，不会一直直立，终会倒塌，所以需要将机械臂模型设定在GAZEBO的基础坐标world下，在机械臂模型文件中添加相应配置如  图4所示： 图4. 机械臂模型固定在基础坐标world下 完成以上，在新的终端输入命令“roslaunch ros_robotics rrbot_gazebo.launch”，就可在GAZEBO中显示虚拟机械臂模型了，如图5(a)和图5(b)。 图5. (a) 机械臂在GAZEBO中初始直立状态；(b) 机械臂在GAZEBO中倒塌状态 3.2. 仿真机械臂实现ROS通信 当前配置可在GAZEBO中仿真显示机械臂模型，但要让GAZEBO中机械臂能够通过ROS通信，还需添加额外控件。 首先为控制在GAZEBO中的机械臂模型，需要在URDF文件中对于机械臂的每个旋转副关节添加 标签以定义机械臂关节和执行器的相互关系。 然后需定义一个关键插件：gazebo_ros_control，用来解析上述添加的 标签并加载相应的硬件接口以及控制器管理器。此外还需要进行关节控制器参数的设置，创建YAML文件，在其内定义joint_state_controller控制器以及本仿真机械臂模型的所有关节控制器的控制器类型，并且在每个关节控制器内还需定义控制器的比例积分微分增益。 最后创建启动文件rrbot_control.launch，通过 标签在机械臂初始化时可将上述YAML文件中所有参数加载到参数服务器中，再配置controle_spawner节点和robot_state_publisher节点。在新的终端输入命令“roslaunch ros_robotics rrbot_control.launch”即可启动所有的ros_control控制器。这样就完成了GAZEBO中机械臂与ROS通信的联系。
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user: 4. 半虚拟化仿真实现 4.1. 虚拟接口卡设计 虚拟接口卡是连接真实开发环境与虚拟设备之间的信息通道，它负责两方面的信息传输：一方面是开发板发出的控制信号，用于控制虚拟设备的动作，对电脑仿真软件来说，成为输入信息；另一方面，虚拟设备的传感器、开关量等信息需要通过该接口板送给开发环境，成为输出信息。因此，虚拟接口卡要及时准确地将双方信息传递过去。 虚拟接口卡有两种实现方式：基于嵌入式微处理器的低速接口卡；基于CPLD/FPGA的高速接口卡 [ 8 ]。基于嵌入式微处理器的虚拟场景接口板电气原理图如图6所示。 图6. 虚拟场景接口板电气原理图 由图6可以看到，编号2部分是嵌入式微处理器，单片机或者ARM处理器都可以。根据使用场景不同，模拟量输入通道及输出通道、转换器是可以改变的。如果虚拟应用场景中只有数字量信号，则可选用不带AD转换器和DA转换器的微处理器。针对高速数字量信号，如脉冲信号，则使用嵌入式微处理器的计数器或中断引脚进行捕捉或输出 [ 9 ]。 编号1部分即为虚拟接口卡与运行虚拟仿真软件的PC端的通讯接口，图中所示的三种接口可任意选择。 编号3部分的目的是提高接口板的可靠性。 编号4部分包含了各种接口信号，如GPIO、输入输出等。 4.1.1. 输入信息处理 按信息种类来分，输入信息可分为开关量和模拟量两类，对于开关量信息来说，按连接方式分，又可分为总线连接方式和非总线方式两类。对于非总线连接方式，当传送给虚拟接口卡任一开关量输入信号发生改变，该接口卡都要检测到并及时传送给电脑。开关量信号变化的检测可有如下三种方案： 1) 定期扫描检测方式：接口板核心电路采用单片机组成。单片机不断读取输入引脚的状态，与上次保存的状态比较。如果不同，表示有引脚的电平发生了变化，可以立即上报给电脑。 2) 边沿触发中断方式：任一开关量信号发生变化，检测其边沿的变化，并连接至单片机的中断引脚。在单片机中断处理程序中，直接读入各输入引脚状态，并立即上报给电脑即可。但该方式对于多路信号的同时检测比较困难，而且速度与方式1相比没有大幅度的提高。 3) CPLD或FPGA的实现：采用CPLD或FPGA来检测信号变化，响应速度只取决于内部逻辑器件的级联门数及门级之间的传输延迟，速度可在ns级。但与电脑之间的传输方面实现比较复杂，需要实现UART接口或USB接口，实现成本较高。 由于虚拟机械臂的控制采用步进电机进行驱动，采用数字脉冲信号，因此，虚拟接口卡采用方式1是比较合适的。本设计采用STC15F2K60S单片机作为接口卡的处理器。该单片机基于8051内核，可以每个时钟脉冲运行1条指令，在12 MHz晶振频率下，就可达到1/12 us运行一条指令，可以捕捉微秒级的脉冲信号，基本满足步进电机控制信号的变化频率。 4.1.2. 接口卡与电脑之间通讯 1) 通讯速率 不管是输入或者输出信息都需要通过通讯方式进行传输，当输入信号的扫描周期达到20 KHz时，要一次传输32路开关量信息，采用串行传输方式，每传送一个字节需要增加起始位和停止位，因此通讯速率需要达到20 KHz*(32 + 8) ≈ 800 Kbps。本设计采用USB接口通讯方式完全可满足要求。 2) 通讯协议 尽量缩短通讯协议包的长度，可以加快传输速度。协议包格式如下： 协议包分为4字节格式和单字节格式两类。在4字节格式中，首字节的最高位为1，其他字节的最高位为0；首字节的次高位为0，表示4字节格式，该位为1，表示单字节格式。4字节格式如图7所示。 图7. 4字节通讯格式 单字节格式如图8所示： 图8. 单字节通讯格式 X可用于表示1个开关量输入信号。这样，4字节格式可传输27位开关量输入信号；单字节仅用于传输6位信号。当输入信号较少，或者只有最低6为输入信号发生变化时，使用单字节格式进行传输可提高传输速度。 举例：如果控制1个步进电机，只需要方向信号DIR(bit1)和脉冲信号PULSE(bit 0)即可。这样，接口板检测到这两个信号中的人一个发生变化，都会用单字节协议上传。如图9所示，在T1时刻，接口板会上传电脑单字节协议0xa2，T2时刻上传0xa3，T3时刻上传0xa2，……T6时刻上传0xa1，……。 图9. 步进电机控制信号时序图 4.2. 半虚拟化仿真程序设计 将嵌入式开发板、虚拟接口卡、仿真软件运行设备(PC端)连线接通，嵌入式开发板发送控制信号，虚拟接口卡接收后通过串口给PC机发送控制命令，然后通过ROS控制仿真机械臂运动并在GAZEBO中显示。在ROS中对机械臂进行运动规划是通过Moveit!软件包来控制。Moveit!是ROS中的一个主程序库，在研究机械臂的多个领域中，如运动规划、碰撞检测抓取放置等，都可以应用Moveit!来解决问题 [ 10 ]。 启动GAZEBO仿真软件显示机械臂模型并启动ROS的控制器后，打开另一终端，在ROS中启动基于PYTHON的串口识别程序，如图10所示。在嵌入式开发板上发送一个控制信号，由虚拟接口卡接收后通过串口发送控制命令给PC端，在PC端中的PYTHON文件中解析出所有控制命令。例如在PC端接收到虚拟接口卡的P1.0指针发送了高电平，P0.0指针发送的低电平，根据已经定义好的虚拟接口卡指针与机械臂关节电机对应关系，该指令是让机械臂的一号关节按顺时针转动9度。然后给机械臂关节转动弧度参数赋值0.157弧度，并将此参数传给机械臂运动控制程序，可在GAZEBO仿真软件中查看机械臂运动。部分关节电机转动参数设置程序如图11所示。 图10. 串口识别程序 图11. 关机电机转动参数设置程序
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user: 5. 结论 该系统的半虚拟化设计，在PC端中的GAZEBO仿真软件中显示虚拟机械臂作为虚拟操作场景，再将虚拟接口卡和嵌入式系统开发板、PC端即电脑相连，实现了由外部硬件设备发送控制指令控制虚拟仿真机械臂运动，提供了一种可改善传统本科教学实验中机械臂设备成本高、损坏率高和全虚拟化仿真实验真实性较低的解决方案。既可满足对机械臂运动控制的教学实验，又可有真实的控制体验。并且虚拟化所具有的封装特性，能使得控制程序可以重用、共享并且不受地点的限制，可随时随地在宿舍或者教室里操作。这样的设计，既提高了学生学习兴趣和效率而且还可培养实际开发能力。
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user: 摘 要 古代有很多值得我们借鉴的教育思想，这些教育思想是我国优秀的传统文化，当今教育改革特别重视对古代优秀教育思想的传承和发扬。孔子是我国教育发展史上具有重要影响力的人物，他从几十年的教育理论和实践中凝练出了很多教育思想，如素质教育、道德教育、终身教育和教育平等思想等。这些教育思想对我国当代教育的改革和发展具有重要指导和推动作用，促使我国的教育向着教育的全面性、教育的主体性、教育的终身性、教育的民主性等方向发展。当今的教育工作者们不能局限于已经汲取的孔子教育思想，还要对孔子的教育思想作进一步的挖掘和研究，将其更好地运用在现代教育中来。 关键词 :孔子，教育思想，当代教育 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 2017年1月，中共中央、国务院印发《关于实施中华优秀传统文化传承发展工程的意见》，指出中华优秀传统文化对延续和发展中华文明、促进人类文明进步，发挥着重要作用 [ 1 ]。孔子教育思想是我国教育改革的重要指导思想，对整个民族的文化素养、心理素质、精神品质、民族性格等的形成发挥着不可替代的作用。深刻体会孔子教育思想的内涵，传承和发扬孔子教育思想，对我国培养有理想、有道德、有文化的21世纪公民颇有重要启示作用。
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user: 2. 孔子教育思想 孔子一生投身于教育工作中，是我国伟大的教育家，他的素质教育思想、道德教育思想、终身教育思想和教育平等思想等顺应了时代的发展，不仅是我国教育理念的重要精髓，也为世界各国的教育发展道路提供了重要指导。 2.1. 素质教育思想 1994年8月，教育部印发《中共中央关于进一步加强和改进学校德育工作的若干意见》，明确指出：“增强适应时代发展、社会进步，以及建立社会主义市场经济体制的新要求和迫切需要的素质教育” [ 2 ]。我国各级各类学校都倡导全面提高人的基本素质，素质教育是当今教育的主要发展趋势，它的核心理念是要促进人的各方面素养的培养。素质教育的起源很早，它被正式提出以前，历史上有很多教育家的思想中都蕴含了素质教育的理念，其中孔子的教育思想中也包含了素质教育 [ 3 ]。素质教育着眼于人的全面发展，各类知识与技能的全面提升，孔子的教育思想也包含这一内容。孔子将“文行忠信”作为其教学大纲；将诗、书、礼、易、乐、春秋作为其教材 [ 4 ]。从孔子的教育实践中可以看出，孔子十分重视教育内容的全面性，将礼仪规范、艺术、射箭、驾车、书法和算术作为教学科目，不仅体现了素质教育中教育内容的全面性，而且特别注重学生理论知识和实践能力的培养。 2.2. 道德教育思想 2001年9月，中共中央印发《公民道德建设实施纲要》，指出要广泛进行道德教育，普及道德知识和道德规范，帮助人们加强道德修养 [ 5 ]。党的十八大提出立德树人是教育的根本任务，以德育为首，提升人们的道德修养水平。孔子的道德教育思想是他多年来亲身从事道德教育实践的经验总结，对于当今道德教育的实施具有重要启发意义。第一，他提出了“仁”的道德教育思想。“仁”是指“己欲立而立人，己欲达而达人”，意思是要懂得救人于水深火热之中，我们不仅要让自己变得强大，更要通过自己的力量去帮助比自己弱小的人，让他们也变得强大起来。第二，孔子提出了“孝悌”的道德教育思想，意思是要孝敬父母和敬爱兄长。他是一个十分孝顺的人，很重视对父母、兄长的谦逊态度，主张对待父母、兄长应当尊敬、真诚、尽心尽力等，不能让父母和兄长为自己操心。第三，他提出了“言行一致”的道德教育思想。孔子要求弟子“讷于言而敏于行，敏于事而慎于言”，意思是说话要谨慎，做事要脚踏实地，并且要做到表里一致，要通过实际行动来证明自己的言语。第四，他提出了“自省自克”的道德教育思想。他强调“见贤思齐焉，见不贤而内自省也”，意思是要经常自我反思、自我批评，以便及时发现自己的不足而加以改正，避免以后再犯相同的错误。第五，他提出了“以身作则”的道德教育思想，意思是要学会通过自身的言行来为他人树立好榜样，让自己的言语和行动对他人产生积极的影响，发挥模范作用。 2.3. 终身教育思想 1995年3月颁布的《中华人民共和国教育法》提出“国家要推进教育改革，促进各级各类教育协调发展，建立和完善终身教育体系” [ 6 ]。终身教育是人类社会发展的必然要求，自终身教育提出以来，很多国家都将这一教育思潮作为教育改革的理论之一。终身教育思想的基本理念在孔子的教育思想中体现得很充分。从横向上来看，终身教育是人在学校、社会、家庭等不同年龄阶段所受的各种类型教育的统称，是一种形式和内容多样化的教育模式。在孔子的教育实践中，他将六艺作为教育的主要内容，体现了教育内容的多样性。从纵向上来看，终身教育理论认为，人的一生都应该接受教育，而不能仅仅局限于人一生的某个阶段。在这个层面上，孔子提出：吾十有五而志于学，三十而立，四十而不惑，五十而知天命，六十而耳顺，七十而从心所欲，不逾矩。孔子认为每个人在不同的年龄都有所相对应的学习内容，提倡要活到老、学到老，也就是教育要贯穿人的一生，而不能只是发生在学生时期。 2.4. 教育平等思想 1986年4月，我国颁布了《中华人民共和国义务教育法》，要求所有适龄儿童、青少年都必须接受教育。教育的公平性问题已经成为世界各国格外重视的一个问题，很多国家通过颁布各项法律法规来保障人们的受教育权利。受教育权是人的一项基本权利，人不管出生贵贱、地位高低，都应该接受相应的教育，这是每个公民步入社会的必备条件，也是构建美好生活的充分条件。义务教育法的实施，在一定程度上保障了教育的公平性，缩小了城乡教育的差异，促进城乡义务教育的均衡发展。在中国教育史上，关于教育平等的思想在很早就已经萌芽。孔子提出“有教无类”的思想，他认为人的可塑性很强，因为可塑性受环境和后天教育的影响，因此主张要扩大教育对象，任何人都能接受教育而不管高低贵贱之分，可视为中国教育史上第一位提出教育公平的学者。孔子“有教无类”思想是他教育思想体系的核心，也是他一生的教育目标和追求。为了让更多的人能够接受教育，获得发展，孔子广收弟子，一生共招收了三千多名弟子，其中既有贵族子弟孟懿子，也有箪食瓢饮的颜回。孔子创办私学，兴办教育，严重打击了“学在官府”的现象，在一定程度上削减了官僚腐败气息。私学的创立，使教育对象不仅仅是贵族子弟，平民百姓家的子弟也有机会接受教育，促使教育对象扩大，也为社会增加了人才来源。
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user: 3. 孔子教育思想对当代教育的启示 孔子教育思想历经两千多年仍对我国教育的发展具有重要指导作用，也是世界教育史上宝贵的财富，对世界各国的教育教学改革都有启示意义。孔子的教育思想对当代教育的启示主要有以下几个方面：一是教育的全面性，二是教育的主体性，三是教育的终身性，四是教育的民主性。 3.1. 教育的全面性 在大力提倡素质教育的今天，要求我们必须关注到每一位学生的发展，充分挖掘他们的潜能，要从教育理念、教育目标、教育方法、课程开发等方面落实，促使学生在德智体美劳多方面的全面发展。1912年初，蔡元培发表《对于教育方针之意见》一文，提出军国民教育、实利主义教育、公民道德教育、世界观教育和美感教育“五育”并举的教育思想 [ 7 ]。他提出这个教育思想相当于今天的德智体美劳教育思想，符合人的全面发展要求和人才培养的规格。我国在大力倡导素质教育的同时，应试教育也盛行，这两种教育模式不禁反映出我国教育存在很多问题。在唯分数论的影响下，学校、教师、学生面临着巨大的升学压力，这些源源不断的压力导致教育的重心向片面追求分数转变，却忽视了对学生思想道德、创新思维、主体意识等方面的培养。于是，我国教育培养出了许多高分低能的学生，很多学生变相成为考试的机器，这些学生拥有智慧的头脑、过人的天赋，可是在心理素质、实践操作、社会经验等方面严重不足，很难适应激烈的社会。在知识经济的时代背景下，我们国家需要的是全面发展的高质量人才，不管是在知识还是在技能、素质等方面都要齐头并进，也就是教育要均衡发展，不能忽视学生任一方面的培养。 3.2. 教育的主体性 主体性教育理论是一种反对传统教育的教育理论，带有一定的先进性和思想性。自主体性教育理论提出以来，主体性教育开展得蔚然成风，在全国范围内受到了广泛关注。作为一场思想改革运动，主体性教育打破传统的教育思想，倡导以人为本，以学生为本，人应当是教育的主体而不是客体。这场改革运动，从理论和实践上更新了教育工作者对教育的重新认识，教育工作者们不断思考和探索，促进主体性教育的不断完善和发展，普遍确立了以学生为中心的教育理念。虽然主体性教育得到了教育家、教师、家长的认同，但是很多思想观念落后的教师在开展教育教学工作的时候仍然忽视了学生为主体的教育思想。这类教师在课堂教学时的普遍做法是“一言堂”，即以自我为中心，忽视学生的身心发展特点和教育发展规律，一味地采取灌输的方式将知识传递给学生，而不管学生对知识的消化和吸收程度，只顾着完成大纲规定的教学任务，不重视教学目标是否达成。作为教师，应该认识到学生是具有主观能动性的个体，这就要求教师在教学时应该以学生为主体，重视学生对教学模式、方法、教学进度的反映，并且要拥有一双敏锐的眼睛，及时仔细地关注学生的动态，根据学生的课堂表现来调整教学节奏，做到心中有数。 3.3. 教育的终身性 终身教育是在尊重历史和现实的条件下提出的一种教育思想，是对传统教育思想的一种超越。教育发展史上，有很多学者都对终身教育有着不同的定义。保罗·郎格朗认为终身教育泛指某种思想或原则；意大利学者埃特里·捷尔比认为终身教育是学校教育和学校毕业以后教育及训练的统合 [ 8 ]。一千个读者必定会有一千个哈姆雷特，尽管学者们对终身教育的定义有着不同的看法，但是这种教育的核心理念认为教育应该贯穿人的一生，人一生都应该接受教育。世界上唯一不变的是一直在变，我们身处一个不断发展、不断进步的社会，科技进步日新月异，经济水平持续上升，教育发展蒸蒸日上，世界瞬息万变，对我们适应社会的要求也相应提高。为了能够适应社会的高速发展，我们不能将自己的人生分成学习阶段和就业阶段，因此学习不能止步于学校毕业时，而是应该一直持续下去，成为一个终身学习者。教育涉及我们工作、学习、生活的方方面面，不受任何时间、空间的限制，只要我们愿意学习，就会发现生活中处处有学问。终身学习对我们的自主学习意识和能力要求较高，因此，教师应着重培养学生学习的积极性和主动性。 3.4. 教育的民主性 陶行知先生曾经指出，民主教育一方面是教人争取民主，一方面是教人发扬民主 [ 9 ]。不管任何方面的民主都有一个共同的特点，即强调平等，平等是开展任何活动的前提和基础。其中教育的民主性，就师生关系而言，师生间的地位是平等的，都拥有各自的尊严和权利，教师不能侮辱、打骂学生，学生也要充分尊重教师的劳动成果，体谅教师的辛苦付出，这需要师生双方共同努力构建民主型的师生关系。就学校管理而言，学校要制定和谐、民主的制度，不能采取专制型的管理模式，学校虽然拥有建设和发展学校的主动权，但是家长也有参与管理学校的权利，学校在管理模式上应当充分尊重家长提出的意见和建议，家长也应发挥主人翁意识，主动参与学校的管理，共同构建家校合育，发挥学校和家长的双重影响力促进学生的身心健康发展。就教育机会而言，每个人都拥有受教育的机会，不分贫富贵贱、种族差异、性别都有接受教育的权利，这些都体现了教育的民主性。 孔子在从事几十年的教育生涯中对教育的各个方面都做出了详细的阐述，从教育对象、教育方法、教育目标等多方面进行了总结提炼，形成了为世人称赞的教育思想。在继承和发扬孔子教育思想的同时，我们也要学习国内外先进的教育理念，取其精华，推动我国教育更好地发展。
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user: 摘 要 背景和目标：慢性疼痛，持续一个月以上的疼痛，是生活当中最为常见的慢性疾病，而其中最容易发生的就是类风湿性关节炎和骨关节炎这两种。患者长期处于痛苦状态，这会导致身体功能失调，引发多种心理问题。尽管有证据表明疼痛自我效能与慢性疼痛患者在情绪和功能等方面的不良适应存在显著相关，但是1) 研究很少来自于关节炎和下腰痛的样本；2) 不良适应仅局限于情绪，功能和疼痛强度三方面中的一种或两种。本研究填补了这方面的空白。方法：本研究招募了50名类风湿性关节炎患者和50名下腰痛患者；所有被试认真填写了人口学采集表，慢性疼痛评分量表(CPG)，抑郁症流行病学研究中心量表(CES-D)和疼痛自我效能问卷(PSEQ)。结果：T检验结果显示两组被试在功能限制，抑郁情绪和疼痛强度三方面均无显著差异(p > 0.05)；双变量相关显示功能限制，疼痛强度和抑郁情绪与疼痛自我效能呈显著负相关；进一步使用阶层多元回归分析发现：疼痛自我效能能够有效预测类风湿性关节炎和下腰痛患者个体的身体状态。结论：1) 更高的疼痛自我效能意味着更多的身体活动，更少的抑郁情绪以及更弱的疼痛强度；2) 疼痛自我效能是类风湿性关节炎(RA)和下腰痛(LBP)患者功能限制，抑郁情绪和疼痛强度的显著预测因子。 关键词 :疼痛自我效能，类风湿性关节炎，下腰痛，功能限制，抑郁情绪，疼痛强度 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 类风湿性关节炎(RA)和下腰痛(LBP)是最常见的骨科问题。类风湿性关节炎是一种自身免疫性炎性疾病，其特征有关节压痛，运动受限，晨僵，疲劳，全身无力，体重减轻和低烧 [ 1 ]。下腰痛是下腰部位，主要指腰椎、骶椎、双侧骶髂关节等的疼痛，本疾病的患病率从5%到90%不等 [ 2 ] [ 3 ]。疼痛自我效能，定义为一个人即使在疼痛情况下，仍能正常工作的能力和信心 [ 4 ]。根据前人研究的结果，疼痛自我效能与慢性疼痛患者的功能限制、抑郁情绪和疼痛严重程度有一定的相关性 [ 5 ] [ 6 ]。但遗憾的是，更多的证据来自于其他类型的慢性疼痛样本 [ 7 ]，而对生活中较为常见的类风湿性关节炎和下腰痛样本的研究很少。而且大多数研究对慢性疼痛患者的不良适应仅局限于功能，情绪或疼痛强度的一方面或两方面 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]，很少有文献对这三方面同时进行探究，因此本研究弥补了前人研究的空白：1) 证实了类风湿性关节炎和下腰痛患者的疼痛自我效能与功能限制，抑郁情绪和疼痛强度之间均存在负相关；2) 进一步证实了疼痛自我效能对功能，情绪，疼痛方面的不良适应有显著预测作用。
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user: 2. 方法 2.1. 被试 样本为患有类风湿性关节炎(30名女性，20名男性)和下腰痛(30名女性，20名男性)的中国成年人。类风湿性关节炎患者的年龄平均40岁；下腰痛患者的平均年龄58岁。些人有稳定的伴侣关系(95%)，有一个孩子(49%)，但他们没有受过良好的教育——没有完成高中学业(62%)。大多数人失业(64%)，主要是因为他们正在学习或已退休。被试选择的标准：1) 18~80岁，2) 符合医学诊断的类风湿性关节炎和下腰痛，3) 有三个月以上的疼痛经历，4) 目前正处于疼痛状态，5) 母语为中文。不能理解问卷的患者被排除在外。所有被试自愿参与实验研究，在填写调差表之前签署书面知情同意书。 2.2. 实验过程 该研究得到了重庆西南大学人类研究伦理委员会的批准。数据主要来源于西南大学心理学部疼痛课题组2017~2020年在西南大学附近的医院、社区和老年学院收集的问卷。被试是医院、社区和大学的管理人员或工作人员，他们大多是通过广告和通知招聘来的。完成所有问卷后，被试可以获得60元的被试费。当遇到不识字的被试时，调查者可以将文字翻译成口语，辅助被试回答。如果当地的老年人听不懂普通话，调查者可以将普通话翻译成重庆方言，方便他们回答。 2.3. 身体和心理评估的量表 1) 慢性疼痛分级量表(CPG) [ 11 ] 疼痛强度和功能限制采用慢性疼痛分级量表(CPG)进行评估 [ 11 ]。过去的研究支持CPG问卷在中国慢性疼痛样本中的有效性和可靠性 [ 12 ]。问卷共有7个项目。除了一个测量疼痛持续时间(以天为单位)的项目外，CPG问卷还包括3个测量疼痛强度项目，用以评估最严重的疼痛、过去3个月的平均疼痛和目前的疼痛强度；每个项目的疼痛等级从0 (无疼痛)到10 (最严重的疼痛)。其他3个CPG项目评估过去3个月疼痛对日常活动、社会活动和工作能力的影响，范围从0 (无干扰/无变化)到10 (无活动能力/极端变化)。基于CPG问卷，临床疼痛可以产生四个严重程度的样本I = “低残疾和低强度”，II = “低残疾和高强度”，III = “高残疾和中度限制”，IV = “高度和严重残疾” [ 11 ]。CPG问卷疼痛强度亚量表的alpha值为0.92，功能限制亚量表的alpha值为0.84。 2) 抑郁症流行病学研究中心量表(CES-D) [ 13 ] 为了调查抑郁症情绪，我们使用了流行病学研究中心抑郁症量表(CES-D) [ 13 ]。问卷中有20个项目是关于抑郁症的症状，答案是“很少或从不”、“有时”、“经常”和“大部分时间”。CES-D量表评分的范围从0到60，高分表示情绪低落 [ 14 ]。该问卷已经在中国台湾样本中使用，内部一致性信度为0.93，再测试信度为0.78 [ 15 ]；本研究遵循Yen等人2009年所使用的版本。该问卷在本研究中的内部一致性也很高，科隆巴赫alpha是0.95。 3) 疼痛自我效能问卷(PSEQ) [ 4 ] 为了评估疼痛自我效能感，我们采用了疼痛自我效能问卷(PSEQ)。该问卷由10个项目组成，以评估尽管存在疼痛，患者在从事一系列活动时的信心 [ 4 ]。每一项都按李克特七分制评分，0分表示完全不自信，10分表示完全自信。最高分是60分。高疼痛自我效能感问卷得分表明，在生活活动中，患者虽然经历了疼痛，但仍具有较高的自我效能感。疼痛自我效能问卷(PSEQ)在中国样本中具有良好的内部一致性、信度和结构效度 [ 16 ]。在这项研究中，PSEQ量表的α系数是0.92。
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user: 3. 数据统计 采用SPSS软件包进行统计分析(SPSS for Windows， Release 8.0; SPSS)：设置p < 0.05为显著性水平。根据假设量表的水平，用皮尔逊积差相关来测量正态分布的数据，用斯皮尔曼积差相关来分析有序变量和非正态变量之间的相关关系。采用卡方检验和独立样本T检验评价各组间的差异。协方差分析是为了消除协变量对因变量的影响。采用双变量相关分析来评估抑郁情绪、疼痛强度和功能限制之间的关系。采用层次多元回归分析因变量(CPG、CES-D、PSEQ)与预测因子之间的关系。
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user: 4. 结果 4.1. 人口统计学上的差异 下腰痛和类风湿性关节炎患者在体重[t = −0.19， p = 0.85]和身高[t = −0.42， p = 0.68]上均无显著差异；年龄上有统计学差异[t = 6.07， p < 0.001]，类风湿性关节炎患者的年纪显著年长于下腰痛患者(见表1)。 Table 1 Demographic differences (N = 100 下腰痛 类风湿性关节炎 数据分析 Mean SD Mean SD T p 年龄 39.78 15.99 57.82 13.64 6.07 *** 0.00 体重 1.61 0.08 1.61 0.09 −0.19 0.85 身高 61.90 11.03 61.06 8.91 −0.42 0.68 表1. 人口统计学上的差异(N = 100) * p < 0.05; ** p < 0.01; *** p < 0.001。 4.2. 相关问卷测量上的差异 以年龄作为协变量后，下腰痛和类风湿性关节炎患者在功能限制[t = 1.88， p = 0.17]、抑郁情绪[t = 1.05， p = 0.31]、疼痛强度[t = 0.43， p = 0.51]和疼痛自我效能问卷测量上没有差异[t = 0.35， p = 0.56]。T值均不显著(见表2)。 Table 2 Differences in measurement of related questionnaires (N = 100 下腰痛 类风湿性关节炎 数据分析 Mean SD Mean SD t p 疼痛强度 13.4 5.63 15.2 7.53 0.43 0.51 功能限制 15.16 4.16 17.6 5.98 1.88 0.17 抑郁情绪 30.92 16.18 32.52 20.51 1.05 0.31 疼痛自我效能 47.44 9.56 47.96 10.09 0.35 0.56 表2. 相关问卷测量上的差异(N = 100) # 基于协变量方差分析(年龄)， * p < 0.05; ** p < 0.01; *** p < 0.001。 4.3. 疼痛强度，功能限制，抑郁情绪和疼痛自我效能之间的相关 年龄，疼痛强度，功能限制，抑郁情绪和疼痛自我效能之间的关系通过相关系数确定。结果表明，使用慢性疼痛分级量表(CPG)疼痛亚量表测量的疼痛强度与使用慢性疼痛分级量表(CPG)活动亚量表测量的功能限制之间具有强相关(r = 0.77， p < 0.001)，使用抑郁症流行病学研究中心量表(CES-D)问卷测得的抑郁情绪与疼痛强度之间存在弱相关(r = 0.28， p < 0.001)。对于功能限制，与抑郁情绪之间也存在弱相关(r = 0.23， p < 0.01)。疼痛自我效能与疼痛强度(r = −0.31， p < 0.001)，功能限制(r = −0.33， p < 0.001)和抑郁情绪(r = −0.23， p < 0.01)间存在显著负相关。表3给出了详细的结果。 Table 3 Correlations between pain intensity， functional limitations， depressive mood， and pain self-efficac 测量结果 1 2 3 4 5 1. 年龄 1 2. 疼痛强度 0.13 1 3. 功能限制 0.24 * 0.77 ** 1 4. 抑郁情绪 −0.07 0.28 ** 0.23 * 1 5. 疼痛自我效能 −0.04 −0.31 ** −0.33 ** −0.23 * 1 表3. 疼痛强度，功能限制，抑郁情绪和疼痛自我效能之间的相关 * p < 0.05; ** p < 0.01; *** p < 0.001。 4.4. 层次多元回归分析 因变量为“疼痛强度”、“功能限制”、“抑郁情绪”的层次多元回归分析结果如表4所示。在回归分析的第一步，社会人口统计变量“年龄”被包括在内。第2步将社会–人口统计变量“受教育水平”输入回归分析。步骤3中加入“疼痛自我效能”作为预测变量。 所有预测变量(年龄，受教育水平和疼痛自我效能)解释变异的累积比例：疼痛强度被三个变量共同解释的比例为14%，功能限制为19%，抑郁情绪为8%。在社会人口学因素年龄和受教育水平被控制后，单一预测变量“疼痛自å我效能”对疼痛强度，功能限制和抑郁情绪解释的额外变异比例分别为9%、8%和4%。 Table 4 Hierarchical multiple regression analysi 预测变量 疼痛强度 功能限制 抑郁情绪 第一步：年龄 β = 0.13 t = 1.27 β = 0.24 t = 2.40 * β = −0.07 t = −0.65 R 2 = 0.02 R 2 = 0.06 R 2 = 0 R 2 Change = 0.02 R 2 Change = 0.06 R 2 Change = 0 F(Change) = 1.60 F(Change) = 5.78 * F(Change) = 0.42 Overall Adj. R 2 = 0.01 Overall Adj. R 2 = 0.05 Overall Adj. R 2 = −0.01 第二步：受教育水平 β = −0.29 t = −2.29 * β = −0.29 t = −2.42 * β = −0.22 t = −1.77 R 2 = 0.07 R 2 = 0.11 R 2 = 0.04 R 2 Change = 0.05 R 2 Change 0 0=.05 R 2 Change = 0.04 F(Change) = 5.26 * F(Change) 0 =5.87 * F(Change) = 3.12 Overall Adj. R 2 = 0.05 Overall Adj. R 2 = 0.09 Overall Adj. R 2 = 0.02 第三步：疼痛自我效能 β = −0.28 t= −2.92 * β = −0.29 t = −3.13 ** β = −0.21 t = −2.10 * R 2 = 0.14 R 2 = 0.19 R 2 = 0.08 R 2 Change = 0.09 R 2 Change = 0.08 R 2 Change = 0.04 F(Change) = 8.50 * F(Change) = 9.77 ** F(Change) = 4.43 * Overall Adj. R 2 = 0.12 Overall Adj. R 2 = 0.17 Overall Adj. R 2 = 0.05 表4. 层次多元回归分析 * p < 0.05; ** p < 0.01; *** p < 0.001。
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user: 5. 讨论 本研究探讨了疼痛自我效能与类风湿性关节炎和下腰痛患者的疼痛强度、功能限制以及抑郁情绪之间的关系。研究还发现，疼痛自我效能是疼痛强度、功能限制和抑郁情绪的一个强预测因子。重要的是，即使在控制了年龄和教育水平的可能影响之后，这种关系仍然存在。 该研究为疼痛自我效能感与类风湿性关节炎和下腰痛患者的不良适应之间的实质性联系提供了证据。数据结果支持假设1：疼痛自我效能与疼痛强度、功能限制和抑郁情绪之间存在负相关。首先，更高强度的疼痛与较低的疼痛自我效能有关(r = −0.31， p < 0.001)，其次，疼痛自我效能感与功能限制(r = −0.33， p < 0.001)呈负相关，最后，我们发现高水平的抑郁与低水平的疼痛自我效能感相关。总体而言，较低的疼痛自我效能感与较高的疼痛强度、功能限制和抑郁情绪相关。这一发现与之前关于疼痛自我效能的研究一致 [ 17 ]。 本研究的数据结果也支持假设2，即疼痛自我效能是疼痛强度的预测因子。分析显示，年龄和受教育程度共同描述了7%的疼痛强度差异，而疼痛自我效能是疼痛强度的显著预测因子，占差异的9%。这些发现与将疼痛自我效能作为预测疼痛强度主要指标的文献一致 [ 18 ]。对于功能限制和抑郁情绪，疼痛自我效能可以分别解释8%和4%的差异。与其他因素相比，疼痛自我效能感对类风湿性关节炎和下腰痛患者的不良适应有较强的预测作用。这些结果在以前的研究中得到了证实 [ 19 ]。 值得一提的是，本研究具有一定的方法论优势：首先它使用了足够的样本量，并且所研究的样本完全来自于医院疼痛科病人，这增强了该结果对其他类似人群的通用性；其次本研究进行了多元层次回归分析，这样可以在控制了年龄和教育水平的潜在干扰后，对疼痛自我效能进行单独分析。然而本研究的结果仍需谨慎对待，因为依赖自我报告可能是本研究的一个弱点。但正如其他人指出的，许多研究变量只能通过自我报告获得(例如，疼痛信念和抑郁情绪)，这是问卷调查不可避免的问题。在未来的研究中，我们可以期待使用更先进的实验技术来测量这些变量。
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user: 摘 要 针对复杂场景下单一视觉特征难以准确表征被跟踪目标问题，本文提出了一种自适应融合颜色特征与形状特征的粒子滤波跟踪方法。首先分别提取目标的颜色特征和形状特征，根据当前场景动态调整各特征权重，通过特征加权计算粒子的权值，然后预测目标状态，得到跟踪结果。实验结果表明，该算法能够克服背景噪声、短时间遮挡等干扰，比采用单一特征的跟踪方法具有更好的鲁棒性。 关键词 :目标跟踪，粒子滤波，颜色特征，形状特征，信息融合 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 目标跟踪作为计算机视觉领域的重要研究方向，在智能监控 [ 1 ] [ 2 ] 和人机交互 [ 3 ] [ 4 ] 等领域有着广泛的应用。在这些场景中，目标的运动轨迹是非线性的，而且背景中常常存在大量的噪声。由于粒子滤波器可以应对非线性系统和非高斯噪声，因此提供了一种稳健的跟踪框架 [ 5 ] [ 6 ]。在复杂的跟踪场景下，目标外观易受光照变化、遮挡、形变等因素的影响。因此，单一的视觉特征很难准确地表征目标。不同信息在不同场景下所起到的作用有所差别，许多学者利用信息之间的冗余性和互补性，提出多种信息融合的目标跟踪算法，以解决单一信息的不足 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]。本文采用民主融合策略将形状信息和颜色信息自适应融合，该策略可以根据当前场景动态调整各特征信息的权重，从而更好地利用不同特征信息，改善动态场景的跟踪性能。本文主要研究行人头部跟踪。
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user: 2. 粒子滤波算法 粒子滤波的核心思想是使用非参数化的蒙特卡罗近似实现递推的贝叶斯滤波 [ 10 ]，即利用带权值的粒 子表示系统的条件后验概率密度 p ( x k | z k ) ，其中 z k 表示当前的观测信息。从重要性密度函数中采样N个独立同分布的粒子 { x k i } i = 1 N ，根据蒙特卡洛思想，可以通过加权逼近系统的条件后验概率密度，即： p ( x k | z k ) ≈ ∑ i = 1 N w ˜ k i δ ( x k − x k i ) (1) 其中 w ˜ k i 为第i个粒子在k时刻的归一化重要性权值， x k i 为k时刻第i个粒子的状态， δ ( ⋅ ) 为狄拉克(Delta)函数。 粒子滤波提供了一种鲁棒的跟踪框架，它可以保持选择的多样性，同时考虑多个状态假设。在跟踪过程中，通过对多个候选粒子加权求和可以获得当前跟踪目标的状态(状态包含目标位置、宽高等信息)。
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user: 3. 特征提取 3.1. 颜色特征 为了在跟踪场景中区分跟踪目标和背景，必须选择区分度显著的视觉特征来描述目标。颜色是一种最常用的特征，在跟踪过程中，目标易发生旋转，缩放等变化，在这些过程中颜色特征一般比较稳定。使用颜色特征构建似然模型可以使目标跟踪变得简单易行 [ 11 ]。 本文采用常用的颜色直方图来描述颜色特征，直方图特征维数为 K = 8 × 8 × 8 ，分别代表R、G、B三个颜色通道的量化级数。为了降低背景干扰，增加可靠性，引入一个核函数，定义如下： k ( r ) = { 1 − r 2 ，     r ≤ 1 0 ，               其 他 (2) 其中r表示像素点与区域中心点的归一化距离，离区域中心点越远核函数值较小，反之较大。 设y表示区域的中心点， x i 为区域内的像素点，那么该区域的颜色分布可表示为： p y ( u ) = f ∑ i = 1 I k ( ‖ y − x i ‖ a ) ⋅ δ [ h ( x i ) − u ] (3) f = 1 ∑ i = 1 I k ‖ y − x i ‖ a (4) a = H x 2 + H y 2 (5) 上式中I表示区域内所有的像素点个数； δ 为单位冲击函数，判断像素 x i 是否在直方图的第u个单元上；f确保了 ∑ u = 1 m p y ( u ) = 1 ； H x 和 H y 分别为目标区域的半宽和半高。图1表示选中区域对应的颜色直方图。 图1. 颜色直方图 参考文献 [ 12 ] 的方法，使用巴氏系数来衡量候选粒子与目标模板之间颜色上的相似度： ρ [ p ， q ] = ∑ u = 1 m p ( u ) q ( u ) (6) 其中， p = { p ( u ) } u = 1 ， ⋯ ， m 和 q = { q ( u ) } u = 1 ， ⋯ ， m 分别表示候选粒子和目标模板对应的颜色直方图。 上式中，相似度与巴氏系数成正比。为了方便计算，进一步将它转化为巴氏距离： d = 1 − ρ [ p ， q ] (7) 巴氏距离越小，两种分布的相似度越高，越大则相似度越低。 得到相似度后，对相似度做进一步处理，使相似度高的粒子有较大的权值，反之粒子权值较小。颜色相似度定义为： w c = 1 2 π σ e − d 2 2 σ 2 = 1 2 π σ e − ( 1 − ρ [ p ， q ] ) 2 σ 2 (8) 其中 σ 表示颜色信息相似度的协方差。 3.2. 形状特征 颜色信息一个固有缺陷是没有充分考虑像素点之间存在的空间结构关系。当出现颜色特征相似的目标、或者目标的颜色信息发生一定改变时，就会对跟踪产生影响。例如跟踪一个人的头部，当他转身造成面部颜色特征消失时，就有可能导致跟踪失败。 本文引入目标形状信息。我们将人的头部轮廓近似看为一个椭圆，如果在图像中搜索到椭圆区域，则此区域很有可能就是目标区域，可以根据轮廓周边梯度变化较大的特点加以确定。 对于一个椭圆区域X，椭圆圆周上的梯度和表示为 [ 13 ]： G ( X ) = 1 N s ∑ j = 1 N s g ( x j ， y j ) (9) 在椭圆圆周上， g ( x j ， y j ) 为像素点j处的灰度梯度， N s 是总像素数。 人的头部轮廓不是真正的椭圆，为了提取到与实际相符的梯度，我们做如下改进。先求出像素点j的法线，以像素点j为中心、在法线上截取一段固定长度的线段 L n 。我们用Canny边缘检测器沿j的法线方向检测图像边缘，可以得到线段 L n 中属于边缘的点。求得 L n 的所有边缘点的梯度，将梯度最大的点对应的梯度作为像素点j的梯度： g ( x j ， y j ) = max ( x i ， y i ) ∈ L n { g ( x i ， y i ) } (10) 其中 ( x i ， y i ) 表示 L n 上的像素点的坐标。形状相似度为： w g = 1 2 π σ g e − 1 2 σ g 2 G 2 ( X ) (11) 其中 σ g 是对应的高斯分布方差。 3.3. 民主特征融合策略 粒子滤波算法中最重要的一步是求解粒子的权重，本文采用民主融合策略根据当前场景下不同信息的可靠性，为不同的视觉信息赋予相应的权重，求取每个粒子的权重 [ 13 ]。这种自适应的融合方式可以实现不同信息的互补，提高跟踪算法的鲁棒性。最终的权值公式为： w = k c w c + k g w g (12) 其中 k c 和 k g 分别为颜色信息和形状信息的权重系数，表示信息的可靠性。且有 k c + k g = 1 。则第k帧第i个粒子最终的权值表示为： w k i = k c w c i + k g w g i (13) 最终目标预测状态为： E ^ [ x k ] = ∑ i = 1 N w k i ⋅ x k i (14) 因此，我们需要定义一个可靠性因子q来衡量由单个信息得到的预测结果与信息融合的目标模板之间的距离，q定义为： q c = e − a D c (15) q g = e − a D g (16) 其中 q c 和 q g 分别表示颜色信息、形状信息与融合信息之间的可靠性， D c 和 D g 分别表示颜色信息权重、形状信息与融合信息之间的巴氏距离。距离越小，q越大，说明该信息的可靠性越高。a为常数。 一般情况下，相邻的两帧图像之间目标状态不会产生很大的变化，因此我们引入计算信息权重系数的公式： τ k c k − k c k − 1 Δ t = q k − 1 − k c k − 1 (17) 其中 τ 是常量，用来确定加权。 Δ t 是连续两帧之间的时间间隔。
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user: 4. 完整的粒子滤波跟踪算法流程 完整的粒子滤波跟踪算法步骤如下： 1) 初始化：人工标注第一帧中的跟踪目标，以它为中心，采样得到N个粒子 x 0 = { x 0 i } i = 1 N ，初始化赋予所有粒子相同权重，初始 w c = w g = 0.5 ；计算目标模板的颜色分布直方图。 2) 预测：利用状态转移方程得到当前时刻的粒子群 x k = { x k i } i = 1 N 。状态转移方程为： x k = A x k − 1 + w k − 1 (18) A为状态转移矩阵， w k − 1 为高斯噪声。 3) 计算粒子的权值：根据公式(8)计算 w c ，根据公式(11)计算 w g ，然后根据公式(12)计算粒子融合后的权值w。 4) 目标状态估计：由公式(14)计算出k时刻的估计结果；由公式(15)和(16)分别计算两种信息的可靠性因子 q c 和 q g ；根据公式(17)和条件 k c + k g = 1 计算出k + 1时刻两种信息的权重系数 k c 和 k g 。 5) 重采样获得一组新的粒子集 x ′ k = { x k i ′ } i = 1 N 。 6) 判断是否结束，不结束则 k = k + 1 ，返回步骤2)。
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user: 5. 实验结果与分析 5.1. 男子头部跟踪实验 该实验视频拍摄场景在室内 [ 13 ]，待跟踪目标是场景中男子的头部，该视频中没有其他人出现；跟踪难点在于目标移动是非线性的，并且在移动过程中还带有非平面旋转，存在部分甚至是全部遮挡。视频长度为500帧，每帧大小为 128 × 96 ，帧率为30帧每秒。分别用基于颜色信息、基于形状信息、基于两种信息融合的粒子滤波跟踪算法进行对比试验。实验结果见图2，图3，图4。 图2. 基于颜色信息的粒子滤波算法 图3. 基于形状信息的粒子滤波算法 图4. 基于信息融合的粒子滤波算法 从83帧到85帧，男子头部发生非平面旋转。如果仅采用颜色信息，由于头部旋转时面向镜头的主要是黑色头发、与初始的颜色特征有很大差距，因而跟踪框在这三帧明显偏向和肤色很接近的脖子部分。图232帧到235帧男子用和肤色很接近的黄纸扫过面部，跟踪框定位到黄纸上面去了，当黄纸离开后，跟踪才恢复，重新跟踪到目标。 图156帧和图157帧男子晃动头部，轮廓是一个倾斜的椭圆。如果仅采用形状信息，由于我们设定人的脸部轮廓是一个竖直的椭圆，就会导致跟踪出现错误，基本丢失目标。 如果采用两种信息融合的方法进行跟踪，在整个视频中都能准确的跟踪目标。实验证明，基于两种信息融合的粒子滤波算法相对于其他两种更具有稳定性。 5.2. 女子头部跟踪实验 视频中的场景是室内 [ 13 ]，摄像头随女子头部移动。视频长度为500帧，每帧大小为 128 × 96 ，帧率为30帧每秒。此视频中跟踪目标存在平移，非平面内旋转，场景的颜色特征与目标颜色特征相似，相似目标的遮挡等诸多难点。我们采用不同的跟踪算法进行对比实验。实验结果见图5，图6，图7。 图5. 基于颜色信息的粒子滤波算法 图6. 基于形状信息的粒子滤波算法 图7. 基于两种信息融合的粒子滤波算法 从95帧到120帧，女子头部发生非平面旋转。如果仅采用颜色信息，由于图片左边的纸盒颜色和人的面部肤色较接近，并且头部旋转时面向镜头的主要是黑色的头发、与初始的颜色特征有很大差距，因而跟踪框在95帧和105帧丢失目标，跟踪到纸盒上面。图111帧到120帧女子的脸部转过来，跟踪算法恢复，重新跟踪到目标，进一步证明了粒子滤波算法具有从短暂跟踪失败中恢复的能力。 从275帧到295帧，对于仅采用形状信息的粒子滤波算法，女子头部左侧是梯度变化明显的窗帘背景，由于窗帘处梯度变化明显，导致跟踪失败。在图349帧中人脸挡住了窗帘，跟踪恢复。而采用两种信息融合的方法在275帧、295帧均未出现跟踪失败。说明了基于两种信息融合的粒子滤波算法的鲁棒性。
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user: 6. 结语 本文针对复杂场境下单一特征难以准确描述目标的问题，研究了一种基于形状信息和颜色信息自适应融合的粒子滤波算法。实验证明，与单独采用颜色或者形状特征的方法相比，基于两种信息融合的粒子滤波算法具有更好的鲁棒性。
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user: 摘 要 2020年是全面建成小康社会收官之年，也是脱贫攻坚战取得全面胜利的关键之年。到2020年4月，六盘水市四个县(区、市)农村已经全部退出贫困县，绝对贫困基本消灭，区域整体贫困得到有效解决，农村脱贫目标即“两不愁三保障”得到实现。但是，相对贫困还将存在，因此，针对相对贫困群体的接续减贫仍将是一项长期性任务，这关系到2020年全面建成小康社会之后，广大农村贫困地区能否过上美好生活。论文以六盘水为例，分析了农村相对贫困仍然存在的原因，从教育、医疗、社会保障、就业、产业发展、集体经济发展等视角对乌蒙山区农村相对贫困人口的接续减贫提出对策建议。 关键词 :相对贫困，接续减贫，贫困地区，乌蒙山，六盘水 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 六盘水市位于贵州西部的乌蒙山区，又是滇桂黔石漠化区，是全国十四个集中连片的贫困地区之一。按照《贫困与饥荒》一书作者阿玛蒂亚·森和欧共体都对贫困的定义：贫困是指个人、家庭和群体由于资源限制，贫困人口缺少获取和享有正常生活的能力与权利机会，导致创造收入能力和机会的贫困，被排除在最低限度的生活方式之外 [ 1 ]。在我国反贫困实践中，对贫困没有明确的定义，一般都是用收入标准(即贫困线)来衡量和判断，并且还确定了绝对贫困线和相对贫困线标准，把当期确定的贫困线作为标准，收入低于贫困线的即为贫困人口或贫困家庭、群体。接续减贫是指到2020年消灭绝对贫困后，因个人、家庭由于资源、环境限制，贫困人口缺少获取收入和享有正常生活的能力与权利机会，导致个人、家庭和老弱病残和失去劳动能力者的贫困的帮扶措施。
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user: 2. 集中连片贫困地区贫困原因 从六盘水市的现实来看，贫困产生的原因既有表层因素，也有深层因素。 2.1. 表层因素 1) 农业结构不合理，农民收入增长慢。包括种植结构单一、趋同，品质不高；农业产业体系发育不全，特色不明显；农产品市场体系不健全，流通不畅；农业产业化、规模化经营程度低，增产不增收。因此，尽管六盘水市农村“三变”改革在推进脱贫攻坚领域取得显著成效，但是要通过农业生产率提高来大幅度增加农民收入还是比较困难，也不实际。 2) 农村中非农产业发展不充分，农民收入受限。体现在城镇化水平低，二三产业发展缺少依托和平台。农村就业不充分，农民收入增长的渠道少。目前农村留守的老人、儿童、妇女，大多数有劳动力的妇女在家都不能够充分就业，只能照顾老人和孩子，没有其他收入。 3) 生产生活环境的制约。六盘水市处于贵州乌蒙山区，部分深山区石山区生产生活条件差，环境恶劣，土地贫瘠、石漠化严重，生产条件和生产方式落后，没有能够脱贫致富的产业，扶贫脱贫成本高，已经是一方水土养不活一方人。 2.2. 深层因素 1) 长期存在的城乡二元结构。六盘水市是一座资源型城市，在城市偏好理论下的工业优先和城市优先发展战略，导致农村发展相对滞后。贫困偏远乡村由于资源不足、能力有限、制度缺陷和政策倾斜，乡村丧失了一定的发展权利，导致农村居民在资源占有和就业等方面的机会和权利不平等，丧失了基本生活能力，陷入贫困。比如：土地是农民最大的权利，土地权利缺失是造成农村长期贫困和城乡差距的重要原因之一，在中国现代化建设过程中，很长一个时期，实行的是以农村支持城市、农业支持工业发展的政策。在城市化、工业化过程中，城市周边农村土地，城市规划中，农村土地首先被政府征用为经营性用地，然后进入一级土地市场。政府征用农民土地的价格与进入一级市场的价格差距巨大。这种价格差，据专家测算，农民利益损失达2万亿元以上 [ 2 ]。资金支持方面，农村金融发展滞后，农村仅有的少量资金通过邮政储蓄和信用社存贷大多流向城市，据相关资料统计，2003年农户储蓄占城乡储蓄的比重为18%，农业贷款仅占各项贷款总和的5%，农业贷款占农户储蓄总额的46% [ 3 ]。资源占有不均导致城乡收入悬殊差距不断扩大。随着改革深入推进，城市各种要素市场逐步放开，城镇居民财产(房产增值)得到大幅升值，财产性收入大幅增加，城镇居民生活水平迅速提高。农村土地受户籍制度的约束，农民的土地产权受到很大限制，只获得土地小部分使用权(即承包经营权)。土地使用权交易权的缺失抑制了农村土地价格的上涨，无法吸引资金的流入，也阻碍了农民的产业转移。农民贷款难，阻碍了农业现代化和规模化经营，不利于提高农业劳动生产率和增加农民劳动收入，城乡收入差距进一步扩大，城乡二元结构更加固化。 2) 资源分配权利的缺失。长期城乡二元结构的存在形成的城乡制度差异化及政策倾向等因素影响，城市又具有强大的吸附力，大量优质资源聚集在城市，造成城乡资源配置不公，农村优质资源短缺。主要表现为：农村公共产品供给不足，比如优质教育、医疗资源在农村成为稀缺资源，使农村学生不能享受良好的教育，农村学生能够考入好的初中高中和大学的人数较少，成才率远低于城市，农村青年没有很好的职业技能培训和就业机会。由于医疗条件落后，农村居民生病不能得到及时很好救治。权利与机会的贫困导致能力贫困，能力贫困又加剧权利与机会贫困，形成代际贫困传递，使贫困进入恶性循环 [ 4 ]。 3) 社会保障权利的缺失。我国城乡社会保障制度基本建立，但是保障体系还不完善，农村保障水平较低，社会保障的作用与功能并没有完全发挥。特别是农村社会保障水平低，虽然农村有合作医疗和低保，但我国贫困线划定标准与国际贫困线划定标准优较大差距，使得农村部分人口社会保障权利“隐性”缺失，一旦出现重大疾病或者天灾人祸，这部分人将会因为抵御风险能力弱而陷入贫困。 4) 教育体制因素。比如在职称评定中，政策上是需要向乡村倾斜，但现实中只是在职称评定条件对乡村要求要相对低一些，并且指标分配还是更多的倾向于城市和优秀的学校，导致很多优秀的教师都往城市里和优质的学校集聚，导致城乡教育资源配置的差距和教育质量的差距，最终体现农村孩子身上就是能力的差距和收入差距。