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4D毫米波雷达点云与视觉图像自动外参配准方法
被引量:
2
1
作者
毕欣
翁才恩
+1 位作者
王瑜
胡再刚
《华南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第1期74-83,共10页
随着自动驾驶技术的快速发展,环境感知系统对多传感器融合的需求日益增加。4维(4D)毫米波雷达因其在复杂天气和光照条件下的稳定性能而成为自动驾驶领域的重要传感器之一。尽管4D毫米波雷达通过增加俯仰角信息和提高点云密度改善了目标...
随着自动驾驶技术的快速发展,环境感知系统对多传感器融合的需求日益增加。4维(4D)毫米波雷达因其在复杂天气和光照条件下的稳定性能而成为自动驾驶领域的重要传感器之一。尽管4D毫米波雷达通过增加俯仰角信息和提高点云密度改善了目标检测的精度,但其点云稀疏性和噪声问题限制了其独立应用。因此,4D毫米波雷达与视觉传感器的融合成为提升自动驾驶感知精度的关键。然而,传统的外参配准方法依赖繁琐的手动操作,难以满足高效自动化配准的需求。为解决这一问题,该文提出了一种基于标定板的4D毫米波雷达与视觉图像自动外参配准方法。该方法首先设计了包含ChArUco标记、红色圆环和角反射器的标定板,然后通过圆检测算法和角反射器检测算法自动提取配准点的图像坐标和雷达点云坐标。此外,还提出了一种通过3D Max和Unity仿真的方式实现配准数据采集与验证的方法。最后,通过实验比较直接线性变换(DLT)和外参配准(EC)2种方法的性能,评估配准精度。结果表明,所设计的标定板和自动配准算法能够有效地减少人工操作,并且在配准点个数较多时,EC方法具有更高的配准稳定性和配准精度。
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关键词
多传感器配准
4D毫米波雷达
视觉
自动驾驶
外参配准
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职称材料
智能电容测微仪系统
被引量:
2
2
作者
赵晋云
樊玉铭
张国雄
《电子测量技术》
2005年第4期11-12,共2页
文中剖析电容测微关键技术,设计以单片机C8051F060为控制核心的一种智能化高精度电容测微仪系统,解决测量仪器的随机漂移的难题,并给出其软硬件设计和实现方法。该测量系统具有测量精度高、抗干扰能力强、自动化程度高及成本低等优点。
关键词
电容传感器
驱动电缆技术
电容测微仪
测量系统
智能化
软硬件设计
抗干扰能力
自动化程度
随机漂移
测量仪器
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职称材料
新型单片电容式传感器的研制
被引量:
2
3
作者
马廷锋
耿世钧
+1 位作者
徐建平
曹晓华
《传感器技术》
CSCD
北大核心
2003年第6期19-20,23,共3页
介绍研制成功的一种单片电容式传感器的测头工作原理 ,提出了一种用于非金属薄膜测厚的单片电容式检测技术。通过对测量准确度的分析和实际应用 ,证明效果良好 ,在纸张、塑料薄膜、工业胶片及纬编织物等非金属薄膜测厚方面有很大的实用...
介绍研制成功的一种单片电容式传感器的测头工作原理 ,提出了一种用于非金属薄膜测厚的单片电容式检测技术。通过对测量准确度的分析和实际应用 ,证明效果良好 ,在纸张、塑料薄膜、工业胶片及纬编织物等非金属薄膜测厚方面有很大的实用价值。
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关键词
单片电容式传感器
驱动电缆
虚拟仪器
工作原理
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职称材料
装载机传动轴扭矩测试系统的开发与应用
被引量:
9
4
作者
徐礼超
《机械设计与制造》
北大核心
2012年第8期87-89,共3页
传动轴扭矩是反映装载机动力传动系统工作性能的重要参数之一,在计算传动轴承受扭矩值及确定测点位置基础上,应用电阻应变片设计了扭矩传感器,并选择了信号遥测系统,运用自制的扭矩标定试验台对扭矩传感器进行了标定,开发了装载机传动...
传动轴扭矩是反映装载机动力传动系统工作性能的重要参数之一,在计算传动轴承受扭矩值及确定测点位置基础上,应用电阻应变片设计了扭矩传感器,并选择了信号遥测系统,运用自制的扭矩标定试验台对扭矩传感器进行了标定,开发了装载机传动轴扭矩测试系统,依据装载机常见的作业物料与作业方式,对试验用装载机传动轴测点处的扭矩进行了实机测试,并对测试波形进行了分析。台架标定与实机测试的结果表明,设计的扭矩传感器灵敏度较高、线性度良好,开发的测试系统正确、有效。
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关键词
装载机传动轴
扭矩传感器
设计
标定
扭矩测试
波形分析
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职称材料
小深孔内径电容式测量方法的研究
5
作者
周兴林
于战果
郑义忠
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第21期2535-2538,共4页
采用电容式深孔内径测量仪测量机械加工过程中小深孔的孔径。该测量仪采用直径较小的电容探针作为传感器,电容探针通过采用驱动电缆技术消除了杂散电容的影响,将孔径的变化转换为电压的线性变化,并通过USB接口将此电压信号输入到计...
采用电容式深孔内径测量仪测量机械加工过程中小深孔的孔径。该测量仪采用直径较小的电容探针作为传感器,电容探针通过采用驱动电缆技术消除了杂散电容的影响,将孔径的变化转换为电压的线性变化,并通过USB接口将此电压信号输入到计算机系统中进行处理。论述了小深孔内径电容式测量方法的基本原理,设计了电容式深孔内径测量仪测量小深孔孔径系统的总体方案。该方法特别适用于Φ1mm~Φ7mm深孔的内径自动检测,对夺3mm孔径进行了实际测量,并分析了测量所得到的数据,多次测量的标准差小于0.5μm,测量分辨率为0.05μm。
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关键词
小深孔
电容探针
传感器标定
驱动电缆
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职称材料
机车驱动装置振动传感器的校准及分析
被引量:
1
6
作者
冯庆胜
石苗
《电子测量技术》
2019年第21期158-162,共5页
振动检测是机车驱动装置状态监测与故障诊断中的重要课题。振动传感器作为测试装置的关键部件,影响着振动测量结果的精度和可靠性,使传感器的校准成为振动检测中不可或缺的内容。采用比较法根据检定规程对德国申克B&K Vibro VS-080...
振动检测是机车驱动装置状态监测与故障诊断中的重要课题。振动传感器作为测试装置的关键部件,影响着振动测量结果的精度和可靠性,使传感器的校准成为振动检测中不可或缺的内容。采用比较法根据检定规程对德国申克B&K Vibro VS-080、国产CV-CD-010、CA-YD-3193振动传感器进行校准,得出被校传感器的灵敏度、频响偏差曲线和幅值线性度曲线,分析了传感器校准结果,对传感器选型及维护提供参考建议,为机车驱动装置振动检测的准确性、可靠性提供了保障。
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关键词
机车驱动装置
振动检测
振动传感器
比较法
校准
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职称材料
紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节设计
被引量:
5
7
作者
金力
王成军
+2 位作者
夏科睿
毛吉灿
陆芳
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第24期10356-10361,共6页
内嵌扭矩传感器的紧凑型一体化关节可增加机器人的负载质量比,提高力控安全性,更适用于服务行业。通过对轻型协作机器人关节的研究,提出了机器人关节系统整体设计方案。基于关节设计参数,研究关节系统工况负载下的可靠性。对关节扭矩特...
内嵌扭矩传感器的紧凑型一体化关节可增加机器人的负载质量比,提高力控安全性,更适用于服务行业。通过对轻型协作机器人关节的研究,提出了机器人关节系统整体设计方案。基于关节设计参数,研究关节系统工况负载下的可靠性。对关节扭矩特性进行分析,设计了17型号关节扭矩传感器本体,并采用有限元仿真方法,验证了应变片安装位置的合理性。研制了放大与低通滤波电路系统,并对传感器进行实验分析标定,拟合扭矩电压特性曲线,得到线性度、灵敏度、迟滞和零漂参数。最后对研制的关节整机进行负载测试,并应用于五自由度碳纤维轻型机械臂系统。结果表明:紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节质量轻、负载能力高,扭矩传感器具有较高的精度和灵敏度。
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关键词
机器人关节
扭矩传感器
驱控一体化
静态标定
轻型机械臂
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职称材料
基于激光点云特征的LiDAR-GNSS/IMU联合自动标定方法
被引量:
2
8
作者
秦晓辉
刘硕
+3 位作者
常灯祥
李建中
周云水
谢国涛
《湖南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期175-184,共10页
车载多线激光雷达与GNSS/IMU系统间的数据融合可以提高智能驾驶定位系统的精度,两传感器间外部参数的标定是完成数据融合的前提.针对车辆传感器间外部参数手动测量困难、标定自动化程度低的问题,提出了一种不依赖标志物的自动标定方法,...
车载多线激光雷达与GNSS/IMU系统间的数据融合可以提高智能驾驶定位系统的精度,两传感器间外部参数的标定是完成数据融合的前提.针对车辆传感器间外部参数手动测量困难、标定自动化程度低的问题,提出了一种不依赖标志物的自动标定方法,首先构建线、面两类特征点云地图并采用闭环约束减小累积误差,对两类点云地图分别提取面特征体素和线特征聚类,并将每一激光帧中的激光点与面特征体素和线特征聚类进行关联,结合基于运动标定的约束,构建最小二乘问题优化求解外部参数,最后通过实车实验验证了所提出算法的有效性和鲁棒性.
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关键词
自动驾驶
多传感器融合
激光SLAM
GNSS/IMU
传感器标定
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职称材料
题名
4D毫米波雷达点云与视觉图像自动外参配准方法
被引量:
2
1
作者
毕欣
翁才恩
王瑜
胡再刚
机构
同济大学汽车学院
成都汽车产业研究院
成都天软信息技术有限公司
出处
《华南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第1期74-83,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFE0117100)
成都市重大科技创新项目(2021-YF08-00140-GX)
广东省基础与应用基础研究项目(2021B1515120032)。
文摘
随着自动驾驶技术的快速发展,环境感知系统对多传感器融合的需求日益增加。4维(4D)毫米波雷达因其在复杂天气和光照条件下的稳定性能而成为自动驾驶领域的重要传感器之一。尽管4D毫米波雷达通过增加俯仰角信息和提高点云密度改善了目标检测的精度,但其点云稀疏性和噪声问题限制了其独立应用。因此,4D毫米波雷达与视觉传感器的融合成为提升自动驾驶感知精度的关键。然而,传统的外参配准方法依赖繁琐的手动操作,难以满足高效自动化配准的需求。为解决这一问题,该文提出了一种基于标定板的4D毫米波雷达与视觉图像自动外参配准方法。该方法首先设计了包含ChArUco标记、红色圆环和角反射器的标定板,然后通过圆检测算法和角反射器检测算法自动提取配准点的图像坐标和雷达点云坐标。此外,还提出了一种通过3D Max和Unity仿真的方式实现配准数据采集与验证的方法。最后,通过实验比较直接线性变换(DLT)和外参配准(EC)2种方法的性能,评估配准精度。结果表明,所设计的标定板和自动配准算法能够有效地减少人工操作,并且在配准点个数较多时,EC方法具有更高的配准稳定性和配准精度。
关键词
多传感器配准
4D毫米波雷达
视觉
自动驾驶
外参配准
Keywords
multi-
sensor
calibration
4D millimeter-wave radar
vision
autonomous
driving
extrinsic
calibration
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
U463.6 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
智能电容测微仪系统
被引量:
2
2
作者
赵晋云
樊玉铭
张国雄
机构
天津大学
出处
《电子测量技术》
2005年第4期11-12,共2页
文摘
文中剖析电容测微关键技术,设计以单片机C8051F060为控制核心的一种智能化高精度电容测微仪系统,解决测量仪器的随机漂移的难题,并给出其软硬件设计和实现方法。该测量系统具有测量精度高、抗干扰能力强、自动化程度高及成本低等优点。
关键词
电容传感器
驱动电缆技术
电容测微仪
测量系统
智能化
软硬件设计
抗干扰能力
自动化程度
随机漂移
测量仪器
Keywords
Capacitance
sensor
Drive
cable
technique Capacitance-micrometer
分类号
TP368.1 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
TM934.2 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
新型单片电容式传感器的研制
被引量:
2
3
作者
马廷锋
耿世钧
徐建平
曹晓华
机构
河北工业大学机械学院
出处
《传感器技术》
CSCD
北大核心
2003年第6期19-20,23,共3页
文摘
介绍研制成功的一种单片电容式传感器的测头工作原理 ,提出了一种用于非金属薄膜测厚的单片电容式检测技术。通过对测量准确度的分析和实际应用 ,证明效果良好 ,在纸张、塑料薄膜、工业胶片及纬编织物等非金属薄膜测厚方面有很大的实用价值。
关键词
单片电容式传感器
驱动电缆
虚拟仪器
工作原理
Keywords
single piece capacitive
sensor
driving cable
vi rtual instrument
分类号
TP212.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
装载机传动轴扭矩测试系统的开发与应用
被引量:
9
4
作者
徐礼超
机构
淮阴工学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2012年第8期87-89,共3页
基金
淮安市科技支撑计划(工业)项目(HAG2011036)
江苏省高校博士科研创新计划项目(CXZZ11-0553)
江苏省"六大人才高峰"项目(2010-JXQC-023)
文摘
传动轴扭矩是反映装载机动力传动系统工作性能的重要参数之一,在计算传动轴承受扭矩值及确定测点位置基础上,应用电阻应变片设计了扭矩传感器,并选择了信号遥测系统,运用自制的扭矩标定试验台对扭矩传感器进行了标定,开发了装载机传动轴扭矩测试系统,依据装载机常见的作业物料与作业方式,对试验用装载机传动轴测点处的扭矩进行了实机测试,并对测试波形进行了分析。台架标定与实机测试的结果表明,设计的扭矩传感器灵敏度较高、线性度良好,开发的测试系统正确、有效。
关键词
装载机传动轴
扭矩传感器
设计
标定
扭矩测试
波形分析
Keywords
Loader Drive Shaft
Torque
sensor
Design
calibration
Torque Test
Waveform Analysis
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
U415.514 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
小深孔内径电容式测量方法的研究
5
作者
周兴林
于战果
郑义忠
机构
武汉科技大学
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第21期2535-2538,共4页
文摘
采用电容式深孔内径测量仪测量机械加工过程中小深孔的孔径。该测量仪采用直径较小的电容探针作为传感器,电容探针通过采用驱动电缆技术消除了杂散电容的影响,将孔径的变化转换为电压的线性变化,并通过USB接口将此电压信号输入到计算机系统中进行处理。论述了小深孔内径电容式测量方法的基本原理,设计了电容式深孔内径测量仪测量小深孔孔径系统的总体方案。该方法特别适用于Φ1mm~Φ7mm深孔的内径自动检测,对夺3mm孔径进行了实际测量,并分析了测量所得到的数据,多次测量的标准差小于0.5μm,测量分辨率为0.05μm。
关键词
小深孔
电容探针
传感器标定
驱动电缆
Keywords
small deep hole
capacitance
sensor
calibration of sensor
,
driving cable
分类号
TH711 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
机车驱动装置振动传感器的校准及分析
被引量:
1
6
作者
冯庆胜
石苗
机构
大连交通大学
出处
《电子测量技术》
2019年第21期158-162,共5页
文摘
振动检测是机车驱动装置状态监测与故障诊断中的重要课题。振动传感器作为测试装置的关键部件,影响着振动测量结果的精度和可靠性,使传感器的校准成为振动检测中不可或缺的内容。采用比较法根据检定规程对德国申克B&K Vibro VS-080、国产CV-CD-010、CA-YD-3193振动传感器进行校准,得出被校传感器的灵敏度、频响偏差曲线和幅值线性度曲线,分析了传感器校准结果,对传感器选型及维护提供参考建议,为机车驱动装置振动检测的准确性、可靠性提供了保障。
关键词
机车驱动装置
振动检测
振动传感器
比较法
校准
Keywords
locomotive drive device
vibration detection
vibration
sensor
comparison method to
calibration
分类号
TP306 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节设计
被引量:
5
7
作者
金力
王成军
夏科睿
毛吉灿
陆芳
机构
哈工大机器人(合肥)国际创新研究院
安徽理工大学人工智能学院
深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室
安徽中科米点传感器有限公司
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第24期10356-10361,共6页
基金
安徽省科技重大专项(202003a05020015)
国家创新方法工作专项(2018IM010500)
+1 种基金
安徽省高校协同创新项目(GXXT2019018)
安徽省重点研究与开发计划项目(201904a05020092)。
文摘
内嵌扭矩传感器的紧凑型一体化关节可增加机器人的负载质量比,提高力控安全性,更适用于服务行业。通过对轻型协作机器人关节的研究,提出了机器人关节系统整体设计方案。基于关节设计参数,研究关节系统工况负载下的可靠性。对关节扭矩特性进行分析,设计了17型号关节扭矩传感器本体,并采用有限元仿真方法,验证了应变片安装位置的合理性。研制了放大与低通滤波电路系统,并对传感器进行实验分析标定,拟合扭矩电压特性曲线,得到线性度、灵敏度、迟滞和零漂参数。最后对研制的关节整机进行负载测试,并应用于五自由度碳纤维轻型机械臂系统。结果表明:紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节质量轻、负载能力高,扭矩传感器具有较高的精度和灵敏度。
关键词
机器人关节
扭矩传感器
驱控一体化
静态标定
轻型机械臂
Keywords
robot joint
torque
sensor
control and drive integration
static
calibration
lightweight robotic arm
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于激光点云特征的LiDAR-GNSS/IMU联合自动标定方法
被引量:
2
8
作者
秦晓辉
刘硕
常灯祥
李建中
周云水
谢国涛
机构
湖南大学机械与运载工程学院
湖南大学无锡智能控制研究院
出处
《湖南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期175-184,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52102456,52172384)
国家重点研发计划资助项目(2021YFB2501800)
长沙市自然科学基金资助项目(kq2202162)。
文摘
车载多线激光雷达与GNSS/IMU系统间的数据融合可以提高智能驾驶定位系统的精度,两传感器间外部参数的标定是完成数据融合的前提.针对车辆传感器间外部参数手动测量困难、标定自动化程度低的问题,提出了一种不依赖标志物的自动标定方法,首先构建线、面两类特征点云地图并采用闭环约束减小累积误差,对两类点云地图分别提取面特征体素和线特征聚类,并将每一激光帧中的激光点与面特征体素和线特征聚类进行关联,结合基于运动标定的约束,构建最小二乘问题优化求解外部参数,最后通过实车实验验证了所提出算法的有效性和鲁棒性.
关键词
自动驾驶
多传感器融合
激光SLAM
GNSS/IMU
传感器标定
Keywords
automatic
driving
multi-
sensor
fusion
LiDAR SLAM
GNSS/IMU
sensor
calibration
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
4D毫米波雷达点云与视觉图像自动外参配准方法
毕欣
翁才恩
王瑜
胡再刚
《华南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
2
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职称材料
2
智能电容测微仪系统
赵晋云
樊玉铭
张国雄
《电子测量技术》
2005
2
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职称材料
3
新型单片电容式传感器的研制
马廷锋
耿世钧
徐建平
曹晓华
《传感器技术》
CSCD
北大核心
2003
2
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职称材料
4
装载机传动轴扭矩测试系统的开发与应用
徐礼超
《机械设计与制造》
北大核心
2012
9
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职称材料
5
小深孔内径电容式测量方法的研究
周兴林
于战果
郑义忠
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
0
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职称材料
6
机车驱动装置振动传感器的校准及分析
冯庆胜
石苗
《电子测量技术》
2019
1
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职称材料
7
紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节设计
金力
王成军
夏科睿
毛吉灿
陆芳
《科学技术与工程》
北大核心
2021
5
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职称材料
8
基于激光点云特征的LiDAR-GNSS/IMU联合自动标定方法
秦晓辉
刘硕
常灯祥
李建中
周云水
谢国涛
《湖南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
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