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基于关键点的卷积神经网络行人检测算法研究

基于关键点的卷积神经网络行人检测算法研究

作者：夏浩山东师范大学

学位级别：硕士

在计算机视觉领域,行人检测处于一个非常重要的地位,在近几十年得到了广泛研究。深度学习时代,卷积神经网络行人检测算法成为主流,其中基于关键点的卷积神经网络行人检测算法,是目前的研究热点,已取得丰富的研究成果,有效促进行人检测... 详细信息

在计算机视觉领域,行人检测处于一个非常重要的地位,在近几十年得到了广泛研究。深度学习时代,卷积神经网络行人检测算法成为主流,其中基于关键点的卷积神经网络行人检测算法,是目前的研究热点,已取得丰富的研究成果,有效促进行人检测算法发展。然而,面向复杂场景应用,在检测准确率、检测速度、检测计算量等方面,仍然存在一些不足,如何在提升精度的同时兼顾实时性,仍是当前行人检测算法要改进的主要问题。针对当前行人检测方法实时性和精度不能同时很好兼顾的问题,采用文献分析法、理论分析法、实证研究法、定量和定性分析法等方法,设计出一种基于关键点的卷积神经网络行人检测算法,其目标是改进检测精度和模型运行速度不均衡的问题。主要研究工作以及创新成果如下。(1)设计基于关键点的卷积神经网络行人检测算法。在大量阅读、查阅行人检测文献后,利用卷积神经网络提取特征更充分、更全面,并且基于关键点方法在实时性方面更有优势的这两个特点,提出了基于关键点的卷积神经网络行人检测算法。(2)提出多尺度空洞残差模块。扩大感受野获取更深的信息特征,提高信息特征的空间灵敏度,使输出特征图的分辨率得到提升。同时模块大多采用小型卷积和非对称卷积,可以降低计算参数,进而降低计算量。(3)设计联合注意力融合机制。充分考虑通道和空间联合信息特征相互依赖关系,解决信息特征上下文融合和初始特征整合问题。进一步从低级语义信息中获取更感兴趣的行人信息,去除背景信息,增强人体部位信息,对不同特征加以区分,从而提高检测精度。(4)添加通道注意力引导掩模检测分支。从检测器中提取预测框,预测每个感兴趣区域上的行人掩模。其中通道注意力模块帮助掩模分支关注有意义的像素,抑制无信息的像素,充分结合全局上下文信息,预测感兴趣的行人区域,促进检测精度提升。为验证算法的有效性,在Caltech和City Persons数据集上进行定量实验。我们的算法与经典算法和主流算法作对比,都取得了具有竞争力的结果。对于City Persons数据集,在理想和重度遮挡状态下,最低漏检率MR为9.04%和40.41%,分别比次优的对比方法改善了0.36%和3.89%,实时性也达到了最优的结果。证明算法中添加多尺度空洞残差模块、联合注意力融合机制和通道注意力引导掩模检测分支,对实时性和精度兼顾问题有很好的改进效果,验证了算法的有效性和可靠性。

关键词：行人检测卷积神经网络关键点多尺度空洞残差模块注意力融合机制

区域经济和教育发展对家庭预期人力资本投资的影响——基于中国家庭追踪调查的实证检验

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区域经济和教育发展对家庭预期人力资本投资的影响——基于中国家...

作者：夏浩广东外语外贸大学

学位级别：硕士

改革开放以来,中国经济持续高速增长并成功跻身于中等收入国家行列。在跨越“中等收入陷阱”的过程中我国面临两大问题,其一是人口老龄化带来的劳动力短缺,其二是收入差距逐渐扩大。解决问题的重要方法之一是提高人力资本投资,然而我国... 详细信息

改革开放以来,中国经济持续高速增长并成功跻身于中等收入国家行列。在跨越“中等收入陷阱”的过程中我国面临两大问题,其一是人口老龄化带来的劳动力短缺,其二是收入差距逐渐扩大。解决问题的重要方法之一是提高人力资本投资,然而我国在经历了高速的教育扩张后,仍然存在教育不平等的现象,同时大学生就业难等现象的出现,导致人力资本投资收益下降风险上升,使人力资本投资出现明显不利于劣势阶层的发展趋势。本文主要基于区域发展差异视角,从区域经济和教育发展两个方面对我国微观家庭的预期人力资本投资进行了研究。本文采用2010和2012年中国家庭追踪调查数据,建立多层线性线性回归模型,对区域经济和教育发展对家庭预期人力资本投资的影响进行了实证检验,主要得到了以下结论:(1)预期人力资本投资存在显著的地区差异,区/县差异可以解释预期人力资本投资差异的21%。同时,西部地区的预期人力资本投资显著低于中部,城市预期人力资本投资显著高于农村,同时西部和东北部预期人力资本投资的城乡差异比中部地区更大;(2)区域经济发展不会通过提高教育回报促进家庭的预期人力资本投资,但是会通过提高非农就业比例、人均教育财政支出和村/居地界内有幼儿园的概率提高家庭的预期人力资本投资,同时教育财政支出的上升可以降低由家庭融资能力差异带来的预期人力资本投资不平等,村/居地界内有幼儿园可以显著降低由父亲受教育水平差异引发的预期人力资本投资不平等;(3)由区域教育发展水平所决定的升学率是影响家庭预期人力资本投资的重要因素,各阶段教育升学率的上升会显著提高家庭的预期人力资本投资,降低由父亲受教育水平差异引发的预期人力资本投资不平等,同时初中升高中的升学率上升会显著降低由家庭净资产差异引发的预期人力资本投资不平等,然而高中升大专的升学率上升会显著提高家庭净资产差异引发的预期人力资本投资不平等,这在一定程度上反映出家庭对高等教育需求仍没有得到充分的满足。针对上述结论,本文提出了相应的降低区域间预期人力资本投资差异的政策建议。

关键词：人力资本投资教育期望教育不平等家庭社会经济地位区域发展差异

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一种面向连接的快速多维包分类算法

电子与信息学报 2020年第6期42卷 1526-1533页

作者：张斌吴浩明中国人民解放军战略支援部队信息工程大学郑州450001 河南省信息安全重点实验室郑州450001

为进一步提高聚合位向量(ABV)算法分类数据包的速度,该文提出一种面向连接的改进ABV(IABV)算法。该算法利用同一连接包分类查找规则相对一致的特点,建立哈希表-规则库两级优化查找结构,首先通过哈希表查找包分类规则,若未命中继续从规... 详细信息

为进一步提高聚合位向量(ABV)算法分类数据包的速度,该文提出一种面向连接的改进ABV(IABV)算法。该算法利用同一连接包分类查找规则相对一致的特点,建立哈希表-规则库两级优化查找结构,首先通过哈希表查找包分类规则,若未命中继续从规则库中查找。利用连接时效性特点设计哈希表冲突处理机制,根据表项最近命中时间判断是否进行覆写更新,避免规则累积导致查找时间增加;其次对ABV算法各维度进行等分处理,为各等分区间建立数组索引,从而快速缩小向量查找范围,加快查找规则库速度;最后,将规则中前缀转化为范围降低辅助查找结构复杂度,以减少内存空间占用量并加快规则查找速度。实验结果表明,将规则中前缀转化为范围后能够有效提升算法性能,相同条件下IABV算法相比ABV算法时间性能有显著提高。

关键词：包分类聚合位向量算法哈希表维度切分

混合结构MgZnO日盲紫外探测器的器件工艺研究

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混合结构MgZnO日盲紫外探测器的器件工艺研究

作者：夏浩深圳大学

学位级别：硕士

紫外日盲探测器在导弹预警、火焰探测等不同领域有广泛的应用。近几年内薄膜半导体材料因为其体积及功耗的优势经常作为日盲探测器的材料,如GaO、Al Ga N、Si C等,其中MgZnO具备相对较高的响应度以及宽的可探测紫外范围,通过调整带隙能... 详细信息

紫外日盲探测器在导弹预警、火焰探测等不同领域有广泛的应用。近几年内薄膜半导体材料因为其体积及功耗的优势经常作为日盲探测器的材料,如GaO、Al Ga N、Si C等,其中MgZnO具备相对较高的响应度以及宽的可探测紫外范围,通过调整带隙能够覆盖整个日盲波段,且具有低的生长温度,是制作日盲紫外探测器的理想材料。根据近几年的研究发现,虽然MgZnO日盲探测器性能较高,但人们对MgZnO器件的工艺研究还相对较少,有报道称金属纳米颗粒的等离子体增强效应能够提高紫外探测器的响应度与信噪比,并且有研究显示Ag纳米颗粒对MgZnO日盲探测器有增强效果,但对Ag纳米颗粒制备工艺的研究还比较少,因此因此本论文针对MgZnO的Ag纳米颗粒修饰工艺以及电极制备工艺进行了研究。采用了旋涂法制备Ag纳米颗粒,并且研究了Ag纳米颗粒等离子体增强混相MgZnO日盲紫外探测器的性能;为了消除光刻过程中腐蚀液对MgZnO薄膜的影响,采用了lift-off光刻工艺制备MgZnO探测器的电极;同时还使用Ag、Al金属MgZnO日盲紫外探测器的电极,分别研究了电极制备工艺及不同电极材料对器件性能的影响。论文的主要研究内容及结果如下:1、采用旋涂法制备出了30nm直径的致密Ag纳米颗粒,并将Ag纳米颗粒修饰到MgZnO薄膜上,使用光刻工艺制备了MgZnO紫外探测器,探究不同旋涂层数与旋涂速度对Ag纳米颗粒修饰的MgZnO日盲紫外探测器性能的影响。发现分散更加密集的Ag纳米颗粒对MgZnO日盲紫外探测器有巨大增强,器件的响应度在240nm处达到了4.48A/W,是未修饰器件的90倍;暗电流在25V的偏压下仅为3.78n A,与无修饰器件相比差距不大;其最大光暗电流比达到了3.85×10,比未修饰Ag纳米颗粒的器件提高了近3个数量级。2、探索了完整的lift-off光刻工艺,并且研究了湿法光刻工艺与lift-off光刻工艺制备电极对MgZnO日盲紫外探测器的器件性能的影响。由于lift-off光刻工艺避免了金属腐蚀液对器件的影响,采用lift-off光刻工艺制备电极的探测器器件在235nm处的响应度最高为2.85 A/W,在近紫外区域大概290nm处的响应度最高达到了4.9 A/W,器件的响应度在深紫外235nm处提升了19倍,并且在近紫外区域提升了13.6倍,器件的最大光暗电流比达到了2735,比湿法光刻的样品提高了1个数量级。3、使用lift-off光刻工艺分别制备了Ag电极修饰的MgZnO探测器与Al电极修饰的MgZnO探测器,并研究了不同金属电极对MgZnO日盲紫外探测器的器件性能的影响。由于Ag与MgZnO薄膜之间的势垒高度较低,采用Ag金属电极的MgZnO日盲紫外探测器在紫外光照射下内增益效应较大,Ag电极修饰的MgZnO日盲紫外探测器在260nm处的响应度达到了14A/W,比Au电极修饰的器件提升了2.86倍,且在25V的偏压下的光暗电流比达到了1417,比同电压下Au电极修饰的器件提高7.6倍左右;虽然Al跟MgZnO之间的势垒高度也比较低,但是由于在制备过程中不可避免的产生氧化层,所以Al电极修饰的器件性能反而有大幅度下降。

关键词： MgZnO日盲探测器混相 Ag纳米颗粒 lift-off 电极

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装甲钢复合热源搅拌摩擦焊装置与工艺研究

装甲钢复合热源搅拌摩擦焊装置与工艺研究

作者：夏浩南京理工大学

学位级别：硕士

搅拌摩擦焊作为一种固相焊接方式,拥有诸多传统熔焊所不具备的优势,在铝合金等低熔点合金的焊接应用中已得到广泛的推广,但对于高熔点、高强度合金的搅拌摩擦焊接,目前尚处于研究阶段。本文针对装甲钢的材料特性,设计了相应的搅拌头以... 详细信息

搅拌摩擦焊作为一种固相焊接方式,拥有诸多传统熔焊所不具备的优势,在铝合金等低熔点合金的焊接应用中已得到广泛的推广,但对于高熔点、高强度合金的搅拌摩擦焊接,目前尚处于研究阶段。本文针对装甲钢的材料特性,设计了相应的搅拌头以及复合热源焊接系统,对于复合热源搅拌摩擦焊的预热温度场以及焊接工艺进行了研究。616装甲钢属于超高强钢的一种,抗拉强度大于1300MPa,微观组织为铁素体+珠光体。焊接时易出现裂纹,通常采用奥氏体不锈钢填丝焊或奥氏体不锈钢焊条焊接,一般意义上认为是异种材料的焊接,焊后存在较高的残余应力,易产生应力腐蚀裂纹和疲劳裂纹。本文以616装甲钢为研究对象,通过模拟和实验的方式,实现了616装甲钢的复合热源搅拌摩擦焊。本文基于SYSWELD焊接模拟软件,模拟了预热温度场的分布,研究了各预热参数对于预热温度场中温度分布的影响以及峰值温度、第二峰值温度、温度变化拐点等特征参数的变化规律,初步确定了复合热源搅拌摩擦焊的工艺窗口。本文研究了基于电弧、背部加热垫板复合搅拌摩擦焊系统的焊接工艺,搅拌头由氮化硅粉末烧结而成。合适的焊接参数范围是：预热电弧电流为30-40A,搅拌头转速为1000-1200r/min,焊接速度为30-45mm/min。在此范围内,得到表面与内部成形均良好的焊缝,有效地避免了孔洞、飞边、表面氧化等缺陷。焊接接头的热影响区和焊核区以铁素体+珠光体为主,存在一定量的马氏体,焊缝组织均匀,各区域的晶粒尺寸均远小于熔焊条件下的晶粒尺寸。焊接接头的抗拉强度达到815MPa,与使用传统奥氏体不锈钢MIG时大致相当,拉伸断口以韧窝聚集区为主,母材与焊核区的显微硬度值相近,最高硬度值约为400HV,焊接接头的各项性能均达到了较高的水平,并且焊后基本不存在变形。

关键词：搅拌摩擦焊复合热源 616装甲钢焊接模拟

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低阶煤的微波热解研究

低阶煤的微波热解研究

作者：夏浩河南理工大学

学位级别：硕士

随着经济发展和能源需求增加，低阶煤的经济价值及其相关加工生产技术日益被世界能源界所重视，开发高效的低阶煤提质技术具有重要意义。低温热解可以使低阶煤在温和的条件下转化为洁净的气体、液体和固体燃料，是低阶煤提质的重要途径... 详细信息

随着经济发展和能源需求增加，低阶煤的经济价值及其相关加工生产技术日益被世界能源界所重视，开发高效的低阶煤提质技术具有重要意义。低温热解可以使低阶煤在温和的条件下转化为洁净的气体、液体和固体燃料，是低阶煤提质的重要途径之一。相对于传统的加热模式下的热解，微波加热具有选择性、高效快速、节能、易控制和无污染等优点，有望应用于煤的热解过程。本论文采用微波加热的方式，研究了低阶煤及微波吸收剂在微波场中的升温特性;考察了半焦添加量、微波功率、热解温度、终温停留时间、以及原料粒度、原料水分、原料中矿物质对煤微波热解过程的影响规律;对比研究了低阶煤微波热解和常规热解过程的产物分布和生成规律及机理。主要结论如下：（1）热解终温大于650℃制得的半焦是理想的煤热解微波吸收剂，微波吸收剂的粒度对升温特性影响很小。（2）随着微波功率的增加，升温速率加快，煤热解转化率提高，焦油收率随着微波功率的增加呈上升趋势;热解转化率随着终温保留时间的增加逐渐提高，焦油收率在终温停留20min最大;随着热解温度的升高，半焦收率降低，焦油收率在650℃达到最大，微波热解提质后所得固体产物的热值提高，自燃的情况得到了抑制，提质后半焦的吸水性得到改善。（3）在微波热解过程中，煤样粒度对升温速率影响很小，随着煤样粒度的增加，液体产率增加，半焦产率下降。微波场中，煤中水分对煤样在200℃之前的升温速率影响较大。煤中不同种类的矿物质对微波吸收能力不同。（4）相同热解温度下，煤的微波热解转化率和焦油产率均高于常规热解。微波热解气体中CO、H2含量高于常规热解，在实验考查温度范围内，常规热解所得甲烷含量高于微波热解;微波热解过程所得甲烷含量随着温度的升高逐渐降低，600℃后，CH4含量基本保持不变。

关键词：低阶煤吸收剂升温特性微波热解产率热解产物

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基于K互近邻与核密度估计的DPC聚类算法

北京航空航天大学学报 2023年

作者：周玉夏浩刘虹瑜白磊华北水利水电大学电气工程学院

快速搜索和发现密度峰值聚类算法(Clustering by fast search and find of density peaks， DPC)是一种基于密度的聚类算法。该算法不需要迭代和过多的设定参数，但由于计算局部密度时没有考虑数据的局部结构，导致无法识别簇密度小的... 详细信息

快速搜索和发现密度峰值聚类算法(Clustering by fast search and find of density peaks， DPC)是一种基于密度的聚类算法。该算法不需要迭代和过多的设定参数，但由于计算局部密度时没有考虑数据的局部结构，导致无法识别簇密度小的聚类中心。针对上述问题，提出基于K互近邻(K-reciprocal Neighbors， KN)和核密度估计(Kernel Density Estimation， KDE)的DPC聚类算法(KKDPC)。首先，通过k近邻和核密度估计方法得到数据点的K互近邻数量和局部核密度；其次，将K互近邻数量与局部核密度进行加和获得新的局部密度；最后，根据数据点的局部密度得到相对距离，并通过构建决策图选取聚类中心以及分配非中心点。利用人工数据集和真实数据集进行实验，并与DPC、DBSCAN、K-means、FCM、DPC-KNN、DPC-NN、DPC-FWSN七种聚类算法进行对比。通过计算调整互信息(AMI)、调整兰德指数(ARI)、归一化互信息(NMI)来验证KKDPC聚类算法的性能。实验结果表明，该方法能更加准确地识别聚类中心，有效地提高聚类精度。

关键词：聚类算法密度峰值 K近邻 K互近邻核密度估计