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用于建筑物分割的平行结构特征融合网络

计算机工程 2024年

作者：赵婉秋张俊虎李海涛青岛科技大学信息科学技术学院

遥感建筑物分割是对遥感图像中建筑物进行像素级别的分割，从遥感图像中准确提取出建筑物区域，包括建筑物轮廓和内部细节信息。由于遥感图像的特殊性，对建筑物分割时阴影和道路与建筑物相似，易造成多分，树木遮挡易造成少分等干扰因... 详细信息

遥感建筑物分割是对遥感图像中建筑物进行像素级别的分割，从遥感图像中准确提取出建筑物区域，包括建筑物轮廓和内部细节信息。由于遥感图像的特殊性，对建筑物分割时阴影和道路与建筑物相似，易造成多分，树木遮挡易造成少分等干扰因素。针对遥感图像中建筑物轮廓分割不完整，阴影干扰强，以及分割边缘锯齿状明显等问题提出一种基于平行结构的多分支特征融合网络（MFF-Net），该网络以ResNet-50作为主干网络，解码器采用多条平行结构包含双通道掩码分支分别恢复不同尺度的特征图。同时在每条分支结构中使用改进后的CBAM注意力加强边缘重要特征，双通道掩码结构调整通道交互性，最后进行特征融合。在ISPRS Potsdam和ISPRS Vaihingen数据集上的实验结果表明，与现有的主流分割网络相比，全局准确率、精确率、召回率、F1分数、均交并比均有不同程度的提升，在Vaihingen数据集上精确度达到96.22%，F1分数达到95.55%、均交并比达到92.16%，在Potsdam数据集上精确度达到96.95%，F1分数达到96.32%、均交并比达到93.40%，提取建筑物轮廓完整清晰，抗干扰性强。

关键词：遥感图像特征融合建筑物分割双通道掩码注意力

基于改进YOLOv5n的轻量化海产生物目标检测

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渔业现代化 2024年第3期51卷 89-97页

作者：张翔张俊虎李海涛李辉青岛科技大学信息科学与技术学院山东青岛266061

对于海产生物科考与捕捞等行业,在海上远洋的船只在利用水下机器人进行海产生物的捕捞与识别时,由于通信带宽受限,计算资源有限,而采用轻量化网络模型可以更好地适应这样的条件。为此,提出了一种改进YOLOv5n的海产生物目标检测模型。首... 详细信息

对于海产生物科考与捕捞等行业,在海上远洋的船只在利用水下机器人进行海产生物的捕捞与识别时,由于通信带宽受限,计算资源有限,而采用轻量化网络模型可以更好地适应这样的条件。为此,提出了一种改进YOLOv5n的海产生物目标检测模型。首先,引入高效的轻量化卷积模块(Group Shuffle Convolution,Gsconv),对模型主体进行缩减;然后改进损失函数,引用α-giou损失函数进行优化,提升预测框回归精度;再引L1-norm正则化剪枝,裁剪不必要的通道以及相关的卷积核;最后采用L2知识蒸馏,将模型精度调整到接近剪枝前的水平。结果显示,与原有基线模型YOLOv5n相比,改进后的模型计算量下降了53%,参数量下降了51%。所提出的改进算法在保持模型性能的同时保证了轻量化处理的有效性。

关键词：海产生物目标检测 YOLOv5n Gsconv 模型剪枝知识蒸馏

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双切顶沿空留巷条件下切顶参数对围岩稳定性的影响

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煤矿安全 2024年第6期55卷 134-140页

作者：张俊虎年军赵博张伟华晋焦煤有限责任公司沙曲一号煤矿太原理工大学安全与应急管理工程学院山西焦煤集团有限责任公司博士后工作站

以沙曲一矿4502工作面为例，利用理论分析、数值模拟及现场实测等手段对切顶参数对围岩稳定性的影响进行研究。结果表明：双切顶措施能减弱实体煤帮内部应力集中现象，有利于巷道围岩稳定，但切顶高度越大，巷道顶板垂直位移越大，不利... 详细信息

以沙曲一矿4502工作面为例，利用理论分析、数值模拟及现场实测等手段对切顶参数对围岩稳定性的影响进行研究。结果表明：双切顶措施能减弱实体煤帮内部应力集中现象，有利于巷道围岩稳定，但切顶高度越大，巷道顶板垂直位移越大，不利于控制顶板变形量；一定的切缝角度有利于采空区顶板垮落，但切顶角度越大，应力集中峰值与巷道顶板下沉值越大，增大了锚索加固的难度；切顶高度与角度的选取应适中，最佳值分别为13 m和15°，切缝斜长13.5 m，现场实测与数值模拟结果具有较好的一致性。

关键词：沿空留巷双切顶卸压切顶高度切顶角度围岩稳定性

沙曲二矿顶板注浆锚索支护与单元支架支护设计及应用

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能源与环保 2024年第4期46卷 234-242页

作者：张俊虎华晋焦煤有限责任公司山西吕梁033000

结合沙曲二矿的地质条件及工作面条件,通过现场调研,设计了沙曲二矿5号煤层5302工作面110工法中空注浆锚索支护与单元支架临时支护,并进行实践。现场应用结果表明,切顶卸压后采取注浆锚索支护与单元支架的临时支护技术,在距切眼0~200 m... 详细信息

结合沙曲二矿的地质条件及工作面条件,通过现场调研,设计了沙曲二矿5号煤层5302工作面110工法中空注浆锚索支护与单元支架临时支护,并进行实践。现场应用结果表明,切顶卸压后采取注浆锚索支护与单元支架的临时支护技术,在距切眼0~200 m内,顶底板移近量及巷道两帮移近量逐渐减小,趋于稳定。顶板总体下沉量不大,底鼓量较大。留巷段前200 m两帮移近增量逐渐变小,巷道逐步进入稳定阶段,满足留巷要求,验证了本文提出的支护技术的可靠性。

关键词： 110工法注浆锚索支护单元支架支护切顶卸压

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深部大采高工作面沿空留巷围岩控制技术

煤矿安全 2024年第7期 118-126页

作者：张俊虎陈振江高贤成张磊李建华邓鹏江华晋焦煤有限责任公司沙曲二号煤矿中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室

综采工作面沿空留巷经历多次采动影响，矿压显现较为强烈，围岩变形量大，极易造成巷道围岩失稳。为了研究大采高工作面沿空留巷围岩控制问题，以某矿1313工作面留巷为研究背景，通过理论分析、数值模拟、现场实践等方法，分析沿空留巷... 详细信息

综采工作面沿空留巷经历多次采动影响，矿压显现较为强烈，围岩变形量大，极易造成巷道围岩失稳。为了研究大采高工作面沿空留巷围岩控制问题，以某矿1313工作面留巷为研究背景，通过理论分析、数值模拟、现场实践等方法，分析沿空留巷围岩运动特征，提出“支-卸平衡”巷道围岩协同控制技术；加强了巷道围岩支护强度，改善了巷道围岩的应力环境。通过现场工程实践验证，1313工作面留巷的巷道顶底板变形量为246 mm，两帮变形量为442 mm，巷道表面没有明显的鼓出现象，巷道围岩变形量满足作业规程的相关规定。

关键词：巷道围岩失稳大采高工作面沿空留巷协同支护围岩控制

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空间转录组学研究进展及其应用（英文）

分子科学学报 2024年第2期 95-106页

作者：孙月秋于年祚张俊虎吉林大学化学学院超分子结构与材料国家重点实验室

空间转录组学是在组织切片上完成，保留样本空间信息的组学研究。空间转录组学旨在将空间信息与基因表达数据相结合，从而在组织和细胞的空间背景下量化大量基因的mRNA表达。作为生物学研究的范式转变，空间转录组能够同时提供转录组水... 详细信息

空间转录组学是在组织切片上完成，保留样本空间信息的组学研究。空间转录组学旨在将空间信息与基因表达数据相结合，从而在组织和细胞的空间背景下量化大量基因的mRNA表达。作为生物学研究的范式转变，空间转录组能够同时提供转录组水平的细胞基因表达数据和空间位置信息，阐明细胞和微环境之间的相互作用。从对RNA整个功能生命周期的理解，到对分子机制的描述，再到绘制不同组织区域的基因表达图谱，研究人员通过选择合适的空间转录组技术，可以实现更深一步探索生物发育过程和疾病发病机制等。近年来，空间转录组学领域在快速发展的同时也迎来了诸多挑战，比如样本类型的依赖性、可视化基因的分辨率、商业化的难易程度、获得详细单细胞信息的能力等。本文总结并回顾了四大类空间转录组技术，比较并分析多种研究策略的技术优势及主要挑战，以协助当前的实验设计和研究分析。最后总结并展望了空间转录组学在多组学整合分析和疾病模型建立中的重要意义以及未来的发展前景。

关键词：空间转录组空间位置组学技术多组学

课程思政背景下高分子化学课程建设——吉林大学基础学科拔尖班“唐敖庆”班教学实践

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化学教育（中英文） 2024年第2期45卷 18-22页

作者：宋文龙林权张恺张俊虎刘轶史作森崔占臣吉林大学化学学院吉林长春130012

高分子化学作为一个正在蓬勃发展的交叉学科,与国民经济建设密切相连,处于科学发展的前沿。如何培养品德和志向高远、具有较强创新能力、能适应新世纪科学技术发展需要的高分子专业人才就成为摆在教育工作者面前的重要课题。为了实现这... 详细信息

高分子化学作为一个正在蓬勃发展的交叉学科,与国民经济建设密切相连,处于科学发展的前沿。如何培养品德和志向高远、具有较强创新能力、能适应新世纪科学技术发展需要的高分子专业人才就成为摆在教育工作者面前的重要课题。为了实现这一目标,针对吉林大学基础学科拔尖班“唐敖庆”班学生基础扎实、主观能动性好及科学思路活跃的特点,笔者提出3个融合的教学理念,即课程思政、学生主观能动性、前沿科研动态等3个要素与创新教学融合,将基础理论教学和科研实践相结合,不断对高分子学科的课程内容、教学模式、授课考核等进行教学改革和探索,在教学实践中发挥吉林大学高分子重点学科在理论、实践和思想上的优势,力争在教学质量、人才培养、创新意识等方面不断提高学生的综合素质。

关键词：课程思政高分子化学基础学科拔尖班

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基于改进YOLOv5的安全绳目标检测

计算机测量与控制 2024年第6期32卷 42-50页

作者：王猛高树静张俊虎李海涛青岛科技大学信息科学与技术学院山东青岛266061

在工业施工过程中,工人安全已成为一个日益重要的问题,佩戴安全绳等安全装备是保护工人在高处工作时生命安全的重要措施;在现代化生产施工过程中,通过使用监控摄像设备结合人工智能算法的方式来检测工人佩戴安全绳等设备越发普遍,但安... 详细信息

在工业施工过程中,工人安全已成为一个日益重要的问题,佩戴安全绳等安全装备是保护工人在高处工作时生命安全的重要措施;在现代化生产施工过程中,通过使用监控摄像设备结合人工智能算法的方式来检测工人佩戴安全绳等设备越发普遍,但安全绳由于细长、形状多变以及环境变化等因素较为难以准确识别;为解决以上问题,并确保能够在不同环境下准确识别安全绳,现提出一种使用YOLOv5的目标检测算法,首先通过改进的FasterNet模块进行上下文信息提取,在Neck网络中使用改进的多维动态卷积保留更多特征信息,使用WIoU_Loss损失函数来提高定位精度,在训练过程中使用动态调整学习率的策略;实验结果表明,改进后的算法在降低计算复杂度的情况下提高了3.0%的检测精度,mAP@0.5提高了4.3%,经过在实际场景应用,满足项目对实时检测精度及速度的要求。

关键词：安全绳目标检测 YOLOv5 FasterNet 多维动态卷积 WIoU_Loss

基于Co-PSPNet的轻量级水下鱼体图像分割算法

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计算机测量与控制 2024年第2期32卷 268-275,308页

作者：李晓雯李海涛高树静张俊虎青岛科技大学信息科学技术学院山东青岛266061

为解决水下环境中图像模糊和资源有限等问题,提出了一种基于Co-PSPNet网络的轻量级水下鱼体图像分割算法;主干网络使用了MobileNetV2,以降低网络的计算复杂度和参数量;引入了CoordConv模块,以增强网络对鱼体边界等细节信息的感知能力;... 详细信息

为解决水下环境中图像模糊和资源有限等问题,提出了一种基于Co-PSPNet网络的轻量级水下鱼体图像分割算法;主干网络使用了MobileNetV2,以降低网络的计算复杂度和参数量;引入了CoordConv模块,以增强网络对鱼体边界等细节信息的感知能力;将全局池化后的特征作为注意力机制网络的输入,以增强具有较高语义信息的特征;经过大量的实验评估,该算法在公开的水下鱼体图像数据集上取得了优越的性能;实际应用中,该算法满足了水下生态研究和水下机器人领域对水下鱼体图像分割的工程需求;通过对水下环境下图像模糊和资源限制等问题的解决,该算法为水下生态研究和水下机器人领域的应用提供了有效的图像分割解决方案。

关键词：图像分割轻量级算法 PSPNet CoordConv模块水下鱼体注意力机制