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基于时间特征细化网络的时空视频超分辨率研究

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南通大学学报(自然科学版) 2024年第03期 10-22页

作者：姚晓娟穆柯潘沛杨紫伊赵雨飞朱永贵中国传媒大学数据科学与智能媒体学院

时空视频超分辨率（space-time video super-resolution,STVSR）通过时间和空间2个尺度提升视频的质量，从而实现在视频采集设备、传输或者存储有限的情况下依然能实时地呈现高分辨率和高帧率的视频，满足人们对超高清画质的追求。相比... 详细信息

时空视频超分辨率（space-time video super-resolution,STVSR）通过时间和空间2个尺度提升视频的质量，从而实现在视频采集设备、传输或者存储有限的情况下依然能实时地呈现高分辨率和高帧率的视频，满足人们对超高清画质的追求。相比两阶段方法，一阶段方法实现的是特征层面而非像素层面的帧插值，其在推理速度和计算复杂度上都明显更胜一筹。一些现有的一阶段STVSR方法采用基于像素幻觉的特征插值，这幻化了像素，因此很难应对帧间快速运动物体的预测。为此，提出一种基于光流法的金字塔编码器-解码器网络来进行时间特征插值，实现快速的双向光流估计和更真实自然的纹理合成，在使得网络结构更高效的同时弥补了大运动对光流估计带来的不稳定性。另外，空间模块采用基于滑动窗口的局部传播和基于循环网络的双向传播来强化帧对齐，整个网络称为时间特征细化网络（temporal feature refinement netowrk,TFRnet）。为了进一步挖掘TFRnet的潜力，将空间超分辨率先于时间超分辨率（space-first），在几种广泛使用的数据基准和评估指标上的实验证明了所提出方法 TFRnet-sf的出色性能，在总体峰值信噪比（peak signal to noise ratio,PSNR）和结构相似性（structural similarity,SSIM）提升的同时，插入中间帧的PSNR和SSIM也得到提升，在一定程度上缓和了插入的中间帧与原有帧之间PSNR和SSIM差距过大的问题。

关键词：时空视频超分辨率金字塔编码器-解码器网络时间特征插值空-时超分策略深度学习

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重庆市两江四岸滨水岸坡生态修复设计研究

水利水电快报 2024年

作者：穆柯武立超刘一婷何启宁颜昌伟李元博长江勘测规划设计研究有限责任公司重庆城投城市更新建设发展有限公司

为避免城市滨水界面因修建防洪水利设施对滨水岸坡的生态性造成破坏，研究了城市滨水岸坡、城市防洪及城市发展间的相互作用。重庆市两江四岸指嘉陵江南、北岸与长江南、北岸。基于两江四岸技术统筹工作和现有长江大保护建设情况，提出... 详细信息

为避免城市滨水界面因修建防洪水利设施对滨水岸坡的生态性造成破坏，研究了城市滨水岸坡、城市防洪及城市发展间的相互作用。重庆市两江四岸指嘉陵江南、北岸与长江南、北岸。基于两江四岸技术统筹工作和现有长江大保护建设情况，提出重庆市滨水岸坡生态修复设计的指导思想和原则，并从护岸护坡和消落带两方面开展其生态修复策略的研究，以期为长江流域及其他流域的滨水岸坡修复提供参考。

关键词：长江大保护滨水岸坡生态修复城市区域

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青藏公路热棒路基降温效能

交通运输工程学报 2016年第4期16卷 45-58页

作者：金龙汪双杰穆柯彭惠中交第一公路勘察设计研究院有限公司高寒高海拔地区道路工程安全与健康国家重点实验室陕西西安710075

为了分析多年冻土区热棒路基的工程效果,定量评价其降温效能,基于青藏公路热棒路基试验工程近11年的现场监测数据,分析了热棒路基的地温特征、温度场形态和冻融过程,估算了阴阳坡影响下热棒附近的水平热收支状况。建立了空气-热棒-冻土... 详细信息

为了分析多年冻土区热棒路基的工程效果,定量评价其降温效能,基于青藏公路热棒路基试验工程近11年的现场监测数据,分析了热棒路基的地温特征、温度场形态和冻融过程,估算了阴阳坡影响下热棒附近的水平热收支状况。建立了空气-热棒-冻土地基三维非稳态耦合计算模型,分析了不同结构形式（单侧直插式、单侧斜插式、双侧直插式与双侧斜插式）的热棒路基的降温效能。实测结果表明：在热棒作用下,阳坡侧路基地温可降到-1.5℃附近,较普通路基地温降低约3.0℃,阴坡侧路基地温最低达到-2.1℃;热棒路基经过11年的营运,阳坡侧冻土上限抬升约0.95m,基本达到天然地基水平;阴阳坡两侧热棒的年平均实际功率分别约为69.80、54.07 W,且热棒路基在最初5年传递能量较大,第6年后逐渐减小,此后路基的热状况进入相对稳定的状态。计算结果表明：双侧直插式热棒路基与双侧斜插式热棒路基第20年冻土上限分别为2.88、1.88m,而单侧直插式热棒路基与单侧斜插式热棒路基第20年冻土上限分别为3.84、3.46m,因此,双侧热棒路基的长期降温效果明显强于单侧热棒路基,斜插式热棒路基强于直插式热棒路基;单根热棒的年平均功率为47~56 W,与试验工程监测结果较为吻合。

关键词：路基工程热棒路基现场观测数值模拟阴阳坡效应降温效能

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高寒高海拔多年冻土区拓宽路基差异沉降

交通运输工程学报 2016年第4期16卷 68-77页

作者：穆柯袁堃金龙董元宏中交第一公路勘察设计研究院有限公司高寒高海拔地区道路工程安全与健康国家重点实验室陕西西安710075

为了研究高寒高海拔多年冻土区拓宽路基面层吸热对下伏多年冻土温度与沉降的影响,建立了基于热力耦合理论的差异沉降计算的有限元模型,并利用实体工程监测数据对模型进行了修正,分析了不同季节、不同填高与阴阳坡工况下拓宽侧路基差异... 详细信息

为了研究高寒高海拔多年冻土区拓宽路基面层吸热对下伏多年冻土温度与沉降的影响,建立了基于热力耦合理论的差异沉降计算的有限元模型,并利用实体工程监测数据对模型进行了修正,分析了不同季节、不同填高与阴阳坡工况下拓宽侧路基差异沉降分布规律,确定了多年冻土区最优路基拓宽位置。研究结果表明：多年冻土区拓宽路基最大融深与沉降均出现在秋季,10月份的变形最不利,病害特征最突出,其中4m填高路基第10年最大差异沉降为16.9cm,分别为7、1、4月份沉降的1.1、1.4、1.7倍;差异沉降与路基填高存在正相关性,当路基填高分别为2、4、6 m时,10年内路基的差异沉降分别为13.2、16.9、18.1cm;阴坡侧拓宽路基的温度与沉降变化小于阳坡侧,在10年内,阳坡侧拓宽路基底面最大升温为1.3℃,阴坡侧为0.6℃,阳坡侧拓宽路基最大差异沉降为16.9cm,阴坡侧为12.3cm;即使阴坡侧拓宽,差异沉降仍使拓宽路基顶面形成一个斜率为2%~3%的斜坡,进而使路面产生较大附加应力,最终造成结构层病害。

关键词：路基工程冻土路基差异沉降阴阳坡效应热力耦合理论融沉监测

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多年冻土区公路病害模糊专家预测方法

交通运输工程学报 2016年第4期16卷 112-121页

作者：汪双杰熊丽张驰穆柯金龙中交第一公路勘察设计研究院有限公司高寒高海拔地区道路工程安全与健康国家重点实验室陕西西安710075 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064

为了预测多年冻土区新建公路病害路段,辅助设计者在设计阶段进行合理设计,以模糊专家系统为基础提出了多年冻土区公路病害预测方法。以病害度为分析指标,以青藏公路某一路段作为研究对象,定性分析了道路病害的影响因子。根据实际病害数... 详细信息

为了预测多年冻土区新建公路病害路段,辅助设计者在设计阶段进行合理设计,以模糊专家系统为基础提出了多年冻土区公路病害预测方法。以病害度为分析指标,以青藏公路某一路段作为研究对象,定性分析了道路病害的影响因子。根据实际病害数据,将青藏公路调查路段的病害度分为3级。结合青藏公路多年年平均地温、含冰量、冻胀率等病害数据,建立了多年冻土区公路病害路段识别的模糊专家系统。运用MATLAB中的Fuzzy Logic Toolbox工具,将各种影响因子作为输入变量,对10组多年冻土区等距路段进行了病害度计算,并运用SPSS软件对计算病害度与实际病害度进行对比分析。分析结果表明:随着年平均地温、含冰量、冻胀率的增大,道路病害率上升;计算病害度与实际病害度相关性达到0.751。可见,运用模糊专家系统对多年冻土区公路病害路段预测具有良好效果。

关键词：道路工程青藏公路多年冻土区公路病害预测模糊专家系统

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基面层间接触状态对沥青路面力学响应影响

长安大学学报（自然科学版） 2014年第2期34卷 38-44页

作者：李彦伟穆柯石鑫王选仓同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 石家庄市交通运输局河北石家庄050051 中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710068 长安大学公路学院陕西西安710064

为了研究沥青路面基面层间结合状态对其使用性能的影响,分析了不同层间粘结状况下路面力学响应状况,建立了基于脱层失效理论的基面层间有限元模型,采用子结构分析方法系统研究了精铣刨、胶粉改性沥青、SBS改性沥青、基质沥青等不同层间... 详细信息

为了研究沥青路面基面层间结合状态对其使用性能的影响,分析了不同层间粘结状况下路面力学响应状况,建立了基于脱层失效理论的基面层间有限元模型,采用子结构分析方法系统研究了精铣刨、胶粉改性沥青、SBS改性沥青、基质沥青等不同层间处治措施对路用性能的影响,并通过室内层间直剪试验对预估模型进行了验证。研究结果表明:与传统定义层间摩擦因数的方法相比,脱层失效理论的层间接触模型更能有效反映不同层间材料、不同粘结层厚度对路面力学性能的影响,并能分析随轮载加重而造成的层间材料刚度损失;在面层厚度较薄、水平力系数较大、超载严重的路段采用精铣刨等处治措施,能有效改善层间受力状况,提高道路寿命。

关键词：道路工程基面层间脱层失效子结构有限元

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基于冷界面考虑的双层摊铺油石比设计

长安大学学报（自然科学版） 2014年第3期34卷 47-52页

作者：穆柯王选仓章金钊中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710068 长安大学公路学院陕西西安710064

为了研究双层摊铺工艺下混合料自由沥青分布规律,提出其合理的油石比值,建立了基于冷界面考虑的温度散失有限元模型,通过对比分析上下冷界面热影响范围,自由沥青含量折减等因素,提出了不同摊铺厚度（8-12cm）下双层摊铺混合料油石比下... 详细信息

为了研究双层摊铺工艺下混合料自由沥青分布规律,提出其合理的油石比值,建立了基于冷界面考虑的温度散失有限元模型,通过对比分析上下冷界面热影响范围,自由沥青含量折减等因素,提出了不同摊铺厚度（8-12cm）下双层摊铺混合料油石比下调公式,并推广至实体工程进行验证。研究结果表明：与传统摊铺工艺相比,双层摊铺工艺减少了2个冷界面,结构层内含有更多的自由沥青,比传统方法进行油石比设计的施工减少了泛油、推移病害的发生机率;双层摊铺施工结构层厚度为8-10cm时,油石比应在传统设计的基础上下调0.10-0.15,结构层厚度为10-12cm时,油石比下调0.15-0.20。

关键词：道路工程双层摊铺冷界面油石比有限元

基于非采样高斯差分金字塔的多尺度融合边缘检测

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四川大学学报（工程科学版） 2015年第5期47卷 130-138页

作者：穆柯楠赵祥模惠飞长安大学信息工程学院陕西西安710064

针对传统边缘检测算法抗噪性差、边缘连续度低、细节边缘冗余,对运动目标检测应用领域的适用性差等缺点,基于图像多尺度的思想,结合小尺度图像边缘信息准确,大尺度图像抗噪性强、边缘冗余度低的优点,提出一种基于非采样高斯差分金字塔... 详细信息

针对传统边缘检测算法抗噪性差、边缘连续度低、细节边缘冗余,对运动目标检测应用领域的适用性差等缺点,基于图像多尺度的思想,结合小尺度图像边缘信息准确,大尺度图像抗噪性强、边缘冗余度低的优点,提出一种基于非采样高斯差分金字塔的多尺度融合边缘检测算法。算法首先对图像进行非采样高斯金字塔分解得到多尺度图像,同时在分解过程实现基于高斯差分算子的边缘检测,得到多尺度边缘图像。最后采用多尺度图像边缘融合策略实现多尺度边缘融合。通过实验对算法的有效性进行验证:通过对边缘融合结果进行Abdou-Pratt品质因数分析,表明该算法抗噪性强,边缘定位准确;连续度分析结果表明该算法在降低边缘冗余度的同时保留了主要边缘,且边缘连续度较高;车辆检测实验结果表明基于该算法得到的车辆检测结果准确度较高。

关键词：非采样高斯差分金字塔多尺度分解边缘检测车辆检测

基于动态概率网格和贝叶斯决策网络的车辆变道辅助驾驶决策方法

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交通运输工程学报 2018年第2期18卷 148-158页

作者：惠飞穆柯楠赵祥模长安大学信息工程学院陕西西安710064

提出了一种车辆变道辅助决策方法,向驾驶人提供变道行为决策;构建了由车载GPS、相机传感器和雷达组成的行车环境信息传感装置,利用非采样B样条曲线模型对车道线建模,通过控制点位置求解与搜索策略实现车道线的检测、跟踪与类型识别;根... 详细信息

提出了一种车辆变道辅助决策方法,向驾驶人提供变道行为决策;构建了由车载GPS、相机传感器和雷达组成的行车环境信息传感装置,利用非采样B样条曲线模型对车道线建模,通过控制点位置求解与搜索策略实现车道线的检测、跟踪与类型识别;根据车道线信息确立有效行车区域,并建立了一种动态概率网格的行车环境几何模型,对有效行车区域进行紧凑型表征;考虑了车辆对行车环境表征结果可靠性的影响,根据高斯分布将车辆位置信息映射到动态概率网格中,计算了每个行车单元的占用概率;将车道线信息与网格单元占用概率作为初始节点状态参数,输入贝叶斯决策网络,估计概率网格单元的占用状态,量化输出当前行车环境表征结果以及不变道、向左变道、向右变道3种变道决策的期望效用值,通过计算各决策的期望效用值比率确定最优变道决策。试验结果表明:在场景1中"向左变道"决策的期望效用值最大,为0.70,视为最优决策,在其动态概率网格中,右侧车道线"实线"状态参数为100.00%,因此,"向右变道"决策效用期望值最小,决策系统输出的最优决策"不变道"符合中国交通法规,也表明检测车道线类型的必要性;场景2的"不变道"和"向右变道"决策期望效用值分别为0.43和0.44,比率接近1,无法判断最优决策,驾驶人可根据经验决定是否变道。

关键词：交通信息工程高级辅助驾驶系统变道决策行车环境感知动态概率网格贝叶斯决策网络