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可调谐声学石墨烯等离激元传感结构设计

可调谐声学石墨烯等离激元传感结构设计

作者：朴航中北大学

学位级别：硕士

基于颜色迁移技术的图片仿色系统的研究与实现

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基于颜色迁移技术的图片仿色系统的研究与实现

作者：许凯航黑龙江大学

学位级别：硕士

由于写实颜色风格的照片仅能表达单一的艺术意境,摄影师们通常借助颜色后期处理工具,为摄影作品添加特定的风格化色彩,进而增强照片的视觉表现力和艺术情感。在颜色风格化处理过程中,摄影师通常以具有特定风格化色彩的图片作为参考,期... 详细信息

由于写实颜色风格的照片仅能表达单一的艺术意境,摄影师们通常借助颜色后期处理工具,为摄影作品添加特定的风格化色彩,进而增强照片的视觉表现力和艺术情感。在颜色风格化处理过程中,摄影师通常以具有特定风格化色彩的图片作为参考,期望通过后期处理使其摄影作品的色彩风格与参考图片一致。专业颜色后期处理工具虽然提供了精细的颜色编辑功能但使用难度较大。而较简易的颜色处理工具尽管向用户提供了色彩滤镜功能以快速的实现风格化颜色编辑,但由于此类软件可提供的滤镜数量有限,而无法满足用户全部的需求场景。颜色迁移是一种图像增强技术,旨在保持源图像纹理结构不变的同时,将参考图像的颜色特征应用于源图像。该技术可以实现图片间的颜色风格转移,无需使用者具有专业的色彩理论知识,能够满足新手摄影师对照片的色彩模仿调节需求。然而,目前的颜色迁移技术在处理具有丰富细节信息的真实摄影图像时存在纹理细节丢失和颜色失真等问题。为了应对上述问题,本文提出了一种有监督的颜色迁移技术,并基于该技术开发了图片仿色系统,主要工作如下:(1)由于多数基于深度学习技术的颜色迁移方法因缺乏具有Ground-truth的高质量标注数据集而采用无监督学习策略,颜色迁移质量不稳定。故而本文提出了一种创新的数据集构建方法,设计了用于表示颜色变化方式的参数选取标准,并基于该标准构建了用以表示图片色彩风格的颜色编辑文件。该方法通过将颜色编辑文件与自然色彩图片结合,能够快速构建具有Ground-truth的图片数据集,对未来采用有监督学习策略的颜色迁移技术研究提供了支持。(2)本文提出了基于编码器-解码器结构的图片颜色迁移模块,该模块分别使用两个编码器网络提取输入图片的纹理结构特征和颜色特征,在下采样过程中引入了卷积注意力机制以优化特征提取性能。解码器网络通过跳跃连接和上采样技术将高维特征图转换为颜色迁移结果。除此之外,本文使用中性色增强技术对结果图像进行优化处理。经过实验验证,该模块生成的颜色迁移图像质量优于多种对比方法。(3)本文提出了基于特征提取与映射技术的颜色调整参数预测模块。该模块依据本文提出的颜色调整参数选取标准,利用全连接层将高维颜色特征映射为具体的颜色调整参数并合成为颜色编辑文件,为直观理解从源图像到结果图像的颜色变化过程提供了帮助。该模块可将预测的颜色编辑文件应用于源图片以间接实现颜色迁移。经实验验证,该模块生成的颜色迁移图片质量优于多种对比方法。(4)本文基于提出的颜色迁移模型设计并开发了图片仿色系统。用户可以利用本系统便捷的将参考图片中的色彩风格转移至原始摄影作品中。此外系统可以将仿色过程中图片的颜色变化情况解析为易于理解的参数信息,帮助新手摄影师掌握色彩变化原理。通过对比评估,证明了本系统解决图片仿色需求的有效性。

关键词：颜色迁移深度学习有监督学习人机交互创意支持工具

基于生物信息学分析探索多发性硬化的新生物标志物

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基于生物信息学分析探索多发性硬化的新生物标志物

作者：徐英航内蒙古民族大学

学位级别：硕士

Mg/Al双金属挤压棒材挤压成形及界面复合机制研究

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Mg/Al双金属挤压棒材挤压成形及界面复合机制研究

作者：焦敏航中北大学

学位级别：硕士

基于Transformer的非正常曝光图像恢复方法研究

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基于Transformer的非正常曝光图像恢复方法研究

作者：文雨航西安理工大学

学位级别：硕士

现实中存在各种非正常曝光图像,主要包括低曝光图像和过曝光图像。非正常曝光图像严重影响图像观感,不宜于后续高级应用任务的展开。本文针对两种任务条件,设计了两种恢复非正常曝光图像的算法模型,并在多种平台上设计了应用。一、对于... 详细信息

现实中存在各种非正常曝光图像,主要包括低曝光图像和过曝光图像。非正常曝光图像严重影响图像观感,不宜于后续高级应用任务的展开。本文针对两种任务条件,设计了两种恢复非正常曝光图像的算法模型,并在多种平台上设计了应用。一、对于单张低曝光图像增强任务,针对现有增强算法无法兼顾图像恢复质量和恢复速度的问题,设计了一种结合多尺度信息和Transformer的低曝光增强模型,该模型主要由亮度恢复分支和色彩校正分支组成。亮度恢复分支引入坐标注意力对低曝光图像的细节纹理进行初步提取,特征图传入多尺度亮度特征增强模块中做局部信息增强。色彩校正分支对低曝光图像进行特征浓缩,生成色彩校正矩阵和伽马调整参数,完成图像最终增强。采用真实低曝光配对数据集对该模型进行训练及测试,结果显示该模型对低曝光图像恢复效果较优,在图像质量指标上具有明显优势,基于RTX4090加速下每秒推理图像数可达500次。同时采用无参考数据集和低曝光人脸检测数据集进行测试,验证了该模型具有较强的泛化能力。二、对于多曝光融合任务,针对现有算法无法兼顾融合质量和融合速度的问题,设计了一种基于跨域融合和Transformer的多曝光融合模型,并使用计算冗余更少的注意力机制搭建Transformer结构。该模型主要由两行相同且对称的分支网络组成,两条网络处理到中后期时实现信息跨域互补,合并为单一分支,生成最终融合图像。采用真实世界多曝光图像序列对该模型进行训练及测试,结果表明该融合算法生成的图像质量较好,图像质量指标优于大部分对比算法,且推理时间仅为SwinFusion模型的60%。在精度损失有限的情况下,对模型进行轻量化剪枝,将模型推理时间进一步降低。最后,在其他融合任务数据集上验证了该算法框架的通用性。三、在多个平台上设计了应用系统。针对嵌入式平台,选用树莓派4B作为搭载平台,同时采用ONNX RunTime库进行模型加速。针对Web平台,设计了一套基于Streamlit的可交互图像处理平台,用户可自行上传低曝光图像和过曝光图像,选择相应的图像任务,服务器自动实现低曝光增强或多曝光融合。

关键词：非正常曝光图像恢复低曝光增强多曝光融合 Transformer

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形态学视角下博物馆文创产品设计研究

形态学视角下博物馆文创产品设计研究

作者：夏雨航武汉纺织大学

学位级别：硕士

博物馆文创产品是博物馆收藏、保护、研究、展览、教育等核心功能的重要拓展,是知识生产与意义建构的叙事性表现方式,是公共气氛美学的审美公赏状态的重要体现。博物馆文创产品设计本质上是文化与设计活动的结合体,具有传播文化、塑造... 详细信息

博物馆文创产品是博物馆收藏、保护、研究、展览、教育等核心功能的重要拓展,是知识生产与意义建构的叙事性表现方式,是公共气氛美学的审美公赏状态的重要体现。博物馆文创产品设计本质上是文化与设计活动的结合体,具有传播文化、塑造审美、弘扬价值的功能。目前,国内博物馆文创产品设计面临着设计表象化、文创产品开发体系程序化、可持续设计创意不足的实质问题,这也是设计师关注的重点。随着设计中心的转移与多学科交叉对设计领域的影响,新的设计关系在各个层面上对博物馆文创产品提出“变”的要求,“变”的实质是创新思维的形态学表达,是优秀传统文化的守正创新,是挖掘博物馆的历史文化资源转化为公共文化建设、特色文化产业发展和地域振兴的内生动力。博物馆文创产品设计中的“变”则需要探究其设计结构,揭示其造物规律。因此,本文从设计形态学视角出发,遵循“现象-规律-原理”的研究范式,抓住博物馆文创产品开发设计中技术与艺术、美与用之间的主要矛盾,揭示博物馆文创产品形态设计中的表象与本质的关系,从形态创新、多样化拓变方面探究博物馆文创产品设计形态创新路径,为博物馆文创产品设计的“变”提供相应的理论与实践参考。论文主要由五个部分组成,第一部分为绪论。阐述本文的研究背景与研究现状,探讨形态学在博物馆文创设计研究中的一般规律。通过对现有研究的梳理、归纳,从设计形态学、博物馆文创产品设计两个角度去分析该主题的研究现状及不足。确定本文的研究内容、研究方法、创新点以及技术路线。第二部分对博物馆文创产品的设计与开发进行脉络梳理,对现阶段博物馆文创产品的开发现状、存在问题、未来发展进行深入研究与剖析,探讨博物馆文创产品的创新设计对于形态学创新思维“变”的实质性要求。第三部分对博物馆文创产品设计中的形态学表现要素进行整理分析,不仅对现代设计学理论中的形态要素进行梳理,同时也涵盖语义学、美学、材料学、认知学、文化学与艺术学,通过形态创新、多样化拓变形态设计方法来探究博物馆文创产品设计世界的结构规律,丰富设计形态学的研究路径。第四部分是从设计形态学的视角出发,多方位协同与把握博物馆文创产品设计中各要素之间的结构关系和运行方式,突出博物馆文创产品创新设计的原则,为博物馆文创产品形态的创新设计研究提供理论支撑与实践基础。第五部分是根据博物馆文创产品的形态特征趋势与消费调研,遵循“现象-规律-原理”的研究范式,从多学科的研究视角与理论方法提出博物馆文创产品设计的创新策略。以湖北省博物馆为例,进行博物馆文创产品创新设计实践进行验证。第六部分是全文的总结。研究发现,随着文化消费的升级与设计重心的变化,传统的设计关系已经不能满足消费者对博物馆文创产品审美与体验上的需求,形态学的理论为博物馆文创产品的转型提供了新的思路。在形态学的理论视域下,通过对博物馆文创产品形态要素的构建与创新原则的把握,为博物馆文创产品的形态创新设计提供了理论依据与实践策略。形态学的理论方法对于博物馆文化资源的创意转化、文创产品设计语义的表达、本土设计文化立场的坚守与文化自信脉搏的把握具有重要意义。

关键词：设计形态学博物馆文创产品创新设计

GPS拒止环境下基于空地协同的无人机自主导航系统

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GPS拒止环境下基于空地协同的无人机自主导航系统

作者：赵佳航西安理工大学

学位级别：硕士

得益于灵活便捷、成本低的优点,无人机已经广泛应用于各种领域及突发事件处理中,如灾害救援、战场打击、室外巡检、快递物流等。无人机自主导航技术是无人机领域最重要的课题之一,开展无人机自主导航研究,有助于提高无人机执行各类任务... 详细信息

得益于灵活便捷、成本低的优点,无人机已经广泛应用于各种领域及突发事件处理中,如灾害救援、战场打击、室外巡检、快递物流等。无人机自主导航技术是无人机领域最重要的课题之一,开展无人机自主导航研究,有助于提高无人机执行各类任务的效率。当前,无人机在室外场景下的自主导航主要依靠已有的环境地图和全球定位系统(Global Positioning System,GPS)。然而,随着无人机应用范围的不断扩大,其工作环境越来越复杂恶劣,易出现GPS拒止、环境地图未知的情况,这使得此类无人机自主导航系统受到诸多限制,甚至直接瘫痪。因此,开发能够应对此类场景的无人机自主导航系统显得尤为迫切和必要。面向上述需求,本文对GPS拒止环境下的无人机自主导航展开研究。论文主要工作及成果如下:(1)面向GPS拒止、环境地图未知场景下的无人机自主导航需求,本文设计了一种基于空地协同的无人机自主导航系统。该系统主要由空中监测无人机群、近地导航无人机与两个地面控制平台组成。控制平台1控制空中监测无人机群利用其视角优势对复杂未知环境进行全局感知,并利用感知数据实时构建环境地图,基于环境地图对近地导航无人机进行起点至目标点的路径规划。控制平台2根据路径规划结果控制近地导航无人机在环境中飞行循迹。与此同时,借助空中监测无人机群实时解算近地导航无人机在环境中的位置,完成无人机循迹过程中的协同定位。实物实验结果表明:该系统能够在无GPS支持、环境地图未知的复杂场景中,实现无人机从起点至目标点的自主导航,且导航精度满足任务需求,验证了本文所设计的系统的有效性。(2)针对当前GPS拒止环境下无人机地图构建与定位方案缺乏高效性、系统灵活性不足等问题,本文提出了一种基于多无人机集群感知的地图构建与协同定位方法。首先,使用SuperPoint特征提取与SuperGlue特征匹配算法,对空中监测无人机群中两架无人机底部相机的大范围鸟瞰图像进行拼接,并使用目标检测算法处理拼接结果,获取任务场景中的障碍物分布与语义信息,完成对未知环境的全局感知。随后,经过坐标变换等步骤,生成可用于近地导航无人机路径规划的环境三维地图数据。与此同时,通过空中监测无人机群与近地导航无人机之间的超宽带(Ultra Wide Band,UWB)距离感知,采用三边定位算法对近地导航无人机在环境中的位置进行实时解算与更新。最终,完成基于多无人机集群感知的地图构建与协同定位。实物实验结果表明:所提方法不仅可以实时高效地构建用于无人机三维路径规划的环境地图,同时还可以对无人机循迹过程进行协同定位,最终协助无人机完成自主导航任务,验证了所提地图构建与协同定位方法的有效性。(3)面向近地导航无人机的快速路径规划需求,将一种改进D*Lite算法引入到本文所提无人机自主导航系统中,并通过增加地图障碍物膨胀区域的方式对该改进算法进一步优化,弥补了该算法因未考虑无人机半径与飞行控制误差而导致的路径安全性不足的缺陷。除此之外,基于本文算法构建的三维地图进行路径规划仿真实验,对比改进D*Lite算法与传统D*Lite算法的规划性能。实验结果表明:与传统D*Lite算法相比,改进D*Lite算法能够显著提高路径规划速度,满足近地导航无人机的实时路径规划需求。

关键词： GPS拒止空地协同地图构建协同定位路径规划

基于NK模型的动态修复策略下物流网络抗毁性研究

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系统工程理论与实践 2024年第4期44卷 1405-1420页

作者：封益航胡斌王莉丽柯昌英华中科技大学管理学院武汉430074 武汉工程大学管理学院武汉430205

近年来,日益频发的重大突发公共事件给物流网络的运作带来许多风险和不确定性因素,物流网络需要具备更强的抗毁性来应对此类破坏性事件.本文结合NK模型与复杂网络抗毁性理论,提出了具有环境适应性的动态修复策略,并利用网络规模N和节点... 详细信息

近年来,日益频发的重大突发公共事件给物流网络的运作带来许多风险和不确定性因素,物流网络需要具备更强的抗毁性来应对此类破坏性事件.本文结合NK模型与复杂网络抗毁性理论,提出了具有环境适应性的动态修复策略,并利用网络规模N和节点关系密度K两个重要参数,展开了级联失效与动态修复场景下物流网络的刻画与抗毁性分析.研究表明:1)动态修复策略会给物流网络抗毁性带来双重影响,即动态修复策略不仅会给物流网络造成积极影响,也会造成一定的消极影响.2)参数N与参数K对修复效果有着重要的调节作用,即可以通过调节参数N和参数K来实现更好的修复效果,并以此来提升物流网络的抗毁性.最后,本文结合现实案例,对动态修复策略的现实含义进行详细阐述.总的来说,物流网络与修复策略需要通过相互适应,来实现修复策略本身的优化与物流网络抗毁性的提升.本文将NK模型方法引入复杂网络抗毁性的研究领域,为物流网络抗毁性研究提供了新的思路,为复杂环境下的物流网络风险研究提供了分析方法.

关键词：抗毁性级联失效动态修复策略物流网络 NK模型

长征国家文化公园重庆酉阳南腰界段红色遗址景观保护与利用研究

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长征国家文化公园重庆酉阳南腰界段红色遗址景观保护与利用研究

作者：周顺航重庆交通大学

学位级别：硕士

2019年7月中央全面深化改革委员会第九次会议审议通过《长城、大运河、长征国家文化公园建设方案》,明确提出到2023年底将基本完成三大公园的建设任务,积累一批可供复制推广的成果经验,为全面推进国家文化公园建设提供良好条件。2020年5... 详细信息

2019年7月中央全面深化改革委员会第九次会议审议通过《长城、大运河、长征国家文化公园建设方案》,明确提出到2023年底将基本完成三大公园的建设任务,积累一批可供复制推广的成果经验,为全面推进国家文化公园建设提供良好条件。2020年5月,重庆市全面深化改革委员会第十次会议通过了《长征国家文化公园(重庆段)建设实施方案》,明确指出酉阳南腰界作为重庆主体建设段。本文以酉阳南腰界全域红色遗址为研究对象,通过田野调查法和资料归纳总结对南腰界红色遗址景观资源的整体保存现状、修复情况、挂牌标识、利用状况、景观资源、景观类型、空间分布展开具体研究,研究结果如下:(1)建立酉阳南腰界红色遗址资源数据库。依据《文物认定管理暂行办法》、《不可移动文物认定导则(试行)》及南腰界红色遗址产生背景,将南腰界红色遗址分为旧址类、故居类、场馆类、事件类、陵墓类、纪念设施类共6个类型,并对现存遗址数量及分布情况展开详细调查及汇总分析。(2)识别南腰界红色遗址保护与利用5大问题。居住品质提升与遗址保护工作的主要矛盾;遗址旅游开发与居民生活干扰的矛盾;遗址分布离散与旅游可达性的矛盾;遗址景观品质提升与缺乏系统规划设计的矛盾;遗址全域性保护修缮与资金投入不均的矛盾。(3)提出南腰界红色遗址保护6种措施。加强红色遗址资源普查;完善遗址点位标识信息;建立红色遗址动态共享监测数据库;落实区域遗址保护责任制度;开展红色遗址全面专项修复;加强红色遗址多视角宣传。(4)完善南腰界红色遗址景观规划设计5个内容。分别从红色遗址景观主题表达、景观要素应用、空间序列组织、文化活动体验及景观效益提升五个方面详细研究分析,以提升南腰界整体红色遗址景观品质,激发游客情感共鸣与认同。为进一步检验方法的可行性,本文最后选取南腰界游客服务中心、红色石林游览园与烈士纪念园的景观规划设计对相关理论展开实践应用,进而优化长征国家文化公园酉阳南腰界段规划设计方案,以充分发挥红色遗址所具有的历史价值、文化价值、社会价值、学术价值以及经济价值,有力促进地方旅游业发展,切实改善当地居民生活品质。

关键词：红色遗址景观长征国家文化公园酉阳南腰界保护与利用