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应用于X光违禁品图像的目标检测方法研究

应用于X光违禁品图像的目标检测方法研究

作者：刘凯威东莞理工学院

学位级别：硕士

X光安检违禁品检测作为交通、政府活动场所和边境海关等重要场合的关键环节,在保护人民的生命和财产安全过程中起到了重要的作用。随着目标检测算法的快速发展和广泛应用,在安检场景中应用目标检测算法完成违禁品的自动识别已经成为了... 详细信息

X光安检违禁品检测作为交通、政府活动场所和边境海关等重要场合的关键环节,在保护人民的生命和财产安全过程中起到了重要的作用。随着目标检测算法的快速发展和广泛应用,在安检场景中应用目标检测算法完成违禁品的自动识别已经成为了未来发展的重要趋势。针对X光安检违禁品图像具有目标尺度变化大、小目标众多、背景复杂和类别数量不平衡等特点,本文提出了应用于X光违禁品图像的目标检测算法,具体研究工作如下:1.设计了基于YOLOX的安检违禁品检测算法。针对X光安检违禁品图像存在背景复杂的问题,设计一种适用于捕捉全局信息的模块结构,融合Conv2Former以捕捉全局信息,获取目标关键的上下文信息。针对X光安检违禁品图像目标尺度变化大,容易受到挤压变形的问题,设计了适用于尺度变化大和挤压变形目标的模块,使用可变形卷积代替骨干网络中的部分常规卷积,从而使卷积核的权重能够在不同位置上进行学习和调整,使模型能够更好地捕捉到输入数据中的位置不变特征。针对X光安检违禁品图像存在小目标众多的问题,设计小目标检测层,提高了模型对于小目标的检测精度。针对X光安检违禁品图像样本不平衡的问题,使用focal loss平衡模型对难易样本的学习能力。修改IOU损失函数,提高预测框的质量,进而提升模型的性能。2.提出了基于深度可分离卷积改进的轻量化违禁品检测算法。针对添加模块引起参数量增加的情况,引入深度可分离卷积改进CSPDarknet模块,对模型进行轻量化,减少了模型的复杂度和参数量。同时,针对深度可分离卷积独立地处理每个输入通道,可能忽略通道之间联系的问题,使用三分支注意力机制建立维度间的关联,有效捕捉跨纬度的依赖关系,使网络能够聚焦于目标区域,抑制无关特征的影响,提高了模型的上下文信息提取能力,使得模型在降低复杂度和参数量的同时,仍能够保持较高的检测精度。3.开发了X光安检违禁品检测系统。该系统基于轻量化目标检测算法YOLOX实现,并通过智能检测、数据统计、图表展示等模块实现了图像传输、智能检测、数据存储、数据统计及查询等功能,辅助安检人员进行违禁品检测和数据管控。实验结果表明,本文改进算法有效提高了检测精度和速度,通过在SIXray数据集上进行实验,结果表明,与原始YOLOX相比,本文所提出算法的检测精度提升了5.08%,每秒帧数提升了30%,参数量降低了10.51%。这充分表明,本文所提出算法不仅有效提高了检测精度,同时在速度上取得了显著的提升。

关键词： X光违禁品目标检测深度学习

从随机散斑到“浑浊透镜”——基于波前整形的散射光聚焦技术(特邀)

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光学学报 2024年第10期44卷 214-232页

作者：刘凯歌张恒康付星柳强清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 清华大学精密仪器系光子测控技术教育部重点实验室北京100084 北京控制工程研究所北京100190

散射介质会破坏光束的光波前分布和能量输送,限制了强散射环境下光镊、荧光成像、光通信等技术的应用。波前整形技术通过优化入射波前,重新规划散射介质内的光传输路径,实现了在散射介质内部或透过散射介质的光聚焦,从而克服了散射介质... 详细信息

散射介质会破坏光束的光波前分布和能量输送,限制了强散射环境下光镊、荧光成像、光通信等技术的应用。波前整形技术通过优化入射波前,重新规划散射介质内的光传输路径,实现了在散射介质内部或透过散射介质的光聚焦,从而克服了散射介质的限制,将散射光重新利用,使得散射介质成为一个类似透镜的光学元件,也被称为“浑浊透镜”。目前主要有依赖反馈调控的迭代优化方法、建立输入-输出联系的传输矩阵方法和利用光路可逆原理的相位共轭方法三类技术路线。本文从技术原理、应用背景以及重要进展等方面梳理了基于波前整形技术的散射介质聚焦的研究进展,并对比展望了三类技术在应用中的发展前景。

关键词：散射介质波前整形光聚焦迭代优化传输矩阵光学相位共轭

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低光照交通场景下行人检测与跟踪算法研究

低光照交通场景下行人检测与跟踪算法研究

作者：刘凯天天津职业技术师范大学

学位级别：硕士

环境感知系统是自动驾驶汽车的重要组成部分,而行人又是交通场景中常见的、重要的、弱势的交通参与者需要格外的关注,因此发展自动驾驶汽车环境感知系统对行人的检测与跟踪技术意义重大。由于环境复杂,行人目标小,特别是当光线不足时,... 详细信息

环境感知系统是自动驾驶汽车的重要组成部分,而行人又是交通场景中常见的、重要的、弱势的交通参与者需要格外的关注,因此发展自动驾驶汽车环境感知系统对行人的检测与跟踪技术意义重大。由于环境复杂,行人目标小,特别是当光线不足时,行人检测存在漏检、误检等情况,整体上检测算法精度低;由于遮挡、粘连,行人跟踪存在目标丢失、ID转换的问题。针对上述情况,本文展开低光照下的行人检测与跟踪算法研究,提出了改进的行人检测与跟踪算法,具体内容如下:首先,本文提出一种改进YOLOv4-Tiny的行人检测算法。针对低光照场景下图像质量差,行人特征信息少,YOLOv4-Tiny不能充分学习和利用信息特征的问题,改变原有的网络结构,自下而上的融合深层语义信息和浅层细节信息来加深网络结构,同时在不同特征图融合之前引入注意力机制模块,使网络更加关注重点特征信息,从而提高网络提取和利用信息特征的能力。针对行人目标往往属于中小目标,YOLOv4-Tiny对小目标识别能力差的问题,在原有骨干网络的基础上增加了8倍下采样特征图输出,以增强对小目标的检测能力,再使用SPP-Net提高网络的感受野和鲁棒性。针对原有先验框尺寸并不适合行人目标的大小,利用改进的K-means聚类算法对行人目标生成新的先验框。针对传统非极大值抑制算法会暴力剔除掉相邻检测框的问题,使用Soft-NMS方法替换掉传统的非极大值抑制方法。实验结果表明,本文提出的模型在自制数据集上与YOLOv4-Tiny相比AP提高2.16%。其次,本文提出了改进的DeepSort行人跟踪算法,该算法用OSNet网络取代原算法行人重识别部分的残差网络,以提高模型的推理速度保证实时性的要求。同时,在行人重识别网络的Softmax损失函数的基础上添加中心损失函数,提升网络对行人外观特征的提取能力。针对原算法的IOU匹配方法不能很好的度量两目标框之间的相似性,提出使用GIOU的匹配方法,使两目标框之间的相似性度量更为合理。由于缺乏低光照条件下的行人重识别数据集和行人跟踪数据集,分别在现有的主流行人重识别数据集Market1501和行人跟踪数据集MOT-16数据集的基础上对其进行加暗处理来构建低光照条件下的行人重识别数据集和行人跟踪数据集。实验表明改进的DeepSort跟踪算法在加暗数据集MOT-16上的MOTP、MPTA、IDs、FPS等指标表现良好,表明其具有较好的跟踪性能。最后,将本文提出的低光照交通场景下的行人检测与跟踪算法部署到智能网联驾驶汽车平台上,在夜间符合校园交通规定的条件下进行实车测试,对测试结果进行定性定量分析,测试结果表明本文提出的低光照交通场景行人检测与跟踪算法,具有良好的检测性能和跟踪性能。

关键词：行人检测低光照 YOLOv4-Tiny DeepSort

基于泡沫铜的特殊润湿性表面制备及其性能研究

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基于泡沫铜的特殊润湿性表面制备及其性能研究

作者：刘凯元南昌航空大学

学位级别：硕士

寄宿初中生感知学校氛围对学习投入的影响：一个链式中介模型

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寄宿初中生感知学校氛围对学习投入的影响：一个链式中介模型

作者：刘凯新牡丹江师范学院

学位级别：硕士

在教育资源优化的背景下,提升寄宿初中生的学习质量已成为备受关注的焦点。作为处于学校环境中的学生,寄宿初中生接触到的环境变量主要是学校。因此,建立积极的学校氛围对他们至关重要。良好的学习氛围不仅能够积极影响寄宿初中生的心... 详细信息

在教育资源优化的背景下,提升寄宿初中生的学习质量已成为备受关注的焦点。作为处于学校环境中的学生,寄宿初中生接触到的环境变量主要是学校。因此,建立积极的学校氛围对他们至关重要。良好的学习氛围不仅能够积极影响寄宿初中生的心理状态,还能对他们的行为产生重大正面影响。本研究基于生态系统理论,在前人提出“环境—自我—学习投入—学习结果模型”的基础上,假设一个链式中介模型,以寄宿初中生为研究对象,在影响寄宿初中生学习投入的因素中,选择感知学校氛围、学业自我概念和个人成长主动性这三个变量,探讨它们和学习投入之间的关系。同时以河南省封丘县和长垣县两所中学的寄宿初中生为被试对象,进行了有效调查,结果表明:(1)感知学校氛围、学业自我概念、个人成长主动性、学习投入四者整体处于中等偏高水平,各变量在部分人口学上存在显著性差异。(2)感知学校氛围、学业自我概念、个人成长主动性、学习投入之间呈显著正相关。(3)学业自我概念和个人成长主动性在寄宿初中生感知学校氛围与学习投入两两之间起到链式中介作用。结果研究表明,可以从优化寄宿初中生感知学校氛围、增强学业自我概念、提高个人成长主动性等方面,提升寄宿初中生学习投入水平。

关键词：感知学校氛围学习投入学业自我概念个人成长主动性寄宿初中生

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异檐花的无融合结实现象

生物学教学 2024年第7期49卷 91-93页

作者：刘凯良福建省宁德师范学院生物科学与工程学院宁德352100

异檐花有两种花,生活早期形成众多无融合生殖的雌花,后期产生少量开放两性花。对异檐花植物营养体特征、两种花的形态结构、开放花的传粉和受精、无融合结实现象、果实发育及种子传播进行了观察,并探讨了无融合生殖的生物学意义。

关键词：异檐花无融合结实花解剖桔梗科

商业银行ESG信息披露状况研究——以浙江网商银行为例

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理财 2024年第1期 48-49+52页

作者：王昊飏宁波诺丁汉大学商学院

近年来，ESG作为商界的新兴概念而备受关注。ESG出现是为了满足投资者和企业对可持续性发展的需求，其中E(Environment)指环境，S(Social)指社会，G(Governmence)指治理。通过统筹考虑ESG这三个方面因素，投资者可以更好地评估企业的风...

近年来，ESG作为商界的新兴概念而备受关注。ESG出现是为了满足投资者和企业对可持续性发展的需求，其中E(Environment)指环境，S(Social)指社会，G(Governmence)指治理。通过统筹考虑ESG这三个方面因素，投资者可以更好地评估企业的风险和机会，而企业可以更好地管理风险、提高绩效并实现可持续发展目标。本文以浙江网商银行作为研究对象，进行商业银行ESG信息披露研究。

关键词：

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面向多任务的建筑机器人调度方法研究

面向多任务的建筑机器人调度方法研究

作者：刘凯超天津理工大学

学位级别：硕士

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图书馆阅读推广与社区文化建设的关系研究

文化月刊 2024年第10期 128-130页

作者：高飏淮安市清江浦区图书馆

文章探讨了图书馆阅读推广活动与社区文化建设之间的关系及其影响,阐述了阅读推广活动通过促进阅读、传播知识、增强文化认同等途径,如何在社区中发挥重要作用。分析了阅读推广活动在理论基础、实践探索和影响机制等方面的具体表现,并... 详细信息

文章探讨了图书馆阅读推广活动与社区文化建设之间的关系及其影响,阐述了阅读推广活动通过促进阅读、传播知识、增强文化认同等途径,如何在社区中发挥重要作用。分析了阅读推广活动在理论基础、实践探索和影响机制等方面的具体表现,并从提升居民阅读素养、丰富社区文化生活、增强社区凝聚力等角度阐述了其积极影响。最后,呼吁图书馆加强阅读推广工作,为社区文化的发展注入新动力。

关键词：图书馆阅读推广社区文化阅读素养社区凝聚力