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基于深度卷积神经网络的图像分类和语义自动标注研究

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基于深度卷积神经网络的图像分类和语义自动标注研究

作者：夏元天云南师范大学

学位级别：硕士

随着互联网技术以及移动终端设备的不断发展,图像资源成几何倍数与日俱增,庞大的图像资源对当前的图像识别分类等计算机视觉技术提出了迫切的要求。很长一段时间,图像识别主要通过基于文本的方式进行,但是由于图像所包含信息的复杂性及... 详细信息

随着互联网技术以及移动终端设备的不断发展,图像资源成几何倍数与日俱增,庞大的图像资源对当前的图像识别分类等计算机视觉技术提出了迫切的要求。很长一段时间,图像识别主要通过基于文本的方式进行,但是由于图像所包含信息的复杂性及“语义鸿沟”的存在,仅仅依靠基于文本的方式还无法达到高识别准确率的要求,面对这些难题,图像自动分类和图像语义自动标注技术应运而生,而如何能够有效地提高图像识别效率及准确率成为了该技术的关键。为此,本文主要做了如下工作:(1)本文采用深度卷积神经网络技术以及GPU并行计算技术,实现对目标图像的分类识别。通过在不同规模大小的数据集上进行实验,详细分析对比了当前较为经典的深度卷积神经网络模型的识别效率及识别准确率。(2)本文通过对比分析当前网络模型后,针对其存在的学习效率低、识别准确率差等问题,提出了一种改进的深度卷积神经网络模型。通过在ImageNet、Cifar-10和Mnist数据集上进行实验证明,相比传统的CNN网络模型,本文所提出的改进网络模型能够以更小的网络深度和更高的执行效率大幅提高分类的准确率。(3)本文在基于改进的深度卷积神经网络模型的基础上,继续对改进的模型进行进一步的优化和调整,使其能够适应多标签分类问题,对目标图像实现快速精准的多分类识别。通过在Corel5k和PASCAL VOC 2012数据集上的实验表明,基于改进网络模型在多标签分类中具有较高的准确率,可以有效实现对目标图像的自动语义标注。

关键词：图像识别卷积神经网络 GPU并行计算图像语义自动标注

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含时变延迟且控制方向未知的自适应迭代学习

计算机工程 2020年第7期46卷 312-320页

作者：夏元天周菊香徐天伟云南师范大学民族教育信息化教育部重点实验室昆明650000

针对时变未知控制方向以及时变延迟对具有时变未知控制方向的非线性时变延迟系统造成的影响,提出一种自适应迭代学习的控制方法。利用局部Lipschitz连续条件,通过导入微分-差分耦合型参数更新定律,并结合Nussbaum增益技术以及信号替换... 详细信息

针对时变未知控制方向以及时变延迟对具有时变未知控制方向的非线性时变延迟系统造成的影响,提出一种自适应迭代学习的控制方法。利用局部Lipschitz连续条件,通过导入微分-差分耦合型参数更新定律,并结合Nussbaum增益技术以及信号替换和重组的技术思想,得到一种新的控制方案,并在理论上证明了跟踪误差的敛散性以及系统中各个信号的有界性。仿真实验验证了理论推导的正确性,同时说明了该系统在时效上的优越性和可行性。

关键词：未知控制方向非线性系统时变延迟自适应迭代学习微分差分耦合型参数 Nussbaum增益技术

幕阜山岩体北缘鄂南地区构造特征与构造控矿作用

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地质科技通报 2024年

作者：林子晗夏元张航川徐先兵中国地质大学地球科学学院湖北省地质局第四地质大队

[目的]江南造山带中段幕阜山地区发育规模巨大的早白垩世Li-Be-Cs-Nb-Ta等稀有金属和Pb-Zn-Cu-Au-Sb等有色金属岩浆-热液成矿系统。幕阜山岩体南、北缘的湘东北和鄂南地区具有相同的成矿物质基础，但现有矿产勘探成果差距明显，可能是... 详细信息

[目的]江南造山带中段幕阜山地区发育规模巨大的早白垩世Li-Be-Cs-Nb-Ta等稀有金属和Pb-Zn-Cu-Au-Sb等有色金属岩浆-热液成矿系统。幕阜山岩体南、北缘的湘东北和鄂南地区具有相同的成矿物质基础，但现有矿产勘探成果差距明显，可能是构造变形差异所致。[方法]本文通过构造解析、古应力场反演以及矿床分布规律，探讨了鄂南地区的构造控矿作用。[结果]构造解析表明E-W走向江南断裂形成于新元古代，保存了三叠纪由S向N的逆冲作用、晚白垩世断层上盘向SE的正断作用和古近纪E-W走向左行剪切作用；而NE-SW走向长坪断裂形成于中侏罗世燕山运动，记录了早白垩世晚期左行走滑、晚白垩世正断作用和古近纪晚期右行走滑。基于断层滑移矢量反演的古应力场揭示鄂南地区经历了早白垩世晚期走滑（近N-S向最大主应力）、晚白垩世NW-SE伸展、古近纪早期走滑（NE-SW向最大主应力）和古近纪中-晚期NE-SW伸展的应力场演化历史。[结论]结合研究区的金属矿床分布特征，认为鄂南地区NE-SW走向主干断裂的次级近平行断裂或与其相交的NW-SE走向和近E-W走向断裂具有较好的金属矿产勘探潜力。

关键词：幕阜山岩体构造变形古应力场构造控矿作用江南造山带

Sn_(1-x-y)Sm_(x)Sb_(y)O_(2)微纳米纤维的制备及其红外与激光兼容隐身性能

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中国稀土学报 2024年第2期42卷 245-253,I0002页

作者：夏元佳赵芳李志尊程兆刚许宝才中国人民解放军陆军工程大学石家庄校区车辆与电气工程系河北石家庄050003 河北工业职业技术大学河北石家庄050011

二氧化锡(SnO_(2))具有稳定的理化性质、较高的可见光透过率和电导率,在隐身材料领域具有良好的应用前景,然而单一元素掺杂改性SnO^(2)基材料的红外与激光的兼容隐身性能有待进一步提升。为此,本研究采用静电纺丝技术结合热处理工艺分... 详细信息

二氧化锡(SnO_(2))具有稳定的理化性质、较高的可见光透过率和电导率,在隐身材料领域具有良好的应用前景,然而单一元素掺杂改性SnO^(2)基材料的红外与激光的兼容隐身性能有待进一步提升。为此,本研究采用静电纺丝技术结合热处理工艺分别制备了Sn_(1-x-y)Sm_(x)Sb_(y)O_(2)(x=0,y=0;x=0.08,y=0.08;x=0.16,y=0;x=0,y=0.16)微纳米纤维,研究发现经600℃煅烧后,各产物均为单一金红石型结构,微观形貌均呈现相互交错的纤维状,纤维直径分布在300~400nm之间。当x=0.08,y=0.08时,产物在3~5μm和8~14μm的红外发射率均最低,为0.573和0.691,同时在1.06和1.54μm激光工作波长处具有最低反射率,为0.19和0.16。同时,本研究重点阐述了双元素掺杂及纤维形貌对其性能的作用机制,为研究一种单一型、轻质化的红外与激光兼容隐身材料提供一定的实验依据。

关键词： SnO_(2) Sm,Sb复合掺杂微纳米纤维红外与激光兼容隐身性能

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碳化硅基材料在电磁波吸收领域的研究进展

化学进展 2024年第1期36卷 145-158页

作者：夏元佳陈国兵赵爽费志方张震杨自春海军工程大学动力工程学院武汉430032

研究高性能电磁波吸收材料对提升武器装备隐身性能和解决电磁污染问题具有重大意义。碳化硅(SiC)材料具有良好的耐高温、抗腐蚀和化学稳定性,在电磁波吸收领域展现出良好的应用前景,然而本征SiC材料的吸波性能较弱,如何提升其吸波性能... 详细信息

研究高性能电磁波吸收材料对提升武器装备隐身性能和解决电磁污染问题具有重大意义。碳化硅(SiC)材料具有良好的耐高温、抗腐蚀和化学稳定性,在电磁波吸收领域展现出良好的应用前景,然而本征SiC材料的吸波性能较弱,如何提升其吸波性能是一个重要的研究课题。本文从SiC材料吸波机理出发,首先分析总结了不同形貌SiC基吸波材料(核壳结构、气凝胶结构、纤维结构、中空结构、MOFs结构等)的研究现状,并详细介绍了SiC与碳化硅纤维、碳材料、磁性物质等复合材料在吸波领域的研究进展,同时综述了特殊类型SiC基吸波材料(SiC基高温吸波材料、SiC基吸波超材料、SiC基多功能吸波材料)的发展现状,最后展望了其未来的发展方向。

关键词：碳化硅吸波复合材料形貌调控超材料

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泡沫流体抑制土体渗透破坏发生发展试验研究

岩土工程学报 2024年第2期46卷 366-374页

作者：王媛巩佳琨邱昊天祁天河海大学水利水电学院江苏南京210024 河海大学力学与材料学院江苏南京210024

堤防工程是中国防洪减灾体系的重要组成部分,管涌等渗透破坏对堤防工程安全造成重大影响。目前堤防险情处置仍主要依赖传统技术和人海战术,险情控制能力亟待提升。提出一种基于孔隙增阻和抑制颗粒运移的泡沫流体抑制堤基土体渗透破坏新... 详细信息

堤防工程是中国防洪减灾体系的重要组成部分,管涌等渗透破坏对堤防工程安全造成重大影响。目前堤防险情处置仍主要依赖传统技术和人海战术,险情控制能力亟待提升。提出一种基于孔隙增阻和抑制颗粒运移的泡沫流体抑制堤基土体渗透破坏新技术。为了研究泡沫流体抑制土体渗透破坏的可行性和相关机理,研发了泡沫流体抑制土体渗透破坏试验系统,开展了无泡沫流体试验和不同泡沫流体赋存范围条件下的泡沫流体抑制土体渗透破坏发展室内试验。结果表明,泡沫流体可有效抑制土体渗透破坏发展,其抑制效果受泡沫流体赋存区域的影响。泡沫流体可通过降低出砂口附近土层渗透性、抑制土层中的颗粒运移和增大流体流动阻力等机制抑制堤基渗透破坏发生发展。

关键词：渗透破坏泡沫流体渗透性颗粒运移赋存区域

基于InSAR/GIS的矿区地下非法开采监测关键技术研究

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测绘学报 2024年第2期53卷 394-394页

作者：夏元平东华理工大学测绘工程学院江西南昌330013

地下非法开采是许多矿区存在的顽疾。由于地下非法开采事件的识别难度较大,尽管有关部门采取了一定的防范措施,但还是屡禁不止,严重影响矿山正常开采秩序,容易形成安全事故隐患。因此,为了实现在人无须进入井下或井下实测空间的条件下... 详细信息

地下非法开采是许多矿区存在的顽疾。由于地下非法开采事件的识别难度较大,尽管有关部门采取了一定的防范措施,但还是屡禁不止,严重影响矿山正常开采秩序,容易形成安全事故隐患。因此,为了实现在人无须进入井下或井下实测空间的条件下确定地下开采区域,进而进行非法采矿识别成为可能,论文从解决地表形变信息的获取,地表形变信息与地下开采位置的关联,合法与非法开采的甄别3个关键技术问题入手,综合运用空间对地观测技术、GIS、开采沉陷等技术的理论成果,解决矿区范围内InSAR获取地表形变信息的问题,以煤炭地下开采引起的地表沉陷为研究对象,在揭示地表形变信息与地下开采面的关联机理的基础上,构建能融合多源数据,反映多层次时空变化过程中地质空间与分布特征的GIS时空数据模型,建立地下合法开采和非法开采的甄别模型,并集成InSAR和GIS技术来实现矿区地下非法采矿的快速高效监测,主要内容如下。

关键词：时空数据模型地表形变多源数据 GIS技术地质空间安全事故隐患非法开采空间对地观测

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基于飞秒啁啾探测脉冲相干反斯托克斯拉曼散射的非稳态燃烧场温度测量

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光学学报 2024年

作者：葛慧云胜章媛宋凯元王伟张盛夏元钦河北工业大学先进激光技术研究中心河北省先进激光与装备重点实验室哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室

飞秒相干反斯托克斯拉曼散射光谱具有高时空分辨率、高精确度以及高光谱采集效率，是获得高温湍流燃烧场温度信息的高效工具。针对非稳态高温燃烧场的测温需求，本文利用飞秒啁啾探测脉冲整形相干反斯托克斯拉曼散射（fs CPP）测温方法... 详细信息

飞秒相干反斯托克斯拉曼散射光谱具有高时空分辨率、高精确度以及高光谱采集效率，是获得高温湍流燃烧场温度信息的高效工具。针对非稳态高温燃烧场的测温需求，本文利用飞秒啁啾探测脉冲整形相干反斯托克斯拉曼散射（fs CPP）测温方法,对稳态和非稳态火焰在时间分辨为1 ms时分别进行温度测量，测量结果与热电偶以及文献报道的结果符合较好，其准确度达到1.5%，精确度达到4%，实现了对动态高温燃烧场的毫秒级温度监测，验证了飞秒啁啾探测脉冲相干反斯托克斯拉曼散射光谱在高温非稳态火焰温度测量的准确度和精度的优异性。为大型航空发动机以及超声速发动机进行高速温度测量以及对自制小型高温燃烧装置进行温度标定和性能研究提供了一种可行的方法。

关键词：非线性光学的诊断应用飞秒相干反斯托克斯拉曼散射非稳态燃烧温度测量

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双频圆极化器

人工晶体学报 2024年第6期53卷 1008-1015页

作者：黄楷焱李阳李翔宇姚夏元华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

本文提出了一种新型的双频圆极化器,可以在22.1~24.2和30.1~33.2 GHz将入射电磁波分别转化为左旋圆极化波和右旋圆极化波。这两个通道正好覆盖了大气遥感中(23.8±0.2)和(31.4±0.1)GHz的两个观测通道,且此圆极化器在遥感观测通道内的... 详细信息

本文提出了一种新型的双频圆极化器,可以在22.1~24.2和30.1~33.2 GHz将入射电磁波分别转化为左旋圆极化波和右旋圆极化波。这两个通道正好覆盖了大气遥感中(23.8±0.2)和(31.4±0.1)GHz的两个观测通道,且此圆极化器在遥感观测通道内的插入损耗小于1 dB,轴比优于1.26,完全满足现有大气遥感在(23.8±0.2)和(31.4±0.1)GHz两个通带中的探测要求。该圆极化器使用了电路谐振的理论构建通带,以等效电路的方式进行初步分析,使用电磁仿真软件进行优化,最终完成了设计。

关键词：圆极化器双频等效电路谐振理论插入损耗

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