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面向类不平衡的遥感图像小目标语义分割方法研究

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面向类不平衡的遥感图像小目标语义分割方法研究

作者：廖先富西安电子科技大学

学位级别：硕士

遥感图像语义分割作为遥感图像处理的一项重要任务,在灾害预警与救援、环境保护、道路规划、军事部署等多个领域有着广泛的应用前景。近年来,基于深度学习的遥感图像语义分割虽然取得了一定的进展,但仍存在一些问题:(1)遥感图像一般由... 详细信息

遥感图像语义分割作为遥感图像处理的一项重要任务,在灾害预警与救援、环境保护、道路规划、军事部署等多个领域有着广泛的应用前景。近年来,基于深度学习的遥感图像语义分割虽然取得了一定的进展,但仍存在一些问题:(1)遥感图像一般由高空航拍器材俯拍得来,存在背景复杂多变、类不平衡以及小目标密集等问题;(2)基于卷积神经网络的模型存在下采样丢失目标细节信息和无法进行全局建模的问题,而基于Transformer的模型虽然可以通过自注意力机制实现长程依赖达到全局建模的能力,但是存在丢失空间特征信息的问题;(3)在实际应用中,遥感图像语义分割不仅需要较高的分割精度,而且需要较快的分割速度,但大多数基于Transformer的语义分割模型,很少将两者进行权衡。针对上述问题,本文分别提出了基于多级特征融合的遥感图像语义分割模型、基于空间信息恢复的遥感图像语义分割模型,以及基于前景注意力的轻量级双分支遥感图像语义分割模型进行改善。三种模型的具体介绍如下:(1)针对遥感图像存在背景复杂多变、类不平衡和小目标密集等问题,提出了基于多级特征融合的遥感图像语义分割模型。该模型首先利用Swin Transformer的自注意力机制对全局特征进行建模,改善前景目标识别为背景的问题;其次,设计多级特征融合解码器,利用解码器中的全局场景上下文特征提取模块和局部信息补充模块改善小目标和类不平衡问题;最后,在多个存在小目标和类不平衡问题的遥感数据集上进行实验,并与主流的模型方法进行对比,验证所提出模型在遥感图像语义分割上的可行性和有效性。(2)针对基于Transformer模型存在丢失空间信息以及进一步改善小目标和类不平衡问题,提出了基于空间信息恢复的遥感图像语义分割模型。该模型在多级特征融合的遥感图像语义分割模型基础上增加了空间信息恢复模块和自适应难例样本挖掘损失函数。首先,通过空间信息恢复模块,利用卷积神经网络提取特征图中目标的位置信息并与Swin Transformer中具有全局特征信息的特征图进行融合,弥补基于Transformer模型中缺失空间特征信息的缺陷,进一步提升小目标的分割能力;其次,在训练过程中使用自适应难例样本挖掘损失函数替代交叉熵损失函数,进一步改善类不平衡问题;最后,在多个数据集上与主流模型进对比,验证该模型的有效性和鲁棒性。(3)针对遥感语义分割任务中对于实时性的要求,提出基于前景注意力的轻量级双分支遥感图像语义分割模型。该模型通过设计轻量级双分支解码器以较小的精度损失换取推理速度的大幅度提升,达到了实时语义分割的标准。在编码器层,使用计算量更小Transformer网络Mobile Vitv2进行特征提取。在解码器层,首先,对于多级特征融合解码器分支,引入深度可分离卷积和倒残差网络结构使解码器更加轻量化;接着,为缓解轻量化导致分割精度下降,设计前景注意力分支提升前景目标语义信息。最后,通过多个数据集上的实验并与主流模型对比分析表明,该模型在遥感图像分割精度和速度上取得了很好的平衡且能够缓解小目标和类不平衡问题。

关键词：遥感图像语义分割 Transformer 小目标类不平衡多级特征融合轻量化

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基于SOA的电子文档管理系统开发

基于SOA的电子文档管理系统开发

作者：廖先富复旦大学

学位级别：硕士

随着计算机的发展,越来越多的企业开始使用电子文档,电子文档正以其独特的优势取代高成本、不利于保存的纸质文档。中国质量认证中心是中国最大的、最权威的专业认证机构,认证产品种类繁多,在国内外有众多分支机构。每一次的文档变动,... 详细信息

随着计算机的发展,越来越多的企业开始使用电子文档,电子文档正以其独特的优势取代高成本、不利于保存的纸质文档。中国质量认证中心是中国最大的、最权威的专业认证机构,认证产品种类繁多,在国内外有众多分支机构。每一次的文档变动,涉及到的文档负责部门都要与各个分支机构联系,分发和管理比较麻烦。随着中心和分支机构的发展,加上质量认证标准版本更新频繁,电子文档的分发和管理变得越来越困难,国家颁布的最新标准不能及时分发到分中心,导致检查人员在检查产品质量中没有及时参阅最新标准,严重影响产品质量的监控。如何提高标准电子文档分发效率,使各分中心及时参阅不同标准成了质量认证中心急需解决的问题。首先讨论质量认证体系在电子文档的分发和管理等方面面临的现状和问题,明确基于SOA的电子文档管理系统开发的必要性。在此基础上,讨论电子文档管理系统功能,分析合理实用的文档发放的主要流程,然后分析基于SOA的电子文档管理系统的架构,对文档分发管理、文档安全保障管理等核心子系统进行详细设计,其中基于SOA重点讨论如何实现文档分发子系统与邮件系统和文档安全保障子系统与OA系统的集成,用邮件、短信以及OA页面展示的方式提示相关人员文档的变化情况,从而有效的提高文档分发效率,使分中心人员及时参阅最新标准,提高对产品的监控质量。最后对系统的可扩展性和系统投资效益进行分析。

关键词：面向服务的体系结构电子文档数据库文档管理文档分发

切削高硬度钢的 Al_2O_3-TiC 陶瓷刀具

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工具技术 1999年第2期33卷 7-10页

作者：高桥俊行廖先富日本新陶瓷技术研究所日本东芝Tungaloy公司

采用热压方法制备了含有１０％～５０％ＴｉＣ和不同粒度的Ａｌ２Ｏ３ＴｉＣ陶瓷刀具，研究了刀具的切削性能。试验表明，在车削合金工具钢时，ＴｉＣ含量为２０％～３０％的微细晶粒陶瓷刀具具有优异的抗剥落性能和最佳的切削效果。

关键词：高硬度钢陶瓷刀具切削热压合金工具钢制备抗剥落性能

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齿轮测量技术及其发展动向

工具技术 1986年第12期 1-6页

作者：廖先富

我国发明的“齿轮整体误差测量新技术”获得国家发明二等奖。根据这项发明生产的单面啮合齿轮整体误差测量仪,已在国内很多齿轮生产厂、科研机关和高等院校使用,受到用户的欢迎,获得有关专家的高度评价。同时,这种齿轮误差测量仪器也受... 详细信息

我国发明的“齿轮整体误差测量新技术”获得国家发明二等奖。根据这项发明生产的单面啮合齿轮整体误差测量仪,已在国内很多齿轮生产厂、科研机关和高等院校使用,受到用户的欢迎,获得有关专家的高度评价。同时,这种齿轮误差测量仪器也受到国外专家和厂商的高度重视和很高评价,有的要求技术转让,有的要求订购或代理销售。如西德著名齿轮专家Winter教授来华看到这种仪器后,给予高度评价,并主动建议把这项技术转让到西德生产;又如日本大阪精密机械株式会社总工程师铃木充男先生在日本机械学会关西支部第137次讲习会上论述齿轮测量技术及其发展动向时,把我国发明的此项新技术列为齿轮误差测量技术发展的方向之一。铃木充男的论文已收入该讲习会出版的论文集《齿轮传动机构的最新技术》中。本刊现将该文译出发表,供广大读者参考。

关键词：齿轮测量 CNC 齿形曲线齿距误差

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高速硬质合金立铣刀

工具技术 1997年第4期31卷 30-33页

作者：廖先富小木曾信文河村文俊日本东芝TUNGALOY公司

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武汉动物园灵长类动物的肠道寄生虫调查

动物学杂志 1990年第2期25卷 3-6页

作者：魏兰英姜昌富韩家俊杨敦敬廖先富同济医科大学基础医学部寄生虫学教研室武汉市动物园兽医院

本文报道了武汉市动物园7种36只灵长类动物的肠道寄生虫及其感染情况的调查结果。获得被检动物肠道寄生虫17种,即努氏内阿米巴、皮氏内阿米巴,恰氏内阿米巴、哈门氏內阿米巴、库氏嗜碘阿米巴、希氏内蜒阿米巴、艾美尔球虫、肠毛滴虫、... 详细信息

本文报道了武汉市动物园7种36只灵长类动物的肠道寄生虫及其感染情况的调查结果。获得被检动物肠道寄生虫17种,即努氏内阿米巴、皮氏内阿米巴,恰氏内阿米巴、哈门氏內阿米巴、库氏嗜碘阿米巴、希氏内蜒阿米巴、艾美尔球虫、肠毛滴虫、唇鞭毛虫、猴食道口线虫、钩口线虫、粪类圆线虫、毛首线虫、住肠线虫、普鲁氏线虫和同杆线虫等。其中,6种为人兽共患寄生虫;有些为国內外宿主新记录;阳性检出率为100％(36/36)。

关键词：灵长类肠道寄生虫

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亚洲象驱治肝片吸虫试验报告

动物学杂志 1992年第4期27卷 49-51页

作者：高华学付克领廖先富杨昭明万信梅武汉动物园 430050

亚洲象(Elephas maximus)为一大型食草兽,是我国的一类保护动物。使用蛭得净驱治亚洲象巨大肝片吸虫(Fasciola gigantica)。在国内极少报道,在我园尚属首次。武汉动物园于1985年7月从云南引进2只。

关键词：亚洲象肝片吸虫寄生虫病

温敏性大孔聚(丙烯酰胺-co-N-异丙基丙烯酰胺)微球在固定化果胶酶中的应用

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陕西师范大学学报（自然科学版） 2013年第3期41卷 40-44,55页

作者：那丽丽杨红邓海娟廖先富周彦常焕晋婧丁胜根陕西师范大学化学化工学院陕西西安710062

采用在反相悬浮聚合中加入致孔剂的方法制备温敏性大孔PAM-co-PNIPAM微球,并以该微球为载体固定化果胶酶,探讨了温度、pH值、时间、加酶量、戊二醛浓度、交联温度、交联时间对果胶酶固定化效果的影响,同时对固定化果胶酶的酶学特性进行... 详细信息

采用在反相悬浮聚合中加入致孔剂的方法制备温敏性大孔PAM-co-PNIPAM微球,并以该微球为载体固定化果胶酶,探讨了温度、pH值、时间、加酶量、戊二醛浓度、交联温度、交联时间对果胶酶固定化效果的影响,同时对固定化果胶酶的酶学特性进行研究.结果表明:该微球具有很好的比表面积和温度敏感性;当固定化果胶酶的载酶量高达322.6mg/g时,载体本身仍能保持较好的稳定性.固定化果胶酶在pH为3.0～4.5,温度为50～60℃的范围内仍能保持较高的酶催化活性.在存储30d后固定化酶的活性仍能保持为原来的80%左右,而且具有较高的操作稳定性,在连续使用20次后,仍有68%以上的活性.

关键词：反向悬浮聚合聚(N-异丙基丙烯酰胺) 温敏大孔材料固定化果胶酶

基于Django与HDFS的分布式三维模型文件数据库构建

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电子技术与软件工程 2018年第18期 189-191页

作者：廖先富刘俊男河南大学河南省开封市475000

随着多媒体技术及Internet的迅速发展,三维数据模型的数据快速增加,大容量高速存储系统为三维模型的海量存储提供了基本保障,模型数据库的研究将对工业生产、医学数据管理、机械制造和生产、航空航天领域、罪犯识别系统等方面提供了有... 详细信息

随着多媒体技术及Internet的迅速发展,三维数据模型的数据快速增加,大容量高速存储系统为三维模型的海量存储提供了基本保障,模型数据库的研究将对工业生产、医学数据管理、机械制造和生产、航空航天领域、罪犯识别系统等方面提供了有力的支持。本文将构建一个基于Hadoop的HDFS文件存储功能与Django相结合构建一个云端分布式三维数据存储系统。通过该系统将解决三维数据目前单一存储的问题。该系统将对于三维模型数据提供"云集中"存储。用户将数据模型统一上传至三维模型数据库中,在构建三维场景时,用户能够通过模型管理系统系统的接口,实现模型库中三维模型的检索、导入、移除功能。

关键词：云计算三维模型 Django Hadoop HDFS