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基于深度学习和面积占有率的群养猪饮水行为识别

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基于深度学习和面积占有率的群养猪饮水行为识别

作者：张凯中江苏大学

学位级别：硕士

随着智慧化养猪业的快速发展,智能视频监控技术正被广泛研究用于监测猪只的福利和健康状况。猪只的饮水情况是衡量猪只健康状况的重要指标,监测猪只的饮水行为,提取饮水行为的规律,可以有效地对猪只健康异常进行预警,改善其生长福利。... 详细信息

随着智慧化养猪业的快速发展,智能视频监控技术正被广泛研究用于监测猪只的福利和健康状况。猪只的饮水情况是衡量猪只健康状况的重要指标,监测猪只的饮水行为,提取饮水行为的规律,可以有效地对猪只健康异常进行预警,改善其生长福利。对于传统计算机视觉技术提取猪只特征困难,普适性较差的问题,本文提出了基于深度学习和面积占有率的猪只饮水行为识别方法,主要研究内容和结论有:首先,由于群养猪饮水行为识别需要对猪只个体及其猪头区域进行研究,提出了基于改进Mask R-CNN的猪体和猪头的分割算法,该算法能在群养猪图像上同时分割出每个猪个体及其猪头区域。由于本文的分割任务是同类别多目标的分割,提出在Mask R-CNN模型的区域建议网络中引入非局部特征向量,并在输出的掩模分支加入了边缘检测滤波器。改进后模型对猪体和猪头的分割精度达到了90.3%和88.1%,分别提高了4.2%和3.3%。其次,由于猪舍中饮水器位置固定并且饮水行为是猪头和饮水器在一段时间内连续接触过程,提出了基于面积占有率的饮水行为判断方法。首先在群养猪图像中划分出指定的饮水区域和饮水器区域,提取完全包含在饮水区域内的猪只个体,然后在单帧图像中通过猪头的目标检测框和饮水器的接触情况对饮水行为进行预判,再对猪头区域进行精分割,通过计算面积占有率对饮水行为进一步判断,最后在连续帧中计算猪只的运动状态,最终完成饮水行为的判断。该算法在测试集上对饮水行为和非饮水行为判断的准确率达到了94.29%。最后,提出了使用卷积神经网络模型对饮水猪只进行身份识别的算法,首先将提取出的饮水猪只通过旋转最小外接矩形法进行水平对齐,并缩放至统一大小,得到神经网络的输入图像。然后手工搭建了一个11层的卷积网络模型,并通过实验进行参数调优,在最优参数下的识别率达到了91.55%。最后通过和其他猪只身份识别算法做对比实验,证明了本文算法的优越性。本文将深度学习技术和计算机视觉技术相结合对群养猪的饮水行为进行识别,相对于其他算法,该算法普适性更强,识别率更高,达到了预期的研究效果,为群养猪其他行为识别研究打下了基础。

关键词：群养猪深度学习 Mask R-CNN 饮水行为识别身份识别卷积神经网络

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先天性梅毒肺部X线表现在诊疗方面的意义

中国当代儿科杂志 2004年第1期6卷 69-70页

作者：周北燕卢光进张凯中叶贞志深圳宝安妇幼保健院新生儿监护中心广东深圳518101 深圳宝安妇幼保健院放射科广东深圳518101

近年来,先天性梅毒(CS)的发病率有明显增加趋势,其骨骼和肺部改变的X线表现及其临床意义受到重视.我院自1999年9月至2003年2月共收治先天性梅毒患儿35例,对资料较为完整的30例患儿的X线胸片进行分析,结合临床资料报告如下.

关键词：先天性梅毒肺部 X线 CS 临床资料治疗

基于EM-VB的分布式接收运动目标直接符号检测方法

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系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1422-1430页

作者：张凯田瑶中国人民解放军63891部队河南洛阳471003 中国人民解放军96862部队河南洛阳471000

相比于传统分布式组阵接收采用的参数差异估计、信号校准合成以及符号检测的逐级处理结构,直接利用多个观测信号进行符号检测能够抑制信号间校准精度不佳带来的性能损失问题,但现有方法主要针对收发均静止或收发理想同步的情形。研究了... 详细信息

相比于传统分布式组阵接收采用的参数差异估计、信号校准合成以及符号检测的逐级处理结构,直接利用多个观测信号进行符号检测能够抑制信号间校准精度不佳带来的性能损失问题,但现有方法主要针对收发均静止或收发理想同步的情形。研究了一种最大似然准则下的分布式接收运动目标直接符号检测方法,首先给出了直接符号检测求解模型,针对模型中多组未知参数的优化问题,推导分析了各参数近似闭式解,采用基于迭代重估的闭环处理结构,利用多个未知参数和信息符号进行联合寻优。仿真实验结果表明,所提方法性能明显优于传统合成处理方法,与现有联合处理结构相比,在观测站数目较多时具有明显优势。

关键词：分布式接收运动目标符号检测最大似然期望最大化

基于改进Mask RCNN的俯视群养猪图像的分割

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软件 2020年第3期41卷 188-191页

作者：张凯中朱伟兴江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

本文算法基于目标检测模型Mask RCNN进行改进,改进后的模型能分割和标记出不同的猪个体并且能精确分割出猪头区域。首先选用Resnet50作为模型的特征提取网络,然后考虑到群养猪图像分割任务的特殊性,在区域建议网络(Region Proposal Netw... 详细信息

本文算法基于目标检测模型Mask RCNN进行改进,改进后的模型能分割和标记出不同的猪个体并且能精确分割出猪头区域。首先选用Resnet50作为模型的特征提取网络,然后考虑到群养猪图像分割任务的特殊性,在区域建议网络(Region Proposal Networks, RPN)中引入感兴趣区域(Region of Interest, ROI)的非局部特征向量,最后为进一步提高分割掩模边缘精度,在ROI输出的掩模分支中提出使用sobel检测滤波器预测目标边缘,并在损失函数中加入边缘损失。实验选取1000张图像作为训练样本,200张图像作为测试样本,结果表明,该算法模型在测试样本上对猪体和猪头分割的平均召回率达到0.851和0.845,相对Mask RCNN模型分别提高了6.4%和7.2%,并且在训练速度上相对Mask RCNN提高了18%。提取分割出的猪个体可进一步进行身份识别研究,精确分割出的猪头区域可用于饮水、吃食等行为识别。

关键词：图像分割群养猪卷积神经网络 Mask RCNN

存在停售第三方卖家的复合型电商平台定价模型

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管理工程学报 2024年第2期38卷 139-151页

作者：张凯苏倩上海理工大学管理学院上海200093 西安电子科技大学经济与管理学院陕西西安710126

数量众多的第三方卖家是一种战略资源,对复合型电商平台发展有重要意义。然而,观察发现:很多销量为零的第三方卖家(称之为停售第三方卖家)长期停留在复合型电商平台上。这些停售第三方卖家除了缴纳技术服务费外,无法给电商平台带来扣点... 详细信息

数量众多的第三方卖家是一种战略资源,对复合型电商平台发展有重要意义。然而,观察发现:很多销量为零的第三方卖家(称之为停售第三方卖家)长期停留在复合型电商平台上。这些停售第三方卖家除了缴纳技术服务费外,无法给电商平台带来扣点收入,却会增加消费者筛选产品的成本,进而降低交易效率。基于这一现象,本文构建了一个包含停售第三方卖家的复合型电商平台模型,分析停售第三方卖家数量对均衡结果的影响,探讨他们对复合型电商平台的策略价值。研究发现:由于均衡解所处区域不同,停售第三方卖家的存在可能加剧也可能缓解平台自营和在售第三方卖家之间的竞争;与不存在停售第三方卖家情形相比,适当数量的停售第三方卖家可以同时提高复合型电商平台和在售第三方卖家的利润;控制第三方卖家总数量总是对在售第三方卖家有利,是否有利于复合型电商平台取决于单位交易成本获得的基本效用和技术服务费;当消费者更偏好平台自营时,在售第三方卖家利润会减少,复合型电商平台利润可能增加也可能减少。

关键词：复合型电商平台第三方卖家 Spokes模型定价策略

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红外地面目标智能抗遮挡跟踪算法研究

西北工业大学学报 2024年第4期42卷 726-734页

作者：张鹏张凯杨尧中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000 西北工业大学无人系统技术研究院陕西西安710072

针对背景遮挡导致红外地面目标跟踪失败的问题,提出了一种基于改进轨迹预测网络的红外地面目标抗遮挡跟踪器。提出了遮挡判断准则,准确判断红外地面目标的遮挡情况;改进BiTrap轨迹预测网络,一方面通过孪生网络结构引入速度信息,采用单... 详细信息

针对背景遮挡导致红外地面目标跟踪失败的问题,提出了一种基于改进轨迹预测网络的红外地面目标抗遮挡跟踪器。提出了遮挡判断准则,准确判断红外地面目标的遮挡情况;改进BiTrap轨迹预测网络,一方面通过孪生网络结构引入速度信息,采用单向预测的方法,提出了SiamTrap轨迹预测网络,提高了轨迹预测的精度;另一方面,通过改进训练方法和应用方法,可以更准确地预测地面目标的轨迹。对于短期遮挡,利用SiamTrap网络基于时间上下文信息预测目标遮挡位置。对于长期遮挡,提出了搜索扩展策略来处理真实目标信息缺乏导致的预测误差积累。提出了“二次判定”准则,实现了目标的精确捕获和正常跟踪。在含有遮挡的红外目标跟踪序列上对算法进行了对比测试。与基准跟踪器相比,文中所提算法在OPE评价指标下,成功率和准确率分别提高了5.2%和5.9%。这表明文中算法在应对红外地面目标被遮挡情况下具有良好的鲁棒性。

关键词：红外图像目标跟踪轨迹预测抗遮挡

中古知、庄、章、精组声母在王稺登《诗韵辑要》中的分合及其他突出语音特征

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语言研究 2024年第04期 76-83页

作者：张凯陕西师范大学文学院枣庄学院文学院

明代后期苏州人王稺登撰著的《诗韵辑要》虽名列“诗韵”韵书系列，但书中的语音现象却具有显著的时音特点。以中古知、庄、章、精四组声母为例，知三章组合流、知二并入庄组、章组止摄字并入精组以及章、庄、精三组声母鼎立等，此外，... 详细信息

明代后期苏州人王稺登撰著的《诗韵辑要》虽名列“诗韵”韵书系列，但书中的语音现象却具有显著的时音特点。以中古知、庄、章、精四组声母为例，知三章组合流、知二并入庄组、章组止摄字并入精组以及章、庄、精三组声母鼎立等，此外，知三章组声母读■组音以及澄邪、日禅（船）、日泥（疑）等声母相混的语音现象具有显著的吴音特质，彰显了《诗韵辑要》在汉语语音史上尤其是吴方音史上的特殊文献价值。

关键词：《诗韵辑要》知组庄组章组精组

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超越发展援助:欧盟的萨赫勒战略调整

西亚非洲 2024年 71-97+173-174页

作者：张凯中共中央对外联络部《当代世界》编辑部

欧盟于2011年出台萨赫勒战略,试图运用综合方式介入萨赫勒地区事务,将欧洲的安全边界向萨赫勒地区拓展,并彰显欧盟在非洲的影响力。然而,该战略对安全的过度关注使欧盟未能有效平衡不同政策工具,综合方式呈现明显的“安全化”特征。军... 详细信息

欧盟于2011年出台萨赫勒战略,试图运用综合方式介入萨赫勒地区事务,将欧洲的安全边界向萨赫勒地区拓展,并彰显欧盟在非洲的影响力。然而,该战略对安全的过度关注使欧盟未能有效平衡不同政策工具,综合方式呈现明显的“安全化”特征。军事安全手段的运用虽然在一定程度上遏制了移民、难民经萨赫勒地区向欧洲的流动,但并没有使萨赫勒地区变得更加安全;相反,军事政变频发、恐怖主义扩散、暴力冲突加剧折射出萨赫勒地区依然面临严峻的安全形势。在对萨赫勒地区局势进行分析和对过去十年经验教训进行总结基础上,欧盟于2021年出台新版萨赫勒战略,突出强调要在运用综合方式时聚焦于政治和治理,以破解萨赫勒地区暴力冲突的深层根源。从政策叙事层面看,欧盟的萨赫勒战略呈现以治理为中心的转型。但在实践层面看,面对乌克兰危机延宕和大国博弈加剧,欧盟更加强调战略自主的重要性,其对萨赫勒地区事务的介入也体现出明显的大国竞争和地缘政治色彩。欧盟的零和思维使其难以成为萨赫勒地区挑战的解决者,反而会成为萨赫勒地区问题的一部分。

关键词：欧盟的对非政策欧盟的萨赫勒战略《欧盟在萨赫勒地区的综合战略》安全治理综合方式

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顺层岩质滑坡形成机制试验研究

岩石力学与工程学报 2024年第S01期43卷 3354-3362页

作者：张科狄巍张凯昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500 昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650500

顺层岩质滑坡形成机制一直是滑坡研究的重点和难点。为研究顺层岩质滑坡演化过程及失稳机制,构建理想概化模型;开展冰冻试验,结合数字图像相关(DIC)方法对顺层岩质滑坡全过程进行非接触式、实时变形观测。基于DIC计算所得的全场变形数据... 详细信息

顺层岩质滑坡形成机制一直是滑坡研究的重点和难点。为研究顺层岩质滑坡演化过程及失稳机制,构建理想概化模型;开展冰冻试验,结合数字图像相关(DIC)方法对顺层岩质滑坡全过程进行非接触式、实时变形观测。基于DIC计算所得的全场变形数据,提出一种精细化描述顺层岩质边坡后缘张开段和剪切滑移段相对位移演化规律的方法。研究表明:顺层岩质滑坡在失稳过程中经历了初始变形、后缘张开、剪切滑移、整体贯通4个阶段。应变局部化带最先产生于后缘张开段浅部,而后从浅部向深部发展至潜在滑带后缘,并从后缘不断向前缘发展,最后贯通导致整体发生失稳破坏,展现出由浅部到深部、由后缘向前缘、由局部到整体的演化特征。此外,讨论了滑带倾角对顺层岩质边坡失稳的影响规律,发现失稳时间随滑带倾角的增加而缩短。基于DIC监测的研究方法为量化揭示顺层岩质滑坡形成机制提供一种新的思路。

关键词：边坡工程顺层岩质滑坡冰冻试验数字图像相关应变局部化带相对位移演化量化