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基于前景提取的双流网络跌倒检测

基于前景提取的双流网络跌倒检测

作者：戚亚明常州大学

学位级别：硕士

近年来,中国人口老龄化日趋严重,居家养老逐渐成为常态,独居老人日渐增多。跌倒作为居家老人受到意外伤害的主要方式之一,如若跌倒后得不到及时救助,轻则造成身心伤害,重则危及生命。因此,及时有效地检测居家老人的跌倒情况,具有较大的... 详细信息

近年来,中国人口老龄化日趋严重,居家养老逐渐成为常态,独居老人日渐增多。跌倒作为居家老人受到意外伤害的主要方式之一,如若跌倒后得不到及时救助,轻则造成身心伤害,重则危及生命。因此,及时有效地检测居家老人的跌倒情况,具有较大的研究价值和社会意义,逐渐成为研究热点。随着居家监控设备的普及,计算机视觉方法跌倒检测已成为研究重点。论文主要工作如下:针对现有ViBe前景提取算法的鬼影问题,提出了一种融合帧间差分法的改进ViBe前景提取算法。首先,通过使用帧间差分法得到大致的前景运动目标图像,然后通过连点填补法填充由帧差法导致的鬼影问题;接着,对得到的前景运动区域进行图像形态学处理,去除噪点以及平滑轮廓;最后,将ViBe前景提取算法得到的带有鬼影的前景图像和帧差法得到的前景运动区域作与运算,便可以得到准确的前景运动图像。实验过程中,使用该改进算法在三个公开的RGB数据集以及自制的红外热成像数据集上实验。实验结果表明,该改进算法在不同的数据集上均取得了良好的效果,证明了本文对于ViBe算法改进的可行性与有效性。针对现有的RGB跌倒数据集,在改进ViBe算法的基础之上,构建了一种双流卷积神经网络来检测跌倒,将去除鬼影后的准确前景作为空间流网络的输入。首先,使用改进的ViBe算法提取出正确的人体前景,通过多帧合成的方式得到MHI图像,并将其输入双流网络的空间流网络以提取空间维度上的特征;接着,计算TV-L1光流特征图像,使用滑动窗口叠加的方式得到光流栈,并将其输入时间流网络以提取时间维度上的特征;然后,提出了一种改进的双流网络结构模型,以VGG16和Alex Net作为双流网络的主体结构分别提取时间特征和空间特征;最后,提出了一种Sum-Soft Max决策层融合算法来融合两支网络的结果,得到最终的跌倒检测结果。实验过程中,使用该网络模型在三个公开的RGB跌倒数据集上实验并与现有算法对比,实验结果表明,该网络模型在公开数据集上取得了良好的结果,准确率达到了98.7%,高于现有算法模型,可用于室内人员的跌倒检测。

关键词：跌倒检测前景提取鬼影去除卷积神经网络双流网络

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室外环境下红外热图像内眼角定位

红外技术 2022年第10期44卷 1103-1111页

作者：孙磊陈树越戚亚明常州大学微电子与控制工程学院江苏常州213164

针对室外环境下红外热图像中目标区域受背景过热与周围环境影响,导致目标边界模糊、噪声大等问题,提出了一种室外环境下红外热图像内眼角定位算法。该算法首先对采集的图像进行面部倾斜校正,接着采用Gentle-AdaBoost与HAAR特征相结合进... 详细信息

针对室外环境下红外热图像中目标区域受背景过热与周围环境影响,导致目标边界模糊、噪声大等问题,提出了一种室外环境下红外热图像内眼角定位算法。该算法首先对采集的图像进行面部倾斜校正,接着采用Gentle-AdaBoost与HAAR特征相结合进行人脸、人眼粗定位,并引入几何校正对眼睛区域精确定位,最终依据内眼角区域特性提出区域精化与区域生长分割相结合的内眼角定位。在3种不同的红外热图像数据集以及自主采集不同季节的温度区间室外的数据集上进行实验。结果表明:在室外环境下,所提出的方法可有效地定位内眼角,人眼定位准确率达到98.1%,内眼角定位准确率达到97.7%。

关键词：室外环境红外热图像内眼角定位特征提取区域精化

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基于改进ViBe算法的双流CNN跌倒检测

计算机工程与设计 2023年第6期44卷 1812-1819页

作者：戚亚明陈树越孙磊常州大学微电子与控制工程学院江苏常州213164

为解决冗余信息导致跌倒检测准确率低的问题,构建一种基于改进ViBe算法的双流CNN网络模型来检测跌倒。将帧差法与ViBe算法相结合,解决原始ViBe算法的鬼影问题,通过多帧合成运动历史图(MHI)的方式输入双流网络,提出Sum-SoftMax决策层融... 详细信息

为解决冗余信息导致跌倒检测准确率低的问题,构建一种基于改进ViBe算法的双流CNN网络模型来检测跌倒。将帧差法与ViBe算法相结合,解决原始ViBe算法的鬼影问题,通过多帧合成运动历史图(MHI)的方式输入双流网络,提出Sum-SoftMax决策层融合算法,增强算法模型的跌倒检测能力。在公开数据集上实验并与现有算法对比,实验结果表明,该模型综合准确率达到了98.7%,高于现有算法模型,可用于室内人员的跌倒检测。

关键词：跌倒检测前景提取鬼影去除运动历史图双流网络卷积神经网络网络融合

特超稠油SAGD采出液反相分离工艺参数研究

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油气田地面工程 2023年第1期42卷 16-21页

作者：戚亚明中国石油(新疆)石油工程设计有限公司

传统的SAGD采出液掺稀处理工艺不仅对稀释剂的依赖性强,而且工程建设难度大。反相分离技术是特超稠油SAGD采出液处理的一项新技术,利用原油和采出水随着温度的变化而密度变化速率不同的特点,将采出液加热到一定温度时可以获得油水分离... 详细信息

传统的SAGD采出液掺稀处理工艺不仅对稀释剂的依赖性强,而且工程建设难度大。反相分离技术是特超稠油SAGD采出液处理的一项新技术,利用原油和采出水随着温度的变化而密度变化速率不同的特点,将采出液加热到一定温度时可以获得油水分离需要的密度差,从而实现油水分离。通过研发的高温高压稠油密度实验测定平台及研制的高温破乳剂对特超稠油SAGD采出液进行反相分离脱水实验,验证了反相分离技术的可行性,确定了特超稠油SAGD采出液反向分离技术的主要参数,可为反相分离技术的进一步应用提供依据,为相关工程的建设提供保障。

关键词：特超稠油 SAGD 采出液反向分离参数

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基于功能性陶粒材料的原油快速聚结脱水研究

北京化工大学学报（自然科学版） 2023年第4期50卷 21-29页

作者：李琴琴戚亚明王良胜卜魁勇罗新占崔晨新疆科力新技术发展股份有限公司克拉玛依834000 中油(新疆)石油工程有限公司设计分公司克拉玛依834000

为了解决传统的原油脱水方法在处理致密油及页岩油等非常规油时存在的脱水效率低、脱水不彻底以及脱水费用昂贵等问题,利用油田脱水污泥和膨润土等固体废弃物,制备了强亲水性陶粒脱水材料,采用自制的室内脱水装置并结合化学破乳法对玛... 详细信息

为了解决传统的原油脱水方法在处理致密油及页岩油等非常规油时存在的脱水效率低、脱水不彻底以及脱水费用昂贵等问题,利用油田脱水污泥和膨润土等固体废弃物,制备了强亲水性陶粒脱水材料,采用自制的室内脱水装置并结合化学破乳法对玛东致密油与昌吉页岩油进行了快速聚结脱水实验,并与传统的热化学沉降法进行了对比,最后对玛东致密油实施了快速聚结脱水的现场应用。结果表明:与热化学沉降法相比,快速聚结脱水方法在处理致密油与页岩油的过程中表现出更加优异的脱水性能;在温度20 ℃、破乳剂含量50 mg/L或者温度30 ℃、破乳剂含量20 mg/L的条件下对致密油样处理并沉降30 min,在温度30 ℃、破乳剂含量100 mg/L的条件下对页岩油样处理并沉降120 min,油样含水率均可达到工程应用的原油脱水标准;在9天的现场应用期内,玛东处理站的来液经过装填陶粒材料的三相分离器处理后,平均含水率由处理前的65.8%降至8.50%(破乳剂含量为20 mg/L),表明陶粒脱水材料可有效促进玛东致密油中水滴的聚结,强化油水分离过程。

关键词：陶粒材料原油脱水致密油页岩油

以污泥为原料的新型陶粒材料制备及用于原油脱水的性能研究

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石油炼制与化工 2023年第8期54卷 83-88页

作者：戚亚明丁陈玉王良胜卜魁勇罗新占李琴琴中油(新疆)石油工程有限公司设计分公司新疆克拉玛依834000 新疆科力新技术发展股份有限公司

为解决传统原油化学破乳方法存在的处理能力不足、处理费用昂贵和环境污染严重等问题,利用油田脱水污泥及粉煤灰制备出强亲水疏油性的陶粒脱水材料,针对不同制备条件所得各材料的特性参数开展详细的比对研究,并实施室内脱水试验。结果表... 详细信息

为解决传统原油化学破乳方法存在的处理能力不足、处理费用昂贵和环境污染严重等问题,利用油田脱水污泥及粉煤灰制备出强亲水疏油性的陶粒脱水材料,针对不同制备条件所得各材料的特性参数开展详细的比对研究,并实施室内脱水试验。结果表明:所制备出的20种不同的陶粒脱水材料受原料组分、处理温度以及黏结剂比例的影响表现出不同的材料特性和脱水性能;各种材料均不同程度地强化了原油的油水分离效果,经结合破乳剂的陶粒脱水材料处理后的原油含水率最低可降至0.5%以下;根据特性分析及脱水试验结果,确定5号材料为最优的陶粒原油脱水材料,其对应的物性参数为:与水接触角2°,与油接触角155°,筒压强度13.0 MPa,比表面积2.56 m^(2) g,孔隙率45%。

关键词：原油脱水化学破乳陶粒材料特性研究

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玛湖油田溶气原油流动特性研究

山东化工 2022年第7期51卷 189-194页

作者：戚亚明罗新占中油(新疆)石油工程有限公司设计分公司新疆克拉玛依834000

玛湖油田油藏地质储量高,是未来重点开发的建设区域。然而玛湖油田采出液含水率逐年降低,原油混输时摩阻大幅升高,导致投资运行成本高。此外,玛湖油田的常规集输工艺适应性较差。因此,如何实现玛湖原油安全经济的运输成为关键问题。为... 详细信息

玛湖油田油藏地质储量高,是未来重点开发的建设区域。然而玛湖油田采出液含水率逐年降低,原油混输时摩阻大幅升高,导致投资运行成本高。此外,玛湖油田的常规集输工艺适应性较差。因此,如何实现玛湖原油安全经济的运输成为关键问题。为解决该难题,本文针对玛湖油田溶气原油的特点,特别设计了一套室内环道来进行溶气原油流动特性研究。实验通过改变溶气原油温度得到了流动条件下溶气原油的动态凝点及压降特性,并发现向原油掺气可有效降低管输介质的有效黏度。研究结果表明调控原油温度、气液比及气液流速可有效改变管流压降,采取溶气措施时溶入伴生气对管流压降的降低效果优于溶入CH 4气体的降低效果。因此,通过调控集输过程中原油温度、气液比及气液流速,即可实现玛湖油田集输系统的安全、高效、经济运行。

关键词：掺气集输降黏机理压降规律流动特性

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玛湖原油掺水集输流动特性研究

山东化工 2022年第8期51卷 165-168,176页

作者：戚亚明罗新占中油(新疆)石油工程有限公司设计分公司新疆克拉玛依834000

玛湖油田生产周期内液量变化大、同时采出液含水率逐年降低,致使常规集输工艺适应性差、投资运行成本高。为了保证生产集输安全运行,降低运行成本,利用室内环道进行了玛湖原油掺水集输流动特性实验研究,通过改变掺水量和掺水温度,测量... 详细信息

玛湖油田生产周期内液量变化大、同时采出液含水率逐年降低,致使常规集输工艺适应性差、投资运行成本高。为了保证生产集输安全运行,降低运行成本,利用室内环道进行了玛湖原油掺水集输流动特性实验研究,通过改变掺水量和掺水温度,测量玛湖原油在管流过程中的流速、温度、压降等特征参数,得到了不同含水率、温度、流速下油水两相流的压降规律和反相规律:油基流阶段,压降梯度随流速的增大近似呈线性增长,随温度的升高明显减小,随含水率的增大而增大,并在反相点处达到最大;水基流阶段,压降梯度随混合流速增大而缓慢升高,随温度升高略有减小,随含水率增大变化不大。此外,混合流速增大和集输温度降低都可以降低转相的临界含水率,促进反相提前发生。

关键词：掺水集输流动特性压降规律反相规律

胶质氧化程度调控对致密油乳状液界面活性的影响规律

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油田化学 2022年第3期39卷 510-518页

作者：田宇轩戚亚明韩洪晶罗新占陈彦广张亚男张荣明东北石油大学化学化工学院黑龙江大庆163318 黑龙江省石油与天然气化工省重点实验室黑龙江大庆163318 中国石油(新疆)石油工程有限公司设计分公司新疆克拉玛依834000

致密油采出液乳化稳定性强,导致下一步破乳处理等成本较高。以吉木萨尔致密油为研究对象,通过分析致密油组分组成,探究胶质含量及其氧化程度调控对采出液界面稳定性的影响规律。结果表明,吉木萨尔致密油中的胶质含量为16.83%、沥青质含... 详细信息

致密油采出液乳化稳定性强,导致下一步破乳处理等成本较高。以吉木萨尔致密油为研究对象,通过分析致密油组分组成,探究胶质含量及其氧化程度调控对采出液界面稳定性的影响规律。结果表明,吉木萨尔致密油中的胶质含量为16.83%、沥青质含量仅为0.3%,胶质含量高可能是致密油乳状液稳定的主要原因之一。对胶质进行氧化处理后,胶质中的氧含量增加,并产生部分含有—COOH的物质,使得胶质界面活性升高,不利于破乳的进行。当以0.4%H_(2)O_(2)对胶质的氧化程度进行调控时,可提高胶质芳香度,降低其极性,使得致密油与水的接触角变小,界面张力变大,进而降低致密油乳状液的储能模量和损耗模量,降低界面膜强度,有助于其破乳。在80℃下,先以0.4%H_(2)O_(2)溶液轻度氧化预处理30 min,再用现场用破乳剂破乳,可使致密油乳状液脱水率由65.0%增至82.2%,对现场致密油采出液高效破乳提供了理论支持。

关键词：致密油胶质乳状液氧化调控界面活性破乳