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基于深度学习的颜色恒常性算法研究

基于深度学习的颜色恒常性算法研究

作者：杨泽鹏北京印刷学院

学位级别：硕士

物体的表面颜色受到场景光照的影响,使同一物体在不同颜色的光照下产生偏色现象。人类视觉系统具有识别出物体本身颜色的知觉特性,这种知觉特性叫做颜色恒常性。如今人工智能发展进入落地赋能阶段,越来越多的任务需要计算机具有颜色恒... 详细信息

物体的表面颜色受到场景光照的影响,使同一物体在不同颜色的光照下产生偏色现象。人类视觉系统具有识别出物体本身颜色的知觉特性,这种知觉特性叫做颜色恒常性。如今人工智能发展进入落地赋能阶段,越来越多的任务需要计算机具有颜色恒常性能力,因此,颜色恒常性算法的研究在计算机视觉的发展中扮演着不可或缺的角色。为了使计算机具有像人类一样的这种知觉特性,使物体在不同的场景光照下仍然可以呈现出相同的颜色,为计算机视觉的其它任务提供稳定的颜色特征,计算机视觉中也发展出了颜色恒常性算法。本文通过深度学习技术解决颜色恒常性算法中存在的问题,根据目前颜色恒常性算法中存在的问题设计网络模型,进一步提高颜色恒常性算法的精确性与稳定性。本文主要进行了以下两方面的研究:1.渐进式多通道置信度加权颜色恒常性算法。渐进式多通道置信度加权颜色恒常性算法通过三个卷积支路分支从不同尺度提取图像中的特征信息进行融合,通过级联方式将浅层的边缘特征信息与深层的细粒度特征信息相结合得到更加丰富的特征信息,之后通过对图像中三个通道的特征进行置信度加权,区分出有用数据和噪音数据,充分利用图像中可以为光源估计提供更多信息的特征估计光源,防止通道中的权重相互抵消,避免了各个通道中可以为光源估计提供更多信息的特征在跨通道交互过程中丢失,进一步提高了颜色恒常性算法的精确性。同时,渐进式网络结构通过加权累计角度误差损失函数实现了从粗到细的网路优化,解决了颜色恒常性算法在面对复杂场景光源或者极端光源时无法准确估计出光源的问题,提高了颜色恒常性算法在面对复杂场景光照环境以及极端光照环境时算法的鲁棒性与稳定性。2.协同生成网络颜色恒常性算法。目前基于深度学习的颜色恒常性算法大多数为有监督的算法,需要大量带有场景光源标签的图像数据,数据集不足对颜色恒常性算法的精确性造成了一定的限制。协同生成网路基于协同互助的思想,只需要少量带有场景光源标签的图像数据对网络结构进行辅助训练,解决了颜色恒常性算法中数据量不足的问题。同时,协同生成网络将以往颜色恒常性算法中光源估计问题转化为物体本身的颜色特征提取问题,通过直接生成标准光源下的图像减少了颜色恒常性算法解的空间,从而提高了颜色恒常性算法在面对复杂场景光照或者极端光源环境时的精确性,增强了颜色恒常性算法的泛化性和模型的鲁棒性。

关键词：颜色恒常性多通道置信度加权渐进式多尺度特征融合协同生成

基于时序InSAR技术的漓江流域地表形变监测分析

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基于时序InSAR技术的漓江流域地表形变监测分析

作者：杨泽鹏桂林电子科技大学

学位级别：硕士

由于社会的快速发展以及地质构造的影响,近年来地表形变已经成为一种多发现象,由此引发的地面沉降、房屋倾斜等多种问题给人们的生产生活及经济社会的可持续发展造成了影响。当前对于地表形变的监测主要依靠水准测量等传统手段,无法对... 详细信息

由于社会的快速发展以及地质构造的影响,近年来地表形变已经成为一种多发现象,由此引发的地面沉降、房屋倾斜等多种问题给人们的生产生活及经济社会的可持续发展造成了影响。当前对于地表形变的监测主要依靠水准测量等传统手段,无法对大区域实现监测,而基于卫星遥感技术的SBAS-InSAR方法具有监测范围广,能够全天候、全天时监测地表的优势。由于当下针对漓江流域地表形变的研究不足,因此,本文实验通过SBAS-InSAR技术对漓江流域进行地表形变监测,探讨了该技术在漓江流域地表监测上的可靠性,分析了其地表形变的时空特征以及产生的影响因素,以期为流域内的地貌防护和城市的可持续发展提供科学的数据参考。论文主要工作内容及成果如下:(1)针对当前对于漓江流域的地表形变研究较少的情况,本文采用覆盖漓江流域的81幅Sentinel-1A卫星影像,通过SBAS-InSAR技术,分别对其进行了2017年至2018年、2019年至2021年的地表形变研究实验。对于流域上部、中部和下部地貌的不同,将流域分为上中下三部分进行处理,对于不同的部分采取了不同的相位解缠方法,比较了各种滤波方法对于影像的处理效果,对比了不同相干性阈值下的输出形变结果。为了判断所得形变结果的准确性,选取典型区域羊角山进行分析,分析结果表明羊角山区域的地表形变情况与光学影像中呈现的地表变化情况相符。(2)针对所得漓江流域的形变结果进行时空统计分析,圈划并且统计了流域内276个形变区域个数。将流域的行政区划图与形变结果叠加处理得到了流域中各行政区内的形变区域数量,计算划定形变区域中形变点的平均形变速率,对形变速率进行等级划分,比较了两期结果图中形变强度的变化情况。结果显示:在桂林市主城区形变区域个数较少仅为22个,而在灵川县、兴安县、临桂区和阳朔县等城镇化发展较快的行政区内形变区域较多为236个。在形变强度的变化上,流域内共有113个形变区域从有形变转化为了没有形变,有31个形变区域的平均形变速率在变小,有30个区域的形变强度没有发生变化,表明漓江流域的形变趋势总体趋于稳定。(3)针对漓江流域的地表形变情况,结合流域内的地形坡度、地表土地类型、地下水开采和降水量以及城市开发等因素对于流域的地表形变进行成因分析。分析结果显示:当地形坡度越大时,形变强度也较容易发生变化;由于相干性的不同,相较于林地、耕地等其他土地覆盖类型,人造地表中的形变区域最多,达到186个;由于人类生产活动对于地下水的过度开采,使得土层的孔隙构造发生改变会对流域地表形变的形成产生影响;随着流域内各区/县的城镇化发展,城市的扩建对于地表形态的改变以及对地表载荷的影响也容易导致地表形变的产生。

关键词： SBAS-InSAR 漓江流域地表形变监测时空特征成因分析

碳点/g-C_(3)N_(4)复合催化剂的制备及其光催化性能

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复合材料学报 2023年第10期40卷 5811-5819页

作者：郝彩红杨泽鹏常青薛超瑞李宁胡胜亮中北大学能源与动力工程学院太原030051

g-C_(3)N_(4)的光吸收和光生载流子的复合问题是限制其高效光催化应用的关键问题,为此本文以煤沥青为前驱体合成碳点(CDs),然后采用超声辅助法制备了CDs/g-C_(3)N_(4)复合催化剂。通过TEM、XRD、UV-Vis漫反射光谱、PL光谱、EIS测试和光... 详细信息

g-C_(3)N_(4)的光吸收和光生载流子的复合问题是限制其高效光催化应用的关键问题,为此本文以煤沥青为前驱体合成碳点(CDs),然后采用超声辅助法制备了CDs/g-C_(3)N_(4)复合催化剂。通过TEM、XRD、UV-Vis漫反射光谱、PL光谱、EIS测试和光电流响应测试等表征了催化剂的结构和光学、光电性能。结果表明,CDs引入后能带结构的调控和界面的形成,拓展了复合光催化剂的光吸收范围,促进了光生电子和空穴的有效分离和迁移,从而有利于光催化反应的进行。以罗丹明B(RhB)为模型反应,在可见光照射下,CDs/gC_(3)N_(4)复合催化剂的光催化活性明显高于纯g-C_(3)N_(4),在40 min内就可以实现98.6%的RhB降解率,其降解速率常数是纯g-C_(3)N_(4)的6.8倍。活性物种捕获实验表明,降解体系中起主要作用的是·O_(2)^(-)。同时CDs/g-C_(3)N_(4)复合催化剂具有良好的稳定性,5次循环反应后,RhB的降解率仍达到97.5%,展示了其在可见光光催化方面较好的应用前景。

关键词：光催化 g-C_(3)N_(4) 碳点复合催化剂罗丹明B 降解

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西藏林芝地区农田瓢虫资源及优势种种群动态

应用与环境生物学报 2022年第4期28卷 890-896页

作者：崔洁杨泽鹏王思展唐晓琴王文峰西藏自治区农牧学院植物科学学院林芝860000 西藏自治区农牧科学院农业资源与环境研究所拉萨850000

捕食性瓢虫是重要的天敌昆虫,有利于害虫的生物防治.为查清西藏林芝地区农田瓢虫资源与种群现状,明确优势种类及种群动态和规律,对林芝不同生态区域的青稞、小麦、油菜3种作物农田开展瓢虫资源调查研究,同时选取固定样地定期进行种群动... 详细信息

捕食性瓢虫是重要的天敌昆虫,有利于害虫的生物防治.为查清西藏林芝地区农田瓢虫资源与种群现状,明确优势种类及种群动态和规律,对林芝不同生态区域的青稞、小麦、油菜3种作物农田开展瓢虫资源调查研究,同时选取固定样地定期进行种群动态分析.结果显示:林芝地区农田瓢虫分为2个亚科4个族10个属,共13种,其中11种为捕食性瓢虫.主要优势瓢虫种类为横斑瓢虫、多异瓢虫、二星瓢虫.其中横斑瓢虫在全部调查样地中均有分布,在农田中总体优势度指数、相对多度为最高.3种优势瓢虫在不同作物中种群动态变化规律存在差异,其中横斑瓢虫虫口密度长期高于其余优势瓢虫,且与蚜虫密度曲线有较为明显的重合现象.横斑瓢虫种群密度峰值主要集中在6月中旬至7月上旬,但在不同作物农田中具体峰值时期存在差异.可见,林芝地区农田不同种类瓢虫之间有较大数量差异,在不同生态区域与作物环境下具有不同的种群特征,但是优势瓢虫种类与种群规律较为明确,可用于农田蚜虫生物防治;结果可为保护当地重要昆虫资源及开展生物防治提供基础数据支撑.(图4表6参23)

关键词：农田瓢虫资源优势度种群密度

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渐进式多尺度特征级联融合颜色恒常性算法

光学学报 2022年第5期42卷 244-256页

作者：杨泽鹏解凯李桐北京印刷学院信息工程学院北京102600

颜色恒常性是实现目标检测、三维物体重建、自动驾驶等计算机视觉任务的重要前提。为充分利用图像中不同尺度的特征信息估计光源,提出渐进式多尺度特征级联融合颜色恒常性算法,通过三个卷积网络分支从不同尺度提取图像中的特征信息,通... 详细信息

颜色恒常性是实现目标检测、三维物体重建、自动驾驶等计算机视觉任务的重要前提。为充分利用图像中不同尺度的特征信息估计光源,提出渐进式多尺度特征级联融合颜色恒常性算法,通过三个卷积网络分支从不同尺度提取图像中的特征信息,通过特征融合得到更加丰富的特征信息,通过级联方式将图像中的浅层边缘信息和深层细粒度特征信息进行融合,提高了颜色恒常性算法的精确性。渐进式网络结构基于加权累计角度误差损失函数提高了算法在面对极端场景光照下光源估计的鲁棒性。在重处理的ColorChecker和NUS-8数据集上的实验结果表明,本文算法在各项评价指标上均优于目前的颜色恒常性算法,可应用于需要进行颜色恒常性预处理的其他计算机视觉任务。

关键词：视觉光学颜色恒常性光源估计多尺度特征融合加权累加损失

碳点/g-CN复合催化剂的制备及其光催化性能

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复合材料学报 2023年

作者：郝彩红杨泽鹏常青薛超瑞李宁胡胜亮中北大学能源与动力工程学院

g-C3N4的光吸收和光生载流子的复合问题是限制其高效光催化应用的关键问题，为此本文以煤沥青为前驱体合成碳点(CDs)，然后采用超声辅助法制备了CDs/g-C3N4复合催化剂。通过TEM、XRD、UV-Vis漫反射光谱、PL光谱、EIS测试和光电流响应测... 详细信息

g-C3N4的光吸收和光生载流子的复合问题是限制其高效光催化应用的关键问题，为此本文以煤沥青为前驱体合成碳点(CDs)，然后采用超声辅助法制备了CDs/g-C3N4复合催化剂。通过TEM、XRD、UV-Vis漫反射光谱、PL光谱、EIS测试和光电流响应测试等表征了催化剂的结构和光学、光电性能。结果表明，CDs引入后能带结构的调控和界面的形成，拓展了复合光催化剂的光吸收范围，促进了光生电子和空穴的有效分离和迁移，从而有利于光催化反应的进行。以罗丹明B(RhB)为模型反应，在可见光照射下，CDs/g-C3N4复合催化剂的光催化活性明显高于单纯g-C3N4，在40 min内就可以实现98.6%的RhB降解率，其降解速率常数是单纯g-C3N4的6.8倍。活性物种捕获实验表明，降解体系中起主要作用的是·O2-。同时CDs/g-C3N4复合催化剂具有良好的稳定性，5次循环反应后，RhB的降解率仍达到97.5%，展示了其在可见光光催化方面较好的应用前景。

关键词：光催化 g-C N 碳点复合催化剂罗丹明B 降解

某水电站500kV开关同期合闸失败原因分析

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某水电站500kV开关同期合闸失败原因分析

中国水力发电工程学会自动化专委会2022年年会暨全国水...

作者：杨泽鹏雅砻江流域水电开发有限公司

输电线路正常运行对电网系统的稳定至关重要,本文通过对某水电站短期内两次同期合闸失败原因分析,通过分析其控制回路原理,为今后水电站处理类似问题提供简单的处理思路。

关键词：同期合闸 500kV开关合闸失败

来源： cnki会议评论

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“十四五”公路养护科技发展趋势与展望

“十四五”公路养护科技发展趋势与展望

中国公路学会养护与管理分会第十二届学术年会

作者：杨泽鹏酒泉公路事业发展中心

公路养护行业高质量发展的主要标志是从要素驱动向创新驱动转变,从传统人工作业、被动养护、粗放式发展向智慧化、快速化、绿色化、预防化转变,必须客观认识当前公路养护科技存在的短板,加大科技创新力度,配套相应的科技化、智能化、信... 详细信息

公路养护行业高质量发展的主要标志是从要素驱动向创新驱动转变,从传统人工作业、被动养护、粗放式发展向智慧化、快速化、绿色化、预防化转变,必须客观认识当前公路养护科技存在的短板,加大科技创新力度,配套相应的科技化、智能化、信息化的公路养护检测仪器和施工机械设备,科学选择养护施工工艺,积极试验新型养护科技成果,广泛推广应用"四新"技术,提高公路养护科技含量,推动公路养护向资源节约型、环境友好型转变。

关键词：巡检养护决策绿色养护机械应急保畅

来源： cnki会议评论

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滇蛙两性年龄和异形的研究

四川动物 2022年第3期41卷 284-289页

作者：李秀清杨泽鹏杨歆李奇生西南林业大学云南省高校极小种群野生动物保育重点实验室/生物多样性保护学院昆明650224 云南省大围山国家级自然保护区屏边管理分局云南屏边661200 云南铜壁关省级自然保护区管护局云南芒市678400

本研究测量了2012年7月采自云南省剑川县的125只成体滇蛙Nidirana pleuraden(♀64只,♂61只)的11项形态指标,并使用骨龄学方法测定年龄。结果显示:滇蛙两性的体长与其余形态指标呈正相关,雌性头长、头宽、吻长、前臂及手长、前臂宽、前... 详细信息

本研究测量了2012年7月采自云南省剑川县的125只成体滇蛙Nidirana pleuraden(♀64只,♂61只)的11项形态指标,并使用骨龄学方法测定年龄。结果显示:滇蛙两性的体长与其余形态指标呈正相关,雌性头长、头宽、吻长、前臂及手长、前臂宽、前肢全长、后肢全长、胫长和足长的均值都大于雄性,属于偏雌性的两性异形模式。两性异形指数分别为:1龄组0.05、2龄组0.06、3龄组0.07、4龄组0.08,即两性异形指数随年龄增大而增加。这反映出随年龄增长,雌性的繁殖投入增加,而雄性的繁殖机会受体型的影响较小,符合生育力选择假说。

关键词：滇蛙两性异形年龄骨龄学