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基于多特征协同学习与结构追踪的图像修复方法研究

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基于多特征协同学习与结构追踪的图像修复方法研究

作者：林嘉裕广州大学

学位级别：硕士

图像修复作为一项基础的底层视觉任务,其主要目标在于填充图像的缺失区域,同时确保恢复后的图像在结构上合理且语义上适当。这一技术广泛应用于多个实际场景,包括物体去除、照片编辑和图像复原。传统方法通过从已知区域搜索相似的补丁... 详细信息

图像修复作为一项基础的底层视觉任务,其主要目标在于填充图像的缺失区域,同时确保恢复后的图像在结构上合理且语义上适当。这一技术广泛应用于多个实际场景,包括物体去除、照片编辑和图像复原。传统方法通过从已知区域搜索相似的补丁来构建图像。然而,该方法难以有效地修复大面积破损且场景复杂的图像。近年来,卷积神经网络(CNN)通过在大规模数据集上进行训练,在理解丰富的高级图像特征方面显示出卓越的优势。然而,在处理大面积破损的图像时,这些方法不能提供充分结构一致的信息。为了克服性能瓶颈,一些方法开始尝试引入结构先验来指导图像修复。不幸的是,这种直接指导的方式不可避免地会引入偏差,这将导致图像修复过程中出现更多偏差和错误。本文认为,当前的模型存在的主要瓶颈:(1)由于缺乏有效的多特征融合技术,图像结构和纹理之间的关系没有被充分考虑,导致现有的图像修复方法显示出有限的性能提升。(2)当前的方法通常优先探索结构先验,而忽视了其对纹理重建的指导作用,从而导致性能降级。本学位论文旨在通过多特征协同学习与结构追踪来提升图像修复性能,并围绕这一目标展开深入研究,具体如下:(1)提出了一种基于多特征协同学习的图像修复方法,该方法构建在生成对抗网络的基础上。生成器包含两个新颖的设计模块:软门控双特征融合(SDFF)模块和双边传播特征聚合(BPFA)模块。具体而言,首先通过两个分支分别学习图像的结构和纹理特征。在这过程中,浅层卷积特征被重组作为纹理特征,深层卷积特征被重组作为结构特征。然后,所提出的SDFF模块通过促使图像结构和纹理之间进行协同信息交换,增强它们之间的关联。随后,所提出的BPFA模块通过协同学习上下文注意力、通道信息和特征空间,以增强图像从局部特征到整体的一致性联系,进一步细化生成的图像结构和纹理。实验结果表明,通过该方法生成的图像呈现出更为精细的结构和纹理特征,在各项性能指标上都有明显的提升,并且实现了更优越的修复效果。(2)提出了一种基于Transformer的双流追踪结构的图像修复方法。该方法包括结构目标流和图像补全流,旨在捕捉图像结构和纹理之间的同步和动态的相互作用。具体来说,首先设计了一个结构增强模块(SEM),用于还原输入图像在草图空间中的方向梯度直方图(HOG)和边缘图,形成结构目标流的输入。同时,在图像补全流中,设计了通道空间并行注意组件(CSPC),以促进通道和空间特征之间的有效协同学习。为了在这两个流之间建立桥梁,进一步开发了结构纹理交叉注意模块(STCM)。该模块通过自注意力机制同步提取结构和纹理信息,其中纹理提取通过一种跨注意力风格去动态追踪结构实现,从而能够捕捉结构和纹理之间复杂的相互作用。实验结果表明,该方法在定量比较方面各项性能指标均达到最佳水平,特别是在Celeb A数据集上,PSNR性能提升了2 dB。在定性比较方面,生成的图像在结构和纹理之间更加一致。

关键词：图像修复多特征协同学习结构追踪

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经说与现实之间:西魏官制的改革历程

史学月刊 2024年第10期 5-20页

作者：赵帅淇中国人民大学历史学院北京100872

尽管从民族政策、政局变动、北族传统等观察角度出发,都可以对西魏北周进行官制改革的原因有所发覆,但不可忽视的是,西魏末年成立的六官体制,处于一个长期制度调整的延长线上,这一过程有着阶段性的重心变化。出于裁撤冗官的目的,大统十... 详细信息

尽管从民族政策、政局变动、北族传统等观察角度出发,都可以对西魏北周进行官制改革的原因有所发覆,但不可忽视的是,西魏末年成立的六官体制,处于一个长期制度调整的延长线上,这一过程有着阶段性的重心变化。出于裁撤冗官的目的,大统十二年的省并尚书省郎曹改革为西魏的制度调整打上了现实主义的烙印。两年后,由全面推崇周制引发的依《古文尚书·周官》进行的高层官制调整,开始将改革方向引向《周礼》,其理论色彩逐渐凸显。经过废帝三年成立的九命体系的酝酿和铺垫,依《周礼》设计而成的六官体制在恭帝三年问世,吸收了此前的改革成果,兼顾了职能归并的现实需要和恢复周制的托古追求。

关键词：西魏北周周礼六官体制大统十二部古文尚书

德国劳动教学论:学科定位、理论框架与实践路径

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全球教育展望 2024年第2期53卷 3-18页

作者：任平林嘉雯广州大学教育学院广州510006

德国劳动教学论作为一门学科教学论,将普通教学论的一般理论范畴进行了学科性转化与实践性运用,是一门兼具研究性与应用性特征的学科,也是指导学校劳动教学实施的行动指南。其理论框架将培养劳动从业者、生产者/商品制造者、市场消费者... 详细信息

德国劳动教学论作为一门学科教学论,将普通教学论的一般理论范畴进行了学科性转化与实践性运用,是一门兼具研究性与应用性特征的学科,也是指导学校劳动教学实施的行动指南。其理论框架将培养劳动从业者、生产者/商品制造者、市场消费者等角色的职业行动能力设立为基本任务;引入了克拉夫基“教学论分析”与布兰卡茨“教学设计”等经典教学模式,并逐步形成了一系列劳动学科教学法,为劳动教学实施提供了行之有效的专业指导。综合分析学科建设的域外经验,我国新时代劳动教学论建设应聚焦学生劳动素养的培养,遵循课程标准的基本要求,完善多主体协同合作机制,彰显劳动教育的时代价值。

关键词：劳动教学论德国劳动教育理论框架实践路径

塑造民族情感认同的媒介话语分析——以2022年北京冬奥会中国归化运动员报道为例

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新闻与写作 2024年第1期 26-35页

作者：纪莉陈嘉淇武汉大学媒体发展研究中心武汉大学新闻与传播学院

运动员的跨国界流动已经成为一种世界现象。在中文媒体报道中,入籍运动员被称为“归化”运动员。2022年北京第24届冬奥会上,共有31位外籍运动员代表中国队参赛,为历届奥运之最。在报道归化运动员时,中国媒体呈现出了三种话语体系,即以... 详细信息

运动员的跨国界流动已经成为一种世界现象。在中文媒体报道中,入籍运动员被称为“归化”运动员。2022年北京第24届冬奥会上,共有31位外籍运动员代表中国队参赛,为历届奥运之最。在报道归化运动员时,中国媒体呈现出了三种话语体系,即以血脉和文化为核心的民族认同话语、具有世界主义的体育精神话语和全球化时代下的商业主义话语。本文通过对2022年北京冬奥会期间中国媒体对归化运动员媒体报道的批判话语分析,探讨媒体如何通过情感话语策略塑造对中华民族的情感认同。研究发现,中国媒体的情感话语策略体现为高扬以血缘和文化为核心的中华民族认同,接纳带有世界主义的身份流动,同时淡化了归化现象背后的商业主义价值,进而将代表全球主义的归化现象勾连入对中华民族的情感认同之中,巩固了中华民族的情感想象,呼应了从自发到自觉的民族情感认同。

关键词：归化运动员情感话语体育民族主义媒体话语分析身份认同

基于主体功能区的碳收支时空分异和碳补偿分区:以黄河流域县域为例

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环境科学 2024年第9期45卷 5015-5026页

作者：王奕淇甄雯青长安大学经济与管理学院西安710064

基于主体功能区视角探讨碳收支的时空差异与明确碳补偿分区,对推进区域低碳发展和实现“双碳”目标具有重要意义.以黄河流域550个县域为基本单元,在采用集中化指数考察黄河流域主体功能区碳收支空间分布特征的基础上,通过总量规模、经... 详细信息

基于主体功能区视角探讨碳收支的时空差异与明确碳补偿分区,对推进区域低碳发展和实现“双碳”目标具有重要意义.以黄河流域550个县域为基本单元,在采用集中化指数考察黄河流域主体功能区碳收支空间分布特征的基础上,通过总量规模、经济贡献、生态承载和国土开发强度构建碳补偿分区的四维基准框架,并运用SOM-K-means算法建立差异化碳补偿分区方案.结果表明:①黄河流域各主体功能区碳收支量及其增长趋势均符合主体功能区定位,碳收支集中化程度也表现出显著的时空分布特征.②碳排放总量规模、经济贡献、生态承载和国土开发强度这4类属性区域差异明显,碳排放总量规模整体表现为增长态势,中下游具有明显的比较优势;经济贡献比较优势整体先增加后减少,中下游为经济贡献的属性优势区;生态承载能力整体提升,上游具有明显的生态承载属性优势;国土开发优势区主要集中在中下游,尤其中游的比较优势指数呈快速上升趋势.③黄河流域共有287个获补区、78个平衡区和185个支付区,结合4类属性的比较优势指数与主体功能区规划方案,最终形成11类碳补偿分区,并对每一类型分区提出相应的低碳发展策略.

关键词：碳收支碳补偿分区主体功能区县域空间黄河流域

考虑材料外置时间窗约束的航空复材制造热压成型批调度研究

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中国管理科学 2024年

作者：丁靖淇谢乃明郑邵祥南京航空航天大学经济与管理学院昆明理工大学管理与经济学院

航空复材在军民用飞机中的广泛应用导致其供需矛盾突出，热压成型工序作为复材制造的瓶颈工序亟待生产调度方案的科学化与合理化。本文针对航空复合材料热压成型制造问题，通过剖析航空复材制造的特点，考虑了热压成型制造时预浸料的外... 详细信息

航空复材在军民用飞机中的广泛应用导致其供需矛盾突出，热压成型工序作为复材制造的瓶颈工序亟待生产调度方案的科学化与合理化。本文针对航空复合材料热压成型制造问题，通过剖析航空复材制造的特点，考虑了热压成型制造时预浸料的外置时间和工件的二维空间特征，以最小化工件的总延误时间为目标，提出了带释放时间窗的二维单机批调度模型，并根据问题特点提出了基于最大时间兼容工件集合改进的遗传算法进行求解。通过仿真实验验证模型和算法的性能，并应用于企业实际生产场景，结果显示本文的模型在求解效率上要优于经典整数规划模型，添加的有效不等式可以使模型的求解效率平均提高15%，且模型生成的调度方案比原有的调度方案最多可改善74%的延迟情况。此外，本文真实的企业生产场景验证了算法的有效性和方法的适用性。

关键词：航空复材制造热压成型工序二维批调度释放时间窗

非零应矩理论在PC连续刚构桥下挠开裂中的应用研究

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非零应矩理论在PC连续刚构桥下挠开裂中的应用研究

作者：林嘉威广西大学

学位级别：硕士

基于不同年龄脑卒中患者躯体感觉与运动功能相关性研究及全周期康复思考

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中国全科医学 2024年

作者：林嘉滢涂舒婷林嘉莉周钰馨贺新源贾杰复旦大学附属华山医院康复医学科福建中医药大学康复医学院国家老年疾病临床医学研究中心(上海) 5. 国家神经疾病医学中心 6. 国家区域医疗中心福建医科大学附属第一医院

背景躯体感觉功能和运动功能障碍是脑卒中后常见功能障碍，二者损伤均会导致患者日常生活活动、社会参与等受限，但仍缺乏研究证据从多角度分析二者间的关系。目的探讨脑卒中后1年内不同年龄患者整体、上肢和下肢躯体感觉功能与运动功... 详细信息

背景躯体感觉功能和运动功能障碍是脑卒中后常见功能障碍，二者损伤均会导致患者日常生活活动、社会参与等受限，但仍缺乏研究证据从多角度分析二者间的关系。目的探讨脑卒中后1年内不同年龄患者整体、上肢和下肢躯体感觉功能与运动功能之间的关系。方法选取2022年10月—2023年4月于福建省内多家医院收治的脑卒中后1年内患者为研究对象，收集患者一般资料，使用Fugl-Meyer感觉功能评定子量表（FMA-S）、美国国立卫生研究所脑卒中评分表（NIHSS）感觉子项目评估患者的躯体感觉功能，Fugl-Meyer运动功能评定子量表（FMA-M）、Brunnstrom运动功能评定、Berg平衡量表（BBS）、NIHSS运动子项目评估患者的运动功能，改良巴氏指数（MBI）评估患者的日常生活活动能力，医院焦虑抑郁量表（HADS）评估患者的焦虑抑郁情况。根据年龄将患者分为老年组（≥65岁）和青中年组（18～64岁），比较两组一般资料和康复评定指标的差异，分析躯体感觉功能与运动功能、日常生活活动能力和精神心理指标间的相关性。结果共纳入患者254例，平均年龄（61.0±12.3）岁；脑卒中平均病程30.0(17.0,65.5)d。老年组患者112例（44.1%），青中年组患者142例（55.9%）。两组FMA-S与FMA-M评分均呈正相关（rs分别为0.313和0.171,P<0.05）,NIHSS感觉项目与FMA-M评分均呈负相关（rs分别为-0.199和-0.177，均P<0.05）。老年组FMA-S-UE、FMA-S-UE轻触觉、FMA-S-UE本体感觉分别与FMA-M-UE、Brunnstrom上肢、Brunnstrom手评分呈正相关，分别与NIHSS上肢项目评分呈负相关（P<0.05）；青中年组患者FMA-S-UE及FMAS-UE轻触觉分别与FMA-M-UE、Brunnstrom手评分呈正相关，FMA-S-UE本体感觉与FMA-M-UE、Brunnstrom上肢评分呈正相关（P<0.05）。老年组患者FMA-S-LE、FMA-S-LE轻触觉、FMA-S-LE本体感觉分别与FMA-M-LE、Brunnstrom下肢、BBS评分呈正相关，FMA-S-LE及FMA-S-LE轻触觉分别与NIHSS下肢项目评分呈负相关（P<0.01）；青中年组患者FMA-S-LE、FMA-S-LE本体感觉分别与FMA-M-LE、Brunnstrom下肢、BBS评分呈正相关，FMA-SLE轻触觉与Brunnstrom下肢、BBS评分呈正相关，FMA-S-LE、FMA-S-LE本体感觉分别与NIHSS下肢项目评分呈负相关（P<0.05）。老年组患者FMA-S与MBI评分呈正相关（rs=0.270,P<0.05）。老年组患者FMA-S与HADS-A、HADS-D评分呈负相关（rs分别为-0.300、-0.374,P<0.01）,NIHSS感觉项目与HADS-D评分呈正相关（rs=0.235,P<0.01）。结论脑卒中后1年内患者躯体感觉功能与运动功能呈正相关，年龄可能对躯体感觉功能与运动功能、日常生活活动能力、精神心理功能之间的相关性存在影响。

关键词：卒中年龄因素躯体感觉功能运动功能全周期康复

新型重组TEV蛋白酶的构建、中试规模发酵及纯化

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新型重组TEV蛋白酶的构建、中试规模发酵及纯化

作者：邓淇淇重庆理工大学

学位级别：硕士

烟草蚀刻病毒蛋白酶(TEVp)是来自烟草蚀刻病毒的27 kDa半胱氨酸蛋白酶,因其优良的序列特异性而成为生物技术中应用最广泛的蛋白酶之一。尽管它具有底物特异性,但在通过大肠杆菌表达时,野生型TEV蛋白酶在这个过程中易受到自裂解和溶解性... 详细信息

烟草蚀刻病毒蛋白酶(TEVp)是来自烟草蚀刻病毒的27 kDa半胱氨酸蛋白酶,因其优良的序列特异性而成为生物技术中应用最广泛的蛋白酶之一。尽管它具有底物特异性,但在通过大肠杆菌表达时,野生型TEV蛋白酶在这个过程中易受到自裂解和溶解性差的限制。目前研究者们采用多种方法用于提高TEV蛋白酶的表达水平以及活性,其中常见的几种融合标签在改善TEV蛋白酶可溶性、表达水平和酶活性上效果并不完美,主要原因是融合标签分子量较大可能会对TEV蛋白酶结构性质上造成一定的影响,且不利于后期纯化。因此,本课题通过融合钙调蛋白(CAM)和热休克分子伴侣(Gro ES)于TEV蛋白酶中,旨在改善TEV蛋白酶可溶性,从而提高其表达产量。此外,借助钙调蛋白的疏水特性,将有利于实现蛋白酶的高效纯化。本课题首先通过构建表达载体pET28a-cam2-tev、pET28a-cam-tev在大肠杆菌BL21(DE3)细胞中诱导表达,分别简称为CAM2T、CAMT,进而成功表达并纯化出可溶性重组TEV蛋白酶。与实验室现存寄生虫源TEV蛋白酶FH8Hd TEVRm进行溶解度、表达水平及活性对比分析。结果表明在改善溶解性上CAMT效果优于CAM2T和FH8Hd TEVRm,酶活性大小为CAMT>FH8Hd TEVRm>CAM2T。对CAMT进行15L中试发酵,发现CAMT最终获得的理论表达量略低于FH8Hd TEVRm。基于此,添加分子伴侣Gro ES和TEV蛋白酶识别位点于pET28a-cam-tev序列中,构建出pET28a-groes-tevs-cam-tev表达载体,成功转化大肠杆菌BL21(DE3)细胞并表达,简称GCAMT。与CAMT进行表达量和活性对比,其结果表明可溶性及表达水平高于CAMT。将CAMT菌株和GCAMT菌株进行15L中试发酵,结果显示获得的GCAMT表达量是CAMT的1.7倍多。通过优化纯化方法,发现在优化后的纯化条件中GCAMT蛋白含量得到明显的提高,每克菌体的蛋白含量平均增加2.15 mg/g,最终收率提高14%左右。并且纯化获得的蛋白含量较高于CAMT,表明分子伴侣Gro ES对蛋白纯化无不利影响。利用酶切实验分析分子伴侣Gro ES对CAMT酶活性的影响,结果表明两者的酶切底物蛋白含量无明显差异,即证明了分子伴侣Gro ES对CAMT酶活性无不利影响,且活性均较好。同时与商品TEV蛋白酶(TEVp-his)进行活性比较,发现GCAMT和实验室FH8Hd TEVRm的活性均高于商品TEVp-his。本课题的目标是在于获得具有高表达、易于纯化和高活性的TEV蛋白酶,同时验证人源性钙调蛋白替代寄生虫源钙结合蛋白的可行性以及Gro ES是否能帮助蛋白质折叠从而提高蛋白表达量。

关键词： TEV蛋白酶钙调蛋白伴侣蛋白表达纯化发酵活性检测