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多尺度增强特征融合的钢表面缺陷目标检测

光学精密工程 2024年第7期32卷 1075-1086页

作者：林珊玲彭雪玲王栋林志贤林坚普郭太良福州大学先进制造学院福建泉州362252 中国福建光电信息科学与技术实验室福建福州350116 福州大学物理与信息工程学院福建福州350116

针对轻量级目标检测算法在钢表面缺陷检测任务中识别精度低的问题,提出一种多尺度增强特征融合的钢表面缺陷目标检测算法。该算法采用提出的自适应加权融合模块为不同层级特征自适应计算融合权重,将深层语义与浅层细节进行加权融合,使... 详细信息

针对轻量级目标检测算法在钢表面缺陷检测任务中识别精度低的问题,提出一种多尺度增强特征融合的钢表面缺陷目标检测算法。该算法采用提出的自适应加权融合模块为不同层级特征自适应计算融合权重,将深层语义与浅层细节进行加权融合,使得浅层特征在不丢失细节信息的同时获得丰富的深层语义。利用提出的空间特征增强模块从3个独立方向强化融合特征,通过引出残差旁路增强网络结构的稳定性,使卷积过程能够挖掘到更多的关键信息。根据先验框与真实框的整体交并程度为模型选择更为合适的训练样本。实验结果表明,该算法的检测精度达到80.47%,相比原始算法提升6.81%。该算法的参数量为2.36 M,计算量为952.67 MFLOPs,能快速且高精度检测钢材表面的缺陷信息,具有较高的应用价值。

关键词：缺陷检测单发多框检测器增强特征融合自适应加权融合空间特征增强

基于BiLevelNet的实时语义分割算法

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光电工程 2024年第5期51卷 21-33页

作者：吴马靖张永爱林珊玲林志贤林坚普福州大学先进制造学院福建泉州362200 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福建福州350116

针对语义分割网络参数量过大导致其难以部署在内存受限的边缘设备等问题,本文提出一种基于BiLevelNet的轻量级实时语义分割算法。首先,利用空洞卷积扩大感受野,并结合特征复用策略增强网络的区域感知能力。接着,嵌入两阶段的PBRA注意力... 详细信息

针对语义分割网络参数量过大导致其难以部署在内存受限的边缘设备等问题,本文提出一种基于BiLevelNet的轻量级实时语义分割算法。首先,利用空洞卷积扩大感受野,并结合特征复用策略增强网络的区域感知能力。接着,嵌入两阶段的PBRA注意力机制,建立远距离相关物体之间的依赖关系以增强网络的全局感知能力。最后,引入结合浅层特征的FADE算子以改善图像上采样效果。实验结果表明,在输入图像分辨率为512×1024的情况下,本文网络在Cityscapes数据集上以121 f/s的速率获得了75.1%的平均交并比,模型大小仅为0.7 M。同时在输入图像分辨率为360×480的情况下,在Camvid数据集上取得68.2%的平均交并比。同当前其他实时语义分割方法相比,该网络性能取得速度与精度的均衡,符合自动驾驶应用场景对实时性的要求。

关键词：实时语义分割自动驾驶深度学习自注意力上采样

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基于多特征融合的人像HDR图像处理算法

液晶与显示 2024年第08期39卷 1024-1036页

作者：吴春林张永爱林志贤郭太良林鹏飞林坚普福州大学先进制造学院福州大学物理与信息工程学院东京大学信息科学技术学院

基于深度学习的高动态范围（High Dynamic Range,HDR）图像处理算法在处理含有人像的图片时存在皮肤偏色问题。针对此问题，本文提出了一种基于多特征融合的人像HDR图像处理算法U2HDRnet。该算法由皮肤特征提取模块、三边特征提取模块... 详细信息

基于深度学习的高动态范围（High Dynamic Range,HDR）图像处理算法在处理含有人像的图片时存在皮肤偏色问题。针对此问题，本文提出了一种基于多特征融合的人像HDR图像处理算法U2HDRnet。该算法由皮肤特征提取模块、三边特征提取模块、色彩重建模块3部分构成。首先，皮肤特征提取模块分离出皮肤区域的颜色和位置信息；其次，三边特征提取模块分别提取图片的局部特征、全局特征和语义特征，并与皮肤特征融合；最后，色彩重建模块对网格做空间和颜色深度上的插值。此外，本文引入改进的自注意力与卷积融合模块以提升HDR的处理效果；同时本文还制作了人像HDR数据集PortraitHDR，填补了该领域内数据集的空白。实验结果显示，U2HDRnet的PSNR达31.42 dB,SSIM达0.985，均优于目前常见的HDR算法，在获得高质量人像HDR图像的同时避免了皮肤的失真。

关键词：深度学习高动态范围皮肤特征提取注意力机制色彩重建

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增强彩色电子纸饱和度的误差扩散优化

光电工程 2024年第1期51卷 113-122页

作者：林珊玲谢欣欣林坚普林志贤郭太良福州大学先进制造学院福建泉州362251 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福建福州350116 福州大学物理与信息工程学院福建福州350116

为解决彩色电泳电子纸因粘滞阻力等引起的显示颜色饱和度低、边缘模糊等问题,本文提出基于HSL空间的彩色电子纸边缘增强误差扩散算法,以提高图像显示质量。该算法首先将去噪图像利用边缘检测算子得到边缘增强图像,结合边缘增强图像像素... 详细信息

为解决彩色电泳电子纸因粘滞阻力等引起的显示颜色饱和度低、边缘模糊等问题,本文提出基于HSL空间的彩色电子纸边缘增强误差扩散算法,以提高图像显示质量。该算法首先将去噪图像利用边缘检测算子得到边缘增强图像,结合边缘增强图像像素邻域平均灰度、像素与邻域灰度差异和像素邻域相似度得到新RGB图像像素值。接着,新RGB图像通过阈值处理过程得到16色阶RGB图像。最后,16色阶RGB图像转换到HSL空间,建立HSL和RGB色彩空间的转换模型,根据像素点的亮度和饱和度计算出调整因子,从而增强RGB图像饱和度。该算法与传统的误差扩散算法相比,信噪比PSNR提高了3.9%~26.7%,UCIQE提高了10.1%~48.2%,相似度SSIM提高了13.2%~25.4%。主观评价参考ITU-R BT.500-1标准设计实验计算Z得分,最终本文算法处理后图像在彩色电子纸上显示的图像细节和颜色更加接近原图,整体视觉效果更好。

关键词：彩色电泳电子纸误差扩散饱和度边缘检测图像增强

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基于体积方差法控制多喷嘴喷射墨滴均匀性

光学学报 2023年第10期43卷 285-292页

作者：林坚普张胜杰曹项红叶芸郭太良福州大学先进制造学院福建泉州352200 福州大学物理与信息工程学院福建福州350108 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福建福州350108

利用多喷嘴喷墨打印PEDOT∶PSS墨水,重点分析喷墨打印驱动电压波形的高压VH、低压VL、上升沿时间TR、峰值时间TP、下降沿时间TF,通过对多喷嘴同时喷射墨滴的速度与体积的调控优化,获得了喷射稳定、体积均匀的墨滴;进一步提出多喷嘴喷射... 详细信息

利用多喷嘴喷墨打印PEDOT∶PSS墨水,重点分析喷墨打印驱动电压波形的高压VH、低压VL、上升沿时间TR、峰值时间TP、下降沿时间TF,通过对多喷嘴同时喷射墨滴的速度与体积的调控优化,获得了喷射稳定、体积均匀的墨滴;进一步提出多喷嘴喷射墨滴体积方差的分析方法,结果表明不同喷嘴同时喷射墨滴的体积变化方差在0.006~0.170范围内。利用体积变化方差对喷墨打印驱动电压参数影响墨滴行为能力的大小进行了排序,其影响能力从大到小为TR、TP、VH、TF、VL。多喷嘴喷射墨滴体积方差分析方法为实现多喷嘴大面积打印提供了重大的指导意义。

关键词：测量喷墨打印多喷嘴墨滴均匀性体积方差

基于体积方差法控制多喷嘴喷射墨滴均匀性的研究

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光学学报 2023年

作者：林坚普张胜杰曹项红叶芸郭太良福州大学物理与信息工程学院中国福建光电信息科学与技术创新实验室福州大学先进制造学院

喷墨打印技术因其耗材率低，可大面积制备等优势在光电器件的应用领域引起了广泛关注。然而，该技术在墨滴速度稳定性与体积均匀性的控制难度大，限制了其进一步应用。本文利用多喷嘴喷墨打印PEDOT:PSS墨水，重点分析喷墨打印驱动电压... 详细信息

喷墨打印技术因其耗材率低，可大面积制备等优势在光电器件的应用领域引起了广泛关注。然而，该技术在墨滴速度稳定性与体积均匀性的控制难度大，限制了其进一步应用。本文利用多喷嘴喷墨打印PEDOT:PSS墨水，重点分析喷墨打印驱动电压波形的高压VH、低压VL、上升沿时间TR、峰值时间TP、下降沿时间TF，对多喷嘴同时喷射墨滴的速度与体积的调控优化，获得了喷射稳定体积均匀的墨滴；进一步提出多喷嘴喷射墨滴体积方差的分析方法，结果表明不同喷嘴同时喷射墨滴体积变化方差在0.006-0.17范围内，并利用体积变化方差对喷墨打印驱动电压参数影响墨滴行为能力进行了排序，其影响能力为TR>TP>VH>TF>VL。多喷嘴喷射墨滴体积方差分析方法为实现多喷嘴大面积打印提供了重大的指导意义。

关键词：喷墨打印多喷嘴墨滴均匀性体积方差

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图像边缘权重优化的最小生成树分割提取

电子与信息学报 2023年第4期45卷 1494-1504页

作者：林坚普王栋肖智阳林志贤张永爱福州大学先进制造学院泉州362200

针对无监督图像分割方法对噪声敏感而导致图像建模困难、分割结果准确率低等问题,该文提出一种图像边缘权重优化的最小生成树分割提取方法。首先,利用L0梯度最小值平滑处理噪声再结合Otsu优化Canny边缘检测,得到更加准确的边缘信息;其次... 详细信息

针对无监督图像分割方法对噪声敏感而导致图像建模困难、分割结果准确率低等问题,该文提出一种图像边缘权重优化的最小生成树分割提取方法。首先,利用L0梯度最小值平滑处理噪声再结合Otsu优化Canny边缘检测,得到更加准确的边缘信息;其次,重新设计权重函数,采用更加合理的色差空间构建加权图,通过改进分割准则优化物体合并与区分过程;最后,选择不同类型图片进行抗噪性、分割效果实验。实验结果表明:相对于其他算法,该文算法的抗噪性能优秀,分割精度平均提升5.15%,过分割率平均下降32.07%,欠分割率平均下降2.69%。将其运用在实际航空遥感图像的河道湖泊提取中,所得结果相比其他主流算法结构更加完整,无关信息更少,抗噪性能更好。

关键词：图像分割图像边缘最小生成树图像提取航空遥感

基于Transformer人像关键点检测网络的研究

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计算机应用研究 2023年第6期40卷 1870-1875,1881页

作者：陈凯林珊玲林坚普林志贤缪志辉郭太良福州大学先进制造学院福建泉州362200 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福州350116 福州大学物理与信息工程学院福州350116

为解决目前基于卷积网络的关键点检测模型无法建模远距离关键点之间关系的问题,提出一种Transformer与CNN(卷积网络)多分支并行的人像关键点检测网络,称为MCTN(multi-branch convolution-Transformer network),其利用Transformer的动态... 详细信息

为解决目前基于卷积网络的关键点检测模型无法建模远距离关键点之间关系的问题,提出一种Transformer与CNN(卷积网络)多分支并行的人像关键点检测网络,称为MCTN(multi-branch convolution-Transformer network),其利用Transformer的动态注意力机制建模关键点之间的远距离联系,多分支并行的结构设计使得MCTN包含共享权重、全局信息融合等特点。此外,提出一种新型的Transformer结构,称为Deformer,它可以将注意力权重更快地集中在稀疏且有意义的位置,解决Transformer收敛缓慢的问题;在WFLW、300W、COFW数据集的人像关键点检测实验中,归一化平均误差分别达到4.33%、3.12%、3.15%,实验结果表明,MCTN利用Transformer与CNN多分支并联结构和Deformer结构,性能大幅超越基于卷积网络的关键点检测算法。

关键词：计算机视觉深度学习人脸关键点检测自注意力 Transformer

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从空间规划体系到国土空间体系——兼析国土空间体系构建下的国土空间治理趋向

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中国土地科学 2024年第1期38卷 1-8页

作者：林坚张瑜北京大学城市与环境学院北京100871 自然资源部国土空间规划与开发保护重点实验室北京100871 北京大学城市规划设计中心北京100871

研究目的:分析国家治理体系和治理能力现代化背景下,国土空间体系表述的形成脉络及内在逻辑,并从国土空间体系构建视角探讨国土空间治理的未来趋向。研究方法:综合分析法与对比分析法。研究结果:国土空间具有“区域”和“要素”双重特性... 详细信息

研究目的:分析国家治理体系和治理能力现代化背景下,国土空间体系表述的形成脉络及内在逻辑,并从国土空间体系构建视角探讨国土空间治理的未来趋向。研究方法:综合分析法与对比分析法。研究结果:国土空间具有“区域”和“要素”双重特性,建立空间规划体系旨在解决传统国土空间治理的“区域”“要素”缺乏统筹问题。从空间规划体系、国土空间规划体系到国土空间体系的演变,实质上是不断推进迈向高质量发展、强化“区域—要素”统筹的国土空间治理。在构建国土空间体系的指引下,国土空间治理既要聚焦国土空间的高质量发展,绘就国土空间协调发展蓝图,又要完善主体功能区战略和制度,做好国土空间治理的“区域—要素”统筹。研究结论:面向国土空间体系构建,国土空间治理未来应做好国土空间高质量发展导向下的“区域—要素”统筹治理。

关键词：国土空间体系国土空间治理空间规划体系国土空间规划体系 “区域—要素”统筹

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