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高效全局注意网络的图像超分辨率重建

激光与光电子学进展 2024年第10期61卷 377-387页

作者：王庆庆辛月兰赵佳郭江王浩臣青海师范大学计算机学院省部共建藏语智能信息处理及应用国家重点实验室

针对现有高效超分辨率重建算法大多集中于减少参数量，缺乏对层次特征的关注，存在图像高维特征不能得到充分利用的问题，提出一种高效全局注意网络。该网络的主要思想是设计交叉自适应特征块对图像进行不同层次的深度特征提取，以改善... 详细信息

针对现有高效超分辨率重建算法大多集中于减少参数量，缺乏对层次特征的关注，存在图像高维特征不能得到充分利用的问题，提出一种高效全局注意网络。该网络的主要思想是设计交叉自适应特征块对图像进行不同层次的深度特征提取，以改善图像高频细节信息缺失的问题。另外，构造了近邻像素重构块，将空间关联性和像素分析相结合，进一步促进边缘细节信息的重建。此外，还提出一种多阶段动态余弦热重启训练策略，通过动态调整学习率以避免模型过拟合，提高训练过程的稳定性并优化网络性能。大量实验结果表明，所提方法在Set5等5个基准数据集上相比于其他先进网络，峰值信噪比（PSNR）和结构相似性（SSIM）性能指标平均提高了0.51 dB和0.0078，参数量和浮点运算量（FLOPs）平均降低了332×10～3和70×10～9。综上，所提方法在拥有较低复杂度的同时，获得了更好的性能指标和视觉效果，实现了网络高效化。

关键词：图像超分辨率重建高效全局注意层次特征像素重构训练策略

基于改进YOLOv5x的遥感图像目标检测算法

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激光杂志 2024年第2期45卷 95-100页

作者：王浩臣辛月兰盛月谢琪琦青海师范大学物理与电子信息工程学院西宁810001

针对遥感图像目标检测任务中小目标数量多、目标特征不明显导致检测精度不高的问题,提出了一种基于改进YOLOv5x的遥感图像目标检测算法。首先,主干网络设计了D-SPP模块,在不加深网络结构的前提下整合了信息,使不同感受野特征能够有效融... 详细信息

针对遥感图像目标检测任务中小目标数量多、目标特征不明显导致检测精度不高的问题,提出了一种基于改进YOLOv5x的遥感图像目标检测算法。首先,主干网络设计了D-SPP模块,在不加深网络结构的前提下整合了信息,使不同感受野特征能够有效融合。其次,采用SIOU_Loss代替CIOU_Loss作为边界框损失函数,提高边界框定位准确度。最后,增加一个新的检测头以获得更大尺度的特征图进行目标检测,并用Transformer构建网络中最小的检测头。实验结果表明,本算法在RSOD数据集上检测平均精度均值达到了91%,比YOLOv5x算法提升了5.4%。

关键词： YOLOv5x D-SPP模块 Transformer 目标检测遥感图像

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玉米与叶际微生物组的互作遗传机制

植物生态学报 2024年第2期48卷 215-228页

作者：程可心杜尧李凯航王浩臣杨艳金一何晓青北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

为了解玉米(Zeamays)和其定植微生物组之间的相互作用,探究玉米与叶际微生物组之间的互作遗传机制,该研究采用数学模型量化微生物之间相互作用的4种方式:互利共生、拮抗、侵略、利他,分析230份玉米叶际微生物组数据,利用网络作图研究玉... 详细信息

为了解玉米(Zeamays)和其定植微生物组之间的相互作用,探究玉米与叶际微生物组之间的互作遗传机制,该研究采用数学模型量化微生物之间相互作用的4种方式:互利共生、拮抗、侵略、利他,分析230份玉米叶际微生物组数据,利用网络作图研究玉米与叶际微生物组之间的互作遗传机制。结果表明:在微生物互作网络中确定了67个中心节点微生物,通过网络作图筛选到玉米405个显著单核苷酸多态性(SNPs)位点,最终定位到23个枢纽基因,发现其在促进植物生长、抵御病原菌侵染、耐受非生物胁迫方面起到重要作用。研究结果有助于在作物遗传育种以及构建新型菌剂促进植物生长方面提供思路。

关键词：玉米叶际微生物组网络作图中心节点微生物显著单核苷酸多态性(SNPs)位点

基于DeepLabV3+孪生网络的遥感建筑物变化检测

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国外电子测量技术 2024年第3期43卷 129-137页

作者：郭江辛月兰王庆庆王浩臣盛月青海师范大学计算机学院西宁810001 藏语智能信息处理及应用国家重点实验室西宁810001

针对多尺度下小建筑易漏检及建筑物轮廓边界检测精度不足的情况,提出一种基于DeepLabV3+的双通道孪生网络。首先,为提高分割结果的精确度,同时避免网络层数加深带来的模型过拟合问题,采用改进后的ResNeXt50(32×4d)作为主干网络来提取特... 详细信息

针对多尺度下小建筑易漏检及建筑物轮廓边界检测精度不足的情况,提出一种基于DeepLabV3+的双通道孪生网络。首先,为提高分割结果的精确度,同时避免网络层数加深带来的模型过拟合问题,采用改进后的ResNeXt50(32×4d)作为主干网络来提取特征;其次,针对孪生网络特征融合不充分的问题,设计了基于注意力的双通道融合模块;此外,为提高模型整体信息感知能力,对空洞空间卷积金字塔池化做增强处理;最后,在特征恢复阶段引入特征对齐模块和全连接CRF进一步补充和细化分割结果。在LEVIR-CD数据集上精确率(precision)、召回率(recall)和F1指数分别达到了0.9233、0.8994和0.9112。

关键词：遥感图像变化检测双通道融合空洞空间卷积特征对齐全连接CRF

中国传统法文化嬗变及其近代转型——媒介变迁视角考证分析

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西北民族大学学报（哲学社会科学版） 2023年第3期 91-101页

作者：王浩臣中国政法大学法学院北京100088

中国传统法文化的嬗变及近代转型均离不开媒介的变迁。口语文化、文字文化以及印刷媒介的变迁史,引导了中国古代法律文本载体的发展史,促进了法律的规制效率及法文化的空间传播。在媒介变迁视角下分析法文化的嬗变,其分期可以概括为:口... 详细信息

中国传统法文化的嬗变及近代转型均离不开媒介的变迁。口语文化、文字文化以及印刷媒介的变迁史,引导了中国古代法律文本载体的发展史,促进了法律的规制效率及法文化的空间传播。在媒介变迁视角下分析法文化的嬗变,其分期可以概括为:口语文化引导下的“礼乐政刑”发轫时期、文字文化引导下的周秦转型时期、口语和文字文化相结合的法文化渐进时期、手抄法律文本转为印刷法律文本的法文化传播发展时期、媒介技术变革影响下的近代法律转型时期。正是透过文字载体形式以及媒介技术的变迁,促进了口语文化秩序向文字文化秩序的转变以及法律文化传播方式的转变,并且这种转变深刻地影响了中华传统法律文化的秩序转变。

关键词：中国传统法文化媒介变迁法律文本法律传播近代转型

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低维Ⅳ族单硫属化合物的物性研究

低维Ⅳ族单硫属化合物的物性研究

作者：王浩臣中国科学技术大学

学位级别：硕士

铁电材料对于当代信息技术的发展具有重要意义,随着如今器件微型化、集成化的趋势,一些稳定且具有自发极化的低维铁电材料也登上了历史舞台,它们克服了传统铁电体漏电流大、电损耗剧烈等局限性,并在新型铁电器件的应用中发挥着重要作用... 详细信息

铁电材料对于当代信息技术的发展具有重要意义,随着如今器件微型化、集成化的趋势,一些稳定且具有自发极化的低维铁电材料也登上了历史舞台,它们克服了传统铁电体漏电流大、电损耗剧烈等局限性,并在新型铁电器件的应用中发挥着重要作用。本文使用基于密度泛函理论的第一性原理计算系统地研究了 Ⅳ族单硫属化合物MX(M=Ge,Sn;X=S,Se)的低维铁电结构,从二维单层MX卷成的纳米管,再到一维MX纳米链。在研究MX材料不同类型的纳米管时发现,扶手椅型纳米管的管壁上自发极化绕管一周自发抵消,锯齿型纳米管在管轴向存在自发极化,而手性纳米管的极化可以分解为沿管轴向与绕管表面极化的叠加。本文通过比较不同类型纳米管的能量发现,同等半径下扶手椅型的MX纳米管更稳定。一方面,在研究小尺寸锯齿型纳米管中的自发极化与仅考虑单一畴的能垒时,发现小尺寸纳米管中自发极化强度和翻转能垒都会随着半径的增大而减小。另一方面,利用从DFT结果训练的原子间机器学习势,本文考虑多畴对极化翻转的影响,发现锯齿型和手性GeS纳米管中的多步极化翻转过程可以显着降低能垒。翻转能垒随着NEB计算中图像数量的增大而减小,并收敛到一个与直径无关的数值。在手性GeS纳米管中,极化多步翻转时,不具有极化-手性耦合的路径具有较低的能垒。但在考虑单一畴的一步翻转过程中,具有手性耦合的翻转路径更可取,这为耦合铁电性和手性提供了一种方法。本文还研究了一维MX纳米链,通过计算一维链的声子谱从而证明了独立的MX一维链可以稳定存在。在计算得到的四种材料一维链的能带结构中,除了带隙大小略有不同外,VBM与CBM的位置以及带隙附近的散射结构都非常接近。MX一维链还具有沿链方向的自发极化,强度和锯齿型纳米管相近,但比单层MX材料要强,其翻转能垒比纳米管的能垒要低,和单层MX中翻转180°的能垒接近。另外,本文研究了独立的GeS一维链靠在一起形成的二维排列形式,发现当头对头且相邻链之间存在c/2的滑移时,体系能量最低。最后,考虑到一维MX链在纳米管中的生长过程,我们计算了一维链在不同指数的单层碳纳米管中的形成能,发现当外层碳纳米管为(10,5)的手性纳米管时,其c方向的晶格失配度和形成能最小。本文结合高精度机器学习势,研究了 MX纳米管中多畴对极化翻转路径的影响,阐明了铁电系统中一般的逐步极化翻转机制,并提供了铁电性和手性耦合的可能。另一方面对不同维度铁电材料的研究进展做了较为全面的综述介绍,研究结果丰富了低维铁电材料谱系,对推动相关材料及器件的发展具有积极意义。

关键词： Ⅳ族单硫属化合物纳米管一维纳米链机器学习势多步极化翻转路径极化-手性耦合

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高效全局注意网络的图像超分辨率重建

激光与光电子学进展 2023年

作者：王庆庆辛月兰赵佳郭江王浩臣藏语智能信息处理及应用国家重点实验室青海师范大学计算机学院

针对现有高效超分辨率重建算法大多集中于减少参数量，缺乏对层次特征的关注，存在图像高维特征不能得到充分利用的问题，本文提出了一种高效全局注意网络。主要思想是设计交叉自适应特征块对图像进行不同层次的深度特征提取，以改善图... 详细信息

针对现有高效超分辨率重建算法大多集中于减少参数量，缺乏对层次特征的关注，存在图像高维特征不能得到充分利用的问题，本文提出了一种高效全局注意网络。主要思想是设计交叉自适应特征块对图像进行不同层次的深度特征提取，以改善图像高频细节信息缺失的问题。另外，本文构造了近邻像素重构块，将空间关联性和像素分析相结合，进一步促进边缘细节信息的重建。此外，还提出一种多阶段动态余弦热重启训练策略，通过动态调整学习率以避免模型过拟合，提高训练过程的稳定性并优化网络性能。大量实验表明，所提方法在Set5等五个基准数据集上相比于其他先进网络，在PSNR/SSIM性能指标上平均提高了0.51dB/0.0078，在参数量/计算量上平均降低了332K/70Flops。综上，本文方法在拥有较低复杂度的同时，获得了更好的性能指标和视觉效果，实现了网络高效化。

关键词：图像超分辨率重建高效全局注意层次特征像素重构训练策略

基于改进YOLOv5x的遥感图像目标检测算法

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激光杂志 2023年

作者：王浩臣辛月兰盛月谢琪琦青海师范大学物理与电子信息工程学院

针对遥感图像目标检测任务中小目标数量多、目标特征不明显导致检测精度不高的问题，本文提出了一种基于改进YOLOv5x的遥感图像目标检测算法。首先，在主干网络设计了D-SPP模块，在不加深网络结构的前提下整合了信息，使不同感受野特征... 详细信息

针对遥感图像目标检测任务中小目标数量多、目标特征不明显导致检测精度不高的问题，本文提出了一种基于改进YOLOv5x的遥感图像目标检测算法。首先，在主干网络设计了D-SPP模块，在不加深网络结构的前提下整合了信息，使不同感受野特征能够有效融合。其次，采用SIOU＿Loss代替CIOU＿Loss作为边界框损失函数，提高边界框定位准确度。最后，增加一个新的检测头以获得更大尺度的特征图进行目标检测，并用Transformer构建网络中最小的检测头。实验结果表明，本文算法在RSOD数据集上检测平均精度均值达到了91%，比YOLOv5x算法提升了5.4%。

关键词： YOLOv5x D-SPP模块 Transformer 目标检测遥感图像

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玉米与叶际微生物组的互作遗传机制

植物生态学报 2023年

作者：程可心李凯航王浩臣杨艳金一何晓青北京林业大学生物科学与技术学院

为了解玉米(Zeamays)和其定殖微生物组之间的相互作用,探究玉米与叶际微生物组之间的互作遗传机制,该研究采用数学模型量化微生物之间相互作用的4种方式:互利共生、拮抗、侵略、利他,分析230份玉米叶际微生物组数据,利用网络作图研究玉... 详细信息

为了解玉米(Zeamays)和其定殖微生物组之间的相互作用,探究玉米与叶际微生物组之间的互作遗传机制,该研究采用数学模型量化微生物之间相互作用的4种方式:互利共生、拮抗、侵略、利他,分析230份玉米叶际微生物组数据,利用网络作图研究玉米与叶际微生物组之间的互作遗传机制。结果表明:在微生物互作网络中确定了67个中心节点微生物,通过网络作图筛选到玉米405个显著单核苷酸多态性(SNPs)位点,最终定位到23个枢纽基因,发现其在促进植物生长、抵御病原菌侵染、耐受非生物胁迫方面起到重要作用。研究结果有助于在作物遗传育种以及构建新型菌剂促进植物生长方面提供思路。

关键词：玉米叶际微生物组网络作图中心节点微生物显著单核苷酸多态性(SNPs)位点