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基于深度学习的道路路面病害检测与分割研究

基于深度学习的道路路面病害检测与分割研究

作者：祝浪洪重庆交通大学

学位级别：硕士

道路路面病害检测是道路养护的关键环节,也是维护道路安全以及实现经济和环境效益的重要前提,因此对道路病害进行早期检测不仅可以保障行车安全,同时也能节约道路养护的经济成本。虽然基于深度学习的道路路面病害检测方法取得了显著成就... 详细信息

道路路面病害检测是道路养护的关键环节,也是维护道路安全以及实现经济和环境效益的重要前提,因此对道路病害进行早期检测不仅可以保障行车安全,同时也能节约道路养护的经济成本。虽然基于深度学习的道路路面病害检测方法取得了显著成就,但仍存在真实复杂情况下对路面病害识别精度低且检测模型过大的问题。为了解决这些问题,本文利用深度学习图像处理技术,以路面病害为研究对象,分别设计了一种轻量化路面病害检测的算法和一种轻量化路面裂缝的语义分割算法,主要研究内容如下:1)针对路面病害存在的背景复杂且目标过小的问题,同时为减少硬件资源条件的限制,设计了一种基于YOLOv8的轻量化道路路面病害检测算法。算法在原有YOLOv8模型的基础上引入了空间-深度卷积,增加对小目标和低分辨率病害图像的检测;其次由于病害间形状、大小、位置和方向等都有一定的变化性,引入可变形卷积来降低病害误检和漏检的问题;同时为降低模型的计算量和复杂度,在特征融合阶段引入轻量化设计的GSConv以及改进瓶颈结构;最后考虑到真实框和预测框之间的向量角度,引入Siou损失。在RDD2022数据集上进行实验,并在自建数据集上进行模型测试,实验结果表明本文设计的算法能够在模型轻量化的基础上提高对道路路面病害的检测精度,同时也证明了模型具有较好地泛化能力。2)设计了一种基于Deeplabv3+的轻量化道路裂缝分割算法。该算法在原有Deeplabv3+模型的基础上替换了主干特征提取网络,引入轻量化改进的Mobile Netv2用于减少模型参数;其次为增强裂缝特征融合能力,将骨干特征提取降采样层进行融合,用以加强主干网络中的深层次语义信息,并在进行特征融合时引入注意力机制ECA,使网络可以更好地对裂缝特征的提取,从而提高分割性能;最后由于裂缝图像存在裂缝像素占比少、背景占比多的问题,引入Dice损失使得模型更加关注正样本像素,提高对裂缝边缘的分割。在Crack500数据集进行实验,并在公共数据集YCD上进行测试来验证模型的泛化能力,实验结果表明本文提出的基于Deeplabv3+的道路路面裂缝分割模型具有较好的分割效果和性能。本文针对复杂道路路面环境中对路面病害检测精度低和模型复杂度高的问题,分别设计了精度和复杂度相平衡的道路路面病害检测算法和路面裂缝分割算法,设计的算法不仅可以降低对硬件设备资源的需求,也能实现对路面病害较好的检测与分割。

关键词：道路路面病害检测 YOLOv8 道路路面裂缝分割 Deeplabv3+

基于固态激光雷达的露天矿非结构化运输道路小尺寸落石检测方法

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激光与光电子学进展 2024年第8期61卷 219-224页

作者：顾清华李佳威陈露祝河杰西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学西安市智慧工业感知、计算与决策重点实验室陕西西安710055

针对露天矿无人矿卡运输作业中路况差、光照强和灰尘大等原因导致小尺寸落石检测困难和实时性差的问题,提出一种使用固态激光雷达检测露天矿非结构化运输道路小尺寸落石的方法。首先使用具有双回波技术的激光雷达进行数据采集,减少灰尘... 详细信息

针对露天矿无人矿卡运输作业中路况差、光照强和灰尘大等原因导致小尺寸落石检测困难和实时性差的问题,提出一种使用固态激光雷达检测露天矿非结构化运输道路小尺寸落石的方法。首先使用具有双回波技术的激光雷达进行数据采集,减少灰尘干扰并提取车辆前方可行驶区域;然后采用基于扇面的直线拟合地面分割算法分割地面,实现对有坡度的非结构化粗糙路面的彻底分割;之后引入八叉树的分层网格树模型进行邻域查找,提高邻域查找的速度,引入双色最近对构建图,快速生成聚类簇,引入自适应聚类半径ε,进行聚类并输出小尺寸落石的盒模型。实验结果表明:相较于使用k-d树加速的DBSCAN算法,所提方法的正检率提升9.61个百分点,检测时间缩短379.77 ms。

关键词：露天矿无人驾驶障碍物检测激光雷达点云密度聚类

农地产权制度演进特征与承包地“三权”分置改革的多重制度逻辑

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农业经济 2024年第4期 96-98页

作者：祝洪章张懿玮黑龙江大学经济与工商管理学院黑龙江哈尔滨150080

我国农地产权制度变迁依循服务国家城乡关系的国家意志、路径依赖、渐进式、诱致与强制变迁结合等发展演进规律,存在典型制度价值复合化特征。承包地“三权”分置改革在多重制度逻辑框架下,以“系统观念、底线思维”为制度逻辑兼容策略... 详细信息

我国农地产权制度变迁依循服务国家城乡关系的国家意志、路径依赖、渐进式、诱致与强制变迁结合等发展演进规律,存在典型制度价值复合化特征。承包地“三权”分置改革在多重制度逻辑框架下,以“系统观念、底线思维”为制度逻辑兼容策略,以增量改革和绩效提升拓展制度逻辑兼容空间,以“地权细分”搭载制度逻辑兼容载体,以“走廊调控”化解制度逻辑兼容矛盾,实现了我国农地产权制度的创新实践。

关键词：农地产权制度 “三权”分置多重制度逻辑

基于自注意机制的乳源瑶绣自动生成与应用研究

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图学学报 2024年

作者：刘宗明洪唯龙睿祝越张小宇陕西科技大学设计与艺术学院软通智慧科技有限公司

针对当前风格迁移模型在处理乳源瑶绣图像时存在的局限性，尤其是难以有效处理抽象几何形变和生成图像中噪点较多的问题，提出了一种名为SA-CycleGAN的乳源瑶绣风格迁移模型。此模型通过融入自注意力机制，同时将生成对抗损失的目标函... 详细信息

针对当前风格迁移模型在处理乳源瑶绣图像时存在的局限性，尤其是难以有效处理抽象几何形变和生成图像中噪点较多的问题，提出了一种名为SA-CycleGAN的乳源瑶绣风格迁移模型。此模型通过融入自注意力机制，同时将生成对抗损失的目标函数替换为WGAN，显著增强模型对乳源瑶绣风格特征的捕捉能力，从而优化了风格映射的质量。在应用上，SA-CycleGAN模型的提出不仅为乳源瑶绣图案的自动生成和在线设计系统提供了坚实的技术支撑，也推动了相应数据库和数字共享平台的构建。通过严谨的对比实验验证，优化后的SA-CycleGAN模型生成的乳源瑶绣纹样因子在评价指标上表现优异，其FID值相较原始CycleGAN模型降低了16.1%，IS值也相对提高了13.2%，图像质量得到显著提升，且视觉上更为贴近原始的乳源瑶绣风格。乳源瑶绣图案设计系统的建立大幅提升设计效率，为民族纹样的传承与创新注入新的活力与价值。

关键词：自注意力机制风格迁移乳源瑶绣纹样生成对抗网络交互设计

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小学数学图形教学创新策略与实践

中文科技期刊数据库（文摘版）教育 2024年第7期 0194-0197页

作者：祝河建湖北省十堰市郧西县关防乡钟坪小学湖北十堰442621

随着教育改革的不断深入,小学数学图形教学正面临着创新的需求。本文立足于建构主义和多媒体技术,探讨了创新图形教学策略在小学数学课堂中的应用及其对提升学生学习成效的影响。通过情境模拟和游戏化学习,学生在参与和体验中主动构建... 详细信息

随着教育改革的不断深入,小学数学图形教学正面临着创新的需求。本文立足于建构主义和多媒体技术,探讨了创新图形教学策略在小学数学课堂中的应用及其对提升学生学习成效的影响。通过情境模拟和游戏化学习,学生在参与和体验中主动构建数学知识,有效提升了学习兴趣和问题解决能力。研究表明,创新教学策略的实施,不仅改变了传统的教学模式,也为学生提供了更加丰富和个性化的学习路径。

关键词：小学数学教育图形教学教学策略学生认知发展案例研究

“转喻”理论在高中小说教学中的运用研究——以《祝福》《阿Q正传》为例

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语文教学与研究 2024年第7期 84-87页

作者：祝朝洪贵州省黔西南布依族苗族自治州兴义第一中学

在分析认知转喻理论及其理念引领下,本文以《祝福》《阿Q正传》为例,对小说教学进行了深入探索,重点探讨转喻在小说叙事中的应用。研究发现,鲁迅小说在叙事中常常会通过凸显和留白来传达信息,这与认知转喻的运作机制相契合。在教学中教... 详细信息

在分析认知转喻理论及其理念引领下,本文以《祝福》《阿Q正传》为例,对小说教学进行了深入探索,重点探讨转喻在小说叙事中的应用。研究发现,鲁迅小说在叙事中常常会通过凸显和留白来传达信息,这与认知转喻的运作机制相契合。在教学中教师要引导学生利用转喻推理来填补缺失的细节,并进一步引导学生去挖掘文本中更有价值的信息。

关键词：转喻鲁迅小说阅读教学

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电化学储能电站建设的安全隐患和应对策略——以电化学储能电站项目为例

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第10期 0014-0017页

作者：齐洪河山东电工电气集团综合能源服务有限公司山东济南250000

伴随着我国社会与经济的持续发展,人民群众的生活质量的提高,用电需求也开始飞速增长,通过采用电化学储能电站,可以使国内电力系统得到优化改善,更好地满足人民群众的实际用电需要。然而,近年来,我国大量兴建的电化学储能电站,虽然在一... 详细信息

伴随着我国社会与经济的持续发展,人民群众的生活质量的提高,用电需求也开始飞速增长,通过采用电化学储能电站,可以使国内电力系统得到优化改善,更好地满足人民群众的实际用电需要。然而,近年来,我国大量兴建的电化学储能电站,虽然在一定程度上扩大了电能储备,但也为电力系统带来了诸多潜在的安全问题,严重制约着电化学储能电站建设的发展。基于此,本文就目前国内电化学储能电站建设过程中出现的安全问题以及相应对策进行探讨,以供参考。

关键词：电化学储能电站安全隐患应对策略

考虑电动汽车和5G基站的电力-信息-交通耦合网络需求响应策略

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 116-126页

作者：张巍祝童童苏瑾上海理工大学机械工程学院上海市200093

电动汽车(EV)是具有移动负荷和通信用户双重属性的主体,为充分挖掘其参与需求响应产生的可调度潜力并降低电网负荷波动,提出了电力-信息-交通网络耦合背景下EV和5G基站需求响应策略。首先,分析了EV和5G基站参与下的多网络耦合关系。其次... 详细信息

电动汽车(EV)是具有移动负荷和通信用户双重属性的主体,为充分挖掘其参与需求响应产生的可调度潜力并降低电网负荷波动,提出了电力-信息-交通网络耦合背景下EV和5G基站需求响应策略。首先,分析了EV和5G基站参与下的多网络耦合关系。其次,建立了EV集群和5G基站集群的灵活性模型。基于此模型,提出了两阶段需求响应优化调度策略:第1阶段以通信成本最小为目标,为EV提供充电导航和路径规划并优化基站用能模式;第2阶段以配电网负荷波动最小为目标,制定EV的充放电策略。最后,通过某城市交通模型的测试,分析了调度策略对基站运行、配电网负荷、潮流和用户的影响,验证了模型和方法的有效性。

关键词：电动汽车(EV) 5G基站充电站多网络耦合需求响应

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腹泻型肠易激综合征动物模型评价的研究进展

中国实验动物学报 2024年第2期32卷 238-247页

作者：张佳河祝旺沈丹婷杨希玲刘凤斌侯秋科广州中医药大学第一临床医学院广州510405 广州中医药大学第一附属医院白云医院广州510405 广州中医药大学第一附属医院脾胃病科广州510405

肠易激综合征(irritable bowel syndrome,IBS)是常见的功能性肠病之一,其中腹泻型肠易激综合征(diarrhea-predominant IBS,IBS-D)占比最多,发病机制复杂多样,且缺少临床特效药。动物模型的制备是进一步研究疾病机制、评价临床药效以及... 详细信息

肠易激综合征(irritable bowel syndrome,IBS)是常见的功能性肠病之一,其中腹泻型肠易激综合征(diarrhea-predominant IBS,IBS-D)占比最多,发病机制复杂多样,且缺少临床特效药。动物模型的制备是进一步研究疾病机制、评价临床药效以及药物开发的重要基础,而模型制备和评价标准关乎研究的质量。本文通过查阅国内外文献及结合本课题组的前期建模经验,基于IBS-D目前公认的发病机制出发,从腹泻情况观察,内脏敏感性测定,肠道动力测定等方面系统总结IBS-D动物模型的评价方法,以期为今后研究提供参考。

关键词：腹泻型肠易激综合征(IBS-D) 动物模型评价方式