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基于孪生神经网络的视频目标跟踪技术研究

基于孪生神经网络的视频目标跟踪技术研究

作者：秦广乾中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

近几年,随着计算机视觉的蓬勃发展,无人驾驶、行为分析、智能交通和智能机器人等领域对目标跟踪提出了更高的需求。目前目标跟踪是计算机视觉任务中比较热门的领域,通常先选定跟踪目标,利用一个图像序列的上下文信息来获取跟踪目标的外... 详细信息

近几年,随着计算机视觉的蓬勃发展,无人驾驶、行为分析、智能交通和智能机器人等领域对目标跟踪提出了更高的需求。目前目标跟踪是计算机视觉任务中比较热门的领域,通常先选定跟踪目标,利用一个图像序列的上下文信息来获取跟踪目标的外观及运动信息等特征,然后对目标进行建模,从而预测跟踪目标的运动状态并标定目标位置。当前单目标跟踪算法根据其类别大致分为以下三类:基于生成式模型的算法、基于判别式模型的算法以及基于深度学习的算法。为实现更好的效果,Res Net等深层神经网络取代Alex Net被引入到目标跟踪领域,通过大规模数据训练以获取更具表征能力的特征。虽然近年来新出现的目标跟踪算法的性能有了大幅度提升,但是RPN模块以及深层网络的引入带来了新的问题,RPN两个分支的不匹配问题以及直接用深层网络替换Alex Net网络后效果变差等;跟踪目标被遮挡时会导致跟踪漂移,现有跟踪算法针对该问题没有有效的解决方案。针对以上问题,本文提出基于孪生神经网络的视频单目标跟踪算法,主要研究内容如下:本文使用调整的Res Net50网络作为特征提取器,利用可变形空间感知模块来融合多层特征,充分利用深层网络的浅层细节信息和深层语义信息,抑制了RPN网络不匹配问题带来的影响;针对目标遮挡问题,在训练阶段模板分支获取目标模板时使用Cutout产生大量遮挡困难样本,进一步提高算法的鲁棒性;在孪生网络的模板和搜索两个分支增加权重共享的自适应模块,提取数据的内部隐含关联特征。最后,为实现应用价值将其设计成软件应用。本文比较了经典算法、近几年的优秀跟踪算法和ASiam RPN在VOT数据集上的性能,包括准确率、鲁棒性和平均重叠率等。实验结果表明,本文提出的精确目标跟踪算法可以有效抑制遮挡和相似物体干扰问题,在VOT2018数据集跟踪准确率达到60.9%,优于其他算法,速度达到25FPS。

关键词：目标跟踪可变形自适应空间感知

基于演化四元减法集对势模糊数随机模拟的旱灾风险评估

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水利水运工程学报 2024年

作者：秦广虎周亮广赵齐雅合肥工业大学土木与水利工程学院

为有效评估旱灾风险，将五元联系数中的不确定性差异度项分解到偏同差异度项和偏反差异度项上，得到演化四元减法集对势，并对其中的差异度系数进行三角模糊数随机模拟，建立基于演化四元减法集对势模糊数随机模拟的旱灾风险评估模型，... 详细信息

为有效评估旱灾风险，将五元联系数中的不确定性差异度项分解到偏同差异度项和偏反差异度项上，得到演化四元减法集对势，并对其中的差异度系数进行三角模糊数随机模拟，建立基于演化四元减法集对势模糊数随机模拟的旱灾风险评估模型，并应用于淮南市旱灾风险评估。结果表明：淮南市2008—2017年旱灾风险等级整体处于2～3级，属于弱中险状态，但在2014年后等级呈小幅上升趋势；在旱灾风险评估子系统中，危险性子系统、暴露性子系统和灾损敏感性子系统风险等级均逐渐降低，有向好的发展趋势，而抗旱能力子系统等级逐渐增高；单位面积水资源量、灌溉指数、复种指数、水田面积比和森林覆盖率被识别为主要障碍因子。基于演化四元减法集对势模糊数随机模拟的旱灾风险评估方法包含了五元减法集对势的计算结果，且其计算结果是一个等级置信区间，可综合反映旱灾风险变化的多因素影响、不确定性等特点。

关键词：旱灾风险五元联系数演化四元减法集对势三角模糊数淮南市

基于改进Faster R-CNN的隧道衬砌中离散实体目标自动检测研究

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铁道学报 2024年第2期46卷 171-180页

作者：崔广炎王艳辉徐杰丁冠军秦湘怡任秋阳北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室北京100044 北京交通大学交通运输学院北京100044 北京交通大学北京市城市交通信息智能感知与服务工程技术研究中心北京100044 北京交通大学城市轨道交通运营安全管理技术及装备交通运输行业研发中心北京100044

隧道衬砌中离散实体目标的检测精度和时效性直接关乎隧道的运营安全,采用图像视觉技术进行图像自动解译可极大提升检测效率和结果的准确性,因此基于离散实体目标的雷达图像数据构建自定义雷达数据集合,并提出一套改进的Faster R-CNN算... 详细信息

隧道衬砌中离散实体目标的检测精度和时效性直接关乎隧道的运营安全,采用图像视觉技术进行图像自动解译可极大提升检测效率和结果的准确性,因此基于离散实体目标的雷达图像数据构建自定义雷达数据集合,并提出一套改进的Faster R-CNN算法对隧道衬砌中的离散实体目标进行自动检测。该算法首先对现有Faster R-CNN网络的特征提取模块进行改进,提出一套全新的轻量化特征提取网络ResNet_FMBConv对雷达图像特征进行深度挖掘;基于ResNet_FMBConv网络改进现有特征金字塔(FPN)结构,实现对多尺寸下目标的精准辨识。其次,基于实测和仿真的雷达图像数据构建离散实体目标的自定义雷达数据集合,通过几何变换方法对雷达图像进行数据增强后用于算法验证。结果表明,改进算法在IOU=0.50∶0.95情况下的检测精确率、召回率、F 1分数和FPS分别为45.1%、54.0%、49.1%和21.65 fps。在保证召回率基本持平的情况下,同比YOLOv3_spp、SSD、Retinanet和Faster R-CNN等目标检测算法的精确率和F 1分数分别提升2%~9%和1%~6%。同时,试验结果表明改进后的特征提取网络ResNet_FMBConv也优于现有Resnet-50、VGG16、Efficientnet_b0和Mobilenetv3等目标分类网络。

关键词：离散实体目标检测 Faster R-CNN ResNet_FMBConv模块 GPR 特征金字塔

GCr15轴承钢穿孔裂纹产生原因分析及改进措施

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轧钢 2024年第3期 64-68+77页

作者：董庆张育明秦耀宗范振霞赵昊乾河北邢钢科技有限公司邢台钢铁有限责任公司河北省线材工程技术创新中心

针对GCr15轴承钢在开坯时出现穿孔裂纹的问题，通过金相显微镜、扫描电子显微镜、FEI金属质量分析仪等手段，对穿孔裂纹产生的原因进行了分析，并提出了改进措施。结果表明：GCr15轴承钢在开坯时出现的穿孔裂纹起源于钢坯芯部，芯部裂... 详细信息

针对GCr15轴承钢在开坯时出现穿孔裂纹的问题，通过金相显微镜、扫描电子显微镜、FEI金属质量分析仪等手段，对穿孔裂纹产生的原因进行了分析，并提出了改进措施。结果表明：GCr15轴承钢在开坯时出现的穿孔裂纹起源于钢坯芯部，芯部裂纹周围无夹杂夹渣，组织正常，无过热过烧现象，说明钢坯加热温度正常，而芯部裂纹明显脱碳说明其出加热炉之前已扩展至钢坯表面，结合钢坯入炉前的抛丸探伤检验，判断其芯部裂纹是在加热过程中产生的；依据缺陷钢坯的宏观断面形貌及显微组织，GCr15轴承钢穿孔裂纹是由于其在开坯加热时钢坯降温至1 000℃以下补充煤气供应，后迅速加热升温至1 280℃轧制造成的，钢坯加热升温过快，出现“穿孔裂纹”的频率会大大提高。据此优化了开坯加热工艺，对于GCr15轴承钢出现煤气供应不足的降温问题，需待加热炉重新恢复加热能力后，按照预热段30～50℃/h的加热速率升温至1 000℃以上，使钢坯完全奥氏体化后再快速升温加热。采用此改进工艺，彻底消除了GCr15轴承钢开坯轧制过程中出现穿孔裂纹的问题。

关键词： GCr15轴承钢开坯轧制加热工艺穿孔裂纹

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变频空调压缩机电机的振动噪声优化探究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第4期 185-188页

作者：秦道乾黄石东贝压缩机有限公司湖北黄石435100

随着社会的不断发展和人们生活水平的提高,空调作为一种重要的设备在各类建筑中得到广泛应用。变频空调压缩机电机是空调系统中的关键部件之一,其运行中产生的振动噪声对室内舒适度和用户使用体验有着重要的影响。基于此,本文针对变频... 详细信息

随着社会的不断发展和人们生活水平的提高,空调作为一种重要的设备在各类建筑中得到广泛应用。变频空调压缩机电机是空调系统中的关键部件之一,其运行中产生的振动噪声对室内舒适度和用户使用体验有着重要的影响。基于此,本文针对变频空调压缩机电机出现的振动噪声突出的问题,从气隙磁场理论和电磁力波理论方面分析了噪声产生的机理,随后分析了变频空调压缩机用永磁同步电机振动噪声产生的原因,最后科学提出变频空调压缩机电机振动噪声优化策略,以减小空调压缩机电机的振动噪声,提高空调系统的运行效率,从而达到节能、环保和舒适的综合目标。

关键词：变频空调压缩机永磁同步电机振动噪声优化措施

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超大直径竖井掘进设备井内拆解回收技术研究

价值工程 2024年第1期43卷 89-93页

作者：秦乾舜中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司广州510400

随着城市发展和工程技术的进步,越来越多的新技术被应用于城市地下空间开发。本文以地下停车库项目超大直径竖井掘进设备井内拆解回收施工为基础,通过筹划现场空间,合理安排拆机顺序,加强质量控制要点,以达到提高施工效率、节约工期的... 详细信息

随着城市发展和工程技术的进步,越来越多的新技术被应用于城市地下空间开发。本文以地下停车库项目超大直径竖井掘进设备井内拆解回收施工为基础,通过筹划现场空间,合理安排拆机顺序,加强质量控制要点,以达到提高施工效率、节约工期的目的。并通过实际施工验证了该技术的正确性,为今后相关超大直径竖井掘进设备拆机回收的实施,提供了可行性的参考。

关键词：超大直径竖井掘进设备井内拆解场地狭小吊装

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固体废物污染防治与管理策略探究

皮革制作与环保科技 2024年第1期5卷 198-200页

作者：秦广迎聊城市固体废物污染防治中心山东聊城252000

本文讨论了固体废物污染防治与管理中存在的问题,并提出了一些对策建议。首先,分析了不合理的垃圾处理方法的具体表现,包括垃圾填埋、垃圾焚烧和有害废物处理等方面的问题;其次,探讨了推动有效废物分类的具体措施,包括教育和宣传、提供... 详细信息

本文讨论了固体废物污染防治与管理中存在的问题,并提出了一些对策建议。首先,分析了不合理的垃圾处理方法的具体表现,包括垃圾填埋、垃圾焚烧和有害废物处理等方面的问题;其次,探讨了推动有效废物分类的具体措施,包括教育和宣传、提供分类设施和制定法规奖惩;最后,讨论了加强焚烧监管的具体措施,包括制定排放标准、确保气体净化系统有效运行及加强监测和透明度。这些措施有助于减轻固体废物污染带来的环境和健康风险,为可持续的废物管理提供支持。

关键词：固体废物污染污染防治污染管理

汉麻与再生纤维素纤维混纺织物定量化学分析研究

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纺织科学研究 2024年第5期 61-64页

作者：文莉吴乾秦添上海市质量监督检验技术研究院上海200040

为丰富汉麻与再生纤维素纤维混纺织物的定量化学分析方法,提高检测的准确性,参照GB/T2910.22—2009《纺织品定量化学分析第22部分:粘胶纤维、某些铜氨纤维、莫代尔纤维或莱赛尔纤维与亚麻、苎麻的混合物(甲酸/氯化锌法)》,通过大量试验... 详细信息

为丰富汉麻与再生纤维素纤维混纺织物的定量化学分析方法,提高检测的准确性,参照GB/T2910.22—2009《纺织品定量化学分析第22部分:粘胶纤维、某些铜氨纤维、莫代尔纤维或莱赛尔纤维与亚麻、苎麻的混合物(甲酸/氯化锌法)》,通过大量试验与分析,确定了在70℃甲酸/氯化锌法中,不同溶解时间下汉麻的质量修正系数。试验结果表明,70℃甲酸/氯化锌法定量分析汉麻和再生纤维素纤维混纺织物是可行的。

关键词：汉麻再生纤维素纤维混纺织物质量修正系数定量化学分析

岩溶区与非岩溶区稻田土壤磷含量与碱性磷酸酶活性比较

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农业资源与环境学报 2024年

作者：朱虹颖靳振江张晓文秦广法陈伟坚熊建华桂林理工大学环境科学与工程学院桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西生态环保现代产业学院

为探究稻田土壤磷含量与土壤磷酸酶之间的关系，本研究以桂林毛村岩溶区试验场中岩溶区和非岩溶区的稻田耕层土壤为研究对象，对土壤总磷、速效磷、无机磷组分和碱性磷酸酶活性进行研究。结果显示：岩溶区总磷含量缺乏，速效磷含量丰富... 详细信息

为探究稻田土壤磷含量与土壤磷酸酶之间的关系，本研究以桂林毛村岩溶区试验场中岩溶区和非岩溶区的稻田耕层土壤为研究对象，对土壤总磷、速效磷、无机磷组分和碱性磷酸酶活性进行研究。结果显示：岩溶区总磷含量缺乏，速效磷含量丰富，无机磷组分主要为Fe-P、Ca8-P和Ca10-P，碱性磷酸酶活性为0.76～1.27 mg·kg-1；非岩溶区总磷含量极缺，速效磷含量中上，无机磷组分主要为Fe-P、Ca10-P和Al-P，碱性磷酸酶活性为0.06～0.35 mg·kg-1。统计结果显示，岩溶区土壤总磷和速效磷的含量与碱性磷酸酶活性显著高于非岩溶区；岩溶区和非岩溶区的碱性磷酸酶活性均与速效磷呈显著负相关；在岩溶区，Fe-P含量与碱性磷酸酶活性呈显著正相关；而在非岩溶区，TP、Ca8-P和Al-P均与碱性磷酸酶活性呈显著负相关。研究表明，AP、无机磷组分可能是引起岩溶区和非岩溶区土壤碱性磷酸酶及活性差异的重要因素。

关键词：岩溶区非岩溶区碱性磷酸酶磷组分稻田土壤