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视觉Transformer下语义融合和信息恢复的混凝土桥梁表观病害识别方法研究

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视觉Transformer下语义融合和信息恢复的混凝土桥梁表观病害识别...

作者：唐椿程重庆交通大学

学位级别：硕士

混凝土桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,在长期服役过程中常受到如车辆超载,极端天气和结构老化等多重因素的影响,导致其出现剥落、露筋和水侵蚀等多种表观病害。病害的出现不仅影响桥梁美观和使用寿命,更可能引发塌桥等重大安全事... 详细信息

混凝土桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,在长期服役过程中常受到如车辆超载,极端天气和结构老化等多重因素的影响,导致其出现剥落、露筋和水侵蚀等多种表观病害。病害的出现不仅影响桥梁美观和使用寿命,更可能引发塌桥等重大安全事故的发生。因此,对混凝土桥梁实施定期的检测与健康状态评估显得尤为关键,这有助于桥梁管养部门及时发现潜在的安全隐患。基于语义分割的混凝土桥梁表观病害识别方法作为混凝土桥梁检测的重要组成部分,其能够获取病害类别、位置和像素占比等信息。现有方法通过无人机等智能检测设备获取桥梁图片,并结合语义分割算法,精确地定位病害位置并计算出病害区域的像素占比,从而得到病害的位置信息和严重程度等定量参数。该方法所获取的定量参数对于评估桥梁安全状况、制定维修计划以及预测使用寿命具有重要意义。然而,现有基于语义分割的表观病害识别方法存在病害识别精度低和对多尺度病害识别效果不佳等问题。针对上述问题,本文提出了视觉Transformer下语义融合和信息恢复的混凝土桥梁表观病害识别方法,实现对桥梁病害准确识别,其主要研究内容及结论如下:(1)混凝土桥梁多类别表观病害语义分割数据集构建。鉴于当前公开领域尚未存在专用于混凝土桥梁多种类型表观病害识别的语义分割数据集,因此本文按照《公路桥涵养护规范》(JTG 5120—2021)标准严格筛选出图像分辨率高且病害区域清晰的桥梁表观病害图片1348张。本文根据剥落、水侵蚀和露筋等常见混凝土桥梁表观病害的视觉特征制定其相应标注策略,并利用语义分割图像标注工具对桥梁图像中的病害区域及其所属类别进行精细标注。此外,为了丰富数据集的多样性,本文使用旋转、翻转和裁剪等数据增强操作,模拟真实场景中可能出现的各种视觉角度变化,最终构建了一个含有2712张图片的混凝土桥梁多类别表观病害语义分割数据集。(2)基于语义融合SegFormer的混凝土桥梁表观病害识别方法。针对现有识别方法容易受到图像中植物和光线等因素的干扰导致病害识别精度低的问题,本文提出基于语义融合SegFormer的混凝土桥梁表观病害识别方法——SegFormerSP。该算法在SegFormer B0的基础上引入语义融合模块和极化自注意力机制。其中,语义融合模块将高级特征中的语义信息融入进低级特征中,使得低级特征中含有较多的高级语义信息,在解码阶段低级特征拥有足够的语义信息则能与高级特征中的语义信息进行对齐,从而减少背景干扰对病害识别任务的影响。同时,极化自注意力机制能够精准捕获桥梁图片的空间相关性和通道相关性,确保特征信息能被充分利用。实验数据表明,相较于SegFormer B0,SegFormer-SP的平均交并比和平均F1分数分别实现了2.41%和1.91%的提升。此外,SegFormer-SP在识别精度上表现优异,优于大部分主流语义分割算法。(3)基于上下文信息恢复的混凝土桥梁表观病害识别方法。由于当前方法在分割过程中无法为病害识别提供足够的全局上下文信息,导致算法对多尺度病害识别效果不佳。因此,针对上述问题,本文提出基于上下文信息恢复的混凝土桥梁表观病害识别方法——TSCB-Net。TSCB-Net采用U型编码器-解码器结构,该结构使得算法能够保留更多的病害形状、边界等细节信息,从而提高对多尺度病害定位和识别的准确性。同时,TSCB-Net利用PVT v2中的自注意力机制实现长距离建模,进而提升病害识别精度。此外,TSCB-Net在解码器部分引入了上下文信息恢复模块,该模块通过并联不同数量卷积核,有效地恢复上下文信息并扩大算法感受野,从而提升算法对多尺度病害的识别精度。实验结果表明,TSCB-Net能够对多尺度病害进行准确识别,且评价指标和参数量均领先于当前主流语义分割算法。

关键词：桥梁工程桥梁病害识别视觉Transformer 语义融合信息恢复

基于深度学习的眼底图像糖网病变分割方法研究

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基于深度学习的眼底图像糖网病变分割方法研究

作者：黄椿程重庆理工大学

学位级别：硕士

糖尿病性视网膜病变是糖尿病最为常见的微血管并发症之一简称糖网病变,初期症状隐匿而严重时可能导致永久性视力损伤或致盲的风险。因此,对于该病变的早期筛查与干预至关重要。然而,由于眼底摄片设备匮乏、患者增多、专业摄片人员稀缺... 详细信息

糖尿病性视网膜病变是糖尿病最为常见的微血管并发症之一简称糖网病变,初期症状隐匿而严重时可能导致永久性视力损伤或致盲的风险。因此,对于该病变的早期筛查与干预至关重要。然而,由于眼底摄片设备匮乏、患者增多、专业摄片人员稀缺、患者筛查依从性差等因素,该病变的筛查普及率低。为此,现有的眼底图像糖网病变分割任务中存在可训练数据集较小、人工标注难度大、样本分布不均、计算资源成本高等问题,且目前使用深度学习算法对已标注的眼底图像的资源利用率不足,像素级分割的精度仍然有待提高。因此,本文针对眼底图像的糖网病变分割的分割任务为研究对象,在U-Net和多任务学习的基础上展开研究并针对上述问题提出解决方案,为眼底图像分割临床使用奠定基础。本文主要工作包括:(1)提出了一种高质量伪标签生成方法,目的在于最大化利用现有数据集,提供数据集多标签,获得图像更多信息。通过集成学习的方法训练初始伪标签生成的模型,而后将初始伪标签联合Grad-CAM方法的热力图对标签进行修正,使标签准确率在一定的置信度区间范围内,从而得到最终的高质量伪标签。(2)设计了一个标签更新网络,主要为缓解多任务学习过程中任务间梯度不平衡的问题。同时改进多任务U-Net模型,在模型的编码器部分增加设计的标签更新网络模块。在学习过程中不断调整任务间的权重比例,以学习更为通用的特征表示,并在多个开源眼底图像数据集上验证该方法的有效性和普适性。此外,眼底图像数据集所拥有的两个标签分别是像素级标注的分割掩码图像,另一个则是有无病变的二分类标签。(3)提出了一种基于像素级分割的两阶段算法,为进一步提升糖网病变分割的准确度,同时增加高分辨图像训练模型的计算资源利用率。引入糖网病变分级的辅助任务,辅助任务的伪标签由(1)所提出的方法获得,且作为该算法的第一阶段,在第二阶段中主要基于多任务U-Net模型,使用了(2)中设计的标签更新网络进行多标签的特征学习,并调整任务间权重。最后通过模型的对比实验、消融实验和分割结果可视化验证了分割效果至少1.89%以上的有效提升。

关键词：糖网病变分割伪标签生成热力图多任务学习

基于改进Segformer的混凝土桥梁表观病害轻量级识别方法

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中国公路学报 2024年第2期37卷 77-87页

作者：蒋仕新唐椿程杨建喜李昊熊元俊李韧刘新龙王笛重庆交通大学信息科学与工程学院重庆400074 重庆交通大学交通运输学院重庆400074

现有基于语义分割的混凝土桥梁表观病害识别方法具有模型参数量较大、特征提取不充分、分割精度不高等缺点。针对上述问题,提出基于改进Segformer的混凝土桥梁表观病害轻量级识别方法——Segformer-SP,该方法选取MiT B0作为编码器,并引... 详细信息

现有基于语义分割的混凝土桥梁表观病害识别方法具有模型参数量较大、特征提取不充分、分割精度不高等缺点。针对上述问题,提出基于改进Segformer的混凝土桥梁表观病害轻量级识别方法——Segformer-SP,该方法选取MiT B0作为编码器,并引入语义融合模块(Semantic Fusion Module,SFM)和极化自注意力机制(Polarized Self-Attention,PSA)。在Segformer-SP中,SFM模块对低级特征和高级特征进行融合,以提高低级特征的语义信息量;同时,PSA自注意力机制模块可以在分割过程中捕捉全局上下文信息,解决病害特征不够充分的问题,从而进一步提高分割效果。试验结果表明:Segformer-SP的平均交并比(mIoU)和平均F1分数(mF1)相较于Segformer-B0分别提高了2.41%和1.91%;此外,Segformer-SP的mIoU和mF1均优于大部分主流语义分割算法;Segformer-SP的参数量仅为6.09×10^(6),FPS为56.54,更适合应用于终端检测设备。

关键词：桥梁工程桥梁病害识别 Segformer 轻量级特征融合

强电网优服务助力产业发展——四川乐山供电公司推动党建工作与业务工作融合并进

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国家电网 2024年第8期 88-89页

作者：高椿程赵琦黄心怡不详

近年来,四川乐山供电公司持续深化“党建+”工程,积极发挥基层党组织战斗堡垒作用和党员先锋模范作用,强电网、优服务、快建设,以实际行动提升服务质效,助力当地经济社会高质量发展。建网提质优结构注入企业新动能乐山是全国多晶硅及光... 详细信息

近年来,四川乐山供电公司持续深化“党建+”工程,积极发挥基层党组织战斗堡垒作用和党员先锋模范作用,强电网、优服务、快建设,以实际行动提升服务质效,助力当地经济社会高质量发展。建网提质优结构注入企业新动能乐山是全国多晶硅及光伏产业发祥地、四川多晶硅主产地,产业发展优势明显。目前,全球前10强光伏企业中有5家落户或参股乐山,一条涵盖硅料、硅棒、硅片、电池片和组件的产业链已经初步形成。

关键词：基层党组织战斗堡垒作用供电公司四川乐山工作与业务产业发展优势光伏产业光伏企业

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“九五”期间吉林省人口就业压力与解决对策

人口学刊 1997年第4期19卷 27-29,42页

作者：程椿吉林省统计局

坚持双百方针繁荣法学基础理论研究——全国法学理论学术研讨会综述

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政治与法律 1990年第5期 59-61页

作者：林喆程椿盛

由中国法学会法学基础理论研究会和安徽大学法律系联合召开的1990年全国法学理论学术研讨会于5月21日至25日在合肥举行。来自全国高等院校、科研和实际工作部门的法理学教授、专家65人出席会议。会上收到论文55篇。会议坚持双百方针,在... 详细信息

由中国法学会法学基础理论研究会和安徽大学法律系联合召开的1990年全国法学理论学术研讨会于5月21日至25日在合肥举行。来自全国高等院校、科研和实际工作部门的法理学教授、专家65人出席会议。会上收到论文55篇。会议坚持双百方针,在生动活泼的气氛中围绕着以下一些问题展开了热烈的讨论。一。

关键词：民主制度学术研讨会双百方针法学理论制约权力公民权利权利本位民主与法制民主意识中国法学

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真空电弧镀膜中等离子体参数的实验研究

电工技术学报 1995年第1期10卷 67-70,47页

作者：王浩韦伦布邹积岩程札椿北京大学华中理工大学

本文运用Ｌａｎｓｍｕｉｒ静电探针技术，对真空电弧镀膜过程中，基片鞘层附近区域的电子能量电子密度值及其受基片偏压影响而改变的关系进行了实验测量。结果表明，在环境压力为５．３２Ｐａ电弧电流为７５Ａ，进行钛金属薄膜沉积时，... 详细信息

本文运用Ｌａｎｓｍｕｉｒ静电探针技术，对真空电弧镀膜过程中，基片鞘层附近区域的电子能量电子密度值及其受基片偏压影响而改变的关系进行了实验测量。结果表明，在环境压力为５．３２Ｐａ电弧电流为７５Ａ，进行钛金属薄膜沉积时，等离子体参数的特征值表征为电子能量值１～５ｅＶ．电子密度值１０１１ｃｍ－３左右；且随着基片偏压值的增大，电子能量有缓慢的增加，而电子密度则显著下降。最后，对测量结果进行了分析与讨论。

关键词：真空电弧真空镀膜等离子体参数

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发展市场、促进就业

成才与就业 1995年第11期 1-,4页

作者：程椿上海市长宁区劳动局

现在乃至今后一、二十年间,我国劳动力资源供给十分充沛,就业压力很大,又由于现在及今后一个不短时期内,我国国民经济产业结构的调整以及相应产生的剩余劳动力,再就业矛盾更显尖锐;然而。

关键词：西区配置就业劳动者生产力劳动资源人力资源劳动力资源再就业工程

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我国公民基本权利和义务的特点

安徽大学学报(哲社版) 1982年第4期 65-67页

作者：程椿盛

我国公民的基本权利和义务,是我国宪法的一项重要内容,它充分反映了人民当家作主和公民在国家、社会生活方面的法律地位,是属于社会主义性质的。在我国,公民是指具有中华人民共和国国籍,并依据宪法和法律规定享受权利和承担义务的人;公... 详细信息

我国公民的基本权利和义务,是我国宪法的一项重要内容,它充分反映了人民当家作主和公民在国家、社会生活方面的法律地位,是属于社会主义性质的。在我国,公民是指具有中华人民共和国国籍,并依据宪法和法律规定享受权利和承担义务的人;公民的权利是指受宪法和法律保障的公民某种行为的合法性;公民的义务是指公民对国家应履行的某种责任。我国是工人阶级领导的,以工农联盟为基础的人民民主专政的社会主义国家,一切权力属于人民,对人民实行民主,对敌人实行专政。因此,在我国,政治权利和自由只给人民享受,而不给敌人享受。公民基本权利和义务的社会主义本质集中到一点就是具有鲜明的阶级性,也即人民民主专政的社会主义性质。

关键词：权利和义务平等性公民基本权利资产阶级资产者剥削阶级劳动权工作权公民权社会主义性质法律面前人人平等宪法根本法