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基于YOLOv7-Sim和无人机遥感影像的烟株数量检测

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中国烟草科学 2023年第4期44卷 94-102页

作者：耿利川王忠丰秦永志马莉许昌学院城市与环境学院河南许昌461000 92493部队辽宁葫芦岛125000 61206部队北京100042

植株数是用于监测作物生长状况和估测产量的重要田间表型性状。为实现烟草植株数高效自动清点,针对无人机遥感影像烟株检测中存在小尺寸聚集目标容易漏检的问题,提出了一种YOLOv7目标检测优化模型YOLOv7-Sim。首先引入SimAM注意力机制... 详细信息

植株数是用于监测作物生长状况和估测产量的重要田间表型性状。为实现烟草植株数高效自动清点,针对无人机遥感影像烟株检测中存在小尺寸聚集目标容易漏检的问题,提出了一种YOLOv7目标检测优化模型YOLOv7-Sim。首先引入SimAM注意力机制增强图像特征之间的聚合能力;然后加入小目标检测层强化算法对小目标的检测能力;再对定位损失函数进行优化,引入了EIOU定位损失函数;最后利用分块策略解决大图像检测中小目标容易采样丢失的问题。在VisDrone2019数据集和本文构造的UAVTob无人机遥感影像烟草数据集上的检测结果显示,检测均值平均精确率mAP@0.5提升了0.3%和6.3%,mAP@0.5:0.95提升了0.6%和18.3%,YOLOv7-Sim算法对无人机遥感影像中的烟株检测更具优越性。

关键词： YOLOv7 无人机遥感影像烟草检测深度学习

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单镜头无人机五向与井字飞行倾斜摄影建模对比分析

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测绘科学技术 2022年第1期10卷 13-21页

作者：耿利川王忠丰马莉李阳许昌学院河南许昌 92493部队辽宁葫芦岛 61206部队北京

以单镜头无人机为平台的倾斜摄影在小区域实景三维建模中得到广泛应用,其航线规划存在五向和井字飞行两种方式。为验证两种航线规划方式建模的质量和精度,本文以某消费级无人机为例,对两种航线所生成三维模型进行了对比分析。实验结果表... 详细信息

以单镜头无人机为平台的倾斜摄影在小区域实景三维建模中得到广泛应用,其航线规划存在五向和井字飞行两种方式。为验证两种航线规划方式建模的质量和精度,本文以某消费级无人机为例,对两种航线所生成三维模型进行了对比分析。实验结果表明,采用两种飞行方式的三维建模成果在精度方面均满足制作大比例尺地形图的精度要求。

关键词：单镜头无人机航线规划五向飞行井字飞行倾斜摄影

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基于透视不变二值特征描述子的图像匹配算法

通信学报 2015年第4期36卷 105-114页

作者：耿利川苏松志李绍滋厦门大学信息科学与技术学院福建厦门361005 福建省仿脑智能系统重点实验室福建厦门361005

针对基于局部特征的图像匹配算法普遍存在对透视变换顽健性差的缺点,提出了一种新的二值特征描述子PIBC(perspective invariant binary code),提高了图像匹配算法的透视变换顽健性。首先,在提取金字塔图像FAST特征点的基础上,利用Harri... 详细信息

针对基于局部特征的图像匹配算法普遍存在对透视变换顽健性差的缺点,提出了一种新的二值特征描述子PIBC(perspective invariant binary code),提高了图像匹配算法的透视变换顽健性。首先,在提取金字塔图像FAST特征点的基础上,利用Harris角点响应值去除非极大值点和边缘响应点;其次,通过模拟相机不同视角成像之间的透视变换,对单个FAST特征点生成不同视角变换下图像的二值描述子,使描述子具备描述不同视角图像中同一特征点的能力。实验结果表明,算法在提高描述子透视不变性的同时时间复杂度与SURF算法近似。

关键词：图像匹配二值特征描述子透视不变 PIBC

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基于人工免疫系统的遥感图像检索算法研究

基于人工免疫系统的遥感图像检索算法研究

作者：耿利川解放军信息工程大学

学位级别：硕士

随着遥感技术日新月异的发展,遥感图像数据量呈现几何级数的增长趋势,出现了大容量的图像数据库。如何从海量的遥感图像中快速、准确地检索所需的图像,已经成为当前遥感技术研究中的突出问题。图像检索中的许多问题大多可以转化为优化问... 详细信息

随着遥感技术日新月异的发展,遥感图像数据量呈现几何级数的增长趋势,出现了大容量的图像数据库。如何从海量的遥感图像中快速、准确地检索所需的图像,已经成为当前遥感技术研究中的突出问题。图像检索中的许多问题大多可以转化为优化问题,如最优特征的提取、多维特征权值调整。而如何实现和改进优化技术的自动化与智能化水平,一直是研究的重点和难点。本文在该方面进行了一些新的尝试,将人工智能领域的最新优化技术——人工免疫系统(Artificial Immune System,AIS)引入到遥感图像检索中的优化问题求解中,并对遥感图像检索中的某些具体问题提出了一些新的思路和方法。本文完成的主要工作有: (1)对AIS和基于内容的图像检索(Content Based Image Retrieval,CBIR)的历史及研究现状进行了较为详细的总结,对二者在不同层次进行了比较,并对其结合点进行了研究;(2)建立了一种基于克隆选择算法的遥感图像检索模型,该模型根据相关反馈技术及免疫机理,利用克隆选择算法对用户反馈的图像特征进行泛化学习,提高了系统对用户语义的理解能力。实验结果表明,该模型能有效理解用户的反馈信息,提高检索的准确性;(3)研究了一种基于改进的克隆选择算法的遥感图像检索模型,该模型结合模糊集理论,将模型增加了无关抗体库,用它来记忆用户的负反馈对象,从而使模型能够同时利用正、负反馈对象进行学习,克服了原模型只能对正反馈图像进行学习的缺点。实验结果表明,与原模型相比,改进的模型能够提高图像检索的准确性;(4)提出了一种基于进化人工免疫网络(aiNet)的遥感图像检索模型,由于改进的克隆选择图像检索模型引入了无关抗体库以及抗体库存在冗余,该模型的检索速度有所降低。为了克服这个缺点,提出了本模型。利用aiNet具有减少冗余的优点来剔除抗体库中的冗余抗体,提高检索速度;(5)研究了一种基于人工免疫识别系统(AIRS)遥感图像检索中多特征权值配赋方法,将AIRS应用于图像检索中多特征之间特征调整,利用其自组织、记忆、泛化学习的特点,对特征权值进行调整,去除权值过小的特征,保留图像的有效特征,实现保留特征之间的权值优化分配。实验结果表明,该方法较传统方法提高了检索准确率。文章最后对本文的主要工作进行了总结,指出了需要进一步研究的内容。

关键词：遥感图像检索人工免疫系统人工智能特征提取相关反馈

基于改进YOLOv5算法的无人机遥感影像车辆检测研究

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人工智能与机器人研究 2022年第4期11卷 325-332页

作者：耿利川王帮进崔云龙缑艳方许昌学院河南许昌智慧中原地理信息技术河南省协同创新中心河南郑州时空信息感知与融合技术自然资源部重点实验室河南郑州浙江省测绘科学技术研究院浙江杭州

针对无人机遥感影像中的车辆检测问题,本文对YOLOv5算法中损失函数仅利用边界框长宽比不能反映边界框宽高分别与其置信度的真实差异的缺点,对损失函数进行了改进,消除了因为不能反映宽高真实差异引起的收敛过慢问题。利用改进的YOLOv5... 详细信息

针对无人机遥感影像中的车辆检测问题,本文对YOLOv5算法中损失函数仅利用边界框长宽比不能反映边界框宽高分别与其置信度的真实差异的缺点,对损失函数进行了改进,消除了因为不能反映宽高真实差异引起的收敛过慢问题。利用改进的YOLOv5算法进行了训练和检测,验证了该算法对于无人机航拍影像中车辆检测的有效性。

关键词：目标检测 YOLOv5 无人机遥感损失函数

RBFD:一种鲁棒的图像局部二值特征描述子

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计算机辅助设计与图形学学报 2015年第5期27卷 815-823页

作者：耿利川成运苏松志林贤明李绍滋厦门大学信息科学与技术学院厦门361005 许昌学院城乡规划与园林学院许昌461000 湖南人文科技学院通信与控制工程系娄底417000 福建省仿脑智能系统重点实验室(厦门大学) 厦门361005

针对传统浮点型特征描述子占用空间大、匹配速度慢的问题,提出一种基于梯度统计信息比较的局部二值特征描述子.通过对比特征点邻域梯度统计信息生成二值特征描述子,再利用多邻域和多分块策略提高描述子判别力,最后通过近似简化的Ada Bo... 详细信息

针对传统浮点型特征描述子占用空间大、匹配速度慢的问题,提出一种基于梯度统计信息比较的局部二值特征描述子.通过对比特征点邻域梯度统计信息生成二值特征描述子,再利用多邻域和多分块策略提高描述子判别力,最后通过近似简化的Ada Boost算法实现描述子降维.实验结果表明,与已有描述子相比,文中提出的描述子在实现快速生成的同时其鲁棒性更强.

关键词：局部特征二值特征描述子图像匹配

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一种减小倾斜误差影响的免棱镜对中杆

地理空间信息 2022年第11期20卷 136-138,146页

作者：李行耿利川武静贾宝川陈朵河南省地质矿产勘查开发局第四地质勘查院河南郑州450000 许昌学院城市与环境学院河南许昌461000

为解决使用全站仪测图时,对中杆倾斜造成转点坐标偏离真实坐标的问题,设计了一种减小对中杆倾斜误差的免棱镜全站仪对中杆。根据两个相似三角形形状越小、对应边长越短的原理,可将对中杆倾斜误差降低至目前的10%以下。通过实验分析了对... 详细信息

为解决使用全站仪测图时,对中杆倾斜造成转点坐标偏离真实坐标的问题,设计了一种减小对中杆倾斜误差的免棱镜全站仪对中杆。根据两个相似三角形形状越小、对应边长越短的原理,可将对中杆倾斜误差降低至目前的10%以下。通过实验分析了对中杆倾斜误差对转点误差的影响,结果表明减小对中杆倾斜误差能有效提高免棱镜全站仪转点测量的精度,从而验证了该设计的理论可行性和实用性,在涉及相似场景的测绘实践中具有一定的借鉴和推广价值。

关键词：免棱镜全站仪对中杆倾斜转点误差

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基于aiNet人工免疫网络的遥感图像检索

计算机工程与应用 2010年第7期46卷 226-228,248页

作者：耿利川吴云东信息工程大学测绘学院郑州450052 中国人民解放军66240部队北京集美大学理学院福建厦门361021

受多方面因素的影响,图像在特征空间中的分布是非常不均匀的,往往围绕多个中心。为了解决多个特征中心的问题,提出了一种基于aiNet人工免疫网络的遥感图像检索算法。该算法根据免疫网络机理及相关反馈技术,利用aiNet人工免疫网络对用户... 详细信息

受多方面因素的影响,图像在特征空间中的分布是非常不均匀的,往往围绕多个中心。为了解决多个特征中心的问题,提出了一种基于aiNet人工免疫网络的遥感图像检索算法。该算法根据免疫网络机理及相关反馈技术,利用aiNet人工免疫网络对用户的反馈信息进行学习记忆,能有效寻找多个最优解,提高了系统对用户语义的理解能力。由于该网络具有减少冗余、多样性、学习和记忆的特性,避免了传统算法容易陷入局部最优的缺点。实验结果表明,该算法能有效理解用户的反馈信息,提高了传统检索方法的准确性。

关键词：人工免疫系统遥感图像检索相关反馈 aiNet网络

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基于提升小波的光流估计算法

测绘科学技术 2017年第2期5卷 40-46页

作者：耿利川耿则勋许昌学院城乡规划与园林学院河南许昌许昌学院无人机低空遥感技术协同创新中心河南许昌

针对光流估计算法在图像间的位移量较大时,配准精度不高的问题,提出了提升小波多分辨分析图像光流估计算法。利用提升小波对视频图像进行多层小波分解,对不同尺度上图像进行光流估算,提高了光流估计算法在位移量较大时的配准精度。实验... 详细信息

针对光流估计算法在图像间的位移量较大时,配准精度不高的问题,提出了提升小波多分辨分析图像光流估计算法。利用提升小波对视频图像进行多层小波分解,对不同尺度上图像进行光流估算,提高了光流估计算法在位移量较大时的配准精度。实验结果表明,该算法能够快速实现小位移和准确的实现大位移的运动估计,验证了本文算法的正确性。

关键词：提升小波运动估计光流多分辨分析