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多尺度下边界和互补网络的图像篡改定位算法研究

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多尺度下边界和互补网络的图像篡改定位算法研究

作者：仲金竹吉林大学

学位级别：硕士

随着互联网的快速发展和人工智能的快速驱动,图像编辑软件、智能换脸和基于Chat GPT的图像生成等篡改技术,在为公众提供了美化图片和娱乐的同时,也带来了负面问题,如不法分子可以通过对图像的篡改进行网络诈骗、舆论引导、学术造假等,... 详细信息

随着互联网的快速发展和人工智能的快速驱动,图像编辑软件、智能换脸和基于Chat GPT的图像生成等篡改技术,在为公众提供了美化图片和娱乐的同时,也带来了负面问题,如不法分子可以通过对图像的篡改进行网络诈骗、舆论引导、学术造假等,这对公民、社会以及国家的信息安全都构成严重威胁。因此,能够快速精准地定位目标图像的篡改区域是一项重要挑战。近年来,基于深度学习的图像篡改定位方法与传统方法相比,能更高效地提取具有判别力的图像特征,从而在不同类型的篡改手段下都能取得更好的定位效果。但仍存在一些问题,比如,由于忽略上下文特征之间的交互、边界特征的深度挖掘以及前景和背景之间的信息互补,导致篡改区域边界定位模糊,尤其当篡改区域不规则或与噪声背景高度相似时,易出现少判和误判的情况,无法精确的定位出完整的篡改区域,为了解决以上问题,本文的具体研究如下:1.多尺度特征和边界融合的图像篡改定位算法目前的图像篡改定位算法大多缺乏对多尺度信息的整合和对边界信息的精确引导,为了解决这一问题,本文提出了多尺度特征和边界融合的学习网络(Multi-scale-feature and Boundary Fusion Learning Network,MBF-Net)。具体来说,多尺度交互模块通过对不同尺度的特征进行提取,通过对相邻尺度的上下文信息进行交互,高效地捕获了不同尺度特征间的关联性和全局特征的完整性。此外,为了有效地抑制图像的语义信息,本模型引入了边界模块,在通道注意和空间注意上对边界特征进行强化。最后,通过融合模块将多尺度特征和边界特征进行整合。消融实验证明了三种模块均对模型性能有提升效果,同时,在四个标准的公开数据集上的对比实验结果表明,与当前主流的模型相比,MBF-Net取得了更好的指标,并具有良好的泛化性和鲁棒性。2.多尺度下前景背景互补网络的图像篡改定位算法目前的图像篡改定位算法由于过度聚焦于篡改区域内部,从而忽略了前景和背景之间的语义不可知性,尤其当篡改区域形状不规则或与噪声背景高度相似时,容易导致篡改区域定位不完整的情况。为了解决这一问题,本文提出了多尺度下前景背景互补的图像篡改定位方法(Multi-scale Foreground and Background Complementary Network,FBC-Net)。具体来说,FBC-Net通过骨干网络生成不同分辨率的特征图后送入前景背景互补模块,以强化不同尺度的感受野。在前景背景互补模块内部,分别将生成的前景和背景特征输入到两个并行的分支中,然后通过上下文分析模块得到假阴性干扰和假阳性干扰。最后通过干扰消除模块去除以上两种干扰,得到细化后的特征和预测图。通过可视化结果和性能对比可以发现,FBC-Net具有更好的精度和泛化性。尤其是当篡改区域不规则或与噪声背景高度相似时,FBC-Net表现出更精准的定位能力。

关键词：图像篡改定位多尺度交互边界信息互补网络

一种基于环形结构的紧凑型可重构单阻带/双阻带滤波器

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一种基于环形结构的紧凑型可重构单阻带/双阻带滤波器

作者：孙文仲吉林大学

学位级别：硕士

基于日光诱导叶绿素荧光的黄淮海地区骤旱监测研究

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基于日光诱导叶绿素荧光的黄淮海地区骤旱监测研究

作者：陈治仲南京信息工程大学

学位级别：硕士

不同场景跨域关系知识挖掘的无监督领域自适应研究

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不同场景跨域关系知识挖掘的无监督领域自适应研究

作者：周家仲南京信息工程大学

学位级别：硕士

基于质谱和光谱分析的同位素气体检测技术研究进展

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激光与光电子学进展 2024年第13期61卷 22-33页

作者：许子怡刘硕河北工业大学电子信息工程学院先进激光技术研究中心天津300401

气体同位素丰度检测在工业生产、生物医疗、地质勘测等方面均具有重要的研究价值,能够应用于工业安全在线监控、依据人体呼出气体实时临床无创诊断等方面。首先介绍同位素气体检测技术的应用价值和应用领域,证实同位素气体检测具有广阔... 详细信息

气体同位素丰度检测在工业生产、生物医疗、地质勘测等方面均具有重要的研究价值,能够应用于工业安全在线监控、依据人体呼出气体实时临床无创诊断等方面。首先介绍同位素气体检测技术的应用价值和应用领域,证实同位素气体检测具有广阔的应用前景。接着阐述了同位素丰度的内涵,然后从质谱分析技术和光谱分析技术两方面出发,介绍了质谱分析、光声光谱、可调谐半导体激光吸收光谱、腔衰荡光谱和腔增强吸收光谱检测技术这五种同位素丰度探测手段,分别阐释了不同检测技术的相关原理和近年来同位素气体检测的研究进展。通过对比五种同位素丰度检测技术的性能,分析得到各同位素气体检测技术的优缺点和适用场景,并提出未来同位素气体检测技术的研究展望。

关键词：同位素丰度检测质谱分析光声光谱可调谐半导体激光吸收光谱腔衰荡光谱腔增强吸收光谱

基于多算法分级权重集成的渤海西岸降水预报技术研究

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海洋预报 2024年第3期41卷 71-79页

作者：侯敏杨晓君王彩霞张楠许长义王国松天津市海洋气象重点实验室天津300074 天津市滨海新区气象局天津300450 天津市气象台天津300074 国家海洋信息中心天津300171

以渤海西岸为研究区域,基于2019—2021年6—9月实况降水资料和模式预报数据,研发了一种新的降水集成预报技术,采用分级权重分配将3种客观订正预报算法和6种集合统计量算法进行集成,得到多算法分级权重集成预报(Hierarchical-weight Cons... 详细信息

以渤海西岸为研究区域,基于2019—2021年6—9月实况降水资料和模式预报数据,研发了一种新的降水集成预报技术,采用分级权重分配将3种客观订正预报算法和6种集合统计量算法进行集成,得到多算法分级权重集成预报(Hierarchical-weight Consensus Forecasting,HCF),然后以2021年9月渤海西岸一次典型强降水过程为例进行了检验评估。结果表明:HCF预报(08时—次日08时)的所有降水量级的TS评分均高于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的模式预报;相较于ECMWF模式预报和其他客观预报,HCF在降水量级和落区预报方面均表现良好,08时—次日08时的大雨及以上量级的TS评分最高,其他降水量级检验评估指标也均在前三位;在个例检验中,HCF预报较ECMWF模式的所有降水量级的检验指标均更优秀,其中小雨预报的TS评分较ECMWF模式提升41.76%,大雨预报评分提升54.42%。

关键词：沿海降水预报分级权重集成晴雨订正个例检验

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碱激发超高性能珊瑚混凝土的制备与性能研究

碱激发超高性能珊瑚混凝土的制备与性能研究

作者：仲小凡安徽建筑大学

学位级别：硕士

海洋工程一直是我国关注发展的重点,建设海洋强国是我国的重大战略。远洋岛礁工程建设是海工工程中最具挑战性的领域。然而传统海工混凝土的制备会消耗优质天然骨料及大量的水泥,在增加CO2排放量的同时也大大增加了制造成本。碱激发胶... 详细信息

海洋工程一直是我国关注发展的重点,建设海洋强国是我国的重大战略。远洋岛礁工程建设是海工工程中最具挑战性的领域。然而传统海工混凝土的制备会消耗优质天然骨料及大量的水泥,在增加CO2排放量的同时也大大增加了制造成本。碱激发胶凝材料作为极具潜力替代传统水泥的新型胶凝材料之一,具有高强、低渗透性和良好的界面粘结等特性,以其消纳固废、绿色低碳的显著特征获得国内外研究者与工业界持续关注。本着就地取材、节约成本、绿色建筑的原则,利用固废原料设计制备碱激发超高性能珊瑚混凝土,在远洋岛礁工程中具有重要的国防意义和工程实用价值。但珊瑚骨料强度低,颗粒形态复杂且物理特性波动大是制约珊瑚混凝土超高性能化的瓶颈。碱激发胶凝材料“闪凝”现象不利于其工程应用推广以及碱激发珊瑚混凝土脆性较大不利于工程结构良好力学性能实现。本论文采用磷酸作为碱激发胶凝材料的缓凝剂,通过对珊瑚骨料颗粒整形、定向级配复合制备高品质珊瑚砂,以及混杂纤维增强增韧珊瑚混凝土实现制备碱激发超高性能珊瑚混凝土。取得的主要结论如下:（1）磷酸的掺入对碱激发矿渣存在明显缓凝作用。碱激发矿渣胶凝材料的凝结时间随着磷酸掺量的增加呈先减小后增加的趋势,磷酸掺量为3%时,碱矿渣胶凝材料初凝时间最高提升至329min。磷酸掺量的增加同时也会提高胶凝材料的塑性黏度和抗压强度,28d抗压强度最高可达93.1MPa,初始塑性黏度最大为9.45m Pa/s。一方面是磷酸会和浆体中的Ca2+反应生成三斜晶钙磷石晶体,包覆矿渣颗粒从而提高凝结时间与塑性黏度,另一方面随着PO43-的浓度增加,生成的P-O-Si自缩聚形成更致密的网络状结构,从而提升其抗压强度。（2）不同处理方式下的珊瑚砂形态存在明显差异,球磨处理珊瑚砂类球化程度更高。并且随着颗粒级配从Ⅰ区到Ⅲ区,珊瑚砂的物理性能有所提升。球磨处理珊瑚砂制得混凝土的工作性能、力学性能及水吸附性能均优于鄂式破碎处理珊瑚砂制得混凝土,其中球磨处理组的混凝土流动度可达到185mm,抗压强度最高为52.0MPa。球磨处理珊瑚砂与基体的胶结能力强于鄂式破碎处理珊瑚砂,且球磨处理珊瑚砂制备的珊瑚混凝土界面过渡区结构表现较好,界面过渡区周围裂纹分布较少且多为细小裂纹。Ⅲ区级配时混凝土总孔容积最低,但细砂占比过多,会对其孔隙结构起到负面影响,当级配区间为Ⅰ区时,孔隙结构最差,特别在鄂式破碎处理珊瑚砂制备的珊瑚混凝土中最为明显,所以当骨料处理方式为球磨处理,骨料级配区间为Ⅱ区时,珊瑚混凝土的性能最为优异。（3）纤维的掺入能够明显提高珊瑚混凝土的力学性能,改善其韧性,其中混掺1%端勾状钢纤维+2%直状钢纤维的试件组轴心抗压强度提升效果最优为45.5%,轴心抗压强度最大为127.6MPa,PVA纤维作为柔性纤维对其轴心抗压强度的提升较为有限,并且过量的纤维掺入都会弱化提升效果甚至对轴心抗压强度起到负效应。端勾状钢纤维的掺入能够有效帮助裂缝偏移,而PVA纤维的掺入能够有效吸收加载能量从而减少裂缝产生,改善珊瑚混凝土的破坏形态,但过量的PVA纤维掺入会影响钢纤维与基体的胶结性能。。在动态冲击作用下,由于端勾状钢纤维的形状特点需要更高的应力才能拔出,故混掺1%端勾状钢纤维+2%直状钢纤维组在两种加载气压下动态冲击强度分别达到78.2MPa和203.1MPa,但过量的端勾状钢纤维会破坏基体结构密实程度导致强度有所下降。PVA纤维在较低加载气压冲击下,具有优异的韧性表现,随着加载气压的提高超过PVA纤维灵敏度阈值,PVA纤维韧性提升效果降低。

关键词：碱激发胶凝材料凝结硬化珊瑚砂超高性能混凝土力学性能

重寄生真菌KF-M的分离鉴定及其对小麦茎基腐病的生防作用研究

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重寄生真菌KF-M的分离鉴定及其对小麦茎基腐病的生防作用研究

作者：仲荣荣河南农业大学

学位级别：硕士

小麦茎基腐病是一种威胁小麦安全生产的重要病害,其病原菌能产生多种真菌毒素,影响粮食安全和人畜健康。本研究以从假禾谷镰刀菌上分离的重寄生真菌KF-M为研究对象,对该真菌进行了分类学研究,通过显微镜及扫描电镜观察该菌株寄生假禾谷... 详细信息

小麦茎基腐病是一种威胁小麦安全生产的重要病害,其病原菌能产生多种真菌毒素,影响粮食安全和人畜健康。本研究以从假禾谷镰刀菌上分离的重寄生真菌KF-M为研究对象,对该真菌进行了分类学研究,通过显微镜及扫描电镜观察该菌株寄生假禾谷镰刀菌和禾谷镰刀菌时的重寄生结构;测定了其寄生广谱性,并筛选其最佳培养条件;探究KF-M寄生后对寄主真菌假禾谷镰刀菌和禾谷镰刀菌生长、致病力、DON毒素产生的影响以及对小麦茎基腐病的防治效果;通过基因组测序,分析其基因组中可能与寄生相关的功能基因簇和代谢通路等;转录组测序分析KF-M寄生前后禾谷镰刀菌的差异表达基因及相关通路变化,并选取KF-M寄生后禾谷镰刀菌明显抑制表达的基因(FGSG＿07765和FGSG＿08830)进行了功能验证。研究结果如下:1、从河南省开封市小麦茎基腐病发病田块的罹病植株中分离获得一株假禾谷镰刀菌的重寄生真菌,编号为KF-M。该菌株在PDA平板上菌落呈白色至浅黄色、边缘不规则;子囊壳为瓶状,棕褐色至黑色,有孔口;子囊孢子为菱形至椭圆形,棕褐色;结合形态学及r DNA-ITS基因序列分析结果,将菌株KF-M鉴定为黑孢壳属真菌(Melanospora sp.);其最适固体培养基为YPDA,最适液体培养基为YPDB或PYG,最适培养温度为28℃、转速为180 r/min,起始p H 8.0。2、将菌株KF-M分别与假禾谷镰刀菌和禾谷镰刀菌进行共培养,共培养菌落表面产生大量黑褐色子囊壳,KF-M菌丝与寄主真菌菌丝间存在相互纠结、缠绕的寄生结构,除假禾谷镰刀菌和禾谷镰刀菌之外,该菌株还可以寄生小麦纹枯病菌、小麦根腐病菌等多种植物病原真菌。3、KF-M重寄生后,假禾谷镰刀菌和禾谷镰刀菌的生长速率分别降低了33.85%和47.06%;假禾谷镰刀菌和禾谷镰刀菌DON毒素产量分别降低了4.61%～7.63%和25.45%～29.14%;假禾谷镰刀菌对小麦胚芽鞘的侵染力显著降低,禾谷镰刀菌对小麦胚芽鞘及穗部的侵染力均显著下降。4、重寄生真菌KF-M在防治小麦茎基腐病的同时对小麦具有一定的促生作用。盆栽试验结果表明,菌株KF-M寄生后对假禾谷镰刀菌和禾谷镰刀菌引起的小麦茎基腐病防效分别达58%和61%以上;田间返青期调查结果表明,无病原菌情况下,直接施用KF-M菌丝液处理的小麦株高、根长、地上部分鲜重和根鲜重分别增加了6.60%、10.91%、46.38%和67.74%;假禾谷镰刀菌侵染的情况下,KF-M菌丝液浸种后再用KF-M菌丝液处理的小麦株高、根长、地上部分鲜重和根鲜重分别增加了23.75%、12.71%、102.70%和58.62%;禾谷镰刀菌侵染的情况下,KF-M菌丝液浸种后再用KF-M菌丝液处理的小麦株高和地上部分鲜重分别增加了36.85%和104.12%;菌株KF-M对假禾谷镰刀菌和禾谷镰刀菌引起小麦茎基腐病田间防治效果分别达56.38%和54.72%。5、菌株KF-M基因组测序结果表明,基因组大小为41.67 Mb,GC含量为48.29%,包含186个t RNA,63个r RNA,40个nc RNA;含有6767个蛋白编码基因,包含55个细胞壁水解酶相关基因;可以产生酯酶、几丁质酶、葡聚糖酶和木聚糖酶等多种细胞壁降解酶;基因组中预测到三个次级代谢基因簇,编码产物分别为克拉维酸(clavaric acid)、1,3,5,8-四羟基萘/1-(α-1-(2-O-甲基)-6-脱氧吡喃甘露糖氧基)-3,6,8-三甲氧基萘(1,3,5,8-tetrahydroxynapthalene/1-(alpha-l-(2-O-methyl)-6-deoxymannopyranosyloxy)-3,6,8-trimethoxynaphthalene)和胆碱(choline)。6、转录组测序分析KF-M寄生前后禾谷镰刀菌的差异表达基因,发现KF-M寄生后影响禾谷镰刀菌DNA结合、核糖体合成、核糖体RNA代谢过程、DNA复制和DNA代谢过程等多个GO通路,以及DNA复制、核糖体生物发生、错配修复、氨基糖和核苷酸糖的代谢等多个KEGG通路;同时6个DON毒素合成相关基因表达量下调;KF-M寄生后禾谷镰刀菌的ABC转运蛋白、Hsp70、MFS＿1、p450、激酶和RRM＿1亚基蛋白等多个与致病力相关的家族基因表达量变化显著。7、选取禾谷镰刀菌被KF-M寄生后明显抑制表达的p450家族基因FGSG＿07765和ABC2＿membrane家族基因FGSG＿08830进行功能验证,结果显示:FGSG＿07765和FGSG＿08830敲除后对禾谷镰刀菌的菌落形态和生长速率均无明显影响,但是菌丝分支增多,产孢量显著降低,敲除突变体侵染小麦胚芽鞘和穗部的致病力均明显降低。

关键词：重寄生黑孢壳属假禾谷镰刀菌禾谷镰刀菌小麦茎基腐病生物防治

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基于卫星立体像对的建筑物LoD2模型重建

基于卫星立体像对的建筑物LoD2模型重建

作者：仲迪长江大学

学位级别：硕士