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基于生成对抗网络的树种识别方法

林业科学 2024年第2期60卷 97-105页

作者：苏彤许杰黑龙江八一农垦大学信息工程学院大庆163319 山东华宇工学院信息工程学院德州253034

【目的】利用卷积神经网络模型进行图像自动识别时,为防止模型过拟合通常需要大量训练样本。本研究为提高树种识别准确率,在原有叶片图像基础上进行图像样本扩充来保证训练质量,提出一种融合生成对抗网络与卷积神经网络的树种识别方法... 详细信息

【目的】利用卷积神经网络模型进行图像自动识别时,为防止模型过拟合通常需要大量训练样本。本研究为提高树种识别准确率,在原有叶片图像基础上进行图像样本扩充来保证训练质量,提出一种融合生成对抗网络与卷积神经网络的树种识别方法。【方法】在Pytorch框架下,采集10种常见树种(山杨、梣叶槭、榆、刺槐、紫丁香、杜仲、火炬树、山荆子、水曲柳、红端木)叶片图像作为研究对象。首先,采用均值滤波去噪和尺寸归一化对图像进行预处理。其次,以生成对抗网络生成的图像扩充数据集,其中,以深度卷积生成对抗网络(DCGAN)模型为基础并对其进行改进,建立残差条件深度卷积生成对抗网络(RC-DCGAN)模型,将随机噪声和类别标签作为生成器的输入,以控制样本生成过程;在生成器中嵌入残差结构,使生成模型学习更多特征信息,以提高生成图像质量。然后,将原始图像和扩充图像作为卷积神经网络(CNN)的训练集,一方面,使用RC-DCGAN模型和旋转、镜像、改变对比度等传统图像扩充方法,扩充图像11400幅;另一方面,将原始图像与生成图像、原始图像与传统扩充图像,分别输入至CNN中进行训练,并在原始图像的每个类别中随机挑选50幅对模型进行测试,以验证生成对抗网络对提升识别准确率的可行性。最后,确定适合试验要求的CNN分类模型,并与AlexNet模型、VGG-16模型、VGG-19模型、ResNet18模型的识别效果进行对比,以检验本研究方法的可行性。【结果】RC-DCGAN模型比DCGAN模型生成的图像质量更高,贴合真实图像;利用生成对抗网络扩充图像的方法与ResNet30树种识别模型,训练准确率为99.03%,平均验证识别准确率为97.20%;而在相同树种识别模型下,传统图像扩充方法的识别率为95.50%;在相同数据集下,AlexNet模型、VGG-16模型、VGG-19模型、ResNet18模型所获得的识别率分别为86.52%、87.57%、91.43%、93.25%,均低于本研究模型的识别率。【结论】联合生成对抗网络和卷积神经网络的方法对本研究10种树种叶片图像的识别准确率最高,且克服了使用传统图像处理扩充方法使模型泛化能力下降的问题,说明利用生成对抗网络对图像扩充的方法具有可行性和有效性,可为相关研究工作提供借鉴。

关键词：卷积神经网络树种识别生成对抗网络残差结构

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某门诊部助力军队院校新冠肺炎疫情防控的做法

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人民军医 2020年第8期63卷 765-767页

作者：林维宝许杰立赵艳琴武警北京总队医院门诊部北京100027 武警北京总队医院内一科北京100027 解放军总医院京南医疗区太平路门诊部北京

新冠肺炎疫情发生以来,某军队学院门诊部认真履行疫情防控"生力军"职责,全体人员沉着应对,团结奋进,共克时艰,在助力学院新冠肺炎疫情防控工作中,特别是在"专业指导""工作协调"和"监督检查"方面发挥了重要作用。学院组织计划周密,上下... 详细信息

新冠肺炎疫情发生以来,某军队学院门诊部认真履行疫情防控"生力军"职责,全体人员沉着应对,团结奋进,共克时艰,在助力学院新冠肺炎疫情防控工作中,特别是在"专业指导""工作协调"和"监督检查"方面发挥了重要作用。学院组织计划周密,上下联动配合,全体官兵和家属同舟共济、攻坚克难,实现了"外防输入,内防扩散"的目标。该文简要介绍了在门诊部协助和协调下,该学院在加强组织领导、守住防控底线、搞好宣传培训、注重心理健康维护方面的做法。

关键词：新冠肺炎疫情防控心理干预

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心理护理在儿童口腔治疗中的效果评价

心理月刊 2022年第23期17卷 166-168页

作者：许杰立陈巧灵侯丽华解放军总医院京南医疗区太平路门诊部解放军总医院第四医学中心护理部

目的探讨心理护理在儿童口腔治疗中的应用效果。方法选取2019年1月～2020年1月在某院口腔科收治的62例患儿作为研究对象，按照随机数字表法将其分为对照组(31例)和研究组(31例)，对照组给予普通口腔治疗护理；研究组在常规护理的基础... 详细信息

目的探讨心理护理在儿童口腔治疗中的应用效果。方法选取2019年1月～2020年1月在某院口腔科收治的62例患儿作为研究对象，按照随机数字表法将其分为对照组(31例)和研究组(31例)，对照组给予普通口腔治疗护理；研究组在常规护理的基础上进行心理护理。比较两组患儿干预前后焦虑评分、治疗过程患儿的配合度以及家长对及护理工作的满意度。正态计量资料采用t检验，计数资料采用x2检验。结果实施心理护理干预后，研究组的焦虑评分显著低于对照组(P<0.05)；患儿的治疗配合度及患儿家长对护理工作的满意度显著高于对照组(P<0.05)。结论心理护理干预在儿童口腔科治疗中可有效减轻患儿治疗的焦虑情绪，提高其配合度并显著提高患儿家长对护理工作的满意度。

关键词：心理护理儿童口腔治疗效果

新体制下军队院校心理服务工作存在的问题与对策

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人民军医 2021年第2期64卷 184-188页

作者：许杰立臧胜楠计娟绸解放军总医院京南医疗区太平路门诊部北京100858 解放军总医院京南医疗区新兴桥门诊部北京100858 解放军总医院京中医疗区综合内科北京

心理健康是官兵良好心理素质的前提条件,是其思想政治素质、军事专业素质、科学文化素质形成和提高的基础。心理服务工作是一项长期工程、系统工程,对于增进官兵健康、维护部队安全稳定、提高部队凝聚力和战斗力具有重要意义。当前,军... 详细信息

心理健康是官兵良好心理素质的前提条件,是其思想政治素质、军事专业素质、科学文化素质形成和提高的基础。心理服务工作是一项长期工程、系统工程,对于增进官兵健康、维护部队安全稳定、提高部队凝聚力和战斗力具有重要意义。当前,军队规模结构和力量编成改革不断深化,军队院校均已实现了由旧体制向新体制的转型。新体制下,随着社会环境、时代条件和使命任务的变化,军队院校心理服务工作将面对更高要求和更大挑战。该文作者结合多年军队院校学员心理服务工作实际,在进一步明确责任担当的基础上,对学员心理问题难以发现、心理服务专业水平低、心理服务合力尚未形成、心理服务基础建设不到位等进行了思考,提出了创新服务手段、及时发现甄别心理问题,普及心理卫生知识、加强心理服务骨干培训,发挥制度作用、形成心理服务合力,加快基础建设、为心理服务提供有力支撑等对策建议。

关键词：军队院校学员心理服务

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适用于太阳电池的低应力高增益升压变换器

太阳能学报 2024年第2期45卷 480-488页

作者：许杰马小三安徽工业大学电气与信息工程学院马鞍山243032

在太阳能开发利用过程中,升压变换器能实现较高升压比,但存在开关器件电压应力过高问题。为了降低开关器件电压应力,提出一种低应力高增益升压变换器基本结构,在提高电压增益的同时降低了电压应力。为了更好地适用于多种升压场合,将二... 详细信息

在太阳能开发利用过程中,升压变换器能实现较高升压比,但存在开关器件电压应力过高问题。为了降低开关器件电压应力,提出一种低应力高增益升压变换器基本结构,在提高电压增益的同时降低了电压应力。为了更好地适用于多种升压场合,将二次型升压网络、开关电感网络、开关电感电容网络和准Z源网络4种升压单元对其储能电感进行替换,得到一类低应力高增益升压变换器,分析了利用准Z源网络替代的高增益升压变换器工作特性,并与同类型变换器进行对比分析。最后,利用Matlab/Simulink仿真软件和实验样机验证了所提变换器理论分析的正确性和可行性。

关键词：光伏发电准Z源升压单元高增益低应力升压变换器

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弹载雷达杂波及干扰模拟技术研究

弹载雷达杂波及干扰模拟技术研究

作者：许杰电子科技大学

学位级别：硕士

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加味苇茎汤指纹图谱及成分含量测定研究

中药材 2024年 1487-1491页

作者：许杰易蓉北京积水潭医院中药房宜春职业技术学院

目的:采用HPLC建立加味苇茎汤指纹图谱及成分含量测定方法,为其质量标准建立提供依据。方法:采用Agilent ZORBAX 300SB-C18（150 mm×4.6 mm,5μm）色谱柱;以乙腈-0.1%醋酸溶液为流动相,梯度洗脱;流速为1.0 m L/min;检测波长为300 nm;... 详细信息

目的:采用HPLC建立加味苇茎汤指纹图谱及成分含量测定方法,为其质量标准建立提供依据。方法:采用Agilent ZORBAX 300SB-C18（150 mm×4.6 mm,5μm）色谱柱;以乙腈-0.1%醋酸溶液为流动相,梯度洗脱;流速为1.0 m L/min;检测波长为300 nm;柱温为30℃。对10批加味苇茎汤进行化学成分表征,建立指纹图谱。结果:建立了加味苇茎汤HPLC指纹谱图,确定10个共有峰,经与对照品对比,指认了槲皮素、瓜氨酸、阿魏酸、芦丁、薏苡仁素、苦杏仁苷6个成分,并建立了其含量测定方法。上述6个成分分别在1.16～116μg/m L、1.15～115μg/m L、1.22～122μg/m L、0.98～98μg/m L、1.01～101μg/m L、1.06～106μg/m L的范围内线性关系良好,r>0.9990,其平均加样回收率为100.08%～101.00%,RSD为0.56%～1.26%。结论:该研究建立的指纹图谱及多成分测定方法简便易行,可为加味苇茎汤质量评价提供依据。

关键词：加味苇茎汤成分指纹图谱含量测定

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基于侵彻式探测的月壤密度反演研究

基于侵彻式探测的月壤密度反演研究

作者：许杰中北大学

学位级别：硕士

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基于门控循环单元深度网络的癫痫检测研究

基于门控循环单元深度网络的癫痫检测研究

作者：许杰曲阜师范大学

学位级别：硕士

癫痫是一种突发性的神经系统疾病,以大脑神经元细胞异常过度放电和反复发作为特征。癫痫发作可能导致患者经历不自主运动、意识丧失,甚至危及生命,严重威胁着患者的日常生活。脑电图记录了大脑不同区域的神经元活动,是检测和诊断癫痫的... 详细信息

癫痫是一种突发性的神经系统疾病,以大脑神经元细胞异常过度放电和反复发作为特征。癫痫发作可能导致患者经历不自主运动、意识丧失,甚至危及生命,严重威胁着患者的日常生活。脑电图记录了大脑不同区域的神经元活动,是检测和诊断癫痫的重要工具。在传统的人工视觉识别异常脑电图信号过程中,医生对癫痫的诊断既费时费力,且误判率较高,使得利用计算机进行辅助检测和识别癫痫成为必然趋势。近些年来,随着深度学习的迅速发展,基于深度学习的癫痫脑电自动检测技术已成为该领域的一个研究热点。这不仅可以提高癫痫脑电识别的效率,而且还可以提高识别的准确性。循环神经网络可以有效处理时间序列数据,特别是门控循环单元(GRU)作为其变体之一,结构更简单,并且具有独特优势而备受青睐。同时考虑了癫痫脑电信号的时间动态机制,因此,本文基于门控循环单元深度网络提出了两种癫痫脑电自动检测方法,主要研究内容如下:(1)为了突出提取的脑电信号特征表示,解决算法模型收敛速度慢、分类效果差的问题,提出了一种基于注意力机制的卷积神经网络和双向门控循环神经网络的新型癫痫检测与分类模型(Attention-based CNN-BiGRU)。本研究首先对脑电信号进行小波变换,选取包含主要特征信息的频带信号,提取其手工特征,包括统计特征、频率特征和非线性特征。然后,将提取的脑电特征输入到基于注意力机制的CNN-BiGRU深度网络模型中,对癫痫和非癫痫性脑电信号进行初步分类。最后,对长程数据集利用后处理技术对分类模型的输出进行操作,得到最终分类结果。该方法对于Bonn数据集二分类的准确率达到了 98.5%。同时,该方法利用Freiburg长程脑电数据库进行测试,获得了 93.68%的平均灵敏度,98.35%的平均准确率和0.397/h的平均误检率。(2)针对现有的癫痫检测方法往往忽略了脑电信号通道之间的空间关系,无法充分利用脑网络结构等问题。本研究设计了一个基于图卷积网络(GCN)和双向门控循环单元网络(BiGRU)的端到端癫痫检测时空架构(GCN-BiGRU),以有效地模拟脑电图的空间依赖性和时间动态。本研究首先对小波分解后的特定频带计算Pearson相关矩阵,然后将脑电信号特定频带特征与邻接矩阵输入到GCN网络以提取脑电信号多通道间的空间特征,紧接着这些特征输入到BiGRU网络以捕获时间关系,然后,利用全连接层实现检测决策。最后利用一种多标签融合技术得到最终分类结果。该方法在CHB-MIT头皮脑电数据集上得到验证,平均灵敏度和准确率分别为98.85%、97.35%。经试验证明,该深度网络模型具备较好的检测性能。本文的研究工作拓展了基于门控循环单元深度网络算法在癫痫脑电检测领域的应用。理想的实验结果证明,本研究工作可以为癫痫自动检测领域的进一步探索提供新的思路,能够有效地推动癫痫发作自动检测技术的进步和发展。然而,由于实验数据的局限性,本文提出的癫痫检测方法有待进一步改进和完善,其检测性能在未来实际的临床实践中有待增强。

关键词：脑电信号癫痫发作检测小波变换时空关系门控循环单元图卷积网络