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面向自动驾驶的全天候前方车辆检测算法研究

面向自动驾驶的全天候前方车辆检测算法研究

作者：叶旺盛西安工业大学

学位级别：硕士

近年来,随着自动驾驶的飞速发展,国内汽车数量迅速增加,同时造成交通事故的频繁发生。在各种交通事故中,车辆追尾事故是其中最为常见的类型之一,针对车辆追尾这一高发交通事故现象,及时有效的前方车辆检测系统可以在驾驶员无法及时察觉... 详细信息

近年来,随着自动驾驶的飞速发展,国内汽车数量迅速增加,同时造成交通事故的频繁发生。在各种交通事故中,车辆追尾事故是其中最为常见的类型之一,针对车辆追尾这一高发交通事故现象,及时有效的前方车辆检测系统可以在驾驶员无法及时察觉前方交通状况时发出警示,提醒驾驶员及时采取避让措施,从而有效减少车辆追尾事故的发生。现有的车辆检测技术大多针对白天等条件良好的情况进行优化,然而,对于全天候下的车辆检测,尤其是在光照不足、交通状况复杂等天候条件下,由于光线较弱或目标遮挡等原因,造成图像的低对比度和模糊度,影响传感器的性能,导致前方车辆目标检测精度下降。因此,本文针对全天候场景下的前方车辆检测展开研究,分析不同的传感器性能以及有效的车辆检测方案。此外,使用基于行的快速车道线检测方法搭建模型并结合单目视觉摄像头,对前方车辆纵向距离的检测进行研究实验,主要研究内容如下:(1)开展了对YOLOv5s车辆检测算法的研究与改进。通过对比多种检测算法,基于YOLOv5s算法进行网络改进和损失函数优化。通过在主干网络添加深度可分离卷积,在Neck网络添加多种注意力机制模块,使用Focal-EIo U损失函数优化算法,使改进后的模型在可见光与热红外场景下保持检测速度的同时,检测准确度m AP(mean Average Precision,均类平均准确率)相对原YOLOv5s算法分别提升了3.6%和3.4%。(2)开展了在全天候条件下与不同传感器条件下车辆检测算法的比较研究。通过改进YOLOv5s算法,构建实验数据集,进行实验验证。根据实验分析可以得出,不同的传感器在白天和夜间的表现性能各有优势。在白天情况下,可见光因为可以更加清晰的得到图片的纹理和颜色,在白天的场景下检测效果略高于热红外图像,其m AP比热红外场景高1.3%;而在夜间,热红外因为是通过目标的热辐射信息进行识别,在夜晚目标与环境背景温差大,从而热红外传感器表现出比可见光传感器更好的检测效果,m AP比可见光高5.4%。(3)开展了对自车道前方车辆纵向车距检测研究。首先使用基于行的快速车道线检测算法识别到自车道线。基于单目视觉测距算法分析改进后的YOLOv5s车辆检测算法的测距性能,并利用单目视觉测距算法对前方自车道纵向车距的检测。随着实际距离的增加预测距离的误差会逐渐增大,改进后的YOLOv5s算法在70m以内的距离可以保证对前方车辆测距的误差在5%以下,从而可以实现对前方自车道纵向距离的检测,进而当与前车距离较近时对驾驶员进行提醒。

关键词：车辆检测 YOLOv5s 前方测距全天候注意力机制车道线检测

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国内外有机农业发展趋势与战略对策思考

中国农业大学学报 2024年第6期29卷 1-7页

作者：陈源泉高旺盛中国农业大学农学院北京100193

近年来,随着人们对环境保护、生态平衡、营养健康和食品安全的日益关注,有机农业蓬勃发展,全球有机农地面积、有机产品数量及消费等呈现持续增长的趋势。在此背景下,中国有机农业近年来也呈现良好的发展势头,有机农业产地认证面积和产... 详细信息

近年来,随着人们对环境保护、生态平衡、营养健康和食品安全的日益关注,有机农业蓬勃发展,全球有机农地面积、有机产品数量及消费等呈现持续增长的趋势。在此背景下,中国有机农业近年来也呈现良好的发展势头,有机农业产地认证面积和产品认证数量不断增加。本研究在对国内外有机农业发展趋势分析的基础上,重点对国内外有机农业的产量表现、生态效益、发展潜力和技术研究现状进行了归纳总结,提出了发展有机农业6点总体认识,并从政策体系、创新体系、市场体系、宣传推广体系建设以及业态模式创新5个方面提出了促进有机农业发展的对策建议,以期对我国有机农业高质量发展提供参考。

关键词：有机农业发展趋势研究进展对策建议

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竞争环境下的供应链道德采购与披露决策

系统工程理论与实践 2024年第8期44卷 2532-2556页

作者：易余胤赖金凤暨南大学管理学院广州510632

道德采购与信息披露是供应链企业社会责任中的焦点问题.为解决企业关于道德采购与信息披露决策的权衡问题,探究企业道德采购与信息披露决策之间的互动机理,本文构建了由履行社会责任的道德供应商与存在违背社会责任风险的非道德供应商... 详细信息

道德采购与信息披露是供应链企业社会责任中的焦点问题.为解决企业关于道德采购与信息披露决策的权衡问题,探究企业道德采购与信息披露决策之间的互动机理,本文构建了由履行社会责任的道德供应商与存在违背社会责任风险的非道德供应商、两个竞争实力不一的买方企业所构成的二级供应链模型,其中,两个买方企业首先决策是否进行道德采购,然后决策是否披露采购来源.通过逆向归纳法求解博弈模型的均衡结果,并重点探讨了披露成本与市场份额之间的权衡对买方企业采购决策和披露决策的影响.研究发现,企业进行道德采购会促进企业进行信息披露,反之亦然.但随着披露成本的上升,企业将倾向于隐瞒其采购来源,企业进行道德采购的概率也随之下降,而市场声誉(道德采购所带来的市场份额增加和非道德采购被曝光的概率)则能激励企业的道德采购和信息披露行为.此外,两企业的道德采购与披露决策也受到市场竞争程度的影响.在披露成本适中时,市场竞争越激烈,双方的决策越趋同.

关键词：供应链企业社会责任道德采购信息披露

长时视觉跟踪中基于双模板Siamese结构的目标漂移判定网络

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1458-1467页

作者：侯志强王卓马素刚赵佳鑫余旺盛范九伦西安邮电大学计算机学院西安710121 空军工程大学信息与导航学院西安710038

在长时视觉跟踪中,大部分目标丢失判定方法需要人为确定阈值,而最优阈值的选取通常较为困难,造成长时跟踪算法的泛化能力较弱。为此,该文提出一种无需人为选取阈值的目标漂移判定网络(DNet)。该网络采用Siamese结构,利用静态模板和动态... 详细信息

在长时视觉跟踪中,大部分目标丢失判定方法需要人为确定阈值,而最优阈值的选取通常较为困难,造成长时跟踪算法的泛化能力较弱。为此,该文提出一种无需人为选取阈值的目标漂移判定网络(DNet)。该网络采用Siamese结构,利用静态模板和动态模板共同判定跟踪结果是否丢失,其中,引入动态模板有效提高算法对目标外观变化的适应能力。为了对所提目标漂移判定网络进行训练,建立了样本丰富的数据集。为验证所提网络的有效性,将该网络与基础跟踪器和重检测模块相结合,构建了一个完整的长时跟踪算法。在UAV20L, LaSOT,VOT2018-LT和VOT2020-LT等经典的视觉跟踪数据集上进行了测试,实验结果表明,相比于基础跟踪器,在UAV20L数据集上,跟踪精度和成功率分别提升了10.4%和7.5%。

关键词：长时跟踪深度学习目标漂移判定网络 Siamese结构双模板

基于二阶注意力的Siamese网络视觉跟踪算法

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北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 739-747页

作者：侯志强陈茂林马靖媛郭凡余旺盛马素刚西安邮电大学计算机学院西安710121 西安邮电大学陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室西安710121 空军工程大学信息与导航学院西安710077

为提升基于Siamese网络视觉跟踪算法的特征表达能力和判别能力,以获得更好的跟踪性能,提出了一种轻量级的基于二阶注意力的Siamese网络视觉跟踪算法。使用轻量级VGG-Net作为Siamese网络的主干,获取目标的深度特征;在Siamese网络的末端... 详细信息

为提升基于Siamese网络视觉跟踪算法的特征表达能力和判别能力,以获得更好的跟踪性能,提出了一种轻量级的基于二阶注意力的Siamese网络视觉跟踪算法。使用轻量级VGG-Net作为Siamese网络的主干,获取目标的深度特征;在Siamese网络的末端并行使用所提残差二阶池化网络和二阶空间注意力网络,获取具有通道相关性的二阶注意力特征和具有空间相关性的二阶注意力特征;使用残差二阶通道注意力特征和二阶空间注意力特征,通过双分支响应策略实现视觉跟踪。利用GOT-10k数据集对所提算法进行端到端的训练,并在OTB100和VOT2018数据集上进行验证。实验结果表明:所提算法的跟踪性能取得了显著提升,与基准算法SiamFC相比,在OTB100数据集上,精度和成功率分别提高了0.100和0.096,在VOT2018数据集上,预期平均重叠率(EAO)提高了0.077,跟踪速度达到了48帧/s。

关键词： Siamese网络视觉跟踪残差二阶池化网络二阶空间注意力网络双分支响应策略

全国人大代表,内蒙古自治区生态环境厅党组书记、厅长王旺盛:以主力先锋姿态打赢“三北”工程攻坚战建设好祖国北疆万里绿色长城

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中国环境监察 2024年第2期40卷 33-34页

作者：王旺盛内蒙古自治区生态环境厅

从漫漫黄沙到辽阔绿洲,从“沙进人退”到“绿进沙退”,“三北”工程启动以来,内蒙古自治区累计完成建设任务1.19亿亩,占全国的25.1%,在北疆大地编织出一张巨大的生态防护网,实现了“绿带锁黄龙”的壮观景象。内蒙古横跨“三北”,境内分... 详细信息

从漫漫黄沙到辽阔绿洲,从“沙进人退”到“绿进沙退”,“三北”工程启动以来,内蒙古自治区累计完成建设任务1.19亿亩,占全国的25.1%,在北疆大地编织出一张巨大的生态防护网,实现了“绿带锁黄龙”的壮观景象。内蒙古横跨“三北”,境内分布有巴丹吉林、腾格里、乌兰布和、库布其四大沙漠和毛乌素、浑善达克、科尔沁、呼伦贝尔四大沙地,“三北”工程攻坚战三大标志性战役的主战场有“两个半”在内蒙古。党的十八大以来,习近平总书记对内蒙古生态文明建设高度重视,明确要求“筑牢我国北方重要生态安全屏障,是内蒙古必须牢记的‘国之大者’”。

关键词：生态安全屏障生态环境生态文明建设绿色长城巴丹吉林绿带防护网浑善达克

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基于深度学习的快速长时视觉跟踪算法

北京航空航天大学学报 2024年第8期50卷 2391-2403页

作者：侯志强马靖媛韩若雪马素刚余旺盛范九伦西安邮电大学计算机学院西安710121 西安邮电大学陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室西安710121 空军工程大学信息与导航学院西安710077

在目标尺寸变化、遮挡和出视场等复杂长时视觉跟踪环境下,现有基于深度学习的视觉跟踪算法很难对目标进行实时准确的跟踪。针对该问题,提出一种快速的长时视觉跟踪算法,该算法由一个快速短时视觉跟踪算法和一个快速全局重检测模块组成... 详细信息

在目标尺寸变化、遮挡和出视场等复杂长时视觉跟踪环境下,现有基于深度学习的视觉跟踪算法很难对目标进行实时准确的跟踪。针对该问题,提出一种快速的长时视觉跟踪算法,该算法由一个快速短时视觉跟踪算法和一个快速全局重检测模块组成。在基准算法SiamRPN中加入二阶通道与区域空间融合的注意力模块作为短时视觉跟踪算法,在保证快速性的同时,提高算法的短时视觉跟踪精确度和成功率;为使改进后的短时视觉跟踪算法具有快速的长时视觉跟踪能力,在算法中加入提出的基于模板匹配的全局重检测模块,该模块使用轻量级网络和快速的相似度判断方法,加快重检测速率。在OTB100、LaSOT、UAV20L、VOT2018-LT、VOT2020-LT等5个数据集上进行测试,实验结果表明,所提算法在长时视觉跟踪中具有优越的跟踪性能,平均速度达104帧/s。

关键词：长时视觉跟踪深度学习二阶通道注意力区域空间注意力全局重检测

基于抽水试验的多含水层水文地质参数反演及对周边环境的影响分析

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基于特征增强和历史帧选择的Transformer视觉跟踪算法

中州建设 2024年第4期 29-30页

作者：余旺盛上海市地矿工程勘察 (集团) 有限公司上海 200072

准确的水文地质参数是进行深基坑地下水控制的关键.本文以上海市某多含水层地块为研究对象,根据现场单井和群井抽水试验数据,结合三维水文地质模型,计算并优化了多含水层水文地质参数.同时基于群井抽水试验期间的地表沉降监测数据,以及... 详细信息

准确的水文地质参数是进行深基坑地下水控制的关键.本文以上海市某多含水层地块为研究对象,根据现场单井和群井抽水试验数据,结合三维水文地质模型,计算并优化了多含水层水文地质参数.同时基于群井抽水试验期间的地表沉降监测数据,以及基坑突涌稳定性的验算结果,分析了抽水对周边环境的影响.建议结合周边环境,采用抽灌一体化施工控制周边沉降.此外,基坑突涌稳定性验算表明,拟建二层和三层地下室的基坑开挖具有突涌风险,应提前予以控制.

关键词：抽水试验多含水层水文地质参数反演

来源：博看期刊评论

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控制与决策 2024年第10期 3506-3512页

作者：侯志强杨晓麟马素刚王云龙余旺盛王昀琛西安邮电大学计算机学院西安邮电大学陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室空军工程大学信息与导航学院

为进一步提升跟踪算法在历史帧信息利用和目标特征表达方面的性能,提出基于特征增强和历史帧选择的Transformer视觉跟踪算法(feature enhancement and history frame selection based Transformer visual tracking, FEHST).首先,在骨干网络中引入动态预测模块,通过稀疏化策略提高自注意力机制的计算效率,聚焦目标区域特征;其次,提出特征增强模块,将局部信息与全局信息的优势相结合,提升特征的表达能力;最后,采用自适应历史帧选择策略,提升跟踪器对目标动态信息的关注.在LaSOT、TrackingNet、GOT-10K和OTB100等数据集上进行了大量的实验,实验结果显示,在LaSOT、TrackingNet、OTB100上分别取得70.1%、83.0%和71.6%的成功率,在GOT-10K上取得71.4%的平均重叠度,并能以27 FPS的速度运行.

关键词：计算机视觉视觉跟踪深度学习注意力机制历史帧选择 Transformer