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基于卷积神经网络的单幅图像去雾方法研究

基于卷积神经网络的单幅图像去雾方法研究

作者：路佳琪燕山大学

学位级别：硕士

单幅图像去雾的目的在于将在雾天环境中拍摄的有雾图像恢复成具有良好视觉效果的清晰图像,其作为计算机视觉领域的重要组成部分,对目标检测、无人驾驶等诸多视觉任务有非常重要的影响。因此,如何提高单幅图像去雾效果从而为后续计算机... 详细信息

单幅图像去雾的目的在于将在雾天环境中拍摄的有雾图像恢复成具有良好视觉效果的清晰图像,其作为计算机视觉领域的重要组成部分,对目标检测、无人驾驶等诸多视觉任务有非常重要的影响。因此,如何提高单幅图像去雾效果从而为后续计算机视觉任务提供高质量输入成为学者们关注的热点。通过深入分析国内外研究现状,针对现有单幅图像去雾方法存在的不足,本文对单幅图像去雾技术展开深入研究。首先,以解决当前单幅图像去雾方法中因特征提取不够充分而导致图像去雾效果不佳的问题为出发点,研究基于双分支网络的单幅图像去雾方法。在分析平滑扩张卷积在密集预测任务中的优点及特点后,构造了以平滑扩张卷积为基础的特征提取模块;基于特征提取模块构建了分别为直接学习分支和残差学习分支的双分支去雾网络,两个分支充分挖掘出不同去雾模型之间的互补信息,并恢复出不同的去雾图像;将两种去雾图像通过构建的权重生成模块进行融合,最终获得具有良好视觉效果的去雾图像。其次,以解决当前单幅图像去雾方法中因过度关注图像去雾而不可避免地将原图像中某些细节信息一同去除,导致去雾结果细节可见性不强的问题为出发点,研究基于多尺度特征结合细节恢复的单幅图像去雾方法。根据雾在图像中的分布特性及成像原理,设计了多尺度特征提取模块及多尺度特征融合模块,使用不同膨胀率的并行平滑扩张卷积获得多尺度特征,并应用残差块和双重注意力机制对提取到的多尺度特征进行非线性加权融合;基于所提的两个模块构建了去雾网络,利用该网络获得初步去雾结果;构造了基于图像分块的细节恢复网络以提取细节信息,将提取出的细节信息和初步去雾结果进行融合得到最终清晰的去雾图像,实现对去雾后图像视觉效果的增强。最后,使用主观和客观两种评价方式对本文所提两种去雾方法的有效性进行验证,并在多种数据集上进行消融实验和与已有去雾方法的实验对比及分析。

关键词：图像去雾双分支网络特征提取细节恢复多尺度特征

基于多尺度特征结合细节恢复的单幅图像去雾方法

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电子与信息学报 2022年第11期44卷 3967-3976页

作者：张世辉路佳琪宋丹丹张晓微燕山大学信息科学与工程学院秦皇岛066004 河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室秦皇岛066004

为提高单幅图像去雾方法的准确性及其去雾结果的细节可见性,该文提出一种基于多尺度特征结合细节恢复的单幅图像去雾方法。首先,根据雾在图像中的分布特性及成像原理,设计多尺度特征提取模块及多尺度特征融合模块,从而有效提取有雾图像... 详细信息

为提高单幅图像去雾方法的准确性及其去雾结果的细节可见性,该文提出一种基于多尺度特征结合细节恢复的单幅图像去雾方法。首先,根据雾在图像中的分布特性及成像原理,设计多尺度特征提取模块及多尺度特征融合模块,从而有效提取有雾图像中与雾相关的多尺度特征并进行非线性加权融合。其次,构造基于所设计多尺度特征提取模块和多尺度特征融合模块的端到端去雾网络,并利用该网络获得初步去雾结果。再次,构造基于图像分块的细节恢复网络以提取细节信息。最后,将细节恢复网络提取出的细节信息与去雾网络得到的初步去雾结果融合得到最终清晰的去雾图像,实现对去雾后图像视觉效果的增强。实验结果表明,与已有代表性的图像去雾方法相比,所提方法能够对合成图像及真实图像中的雾进行有效去除,且去雾结果细节信息保留完整。

关键词：图像去雾细节恢复多尺度特征非线性加权融合

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MAGNet融合导向滤波的真实图像去雾方法

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计量学报 2022年第3期43卷 346-354页

作者：桑榆申红倩张世辉路佳琪左东旭牛景春燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河北秦皇岛066004

为了提高单幅图像去雾方法的准确性以及适用范围,提出一种MAGNet融合导向滤波的真实图像去雾方法。首先,根据雾在真实图像中分布特性以及成像原理,设计多注意力残差密集块,从而有效提取真实图像中与雾相关的特征并降低梯度消失风险;其次... 详细信息

为了提高单幅图像去雾方法的准确性以及适用范围,提出一种MAGNet融合导向滤波的真实图像去雾方法。首先,根据雾在真实图像中分布特性以及成像原理,设计多注意力残差密集块,从而有效提取真实图像中与雾相关的特征并降低梯度消失风险;其次,构造基于所设计的多注意力残差密集块的端到端卷积神经网络,实现对有雾图像中雾的去除;最后,将导向滤波引入去雾问题中,实现对去雾后真实图像视觉效果的增强。实验结果表明:与已有代表性的图像去雾方法相比,该方法不仅能够对真实图像进行去雾,还可以对合成图像中的雾进行有效去除,且去雾效果更佳。

关键词：计量学 MAGNet融合导向滤波真实图像去雾多注意力机制图像处理单幅图像去雾法

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基于特征图融合的对抗样本生成方法

燕山大学学报 2023年第4期47卷 337-346页

作者：张世辉张晓微宋丹丹路佳琪燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河北秦皇岛066004

为检验现有深度学习算法的鲁棒性和安全性,提出一种基于特征图融合的对抗样本生成方法。首先,分析卷积神经网络在图像分类任务中所提取不同层次特征图的特点,提出利用多层次特征图进行对抗扰动构造的方法思想;其次,引入通道注意力模块... 详细信息

为检验现有深度学习算法的鲁棒性和安全性,提出一种基于特征图融合的对抗样本生成方法。首先,分析卷积神经网络在图像分类任务中所提取不同层次特征图的特点,提出利用多层次特征图进行对抗扰动构造的方法思想;其次,引入通道注意力模块对卷积层输出特征图进行权重分配,以此代表不同特征图对分类结果的影响程度;再次,构建基础网络用于选取高权重特征图,并对显著特征信息进行像素值修改来生成扰动特征图;最后,将不同扰动特征图融合为对抗扰动,并添加至原始输入样本中生成对抗样本。实验结果表明,所提对抗样本生成方法在CIFAR-10和MNIST数据集上兼顾了攻击成功率和样本视觉感知效果,与现有代表性对抗样本生成方法相比,在高难度的非交互式黑盒模型上取得了较好的攻击效果。

关键词：对抗样本特征图通道注意力模块卷积神经网络图像分类

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不同基质对无芒隐子草种子萌发和幼苗生长的影响

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草原与草坪 2024年

作者：刘敏婷赵心笛李振华刘容路佳音柴琦兰州大学草地农业教育部工程研究中心草地农业科技学院

【目的】无芒隐子草（Cleistogenes songorica）是一种抗旱能力较强的草种，但因其种子有休眠现象，成苗周期长，导致无芒隐子草在田间种植的出苗率和存活率不高，本研究旨在解决这一问题。【方法】采用基质栽培技术，选择来源广泛易... 详细信息

【目的】无芒隐子草（Cleistogenes songorica）是一种抗旱能力较强的草种，但因其种子有休眠现象，成苗周期长，导致无芒隐子草在田间种植的出苗率和存活率不高，本研究旨在解决这一问题。【方法】采用基质栽培技术，选择来源广泛易获得的7种基质（泥炭、锯末、细砂、菇渣、蛭石、珍珠岩、陶粒）对无芒隐子草进行培育，并测定了各基质的理化性质以及无芒隐子草的萌发指标和生长指标。【结果】细砂、泥炭、锯末以及蛭石培育的无芒隐子草在发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数以及苗长等指标上均优于其他3种基质，其中锯末、细砂、泥炭和蛭石培育的无芒隐子草发芽率分别比菇渣提高了6.4倍、6.3倍、5.9倍和5.8倍。【结论】通过隶属函数法对各基质进行综合评价，排序为锯末>蛭石>细砂>珍珠岩>泥炭>菇渣>陶粒，推荐使用细砂、泥炭、锯末和蛭石作为无土栽培基质培育无芒隐子草。

关键词：无芒隐子草无土栽培生长基质隶属函数法出苗

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大数据视域下企业全面预算管理优化路径探析

知识经济 2024年第18期682卷 40-42页

作者：师路佳河南科技大学应用工程学院河南三门峡472000

在大数据时代的大背景下,企业全面预算管理存在着新的机遇,同样也面临新的挑战。大数据技术的应用可以显著提高预算编制的科学性、准确性和预算执行的动态性,同时满足事前分析和事后评价的需求。然而企业在实施全面预算管理时仍存在信... 详细信息

在大数据时代的大背景下,企业全面预算管理存在着新的机遇,同样也面临新的挑战。大数据技术的应用可以显著提高预算编制的科学性、准确性和预算执行的动态性,同时满足事前分析和事后评价的需求。然而企业在实施全面预算管理时仍存在信息化建设水平低、预算编制与执行不及时、考核机制不完善、专业人才缺乏等问题。文章通过阐释大数据时代下企业全面预算管理的内涵,分析大数据对企业全面预算管理的影响以及企业全面预算管理工作中产生的问题,有针对性地提出对策,以期为大数据时代企业全面预算管理的发展提供参考。

关键词：全面预算管理大数据企业管理优化策略

TFEB activator 1增强小胶质细胞中β淀粉样蛋白寡聚体的自噬降解

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生理学报 2024年第3期76卷 365-375页

作者：解雨琪朱俐王雪婷南通大学特种医学研究院

本文旨在研究TFEB activator 1 (TA1)改善小胶质细胞自噬降解β淀粉样蛋白寡聚体(oligomeric amyloid-β, oAβ)的机制，探讨TA1对于阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)体外小胶质细胞模型的治疗效果。在体外培养的原代小胶质细胞... 详细信息

本文旨在研究TFEB activator 1 (TA1)改善小胶质细胞自噬降解β淀粉样蛋白寡聚体(oligomeric amyloid-β, oAβ)的机制，探讨TA1对于阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)体外小胶质细胞模型的治疗效果。在体外培养的原代小胶质细胞中，分别给予oAβ (1μmol/L)处理0、3、12、24 h，或以oAβ (1μmol/L)和TA1 (1μmol/L)联合处理细胞12 h后，巴弗洛霉素A1(100 nmol/L)继续处理细胞1 h。采用荧光示踪法检测小胶质细胞内吞或降解oAβ1-42的水平；采用mCherry-EGFP-LC3的慢病毒转染原代小胶质细胞，检测自噬通量的变化；利用免疫荧光法检测oAβ1-42与溶酶体相关膜蛋白1 (lysosome-associated membrane protein 1, LAMP1)或微管相关蛋白轻链3 (microtuble-associated protein light chain 3, LC3)的共定位、TFEB核表达及自噬小体数量的变化；采用qRT-PCR法检测自噬基因Lamp1、Atg5、Map1lc3b的表达变化。结果显示：长时程oAβ暴露后，小胶质细胞内吞与降解oAβ的能力明显下降，细胞内自噬小体数量及自噬通量降低，自噬调节因子TFEB的核表达降低，自噬基因表达降低，引发oAβ的自噬降解受损；给予上述细胞TA1治疗后，可观察到TFEB的核表达明显上调，细胞内自噬基因表达上调，自噬通量恢复，小胶质细胞内吞与降解oAβ的能力得到明显恢复。因此，TA1可以通过上调小胶质细胞TFEB介导的自噬，改善AD小胶质细胞清除oAβ的能力，提示TA1可作为治疗AD的潜在药物。

关键词： TFEB activator 1 β淀粉样蛋白寡聚体小胶质细胞自噬