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深度学习中小样本计算机视觉问题的研究

深度学习中小样本计算机视觉问题的研究

作者：郑凯鹏电子科技大学

学位级别：硕士

深度学习目前已经在许多领域中都取得了显著的成果。然而,深度神经网络模型的训练通常都需要依赖大量的人工标注数据,这会耗费大量的时间成本和劳动力成本,成为深度学习在实际场景中进行应用的重要瓶颈。小样本学习由此在近年来受到越... 详细信息

深度学习目前已经在许多领域中都取得了显著的成果。然而,深度神经网络模型的训练通常都需要依赖大量的人工标注数据,这会耗费大量的时间成本和劳动力成本,成为深度学习在实际场景中进行应用的重要瓶颈。小样本学习由此在近年来受到越来越广泛的关注,它主要研究如何在一个样本数量极少的新任务上适应深度学习模型。本文围绕小样本图像分类问题开展了研究,主要内容如下:最近的研究提出采用简单的预训练加微调的标准迁移学习流程就能在小样本任务上达到不错的性能。然而将迁移学习方法直接应用于小样本场景实际上会面临一个两难性问题,即在微调阶段是否应该调整特征提取器中的参数。这是因为采用极少数量的样本来微调具有庞大参数量的特征提取器极易导致过拟合,而固定特征提取器中的参数则会导致提取到的新样本特征存在偏差。为解决这一问题,之前的研究提出通过在微调阶段引入预训练时采用的数据来辅助微调,但是实际场景中,在微调阶段很可能并不能使用预训练阶段的数据。与之前的研究不同,本文提出在不利用任何额外数据集的情况下来改进微调。具体来说,本文提出将小样本任务上的微调重新定义为对具有偏差的特征采用一个额外的辅助网络进行校准,并且由此提出了特征自校准框架,采用Transformer作为辅助网络模型,通过对图像的局部特征以无监督的方式进行对齐来进行特征校准。大量的实验证明了本文提出方法的有效性。在常规的监督学习场景中,通常会采用全局平均池化将特征图转化为一维的特征向量,但是在小样本场景中这容易导致局部信息没有被充分利用。由此,最近小样本学习的方法开始关注对于图像块级别特征的利用。而一个根本性的问题是在图像分类问题中对于图像的标注是针对整幅图像的,而图像块并没有标注,这导致如果我们错误地利用代表背景的图像块来进行分类就会造出性能下降。在本文中,我们观察到这一现象同多示例学习的应用场景恰好吻合,由此提出将多示例学习引入到小样本学习中。具体来说,我们提出了基于关系感知的多示例学习框架,通过显示建模图像块之间的关系,采用图注意力神经网络进行图像块级别特征的聚合来构建图像的全局特征。我们在多个小样本学习数据集上进行了广泛的实验证明了本文提出方法的有效性。

关键词：小样本学习元学习迁移学习表示学习特征自校准多示例学习

基于MFCC与GFCC混合特征参数的说话人识别

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应用科学学报 2019年第1期37卷 24-32页

作者：周萍沈昊郑凯鹏桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004

针对说话人识别中单一参数表征不够全面的特点,将抗噪性能一般的传统MFCC参数与鲁棒性更强的GFCC参数相互融合,并结合它们的动态特性构成一种新的混合参数.针对特征参数维数过高造成的冗余,研究了每种特征参数各分量与识别结果的关系,... 详细信息

针对说话人识别中单一参数表征不够全面的特点,将抗噪性能一般的传统MFCC参数与鲁棒性更强的GFCC参数相互融合,并结合它们的动态特性构成一种新的混合参数.针对特征参数维数过高造成的冗余,研究了每种特征参数各分量与识别结果的关系,舍弃其中贡献较低的分量以实现特征参数降维的目的,并将混合参数应用于基于高斯混合模型的说话人识别系统.仿真实验表明,该混合特征参数具有更好的识别性能和抗噪性.

关键词：说话人识别混合特征参数 Mel频率倒谱系数 Gammatone滤波器

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硅酸盐荧光粉显现潜在指纹的应用研究

中国稀土学报 2014年第6期32卷 650-656页

作者：谢安郑凯鹏吴昊李金涛厦门理工学院材料科学与工程学院福建厦门361024

指纹的法医鉴定被广泛用于犯罪的人身认定,已成为基础的法庭证据。随着稀土荧光粉的快速发展,使检验和鉴定潜在指纹成为了可能。采用高温固相法合成了用于显现潜在指纹的Ba2-xSi O4:Eu2+x荧光粉,测量了在1300℃下保温3 h时样品的激发和... 详细信息

指纹的法医鉴定被广泛用于犯罪的人身认定,已成为基础的法庭证据。随着稀土荧光粉的快速发展,使检验和鉴定潜在指纹成为了可能。采用高温固相法合成了用于显现潜在指纹的Ba2-xSi O4:Eu2+x荧光粉,测量了在1300℃下保温3 h时样品的激发和发射光谱,研究了不同Ba2+和Eu2+浓度荧光粉的荧光光谱性质。用X射线衍射分析荧光粉在不同浓度的物相,确定还原气氛中Ba2-xSi O4:Eu2+x荧光粉的最佳合成浓度为x=0.08,可得到较好发光性能的硅酸盐荧光粉。重点讨论了对荧光粉粒径大小的优化、粉体的无机后处理和粉体表面有机修饰等性能优化,使其能用于显现清晰的潜在指纹。

关键词：硅酸盐潜在指纹荧光粉稀土

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基于分形维数与TEO的语音端点检测算法

微电子学与计算机 2017年第6期34卷 21-25页

作者：周萍张上鑫郑凯鹏桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541000

为了改善短时TEO能量的抗噪性和分形检测自适应性,提出了一种能适应多种噪声环境的端点检测算法.该算法利用能表征能量分布的频域上的分形维数和TEO的消除零均值噪声、表征语音共振峰特性的特点,在短时TEO能量法基础上增加分形维数计算... 详细信息

为了改善短时TEO能量的抗噪性和分形检测自适应性,提出了一种能适应多种噪声环境的端点检测算法.该算法利用能表征能量分布的频域上的分形维数和TEO的消除零均值噪声、表征语音共振峰特性的特点,在短时TEO能量法基础上增加分形维数计算来进行二次判决噪声段和语音段.与传统端点检测算法相比,该算法容易易实现且准确度高,实验表明,在不同的背景噪声下,该算法相比单一端点检测的算法鲁棒性更好,弥补了单一算法抗噪性不好的缺点,能适应低信噪比下的多种噪声环境.

关键词：端点检测能量算子分形维数噪声

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基于倒谱分量的融合参数应用于声纹识别

微电子学与计算机 2017年第8期34卷 29-32页

作者：郑凯鹏周萍张上鑫柯晶晶桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004

声纹识别技术作为一种新型的生物特征认证技术,英特网的快速发展给声纹识别带来很多商业上的应用,对于声纹识别技术的研究越来越受到科学和市场的重视.优化声纹识别算法速度和正确率的重要做法是提高语音信号特征参数的鲁棒稳健性.因此... 详细信息

声纹识别技术作为一种新型的生物特征认证技术,英特网的快速发展给声纹识别带来很多商业上的应用,对于声纹识别技术的研究越来越受到科学和市场的重视.优化声纹识别算法速度和正确率的重要做法是提高语音信号特征参数的鲁棒稳健性.因此,本文以实验室录制的语音作为信息库,利用Mel频率倒谱系数、差分以及加权倒谱系数三个信息进行融合,采用增减阶数法分析获取高重要度的倒谱分量,组成新的融合参数,建立基于VQ的声纹识别模型,采用LBG算法设计不同码本容量的实验.通过仿真验证,本实验的倒谱分量重要度分析得到的融合特征参数在声纹识别上正确率得到提升.

关键词：声纹识别 MFCC 倒谱重要度分析 VQ

中空纳米纤维内部生长MOFs的柔性复合膜的制备与表征

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复合材料学报 2024年

作者：郑凯周全杨帆任瑞鹏吕永康太原理工大学化学工程与技术学院省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室

基于金属有机框架 (Metal organic frameworks， MOFs)的柔性复合膜材料在气体分离、污染物吸附、药物可控释放等领域具有重要的作用。利用同轴静电纺丝技术，在聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride， PVDF)的高分子溶液中添加有机配体2... 详细信息

基于金属有机框架 (Metal organic frameworks， MOFs)的柔性复合膜材料在气体分离、污染物吸附、药物可控释放等领域具有重要的作用。利用同轴静电纺丝技术，在聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride， PVDF)的高分子溶液中添加有机配体2-甲基咪唑(2-Methylimidazole， 2-mI)作为外壳纺丝液，在甘油中添加锌离子作为内芯纺丝液，制备得到的核壳结构纳米纤维进行水热反应。在内芯甘油溶解形成中空结构的同时，锌离子向外扩散接触到外壳高分子层内表面的有机配体，在中空纳米纤维(Hollow nanofibers， HNFs)内部原位生成了MOF晶体ZIF-8，得到了ZIF-8@HNFs柔性复合膜材料。同时研究了金属盐与有机配体的不同比例、水热生长时间和温度对中空纳米纤维内部生长ZIF-8的影响。最佳金属盐与有机配体的物质的量比为1:40，65℃水热生长4 h。采用XRD、SEM、FT-IR和氮气吸附-脱附实验等对ZIF-8@HNFs柔性复合膜的结构和性能进行了表征。结果表明，ZIF-8原位生长在中空纳米纤维内部，负载量为3.351%，ZIF-8@HNFs复合材料的比表面积为38.189 m2/g、孔体积为0.204 cm3/g、孔径分布在4.678 nm 和7.573 nm，并且可以耐受200℃高温、多次弯折和纯水、碱液的浸泡4 h依旧保持结构的稳定性。而ZIF-8本身在酸性条件下会发生解离的特性，使得ZIF-8@HNFs柔性复合膜材料在污染物吸附-解吸、药物可控释放等领域具有潜在的应用价值。

关键词：同轴静电纺丝中空纳米纤维金属有机框架 ZIF-8 原位生长

河蟹肝胰腺病变综合征的病理特征及防控策略研究

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黑龙江畜牧兽医 2019年第4期 156-158,183页

作者：叶建生袁圣胡晓唐向阳朱春峰戴建华郑凯鹏张晓文江苏农牧科技职业学院江苏泰州225300 南京金土地生物技术有限公司南京211514

近几年来,河蟹肝胰腺病变综合征在江苏境内全面爆发,死亡率较高,给养蟹农户造成较大经济损失。笔者主要从该病的病理特征、病因分析方面进行初步研究,并提出了防控策略,以期为河蟹养殖产业持续发展和转型升级提供技术支持。

关键词：河蟹肝胰腺病变综合征病理特征病因分析 “水瘪子”病

汽车驱动力矢量控制与电子稳定系统协同控制策略研究

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汽车驱动力矢量控制与电子稳定系统协同控制策略研究

作者：郑凯吉林大学

学位级别：硕士

近年来,随着汽车控制技术的更新迭代以及线控底盘技术的不断发展,单一的稳定性控制算法已经无法满足车辆操纵稳定性和驾驶员驾驶体验的控制需求,线控底盘技术也为动力学协同控制算法的研究和验证提供了优秀的硬件支持。同时采用轮毂电... 详细信息

近年来,随着汽车控制技术的更新迭代以及线控底盘技术的不断发展,单一的稳定性控制算法已经无法满足车辆操纵稳定性和驾驶员驾驶体验的控制需求,线控底盘技术也为动力学协同控制算法的研究和验证提供了优秀的硬件支持。同时采用轮毂电机的分布式驱动电动汽车有着更高的控制精度和更快的响应速度等优点,其四轮均可实现独立驱动和制动,这种天然的硬件优势为提高车辆操稳性能提供了更多的研究方向。针对以上问题,本文以分布式驱动电动汽车为研究对象,将设计驱动力矢量控制与电子稳定系统协同控制策略,具体研究内容如下:为了便于协同控制策略的研究和仿真验证,论文首先建立了Uni Tire轮胎模型和基于试验车辆参数的Car Sim模型,同时根据相关参数在Simulink中建立了轮毂电机的外部模型,并对电子稳定系统液压响应特性进行辨识,建立了响应特性传递函数,最后通过稳态回转试验和正弦扫频试验对模型精确度进行了验证。之后考虑到驱动力矢量控制与电子稳定系统两个协同工作区域和工况的不同,通过使用相平面法划分出车辆在行驶过程中的稳定区,总结出纵向车速、前轮转角和路面附着系数对相平面中车辆行驶稳定边界的影响,并由此拟合出相平面中稳定边界的数学公式。在此基础上,考虑轮胎参数的随机性,设计出表征车辆行驶状态的稳定裕度这一参数,为后文协同控制算法的研究打下基础。接着提出一种集中式的底盘域控制系统,首先对车辆相关参数进行辨识,并根据控制需求设计出一个统一的理想控制目标,并根据实际质心侧偏角对理想目标进行修正。之后设计了包含三层控制的协同控制器,其中上层控制器主要包含稳定边界划分、稳定裕度计算和控制模式选择三部分;中间控制层中主要模块是附加横摆力矩决策模块,根据二阶滑模控制原理决策出跟随理想目标所需的附加横摆力矩;下层控制器主要对执行器端的驱动力矩和制动力矩进行分配。最终通过匀速双移线工况的仿真试验,并对单独TVC、单独ESC和协同控制的效果进行对比和分析,验证了协同控制算法的有效性。最后搭建驾驶员在环的硬件测试台架,将协同控制算法以嵌入式代码的方式刷写至底盘域控制器中由专业驾驶员进行在线验证,控制效果与仿真一致。在此基础上,由专业驾驶员在试验场对协同控制算法开展实车试验,通过正弦扫频试验和随机变道试验,验证了算法的有效性和在嵌入式环境下的实现能力。

关键词：分布式驱动相平面法底盘域控制系统驱动力矢量控制协同控制

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重大工程运维期利益相关者协同网络分析

重大工程运维期利益相关者协同网络分析

作者：郑凯玥广州大学

学位级别：硕士

我国作为世界首屈一指的建设大国,如何实现重大工程高质量的运营和维护,使其在实现基本功能的基础上,高效发挥对经济社会发展的重要基础性支撑作用,正成为我国重大工程管理实践亟待解决的现实问题。重大工程的运维管理具有显著的资源集... 详细信息

我国作为世界首屈一指的建设大国,如何实现重大工程高质量的运营和维护,使其在实现基本功能的基础上,高效发挥对经济社会发展的重要基础性支撑作用,正成为我国重大工程管理实践亟待解决的现实问题。重大工程的运维管理具有显著的资源集成性特点,其高度的复杂性与开放性使得利益相关者协同成为其高质量运维的本质要求。重大工程运维期利益相关者协同面临的突出问题是如何集成众多利益主体,使相对独立的利益相关者有序的进行合作。然而目前重大工程利益相关者协同研究多关注建设阶段,关于运维期协同利益主体的识别及其关系梳理的研究较少。基于此,本文结合我国重大工程运维管理实践,创新性的围绕运维业务建立利益相关者协同网络,探究重大工程运维期利益相关者在构成、协同关系上的特征,以促进重大工程平稳、高效、可持续的运维。首先,结合文献分析和实地调研,本文系统梳理了重大工程运维期利益相关者协同的网络化特征表现,分析了社会网络分析法解决研究问题的可行性和必要性。其次,对港珠澳大桥开展案例研究,从运维模式及目标、协同特征、运维业务介绍三方面对案例情境进行深入剖析和详尽说明。为了探究大桥如何与外部利益相关者展开协调联动,本文基于专家访谈数据,选择应急救援、口岸政策调研、收费服务三个服务社会的主要业务进行建模分析。最后,对比三个协同网络的结构和位置特征以及核心利益相关者的角色和功能,提取出重大工程运维期利益相关者在构成和协同关系上的分布特征。针对每个特征,从案例中提取出相关管理经验,形成利益相关者协同能力提升对策。研究发现重大工程运维阶段利益相关者协同呈现网络化特征,具有利益主体构成政府化、地位悬殊以及协同关系基于行政链接的特征。结合案例在实践中孕育的成熟管理经验,本文提取出五点提升对策。针对利益主体构成政府化和协同关系行政化,提出设立利益相关者协调机构和建立协同制度保障,以提高府际协同能力;针对核心利益相关者不可替代的关键性,提出提升组织动态微调能力和培养组织学习能力以培育其协同能力;最后,针对公众在重大工程运维管理的特殊地位,提出强化适度有效的公众参与,以顺利开展运维工作,达到预期效应。

关键词：重大工程运维管理利益相关者协同社会网络分析