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消音壁毁伤评估中的三维重建技术研究

消音壁毁伤评估中的三维重建技术研究

作者：马韵琪长春理工大学

学位级别：硕士

随着信息科学和3D技术不断发展,计算机视觉逐渐成为了热门研究领域,其中三维重建技术是计算机视觉中十分重要的部分。三维重建是指由多幅二维图像还原出目标物体的深度信息,该技术在机器视觉、虚拟现实、建筑恢复、工业检测等领域都有... 详细信息

随着信息科学和3D技术不断发展,计算机视觉逐渐成为了热门研究领域,其中三维重建技术是计算机视觉中十分重要的部分。三维重建是指由多幅二维图像还原出目标物体的深度信息,该技术在机器视觉、虚拟现实、建筑恢复、工业检测等领域都有着广泛地应用。本文是以消音壁为研究背景,结合双目立体视觉,对其三维重建过程中所用到的特征点检测、立体匹配和点云形成技术进行研究。首先,建立了适用于消音壁重建的双目视觉系统。以相机成像的基本原理为切入点介绍了相机成像模型及四个坐标系,并论述了坐标系之间的关系转换,对双目相机成像原理进行了深入的分析和研究,随后通过对双目系统进行标定和立体校正,获取双目相机的基本信息。相机标定排除了由于镜头畸变带来的影响,立体校正为三维重建的后续过程打下数据基础,提高重建质量。针对特征点检测算法进行了研究,基于当前主流检测算法提出一种改进的亚像素级角点检测算法,该算法通过数学迭代计算,可使消音壁图像角点提取达到亚像素级。随后通过对真实场景的消音壁内壁进行了实验验证,该算法可以更精确地获得角点信息,能够保证后续的三维重建达到较好的效果,其可将角点偏移量控制在0.6个像素以内。使用AD-Census算法结合已获得的特征点坐标对消音壁进行立体匹配,从而得到视差图,该算法结合了AD(Absolute Differences)算法和Census算法,其能够实现减少噪声对立体匹配的影响,对于消音壁这种灰度变化小、纹理弱的区域匹配效果较好,而后通过数据集实验验证了算法针对该场景的可行性。根据立体匹配计算结果得到的视差图恢复消音壁的三维信息。根据相似三角形原理,计算目标物体的三维坐标,得到目标物体的点云信息,再将得到的三维数据以点云的形式储存,对数据进行去噪处理,进行点云可视化。通过模拟消音壁真实场景,完成对消音壁的三维重建,并定位到具体的毁伤位置。

关键词：双目立体视觉 Harris角点检测立体匹配三维重建

基于FPGA的三目半全局匹配算法设计与实现

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仪器仪表学报 2021年第12期42卷 202-210页

作者：刘阳冯进良黄伟康世勋马韵琪长春理工大学光电工程学院长春241000

三目立体视觉系统能够克服双目立体视觉系统存在的遮挡等问题,进一步提高立体视觉系统测量精度。然而增加传感器数量会导致匹配算法计算量增大,影响系统实时性,从而限制三目立体视觉系统在各领域的实际应用。为此,本文提出一种三目半全... 详细信息

三目立体视觉系统能够克服双目立体视觉系统存在的遮挡等问题,进一步提高立体视觉系统测量精度。然而增加传感器数量会导致匹配算法计算量增大,影响系统实时性,从而限制三目立体视觉系统在各领域的实际应用。为此,本文提出一种三目半全局立体匹配算法及其硬件计算框架。首先,在对三目立体视觉系统基本模型深入分析的基础上,提出一种硬件友好的半全局匹配算法。随后,根据FPGA硬件并行化计算和流水线处理的特点,对片上系统整体框架及各计算模块结构进行设计。最后,基于Zynq-7000 SoC FPGA搭建一套完整硬件实验系统进行算法实现,分别使用数据集图像和真实场景图像对本文算法进行评估。实验结果表明,本文算法与传统双目半全局匹配算法相比,有效像素填充率提高17.31%,错误率降低13.06%,在真实场景下可实现60 fps实时立体匹配,能够满足各类应用场景的实际需求。

关键词：半全局匹配算法三目立体视觉硬件实时计算现场可编程逻辑门阵列

基于Hough-Harris的消音壁顶点检测

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长春理工大学学报（自然科学版） 2023年第2期46卷 106-113页

作者：李国旺李英马韵琪夏晨旭长春理工大学光电工程学院长春130022

在消音壁领域中,消音壁的顶点检测是后续对消音壁毁伤评估、三维重建等任务的关键,检测出的顶点准确率直接影响后续任务的精确度。为提高检测出消音壁顶点的准确率,提出一种基于Hough-Harris的消音壁顶点检测算法。首先,使用Hough算法... 详细信息

在消音壁领域中,消音壁的顶点检测是后续对消音壁毁伤评估、三维重建等任务的关键,检测出的顶点准确率直接影响后续任务的精确度。为提高检测出消音壁顶点的准确率,提出一种基于Hough-Harris的消音壁顶点检测算法。首先,使用Hough算法检测出的角点作为基点;然后,利用Harris检测出消音壁边框上的角点,选取以基点步长为10个像素的领域内角点作为样本点;最后,建立回归模型,利用高斯提出的最小二乘法求出最小误差,预测出消音壁顶点坐标。实验结果表明,本文算法预测顶点坐标与真实顶点坐标偏差量都小于Hough算法和Harris算法检测出的角点,IoU评估指标高达98%以上,高于Hough算法和Harris算法的IoU指标。

关键词： Hough算法 Harris算法顶点检测消音壁

基于机器视觉的一种改进铁轨表面缺陷检测方法

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湖北师范大学学报（自然科学版） 2023年第1期43卷 33-39页

作者：李国旺李英马韵琪夏晨旭长春理工大学光电工程学院长春130022

由于机器视觉对铁轨表面进行缺陷检测时,其检测的缺陷大小远超过实际缺陷大小,为提高检测缺陷大小的精准性,提出基于机器视觉的一种改进铁轨表面缺陷检测方法。首先,提出一种基于边缘灰度值水平投影最大值的轨道边缘提取算法,在经过边... 详细信息

由于机器视觉对铁轨表面进行缺陷检测时,其检测的缺陷大小远超过实际缺陷大小,为提高检测缺陷大小的精准性,提出基于机器视觉的一种改进铁轨表面缺陷检测方法。首先,提出一种基于边缘灰度值水平投影最大值的轨道边缘提取算法,在经过边缘检测后的图像中定位出轨道的真正边缘;然后,利用自适应降噪双边滤波保留缺陷边缘,针对性去除轨道表面噪声,避免了图像分割后需要进行形态学处理而造成的缺陷损失;最后,基于Otsu阈值分割引入背景加权,使分割的缺陷更接近实际缺陷。实验结果表明,低于50个像素的缺陷部分准确率和召回率分别达到:99.64%和100.00%,高于50个像素的缺陷部分准确率和召回率分别达到:97.89%和99.58%.

关键词：机器视觉缺陷检测阈值分割特征提取

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甘蔗渣发酵制取乙醇温度模糊控制研究

长春理工大学学报（自然科学版） 2023年第6期46卷 57-64页

作者：王雨萌苏拾冯进良马韵琪长春理工大学光电工程学院长春130022

甘蔗渣发酵制取乙醇过程中温度控制通常为数字PID控制,为了达到更高的控制要求,加入模糊控制规则,构成Fuzzy-PID控制器,通过Matlab仿真对这两种控制方法的性能指标进行对比,证明了Fuzzy-PID比普通PID控制系统的上升、调节时间短,稳态误... 详细信息

甘蔗渣发酵制取乙醇过程中温度控制通常为数字PID控制,为了达到更高的控制要求,加入模糊控制规则,构成Fuzzy-PID控制器,通过Matlab仿真对这两种控制方法的性能指标进行对比,证明了Fuzzy-PID比普通PID控制系统的上升、调节时间短,稳态误差小,提高了发酵过程的动、静态性能指标。使用STEP 7-Micro/WIN软件进行PLC的温度控制程序编程,在同等条件下使用PID和Fuzzy-PID的实验对比,折线图直观对比出Fuzzy-PID的超调量比PID控制降低35%,调节时间缩短20%,有更良好的鲁棒性,之后经反复调试系统,可知在35 s左右系统可稳定设定温度,控制效果符合工艺设计要求。

关键词：模糊控制 PID控制温度控制

基于改进Harris的消音壁亚像素级角点检测算法

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长春理工大学学报（自然科学版） 2023年第1期46卷 44-51页

作者：马韵琪田明刘阳王雨萌李国旺长春理工大学光电工程学院长春130022

在计算机视觉领域,角点检测作为图像拼接、三维重建等算法的关键,能够直接影响视觉处理的最终效果。为了进一步提高角点检测在消音壁视觉检测应用场景下的精度,提出了一种亚像素级角点检测算法,首先以Harris算法获得像素级角点为中心角... 详细信息

在计算机视觉领域,角点检测作为图像拼接、三维重建等算法的关键,能够直接影响视觉处理的最终效果。为了进一步提高角点检测在消音壁视觉检测应用场景下的精度,提出了一种亚像素级角点检测算法,首先以Harris算法获得像素级角点为中心角点,然后通过最小二乘法迭代计算不断逼近,最后计算得出亚像素级角点坐标。实验结果表明,算法角点检测的平均偏移量为0.18像素,相较Harris角点检测算法的偏移量降低0.56像素,在确保正确率的基础上更加接近真实值,能够满足在消音壁视觉检测应用场景下的精度需求。

关键词：亚像素特征提取角点检测 Harris算法消音壁

职业教育新质生产力赋能教育强国建设：理论向度、现实堵点、实践进路

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职业技术教育 2025年第1期 35-41页

作者：赵书琪山东师范大学教育学部

职业教育新质生产力是新质生产力图景中的重要构成。其以职业教育高质量发展为基本旨归，在时空、结构、科技向度释放出新潜能，是建设教育强国的动力。职业教育新质生产力自身携带的创新属性、质优特征与教育强国建设在新发展理念思想... 详细信息

职业教育新质生产力是新质生产力图景中的重要构成。其以职业教育高质量发展为基本旨归，在时空、结构、科技向度释放出新潜能，是建设教育强国的动力。职业教育新质生产力自身携带的创新属性、质优特征与教育强国建设在新发展理念思想引领、价值创造模式跃迁目标、科技创新内在驱动特质和因地制宜发展过程呈现天然的价值契合性。现阶段，职业教育新质生产力赋能教育强国建设面临着新质人才产出效能式微、区域经济增长贡献乏力、科教融汇激励机制欠缺等现实堵点。深化产教融合，推动全方位业态提质升级；实化“五金”建设，探索新质人才培育模式；强化区域协调，打造高水平全域协同发展；优化制度供给，健全一体化要素流通机制是职业教育新质生产力赋能教育强国建设的实践进路。

关键词：职业教育新质生产力教育强国产教融合 “五金”建设

基于ChatGPT的ESG评级体系实现机制研究

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会计之友 2025年第1期 87-93页

作者：郑雨琪汪振坤爱尔兰都柏林圣三一大学商学院南京财经大学会计学院

ChatGPT-4的进步技术,特别是情感分析和关键字提取功能,对于构建针对市场的GPT-ESG评估框架起到了关键作用。本项研究应用ChatGPT-4的文本情感分析能力,对A股市场上市公司的公开报告进行了深入研究,这些报告包括但不限于可持续发展报告... 详细信息

ChatGPT-4的进步技术,特别是情感分析和关键字提取功能,对于构建针对市场的GPT-ESG评估框架起到了关键作用。本项研究应用ChatGPT-4的文本情感分析能力,对A股市场上市公司的公开报告进行了深入研究,这些报告包括但不限于可持续发展报告、ESG报告和财务报告中专注于分析公司治理、环境保护以及社会责任方面的内容。研究结果显示,ChatGPT-4生成的数据与国内三大评级机构的标准化评级结果高度相关且差异较小。通过运用ChatGPT-4技术对A股上市公司进行客观而高效的评级,不仅促使企业提供更加公正的报告,还为投资者在评估公司的环境、社会和治理(ESG)实践以及投资决策方面提供了重要支持。这一研究成功展示了ChatGPT-4在金融领域应用的潜力,特别是在促进公平、透明的企业评估方面的重要作用。

关键词：评级机构文本分析情感值机器学习自然语言处理 ChatGPT ESG

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基于数字博物馆接触的青年传统文化认同

新闻与传播评论 2025年第1期78卷 46-65页

作者：韩博刘嘉琪中国社会科学院新闻与传播研究所北京100021

数字文博产品在吸引青年走进“云端”博物馆的同时,也带领他们走近中华优秀传统文化。为探索青年群体从数字博物馆的接触中生成传统文化认同,刻画其表征、影响因素与过程,论文以“云游敦煌”“数字故宫”等17个代表性数字博物馆为样本,... 详细信息

数字文博产品在吸引青年走进“云端”博物馆的同时,也带领他们走近中华优秀传统文化。为探索青年群体从数字博物馆的接触中生成传统文化认同,刻画其表征、影响因素与过程,论文以“云游敦煌”“数字故宫”等17个代表性数字博物馆为样本,以QQ空间中的大规模评论数据为基准材料,采用混合研究设计:第一阶段,利用扎根理论对相关评论内容进行质化研究;第二阶段,随机招募到全国4365个有效青年样本参加线上问卷调查。研究结果显示:数字博物馆接触是促成青年传统文化认同的有力途径。其中,数字博物馆文化情境中的文化展品与文化表征耦合构成吸引青年的基础条件,启动环节在于唤醒青年主体的具身联觉,加工环节在于激活个体内隐文化心理加工过程以形成更深层次的文化感知,最终青年传统文化认同生成或强化的表现主要呈现于认知认同、情感涌现和行为实践三个方面。此外,与原有文化印象的比较和集体文化记忆的勾连,作为调节因素共同影响着青年传统文化认同结果。

关键词：青年数字博物馆传统文化认同扎根理论