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基于表示学习的跨模态检索方法研究进展

广西师范大学学报（自然科学版） 2022年第3期40卷 1-12页

作者：杜锦丰王海荣梁焕王栋北方民族大学计算机科学与工程学院宁夏银川750021

多模态数据的急剧增长带来了跨模态检索的应用需求,促进了对跨模态检索方法的研究。本文追溯该领域最新进展,跟踪并深入研究国内外基于表示学习的跨模态检索方法,对跨模态检索问题进行定义并梳理该领域常用技术方法、主流模型、常用数... 详细信息

多模态数据的急剧增长带来了跨模态检索的应用需求,促进了对跨模态检索方法的研究。本文追溯该领域最新进展,跟踪并深入研究国内外基于表示学习的跨模态检索方法,对跨模态检索问题进行定义并梳理该领域常用技术方法、主流模型、常用数据集、评价方法和面临的主要挑战。主要从统计相关分析、图正则化和度量学习3方面介绍基于表示学习跨模态检索方法,并分析其优缺点。为了分析上述方法的优劣性,实验分别在4个数据集上复现14种方法进行对比评价。实验结果表明:基于统计相关分析方法训练效率较高且易于实施;基于图正则化方法通过挖掘模态内和模态间的相似性,实现语义关联;基于度量学习方法是在公共子空间中尽可能保留数据语义相似/不相似的信息。本文介绍基于表示学习的跨模态检索方法的研究现状,为跨模态检索方法研究提供参考。

关键词：多模态数据跨模态检索统计相关分析图正则化度量学习

红外热成像技术在震后房屋损坏快速鉴定中的应用研究

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红外热成像技术在震后房屋损坏快速鉴定中的应用研究

作者：代博洋中国地震局地质研究所

学位级别：硕士

地震应急工作期间,地震部门开展了地震现场房屋快速鉴定工作,在其所取得的成果的基础上,本文引入目前地震现场房屋快速鉴定工作的辅助手段----红外热像无损检测技术,借用图像处理手段、数学统计方法等,探讨了震后房屋破坏红外图像的表... 详细信息

地震应急工作期间,地震部门开展了地震现场房屋快速鉴定工作,在其所取得的成果的基础上,本文引入目前地震现场房屋快速鉴定工作的辅助手段----红外热像无损检测技术,借用图像处理手段、数学统计方法等,探讨了震后房屋破坏红外图像的表现效果,分析了红外图像与各影响因素的关系。以汶川地震现场建筑物的典型震害为代表,重点分析了框架结构、砖混结构、简单结构房屋的红外图像表现,主要判定依据有:1)地震现场建筑物安全鉴定国家标准（《地震现场工作第二部分:建筑物安全鉴定》,GB18208-2001）;2)《中华人民共和国国家标准GB18208.3--2000地震现场工作第三部分:调查规范》;3)20080702现场灾评标准。本文以我国目前建筑物震害评估体系为基础,参考地震现场工作特点及内容,重点突出各结构类型典型震害以及红外图像与可见光图像不同表现特点。在图像数据后期处理分析后,对各标准分类数据做相关分析,以研究红外图像与各相关因素间的相关性。本项研究中,每一张红外图像都附有相应的表格,记录该图像的时间、地点、天气状况、拍摄方位、拍摄距离,及该建筑的结构类型、建筑材料、破坏等级等相关信息。统计相关分析结果显示: ⑴本项研究主要是针对破坏等级中存在有争议的划分,在地震现场实际工作中,对中等破坏的分歧最大,故重点收集中等破坏的图像。事实上,基本完好、毁坏等级判定,各工作组结论基本一致,而涉及到墙体倒塌、柱端混凝土被压碎至剥落,柱主筋压屈成灯笼状突出等诸如此类的严重破坏、毁坏,人眼感观已经可以快速准确地判断破坏的实际程度,不需采用红外热像无损检测技术进行辅助判定。与此类似,经现场实地考察发现,当地小部分木架构房屋,围护为轻质木板墙、板条围墙和竹编抹灰墙等,此类房屋的破坏,重则倒塌,轻则围护墙掉落,人眼感观判断快速准确,同样不再引用红外热成像技术作为辅助手段。本次重点处理的7803张红外图像,包括基本完好图像54张,轻微破坏图像1934张,中等破坏图像3436张,严重破坏图像2192张,毁坏191张。破坏程度统计相关分析结果显示,基本完好、轻微破坏、中等破坏,三个破坏等级,随着破坏程度的递进,图像的表现效果增强;而中等破坏、严重破坏、毁坏,三个破坏等级,随着破坏程度的递进,图像的表现效果无显著变化。 ⑵由于不同结构类型建筑的主要受力构件不同,地震现场建筑物安全鉴定国家标准(《地震现场工作第二部分:建筑物安全鉴定》中明确规定:在地震现场做房屋鉴定工作时,对于不同的结构类型,检测工作的侧重点不同。对结构类型数据统计结果显示,底框架结构图像的表现效果优于砖混结构优于框架结构优于简单结构。 ⑶即随着时间的推移,图像的表现效果增强,下午时段优于中午时段优于上午时段,在实际工作中,应充分发挥下午时段的优势性。 ⑷晴天拍摄图像的表现效果最佳,雨天次之,阴天最差。同时,要考虑红外热像无损检测技术检测漏水破坏的优势,充分利用雨天对建筑物破坏的影响。 ⑸阳光照射情况与红外图像的表现效果关系为,直面照射条件优于倾斜照射优于不能照射。因此在实地拍摄过程中,我们应综合考虑时段、天气状况、阳光方向、拍摄位置等多方面因素;⑹红外图像的表现效果与拍摄距离具有相关性。由于不同的距离,拍摄图像范围不同,表现力亦有差别。统计结果显示,一般情况下随着距离的增加,图像的可用性增大,但对于纵深而短小的破坏,需近距离拍摄。 ⑺红外图像的表现效果与拍摄角度同样具有相关性。倾斜拍摄时应选择逆方向拍摄,逆光及逆着破坏错开较高的一侧,可以使热量堆积现象显著,突出表现破坏的某些特征,但倾斜拍摄时容易因角度偏大而造成图像位置偏差。 ⑻由于技术及仪器精度限制,对于较细的裂缝,即使破坏较深,红外图像上表现仍不显著;而有一定宽度的贯穿裂缝,则会通过裂缝进行墙体内外的热量交换,尤其是外墙体,红外图像表现裂缝明显。 ⑼装饰层材质分类统计相关分析结果显示,图像表现效果与材质性质、颜色、表面粗糙状况等因素有关。其中物体表面的颜色影响物体吸收热量的能力较直接,因此表面颜色对红外图像表现效果的影响不容忽视。当相同材质的墙体出现多种颜色时,可能对图像的判读产生干扰,而装饰材质多样、背景颜色太过复杂时,同样不适合红外热成像技术检测。

关键词：地震现场房屋快速鉴定建筑物震害评估体系建筑物结构类型典型震害红外热像无损检测技术统计相关分析

结构化教学视角下高中数学建模课中统计思维的培养

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数学教学 2022年第5期 16-21页

作者：金珉上海市实验学校上海200125

结构化教学有助于学生实现从基础的学科知识的掌握向核心素养的发展的转变,在数学建模教学中也发挥着关键作用.数据统计分析是数学建模的重要工具,本文以“成对数据统计相关分析”为例,通过结构化教学视角,进行学习内容的结构化分析、... 详细信息

结构化教学有助于学生实现从基础的学科知识的掌握向核心素养的发展的转变,在数学建模教学中也发挥着关键作用.数据统计分析是数学建模的重要工具,本文以“成对数据统计相关分析”为例,通过结构化教学视角,进行学习内容的结构化分析、教学过程的结构化设计和学习效果的结构化反馈,以期更有利地面向学生开展个性化分层教学、提升学生对数学知识及应用的整体把握.

关键词：结构化教学核心素养结构化设计结构化分析数学建模统计相关分析数据统计分析分层教学

红外热成像技术在震后房屋损坏快速鉴定中的应用研究

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震灾防御技术 2012年第1期7卷 1-11页

作者：李志强代博洋李晓丽何萍中国地震局地质研究所北京100029 云南地震局昆明650224 广东省地震局广州510070

本文引入了目前地震现场房屋快速安全性鉴定工作的辅助手段——红外热像无损检测技术,借用图像处理手段、数学统计方法等,探讨了震后房屋破坏红外图像的表现效果,分析了红外图像与各影响因素的关系。文中以汶川地震现场建筑物的典型震... 详细信息

本文引入了目前地震现场房屋快速安全性鉴定工作的辅助手段——红外热像无损检测技术,借用图像处理手段、数学统计方法等,探讨了震后房屋破坏红外图像的表现效果,分析了红外图像与各影响因素的关系。文中以汶川地震现场建筑物的典型震害为代表,重点分析了框架结构、砖混结构、简单结构房屋的红外图像表现。本文所涉及的建筑材料主要有水泥砂浆、钢筋混凝土、红砖、黏土、楠木、石棉瓦、水泥板等;表面装饰层材质有红漆、白色抹灰、黄色涂料、白色壁纸、红色瓷砖、白色瓷砖等。材料的物理性质不同,其表现出的红外图像特征差别较大。统计相关分析结果显示:图像的表现效果在下午时段优于中午时段和上午时段;晴天拍摄图像的表现效果最佳,雨天次之,阴天最差。同时,要考虑红外热像无损检测技术检测漏水破坏的优势,充分利用雨天对建筑物破坏的影响;光照射情况与红外图像表现效果的关系为:直面照射条件优于倾斜照射和不能照射;破坏程度相关分析统计结果显示,构件的"基本完好、轻微破坏、中等破坏"这3个破坏等级,随着破坏程度的递进,图像的表现效果增强;而构件的"中等破坏、严重破坏、毁坏"这3个破坏等级,随着破坏程度的递进,图像的表现效果无显著变化;对结构类型数据统计结果显示,底框架结构图像的表现效果优于砖混结构、框架结构和简单结构;装饰层材质分类相关统计分析结果显示,图像表现效果与材质性质、颜色、表面粗糙状况等因素有关。

关键词：地震现场房屋快速安全性鉴定建筑物震害评估体系建筑物结构类型典型震害红外热像无损检测技术统计相关分析