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基于高斯模型与自适应大气光幕的图像去雾算法

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电光与控制 2024年第1期31卷 40-45页

作者：舒仝杨燕兰州交通大学兰州730000

单幅图像去雾被广泛应用于户外光学图像采集设备,针对现有算法去雾不彻底、偏色的问题,提出了一种基于高斯模型与自适应大气光幕的去雾算法。首先,通过离散余弦变换分离出有雾图像的低频分量,并且利用低频分量和大气光幕的线性关系结合... 详细信息

单幅图像去雾被广泛应用于户外光学图像采集设备,针对现有算法去雾不彻底、偏色的问题,提出了一种基于高斯模型与自适应大气光幕的去雾算法。首先,通过离散余弦变换分离出有雾图像的低频分量,并且利用低频分量和大气光幕的线性关系结合高斯函数,提出一个自适应大气光幕求取模型,获得初始大气光幕;随后,结合伽马校正构造一个含有未知参数的优化函数,并对大气散射模型施加平均饱和度先验,获得最终的自适应大气光幕;最后,通过大气散射模型获得清晰无雾图像。实验表明,该算法与一些经典和先进算法相比较,具有很强的泛用性,复原结果清晰、颜色自然,在一些客观评价指标上也优于其他对比算法。

关键词：大气光幕高斯函数局部大气光低频分量

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自监督非等距三维模型簇对应关系计算方法

模式识别与人工智能 2024年第3期37卷 253-266页

作者：吴衍杨军张思洋兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070 福建技术师范学院大数据与人工智能学院福清350300 兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070

针对现有非等距三维模型簇对应关系计算方法准确率较低且泛化能力较差的问题,文中提出采用深度内外特征对齐算法的自监督非等距三维模型簇对应关系计算方法.首先,利用DiffusionNet直接学习原始的三维模型特征,获取具有鉴别力的特征描述... 详细信息

针对现有非等距三维模型簇对应关系计算方法准确率较低且泛化能力较差的问题,文中提出采用深度内外特征对齐算法的自监督非等距三维模型簇对应关系计算方法.首先,利用DiffusionNet直接学习原始的三维模型特征,获取具有鉴别力的特征描述符.然后,使用深度内外特征对齐算法计算非等距模型对之间的对应关系,采用局部流形调和基作为模型本征信息,并结合笛卡尔坐标等外部信息,实现内外部信息对齐一致,以无监督的方式自动生成对应结果.最后,构建非等距模型簇的加权无向图,根据相似几何模型存在内在相关性的原则,设计自监督多模型匹配算法,不断增强模型图最短路径的循环一致性,获得最优的非等距三维模型簇对应关系.实验表明,文中方法对应关系测地误差较小,结果较准确,能处理模型自身对称性影响对应关系计算的问题,具有良好的泛化能力.

关键词：对应关系非等距模型簇自监督深度学习内外特征对齐

组织文化认同对铁路工程企业员工建言行为的影响研究

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铁道科学与工程学报 2024年第5期21卷 2059-2071页

作者：谢斌王振宇许怡灵崔利兵兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

为激发铁路工程企业员工建言行为的发生,研究以组织文化认同为切入点,在文献理论分析基础上,基于社会认同理论和自我决定理论,引入情感投入和感知组织支持作为组织文化认同和建言行为间关系的中介变量和调节变量,探究组织文化认同对铁... 详细信息

为激发铁路工程企业员工建言行为的发生,研究以组织文化认同为切入点,在文献理论分析基础上,基于社会认同理论和自我决定理论,引入情感投入和感知组织支持作为组织文化认同和建言行为间关系的中介变量和调节变量,探究组织文化认同对铁路工程企业员工建言行为影响机理。使用组织文化认同和建言行为等成熟量表,以中国铁道建筑总公司、中国铁路工程总公司,中国交通建设集团有限公司企业员工为研究对象进行问卷调查;运用Mplus8.0和SPSS27.0等分析软件对收集数据进行验证性因子分析、相关性分析;在验证性因子分析和相关性分析的基础上,将建立的结构方程模型通过运用Mplus8.0进行路径假设检验;运用fsQCA3.0进行前因变量对建言行为模糊定性比较分析。结构方程模型检验结果表明,组织文化认同显著正向影响情感投入;情感投入正向影响建言行为;即情感投入在组织文化认同和建言行为影响关系中起中介作用;组织文化认同显著正向影响建言行为;感知组织支持显著正向调节情感投入对建言行为的影响。fsQCA分析结果表明,有5种组态可以发生建言行为,其中组织文化认同3个维度为核心存在条件,与结构方程模型检验结果相符合。以上结果丰富了建言行为边界机制和作用条件,基于“想做”和“能做”二元视角,揭示了组织工作氛围中,组织文化认同对员工产生“想建言”的心理动机产生重要影响,感知组织支持(“能建言”)正向促进了员工将建言的动机转化为实际的建言行为,为铁路工程企业管理者在实践中提供建议和启示。

关键词：组织文化认同建言行为情感投入感知组织支持结构方程模型模糊集定性比较分析

子空间与KL信息结合的FCM多光谱遥感图像分割

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第8期51卷 23-33页

作者：吴嘉昕王小鹏刘扬洋兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070

针对传统模糊C-均值聚类(FCM)算法用于含噪声多光谱遥感图像分割时存在的精度不足问题,提出一种自适应模糊子空间与增强KL信息相结合的FCM多光谱遥感图像分割算法.首先,使用局部模糊因子,在不依赖参数的情况下,通过相似性度量和自适应... 详细信息

针对传统模糊C-均值聚类(FCM)算法用于含噪声多光谱遥感图像分割时存在的精度不足问题,提出一种自适应模糊子空间与增强KL信息相结合的FCM多光谱遥感图像分割算法.首先,使用局部模糊因子,在不依赖参数的情况下,通过相似性度量和自适应约束参数自动消除噪声干扰,并提取图像的局部空间信息.其次,将原始图像信息和模糊因子处理过的局部空间信息统一整合到模糊子空间聚类中,对图像的多个通道进行自适应加权处理,以提高分割精度.最后,将KL信息以正则项的形式引入FCM目标函数中进行聚类计算,并通过ESD(Extreme Studentized Deviate)检测模型剔除隶属度矩阵中的离群值,以增强KL先验信息,降低隶属度模糊性.AID数据库和真实环境下的多光谱遥感图像分割实验表明,在模拟噪声环境中,所提出算法不仅可以抑制噪声,而且能得到较高的分割精度.此外,本文算法在分割精度、模糊系数和峰值信噪比等评价指标方面也均优于其他几种变体式FCM算法.

关键词：模糊聚类子空间模糊因子 KL信息图像分割

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基于滤波器剪枝的多尺度压缩感知图像重构

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第8期51卷 34-46页

作者：刘玉红姜启谈丽娟杨恒兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070

为了解决低采样率下单尺度采样的压缩感知重构图像纹理细节模糊问题,同时达到使重构网络轻量化的目的,提出了一种基于滤波器剪枝的多尺度压缩感知图像重构网络.采样阶段,通过卷积来模拟图像的线性分解,融合输入图像和不同尺度的分解特... 详细信息

为了解决低采样率下单尺度采样的压缩感知重构图像纹理细节模糊问题,同时达到使重构网络轻量化的目的,提出了一种基于滤波器剪枝的多尺度压缩感知图像重构网络.采样阶段,通过卷积来模拟图像的线性分解,融合输入图像和不同尺度的分解特征后完成多尺度采样,得到压缩感知测量值.重构阶段,设计了一种基于坐标注意力的多尺度空洞残差模块,将位置信息嵌入通道注意力中,增强网络特征学习的能力.同时通过计算特征图的熵来判断滤波器的重要性,剪除重要性较低的滤波器,达到压缩模型的目的.在DIV2K、Set5、BSDS68和Urban100等数据集上进行训练及测试.实验结果表明,所提算法在峰值信噪比(Peak Signalto-Noise Ratio,PSNR)、结构相似性(Structural Similarity,SSIM)和图像视觉效果上均有提升.其中,采样率为4%,测试集为Set14时,与CSNet+和FSOINet相比,所提算法将重构图像的PSNR分别提高了4.17 dB和2.39 dB,纹理细节更加清晰.在重构效果略微降低的前提下,得到更轻量化的模型,提升了重构速度.

关键词：压缩感知图像重构多尺度融合坐标注意力滤波器剪枝

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山区铁路隧道工程资源环境影响效应评估研究

铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1613-1623页

作者：闫林君陈慧鑫鲍学英王起才李亚娟兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

山区地质复杂、环境敏感、生态脆弱,致使铁路隧道建设难度大,且在资源节约、环境保护等方面面临较高要求。绿色设计作为绿色建设的先行环节,对减少隧道建设对资源环境的扰动作用,达到资源节约、环境友好的目的起关键引领作用。为定量评... 详细信息

山区地质复杂、环境敏感、生态脆弱,致使铁路隧道建设难度大,且在资源节约、环境保护等方面面临较高要求。绿色设计作为绿色建设的先行环节,对减少隧道建设对资源环境的扰动作用,达到资源节约、环境友好的目的起关键引领作用。为定量评估山区铁路隧道工程的资源环境影响效应、衡量隧道设计的绿色程度,提出一种山区铁路隧道工程资源环境影响效应分析方法。首先,基于“驱动力-状态-响应”模型(Driving force-State-Response,DSR),以隧道设计参数为驱动力指标、资源环境状况为状态指标、隧道设计措施为响应指标,构建山区铁路隧道工程资源环境影响效应评估指标体系,并建立各指标分级标准;其次,运用一种具有自学习自调整能力的支持向量回归模型(Support Vector Regression,SVR)对隧道工程的资源环境影响效应进行评估;再次,以驱动力指标和响应指标为分析对象,运用考虑指标间关联关系及叠加效应的敏感性分析法,甄别对隧道工程资源环境影响效应优化具有重要影响的隧道设计因素;最后,以某山区铁路隧道工程为例,得到该隧道工程的资源环境影响效应值为4.7157,对应等级为较好,表明该隧道工程绿色设计水平较好,资源集约节约利用较合理、环境保护力度较大,可为其他类似工况隧道工程的绿色设计提供借鉴。此外,分析结果显示,注浆加固效果是导致该隧道工程资源环境影响效应变化最敏感的因素,其次为清污分流比例,可着重从这2个方面进行优化设计,以实现隧道工程资源环境影响效应的进一步优化。研究结果验证了本文研究方法的适用性和可操作性,可为山区铁路隧道工程资源环境影响效应评估及明确隧道工程优化设计方向提供科学依据。

关键词：山区铁路隧道工程资源环境影响效应 “驱动力-状态-响应”模型支持向量回归模型敏感性分析

基于综合优属度的大风区高速铁路线路方案优选研究

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铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 873-881页

作者：韩峰王成祥刘泽龙兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

为了应对西部路网扩张过程中必须面临的大风环境高铁建造问题,从问题的本源出发,研究选线设计与大风环境的耦合关系,建立科学的决策模型成为实现高速铁路高质量建设的关键内容。通过分析大风区高速铁路线路方案设计的主要影响因素并参... 详细信息

为了应对西部路网扩张过程中必须面临的大风环境高铁建造问题,从问题的本源出发,研究选线设计与大风环境的耦合关系,建立科学的决策模型成为实现高速铁路高质量建设的关键内容。通过分析大风区高速铁路线路方案设计的主要影响因素并参考选线原则,从工程技术、生态环境、防风工程和社会效益4个方面选取22项指标,建立大风区高速铁路线路方案优选的多层次指标体系。采用三角模糊数对定性指标量化后,引入最佳去模糊性能值的方法将其转化为精确数,并融合粗糙集理论中的属性约简算法与信息熵理论,根据属性重要度将冗余或不重要的属性去除,实现初选指标的筛选。为使结果既能反映决策者的主观经验,又能反映指标数据的客观真实性,同时兼顾数据的变异和相互影响程度,分别采用G2法和CRITIC法进行主、客观赋权,并引入最优卡方距离的思想计算最终权重。最后,统筹考虑距离相似性和几何相似性维度,采用靶心距确定距离优属度以及与集合曲线趋势变化的趋同程度确定几何优属度,建立基于综合优属度的大风区高速铁路线路方案决策模型,并结合工程实例对模型进行验证。结果表明,基于本模型的大风区高速铁路方案的决策结果与工程实际具有较好的一致性,验证了模型的可靠性和适用性,为大风区高铁线路方案优化设计提供一定的理论支持。

关键词：大风环境高速铁路线路方案优选属性约简综合优属度

基于ELDA降维与MPA-SVM的滚动轴承故障诊断方法

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噪声与振动控制 2024年第3期44卷 117-124页

作者：刘运航宋宇博朱大鹏兰州交通大学机电技术研究所兰州730070 兰州交通大学交通运输学院兰州730070

为了提高滚动轴承故障诊断精度,提出一种基于偏心线性判别分析(Eccentric Linear Discriminant Analysis,ELDA)降维算法与经海洋捕食者算法(Marine Predators Algorithm,MPA)优化的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先对轴承信号应用时域和频域分析方法构建高维特征集,其次应用自适应最大似然估计方法(Adaptive Maximum Likelihood Estimation,AMLE)进行固有维度估计,利用ELDA算法进行二次特征提取,充分挖掘敏感特征,降低冗余特征对故障诊断的影响;最后将低维敏感可分矩阵输入到MPA-SVM分类器中识别故障类型。实验分析表明,所提方法能有效缩短训练时长并提高诊断准确率。

关键词：故障诊断滚动轴承特征降维海洋捕食者算法支持向量机

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公路桥梁物化阶段环境影响货币化分析

铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 1222-1231页

作者：王琳谢雨蕾李晓钟兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

为科学定量地评估公路桥梁物化阶段环境影响,并明确降低桥梁工程负面环境影响的关键着力点,基于生命周期评价方法引入支付意愿理论建立公路桥梁物化阶段环境影响货币化分析模型,将环境影响评价结果统一到经济维度,使其兼具环境和经济含... 详细信息

为科学定量地评估公路桥梁物化阶段环境影响,并明确降低桥梁工程负面环境影响的关键着力点,基于生命周期评价方法引入支付意愿理论建立公路桥梁物化阶段环境影响货币化分析模型,将环境影响评价结果统一到经济维度,使其兼具环境和经济含义。应用该模型对渝湘高速五布河特大桥进行分析,从时间和空间2个维度出发研究桥梁基础结构、下部结构、上部结构和桥面系4个部分环境影响值分布特征,并采用MATLAB软件开展蒙特卡洛模拟,对各具体施工环节环境影响值进行不确定性分析。研究结果表明:桥梁材料生产阶段是物化阶段环境影响控制的重点,该阶段各影响类型中由于全球变暖造成的环境影响尤为明显。基础、下部和上部结构在材料生产阶段的环境影响值自下而上呈递增趋势,在施工建造阶段呈递减趋势。打桩钻孔机械、起重及垂直运输机械和泵类机械被确定为关键机械类型,是施工建造阶段环境影响值的主要贡献来源。桥墩-混凝土和主梁-混凝土2个施工环节的总体不确定度最大,以变异系数作为衡量指标,钢筋施工环节总环境影响不确定度小于混凝土施工环节,各环节总环境影响不确定度小于各类环境影响不确定度。研究结果符合工程实际,验证了模型的适用性,可为公路桥梁环境影响评价工作提供科学依据和有益参考。

关键词：桥梁工程生命周期理论支付意愿理论环境影响蒙特卡洛模拟