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生成对抗式双重解耦的分阶段阴影去除算法

计算机工程与应用 2024年

作者：曾文献张曼钰孙磊河北经贸大学经济管理实验中心河北经贸大学管理科学与信息工程学院

针对当前阴影去除算法中普遍存在的阴影边缘处有伪影以及阴影与非阴影区域颜色恢复不一致问题，本文提出了一种生成对抗式双重解耦的分阶段阴影去除算法。该算法构建了一个生成对抗式主体模型框架，采用分阶段不同图像特征替代传统的单... 详细信息

针对当前阴影去除算法中普遍存在的阴影边缘处有伪影以及阴影与非阴影区域颜色恢复不一致问题，本文提出了一种生成对抗式双重解耦的分阶段阴影去除算法。该算法构建了一个生成对抗式主体模型框架，采用分阶段不同图像特征替代传统的单一彩色图像作为监督信号，实现了图像在通道和空间维度的解耦处理。在第一阶段，将图像在通道维度解耦为亮度通道(L)和颜色通道(AB)。针对亮度通道，提出了多尺度注意增强的空洞网络，通过逐级增加扩张率的空洞卷积捕获多尺度上下文信息，结合注意力机制精确提取局部特征，有效恢复阴影区域亮度并避免边缘伪影。针对颜色通道，设计了结合通道和空间注意力的颜色调整网络，专注于颜色校正。经过亮度恢复和颜色调整后的L通道和AB通道重新拼接，作为第二阶段的输入。在第二阶段，将图像在空间维度解耦为阴影和非阴影区域，设计了动态残差网络，采用标准卷积和深度可分离卷积分别提取特征，进一步解决边缘伪影和颜色不一致问题。实验结果表明，本文算法相较于其他先进算法表现优异，在避免边缘伪影、消除颜色不一致和提升图像质量方面具有显著优势。

关键词：阴影去除生成对抗网络通道解耦空洞卷积动态卷积

基于三目偏振相机的天空偏振模式探测试验装置

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实验技术与管理 2024年第1期41卷 178-185页

作者：郭银景崔振浩王锋孔芳石浩辰山东科技大学电子信息工程学院山东青岛266590 潍坊市住房公积金管理中心山东潍坊261061 山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590

为提高天空偏振模式探测的稳定性,该文通过分析天空偏振光分布模式和Stokes矢量解析模型,设计了一种基于三目偏振相机的天空偏振模式探测试验装置。该装置克服了传统的天空偏振模式探测装置低效和密封性差的问题,适用于雨天和海面的偏... 详细信息

为提高天空偏振模式探测的稳定性,该文通过分析天空偏振光分布模式和Stokes矢量解析模型,设计了一种基于三目偏振相机的天空偏振模式探测试验装置。该装置克服了传统的天空偏振模式探测装置低效和密封性差的问题,适用于雨天和海面的偏振光探测工作。三目偏振相机的偏振角度为0°、60°、120°,通过求解Stokes矢量解可求出目标观测点处的偏振度(degree of polarization,DOP)和偏振方位角(angle of polarized elevation,AOE),分析了天空偏振模式图中AOE和DOP的分布规律。实验结果表明DOP和AOE关于中性点呈有规律的对称分布,该装置能有效探测天空偏振模式,为偏振导航技术提供有力的技术支持。

关键词：天空偏振模式 Stokes矢量偏振度偏振方位角

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基于连续小波变换和机器学习的小麦产量预测

光谱学与光谱分析 2024年第10期44卷 2890-2899页

作者：樊杰杰邱春霞樊意广陈日强刘杨边明博马彦鹏杨福芹冯海宽西安科技大学测绘科学与技术学院陕西西安710054 农业农村部农业遥感机理与定量遥感重点实验室北京市农林科学院信息技术研究中心北京100097 南京农业大学国家信息农业工程技术中心江苏南京210095 河南工程学院土木工程学院河南郑州451191

及时、准确的作物估产,对作物管理决策和粮食安全评估具有重要意义。该研究在建立一种耦合连续小波变换(CWT)与机器学习准确预测小麦产量的方法。基于2020年—2021年两年小麦田间试验获取的开花期和灌浆期冠层高光谱数据及产量数据,首... 详细信息

及时、准确的作物估产,对作物管理决策和粮食安全评估具有重要意义。该研究在建立一种耦合连续小波变换(CWT)与机器学习准确预测小麦产量的方法。基于2020年—2021年两年小麦田间试验获取的开花期和灌浆期冠层高光谱数据及产量数据,首先采用CWT提取三种小波特征(WFs),分别为:基于Bortua方法筛选的特征波段(Bortua-WFs)、提取WFs与小麦产量确定系数的前1%(1%R^(2)-WFs)和单一分解尺度下的所有WFs(SS-WFs)。然后采用随机森林(RF)、 K最邻近(KNN)和极端梯度提升(XGBoost)三种机器学习算法构建产量预测模型。最后选取最优的光谱特征,采用相同的方法进行建模并比较。结果表明:(1)三种WFs结合机器学习方法的模型均表现良好,基于Bortua-WFs构建的模型具有更高的精度和稳定性。(2)相比光谱特征模型,Bortua-WFs模型在各生育期的精度均有所提高,开花期的R^(2)精度分别提高了17.5%、 4%和39.6%,灌浆期分别提高了8.4%、 5.6%和16.9%。(3)灌浆期的产量估算模型优于开花期,结合Bortua-WFs和XGBoost的模型表现最佳,R^(2)为0.83, RMSE为0.78 t·ha^(-1)。该研究比较了不同特征和方法相结合的性能,确定了不同方案下的最佳模型精度,为光谱准确预测小麦产量提供技术参考。

关键词：连续小波变换高光谱机器学习小麦产量预测

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改扩建砖混隐患房屋机器视觉辨识模型

安全与环境学报 2024年第6期24卷 2116-2126页

作者：段在鹏黄豪琪孙文磊郑宏涛福州大学经济与管理学院福州350108 福建省应急管理研究中心福州350108 福州大学环境与安全工程学院福州350108 滁州学院计算机与信息工程学院安徽滁州239000

改扩建砖混房屋存量巨大,且易发生坍塌事故。仅靠人工方式辨识隐患房屋较为低效,尝试引入机器视觉模型更智能地辨识隐患房屋。首先,收集已标注安全现状的相关房屋图像7 114幅,经一定处理后按6∶2∶2的比例划分训练集、验证集与测试集;之... 详细信息

改扩建砖混房屋存量巨大,且易发生坍塌事故。仅靠人工方式辨识隐患房屋较为低效,尝试引入机器视觉模型更智能地辨识隐患房屋。首先,收集已标注安全现状的相关房屋图像7 114幅,经一定处理后按6∶2∶2的比例划分训练集、验证集与测试集;之后,选用ConvNeXt、Swin Transformer、ResNeXt、DenseNet和MobileNet五种视觉模型,以迁移学习的方法,进行适应本识别任务的微调训练,并与引入“随机裁剪拼接(Random Image Cropping and Patching, RICAP)”图像数据增强方法的训练结果对比;最后,综合运用多种指标评价各个模型表现。结果表明:引入RICAP方法训练的ConvNeXt模型,在测试集上取得0.945 9的准确率、0.974 2的召回率,比未使用该方法训练的表现最优的模型分别提升0.014 8、0.044 4,可更准确地辨识隐患房屋。

关键词：安全工程改扩建房屋机器视觉随机裁剪拼接迁移学习

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大规模图的分布式核分解算法

软件学报 2024年

作者：翁同峰周旭李肯立胡逸騉国家超级计算长沙中心 School of Computing National University of Singapore 湖南大学信息科学与工程学院

随着互联网信息技术的发展,社交网络、计算机网络及生物信息网络等领域涌现海量大规模图数据.鉴于传统图数据管理技术在处理大规模图时存在存储及性能方面的局限,大规模图的分布式处理技术已成为图数据库领域的研究热点,并得到工业界和... 详细信息

随着互联网信息技术的发展,社交网络、计算机网络及生物信息网络等领域涌现海量大规模图数据.鉴于传统图数据管理技术在处理大规模图时存在存储及性能方面的局限,大规模图的分布式处理技术已成为图数据库领域的研究热点,并得到工业界和学术界的广泛关注.图的核分解用于计算图中所有顶点的核值,有助于挖掘重要图结构信息,在社区搜索、蛋白质结构分析和网络结构可视化等诸多应用中发挥着关键作用.当前以顶点为中心计算模式的分布式核分解算法中采用一种广播的消息传递机制,一方面,存在大量的冗余通信及计算开销;另一方面,处理大规模图核分解过程中易产生内存溢出问题.为此,分别提出基于全局激活和层次剥离计算框架,并提出分布式核分解新算法,通过引入基于顶点核值局部性特点的消息剪枝策略和以计算节点为中心的计算新模式,保证算法有效性的同时提升其性能.在国家超级计算长沙中心分布式集群上,分别针对大规模真实和合成数据集,算法总耗时性能提升比例为37%–98%,验证所提模型和算法的有效性和高效性.

关键词：大规模图分布式算法核分解图计算

北京市非中心城区土地利用-人口-经济协同预测

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测绘通报 2024年第8期 165-171页

作者：黄语晨胡佳怡冷骏杰刘鑫耀张子玉张春晓中国地质大学(北京)信息工程学院北京100083

非首都功能的疏解政策涉及城市化建设、经济、人口等多个方面,当前的预测研究多针对单一的空间要素进行模拟和预测,而未关注到城市发展中多个空间要素相互交织的影响。本文将北京市非中心城区作为研究区,以多年度土地利用数据、GDP格网... 详细信息

非首都功能的疏解政策涉及城市化建设、经济、人口等多个方面,当前的预测研究多针对单一的空间要素进行模拟和预测,而未关注到城市发展中多个空间要素相互交织的影响。本文将北京市非中心城区作为研究区,以多年度土地利用数据、GDP格网数据和人口格网数据为基础,通过PLUS模型和SCS方法,以多要素协同模拟的方式模拟了规划情景下2030年的土地利用格局,以及2030年GDP-人口公里格网数据,并计算了时空与总量变化特征。结果显示:①在生态优先的政策情景下,北京市非中心城区的林草地及水体将会扩张但整体扩张趋势不明显;②政策指导下,2020—2030年研究区人口与GDP承载了中心区的外溢,经济与人口都实现了高质量发展。本文的研究为城市化建设、人口监控管理和资源优化配置提供了科学参考。

关键词：土地利用经济人口空间分布 PLUS模型 SCS方法情景构建非首都功能北京市

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数据态环境下红色文献的语义化表示方法研究

图书馆学研究 2024年第3期 59-70页

作者：毕崇武张晓琪周静虹郑州大学信息管理学院郑州市数据科学研究中心

为实现数据态环境下红色文献的细粒度组织,提高红色文献的管理和利用效率,文章设计了一种符合红色文献特点的语义标注框架。在综合分析红色文献的内部特征和外部特征基础上,将红色文献解构为不同粒度的语义单元,获取其中的语义元素及语... 详细信息

为实现数据态环境下红色文献的细粒度组织,提高红色文献的管理和利用效率,文章设计了一种符合红色文献特点的语义标注框架。在综合分析红色文献的内部特征和外部特征基础上,将红色文献解构为不同粒度的语义单元,获取其中的语义元素及语义关系,以领域相关为原则复用FaBio、DoCo、FOAF等通用本体并构建红色文献领域本体RL,全方位描述红色文献中的实体概念及关系,利用OWL语言对红色文献标注本体进行形式化表示,形成一套完整的、形式化的语义本体描述。并以中共七大的相关文献为例,分析其语义特征并采用开放标注数据模型(Open Annotation Data Model)进行语义标注,结合Fuseki系统开展标注数据检验,为红色文献的知识图谱构建及细粒度的红色文献数据库建设提供参考。

关键词：数据态红色文献本体构建语义标注

一种并行多尺度特征融合模型开展的基于弛豫电压的锂电池SOH估计研究

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储能科学与技术 2024年

作者：王海瑞徐长宇朱贵富侯晓建昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明理工大学信息建设管理中心

锂离子电池的健康状态（State of Health， SOH）估计对于确保能量存储系统的可靠性和安全性至关重要。然而，现有SOH估计方法在单一特征提取和固定充放电条件依赖方面存在局限性，难以适应多变的实际工作环境。为解决这一问题，本文提... 详细信息

锂离子电池的健康状态（State of Health， SOH）估计对于确保能量存储系统的可靠性和安全性至关重要。然而，现有SOH估计方法在单一特征提取和固定充放电条件依赖方面存在局限性，难以适应多变的实际工作环境。为解决这一问题，本文提出了一种基于弛豫电压的并行多尺度特征融合卷积模型（Multi-Scale Feature Fusion Convolution Model， MSFFCM）结合XGBoost的SOH估计方法。MSFFCM模型通过多层堆叠卷积模块提取弛豫电压数据的深层特征，同时利用并行多尺度注意力机制增强了多尺度特征的捕捉能力，并将这些特征与统计特征进行融合，以提升模型的特征提取和融合能力。针对XGBoost模型，本文应用贝叶斯优化算法进行参数调优，从而在多源融合特征基础上实现高精度SOH估计。实验验证基于两种商用18650型号电池的多温度和多充放电策略数据集，结果表明该方法的均方根误差（RMSE）和平均绝对误差（MAE）分别小于0.5%，明显优于传统方法。本研究为锂电池健康管理提供了一种不依赖特定充放电条件的有效估计工具，有望在复杂的实际应用中发挥重要作用。

关键词：锂离子电池健康状态估计弛豫电压并行多尺度特征特征融合

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城乡社区服务精准化研究回眸与进路

情报科学 2024年

作者：胡广伟王莉娜刘建霞姚敏南京大学信息管理学院南京大学政务数据资源研究所战略支援部队信息工程大学郑州大学图书馆江苏省大数据管理中心

【目的/意义】对国内相关文献进行系统梳理与分析，为今后理论研究和实践探索提供参考，切实促进城乡社区服务精准化建设的落地生根。【方法/过程】应用系统性文献综述法，从城乡社区服务精准化的价值内涵和研究主题出发，通过对模式创... 详细信息

【目的/意义】对国内相关文献进行系统梳理与分析，为今后理论研究和实践探索提供参考，切实促进城乡社区服务精准化建设的落地生根。【方法/过程】应用系统性文献综述法，从城乡社区服务精准化的价值内涵和研究主题出发，通过对模式创新、实现过程、体系建构和实践探索四个主题的分析，归纳我国近年来城乡社区服务精准化的研究方向、研究内容与研究进展。【结果/结论】分析发现，城乡社区服务体系精准化框架的构建、社区服务精准供给模式机制、社区服务绩效评价方法及长效保障机制，都亟待展开深入、系统地研究与实践探索。

关键词：城乡社区服务精准化体系构建数据驱动系统性文献综述