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基于改进残差网络的橡胶林卫星影像语义分割方法

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农业工程学报 2022年第15期38卷 204-211页

作者：余果刘秋斌陈方园刘大召广东海洋大学电子与信息工程学院湛江524003 广东省海洋遥感与信息技术工程技术研究中心湛江524003

为进一步提升现有基于残差的分割模型在测试集上的信息提取能力和验证改进残差优化策略普适性及实现橡胶卫星影像的更优分割,该研究提出了一种通用改进残差策略,以哨兵-2多光谱卫星影像为数据源构建数据集,并使用改进后残差网络ResNet50... 详细信息

为进一步提升现有基于残差的分割模型在测试集上的信息提取能力和验证改进残差优化策略普适性及实现橡胶卫星影像的更优分割,该研究提出了一种通用改进残差策略,以哨兵-2多光谱卫星影像为数据源构建数据集,并使用改进后残差网络ResNet50_ve作为OCRNet模型的骨干网络,实现基于变种残差网络的OCRNet模型(ResNet-ve-OCRNet),使用在ImageNet1k分类数据集上蒸馏好的学生模型作为预训练模型参与ResNet-ve-OCRNet模型的训练。研究结果表明使用层数中等的基于50层残差网络在小尺度卫星影像训练集上各指标收敛效果优于较深层数的101层残差网络,与DeeplabV3、DeeplabV3+、PSPNet模型相比,以ResNet50_ve为骨干网络的OCRNet在验证集上的平均交并比达到0.85,像素准确率达到97.87%,卡帕系数达到0.90。该研究提出的改进残差策略具有一定的普适性可应用到众多主流分割模型上且有评价指标性能增益,从预测图来看,基于改进残差网络(ResNet-ve)的模型抑制了在测试集预测图上的上下文信息缺失问题,能够实现橡胶林卫星影像的更优精确分割。

关键词：遥感深度学习橡胶林语义分割残差网络

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对数生长期酿酒酵母胞内代谢情况分析

食品与发酵工业 2022年第22期48卷 68-75页

作者：曹凤任红黄桂东祝智航陈忻钟先锋佛山科学技术学院食品科学与工程学院广东佛山528231 广东省传统发酵食品工程技术研究中心广东佛山528231 广东省食品流通安全控制工程技术研究中心广东佛山528231 佛山市酿造工程技术研究中心广东佛山528231 佛山市农业生物制造工程技术研究中心广东佛山528231

酿酒酵母是发酵产业中的关键微生物,处于对数生长期的酵母菌迅速繁殖,积累大量初级代谢产物,对此时期进行调控可以提高发酵效率。为了解对数生长期酿酒酵母发酵情况,采用液相色谱串联质谱法(liquid chromatography tandem mass spectrom... 详细信息

酿酒酵母是发酵产业中的关键微生物,处于对数生长期的酵母菌迅速繁殖,积累大量初级代谢产物,对此时期进行调控可以提高发酵效率。为了解对数生长期酿酒酵母发酵情况,采用液相色谱串联质谱法(liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)对酵母胞内主要代谢物及其代谢途径进行分析。结果表明,在对数生长期酿酒酵母胞内共鉴定927种代谢物,含氮和含硫化合物数量及相对含量均最高。这些代谢物参与的代谢途径中,核苷酸代谢、辅因子和维生素代谢、碳水化合物代谢以及氨基酸代谢为酿酒酵母主要代谢途径,核苷酸代谢中相对含量最高的为嘧啶代谢。代谢物和代谢途径主要涉及酵母细胞膜的构建,遗传信息的复制,信号分子的传递,渗透压的调节等。为酵母提供生长所需的基本小分子物质和能量,同时为合成蛋白质、核酸等生物大分子物质提供原料。此外,碳水化合物和氨基酸代谢的代谢流分布可更好地支持酿酒酵母进行核苷酸代谢,促进酵母菌的增殖、生长和存活。该研究结果为定向改造酿酒酵母、提高其发酵效率提供一定科学依据。

关键词：酿酒酵母对数生长期胞内代谢代谢物代谢途径

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面向数字货币量化交易的OAC模型研究

智能科学与技术学报 2024年

作者：许波贺一峻李祥霞广东省智能商务工程技术研究中心广东财经大学信息学院

针对数字货币量化交易中存在的问题，即大量且复杂因子以及因子状态空间维度较高，导致交易模型制定策略的准确性和风险控制能力难以兼顾，提出了一种改进的OAC模型—OAC＿LSTM＿ATT。该模型采用了LSTM和多头注意力机制来优化OAC的网络... 详细信息

针对数字货币量化交易中存在的问题，即大量且复杂因子以及因子状态空间维度较高，导致交易模型制定策略的准确性和风险控制能力难以兼顾，提出了一种改进的OAC模型—OAC＿LSTM＿ATT。该模型采用了LSTM和多头注意力机制来优化OAC的网络结构，从而提高OAC对时间序列数据的建模能力和泛化能力。通过这种融合，智能体Agent在量化交易环境中可以更加灵活和准确地做出交易决策，进一步提高交易策略的质量和效果。实验结果显示，在比特币市场中，累计收益率达到了16.36%，最大回撤率为9.08%，夏普比为0.014，波动率为13.09%。在以太坊市场中，对应的指标为16.30%、8.56%、0.014和13.42%。与PPO、LSTM＿PPO和A2C等模型相比，OAC＿LSTM＿ATT在有效性和稳定性方面具有一定优势，为量化交易策略制定提供了有价值的参考。

关键词：量化交易深度强化学习注意力机制长短期记忆网络数字货币

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重庆市南川区土壤锰元素遥感反演

光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 69-75页

作者：徐天李敬刘振华华南农业大学资源环境学院广东广州510000 广东省土地信息工程技术研究中心广东广州510000

土壤中的锰元素对植物生长起着重要作用,土壤锰含量过高或者缺少都将对植物产生不良影响,因此快速监测土壤中的锰含量尤为重要。目前利用遥感技术监测土壤锰含量的相关研究主要集中在利用土壤光谱估算土壤锰含量,而对于植被常年覆盖的... 详细信息

土壤中的锰元素对植物生长起着重要作用,土壤锰含量过高或者缺少都将对植物产生不良影响,因此快速监测土壤中的锰含量尤为重要。目前利用遥感技术监测土壤锰含量的相关研究主要集中在利用土壤光谱估算土壤锰含量,而对于植被常年覆盖的南方地区,难以从卫星影像中获取土壤光谱。因此,引入植被光谱,探索植被覆盖区域土壤锰元素的快速监测方法。首先从Landsat 8影像中提取11种植被光谱指标,并运用皮尔逊相关系数(Pearson correlation coefficient)结合方差膨胀因子(VIF)筛选出最佳植被光谱指标;在此基础上,利用偏最小二乘回归(PLSR)、多元逐步回归(MSR)和BP神经网络(BPNN)算法构建最佳植被光谱指标与土壤锰元素之间的光谱响应模型,分析比较三个模型的估算效果从而确定最佳反演模型;最后,基于最佳反演模型进行土壤锰含量空间制图。以重庆市南川区为例,研究结果表明:3个植被光谱指标(比值植被指数,归一化植被指数和可见光大气阻抗植被指数)被确定为土壤锰元素最佳的光谱响应指标;BPNN光谱响应模型(R^(2)为0.78,RMSE为334.24,RPD为2.13)为土壤锰含量最佳反演模型,其土壤锰含量的制图精度(R^(2)为0.69,RMSE为567.64,RPD为1.30)。表明通过植被光谱指标反演土壤锰含量可行,该研究为区域尺度的土壤锰含量监测开拓了新思路。

关键词：植被光谱指标土壤锰元素 BPNN 光谱响应指标筛选最佳反演模型

2009—2019年中国老年人心血管疾病死亡趋势及预测分析

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现代预防医学 2023年第1期50卷 39-45页

作者：王雪菲陆英丽孙晓翠易法令广东药科大学广东普通高校工程技术研究中心-医药信息真实世界工程技术研究中心

目的了解2009—2019年我国老年人心血管疾病总体死亡趋势并进行趋势预测的分析，为制定适合我国老年人心血管疾病整体防治策略提供相关理论基础。方法利用2009—2019年《中国死因监测数据集》,采用joinpoint回归模型分析老年人心血管... 详细信息

目的了解2009—2019年我国老年人心血管疾病总体死亡趋势并进行趋势预测的分析，为制定适合我国老年人心血管疾病整体防治策略提供相关理论基础。方法利用2009—2019年《中国死因监测数据集》,采用joinpoint回归模型分析老年人心血管疾病死亡率的平均年度变化百分比(AAPC),应用GM(1,1)对我国2020—2030年老年人心血管疾病死亡粗率进行预测。结果与2009年相比，2019年我国老年人心血管疾病平均死亡粗率降至2 039.99/10万，年龄标化死亡率则降至2 172.24/10万；我国总老年人群、老年男性和女性、城市和乡村老年人心血管疾病标化死亡率AAPC分别为-2.400%、-2.843%、-2.049%、-1.368%、-3.298%,均呈长期下降趋势，P<0.05;老年男性的死亡率下降速度快于老年女性，但2009—2019年老年男性心血管病标化死亡率始终较女性高；农村的下降速度快于城市，但2009—2019年农村老年人心血管病标化死亡率始终较城市高；随着年龄的增长，中国65岁以上老年人心血管疾病的死亡率逐渐上升，在≥85岁组死亡率达到最高，各年龄组AAPC分别为-0.508%、-1.585%、-1.787%、-1.715%、-4.221%,P<0.05,下降速度最快的也是≥85岁组。GM(1,1)模型预测2020—2030年我国老年人心血管疾病死亡粗率将持续下降，预估2030年死亡粗率降至1 973.78/10万。结论我国心血管疾病死亡负担仍较重，尤其是老年居民，同时男性高于女性、农村高于城市。预测我国老年心血管疾病死亡粗率将逐年下降，但仍处于较高水平，应采取有效预防措施，重视老年男性以及农村心血管疾病的防治。

关键词：心血管疾病死亡趋势 joinpoint回归 GM(1,1)模型

2009—2020年中国老年人伤害死亡情况及变化趋势分析

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现代预防医学 2023年第6期50卷 987-992页

作者：赵莹莹廖紫萱谭晓敏孙晓翠易法令广东药科大学广东普通高校工程技术研究中心-医药信息真实世界工程技术研究中心

目的了解2009—2020年中国老年人伤害死亡情况的特征及趋势，为制定我国伤害干预政策提供科学依据。方法从《中国死因监测数据集》选取2009—2020年60岁及以上老年人伤害死亡数据。利用Joinpoint 4.***.1.0软件计算年度变化百分比(APC)... 详细信息

目的了解2009—2020年中国老年人伤害死亡情况的特征及趋势，为制定我国伤害干预政策提供科学依据。方法从《中国死因监测数据集》选取2009—2020年60岁及以上老年人伤害死亡数据。利用Joinpoint 4.***.1.0软件计算年度变化百分比(APC)和平均年度变化百分比(AAPC)。结果 2009—2020年我国老年人伤害粗死亡率从139.52/10万下降至130.73/10万，男性粗死亡率高于女性(男性155.26/10万人、女性109.02/10万人)、农村粗死亡率高于城市(农村144.57/10万人、城市111.23/10万人)、东部地区粗死亡率高于中部和西部地区(东部135.27/10万人、中部127.98/10万人、西部130.37/10万人); 60～64岁年龄组死亡率平均年度变化下降2.28%(t=-2.376,P=0.018);老年人伤害死因排名前三的分别是意外跌落、交通道路事故和自杀及后遗症，意外跌落呈上升趋势(AAPC=3.62%,t=2.659,P=0.008),交通道路事故(AAPC交通道路事故=-1.27%,t=-3.583,P<0.001)和自杀及后遗症(AAPC自杀及后遗症=-6.17%,t=-2.397,P=0.017)呈下降趋势。结论我国伤害死亡率仍然处于高水平，严重危及老年人的生命与健康。应根据伤害不同特点和不同类型，采取相应的干预措施，以减少因伤害而导致的死亡和疾病负担。

关键词：伤害老年人死亡趋势 joinpoint回归模型

激光-MAG复合焊接过程金属蒸气和背部熔池图像分析

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机械工程学报 2019年第19期55卷 167-173页

作者：王煜高向东陈子琴黎扬进广东工业大学广东省焊接工程技术研究中心

在激光-MAG复合焊中,金属蒸气和背部熔池包含着大量的焊接状态信息。以316不锈钢和400低碳钢为试验对象,作异种材料复合焊接,并应用高速摄像机获取焊接过程中正面金属蒸气和背部熔池的实时图像。提取金属蒸气面积形态特征,结合背部熔池... 详细信息

在激光-MAG复合焊中,金属蒸气和背部熔池包含着大量的焊接状态信息。以316不锈钢和400低碳钢为试验对象,作异种材料复合焊接,并应用高速摄像机获取焊接过程中正面金属蒸气和背部熔池的实时图像。提取金属蒸气面积形态特征,结合背部熔池图像同步分析金属蒸气周期性变化规律并研究金属蒸气和焊接状态、焊缝成形之间的关系。以灰度共生矩阵(GLCM)方法分析图像纹理特征,并用能量、对比度和熵三个特征分析背部熔池与焊缝成形之间的关系。结果表明,所分析方法能有效反映金属蒸气的变化机理,金属蒸气和背部熔池与焊接状态之间的关联,为在线检测复合焊接质量提供依据。

关键词：复合焊接图像处理金属蒸气背部熔池灰度共生矩阵焊接状态

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焊接缺陷磁光成像噪声特征分析及处理算法

激光技术 2023年第5期47卷 646-652页

作者：田猛高向东谢岳轩张艳喜广东工业大学广东省焊接工程技术研究中心广州510006

为了解决焊接缺陷磁光图像轮廓信息难以提取的问题,提出一种图像去噪及轮廓检测方法。通过激光点焊获取裂纹缺陷样本,利用有限元模拟仿真并获取缺陷漏磁场,对比分析磁光图像灰度连续性、集中性及噪声特性;利用快速非局部均值滤波算法去... 详细信息

为了解决焊接缺陷磁光图像轮廓信息难以提取的问题,提出一种图像去噪及轮廓检测方法。通过激光点焊获取裂纹缺陷样本,利用有限元模拟仿真并获取缺陷漏磁场,对比分析磁光图像灰度连续性、集中性及噪声特性;利用快速非局部均值滤波算法去除噪声,并与传统滤波器进行对比分析;根据磁光图像缺陷信息与背景信息梯度值相异的特性,在1阶梯度图的基础上进行Otsu法阈值分割与边缘检测。结果表明,经该方法处理后的磁光图像标准差及图像熵分别达到30.0465及6.0395,图像聚集程度更好,更贴近仿真磁场曲线,并能较好地提取缺陷轮廓信息。这一结果对后续缺陷识别及目标检测是有帮助的。

关键词：传感器技术磁光成像焊接缺陷快速非局部均值滤波图像处理

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基于聚类和自适应滤波的图像式心率检测方法

光学学报 2024年

作者：黄漫萍彭力韩鹏骆开庆刘冬梅陈淼邱健华南师范大学电子与信息工程学院广东省光电检测工程技术研究中心

目前成像式光电容积描记（IPPG）心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等运动场景下，存在着测量结果准确度低和波动性大等问题。为此，本文提出了应用于IPPG的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域（ROI）动态选取方法，以及针... 详细信息

目前成像式光电容积描记（IPPG）心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等运动场景下，存在着测量结果准确度低和波动性大等问题。为此，本文提出了应用于IPPG的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域（ROI）动态选取方法，以及针对脉搏波（BVP）的自适应归一化最小均方根误差（NLMS）滤波算法来解决上述问题。首先，利用凹透镜变形算法将面部肤色区域进行图像扭曲和膨胀；其次，通过K-means++聚类方法进行皮肤区域像素选取；然后，应用CHROM算法对BVP信号进行预降噪处理。上述的处理方法构成了ROI动态选取方法，可解决头部运动带来的影响。最后，采用提出的自适应NLMS算法，对BVP信号进行光照变化干扰的自适应滤波后，完成心率的计算。实验结果表明，所提出的心率检测方法在运动场景下的平均绝对误差（MAE）达到0.92次/分钟，即使在光照剧烈变化的条件下MAE也能达到2.20次/分钟。该方法能够有效解决IPPG技术中ROI定位不准、选取困难以及受光照变化影响严重等不足。

关键词：成像式光电容积描记凹透镜变形算法 K-means++聚类归一化最小均方根误差算法