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基于尺度交互蒸馏网络的薄壳山核桃品种识别方法
1
作者 赵宁 陈智坤 +3 位作者 杨朋飞 王瑞多 张计育 李永荣 《农业工程学报》 北大核心 2025年第5期209-216,共8页
薄壳山核桃是一种重要的经济坚果,由于品种繁多,对其进行快速科学的鉴定是进行种质资源保护与品种选育的重要基础。为了实现薄壳山核桃品种的快速鉴定,该研究针对品种鉴定提出了基于尺度交互蒸馏网络的薄壳山核桃品种识别方法,通过学习... 薄壳山核桃是一种重要的经济坚果,由于品种繁多,对其进行快速科学的鉴定是进行种质资源保护与品种选育的重要基础。为了实现薄壳山核桃品种的快速鉴定,该研究针对品种鉴定提出了基于尺度交互蒸馏网络的薄壳山核桃品种识别方法,通过学习薄壳山核桃的可判别性特征实现品种鉴定。研究选择波尼等12种薄壳山核桃,建立了9048张实拍图像的品种识别数据集;针对薄壳山核桃图片取样中距离变化导致的目标尺度多样性问题,设计了一种全局-局部特征协同学习方案,用于提取尺度不变特征;与此同时,该研究结合尺度知识蒸馏方案,通过训练提取的不同尺度数据进行预测保证模型训练的有效性。结果表明,通过训练该方法对上述12个品种的薄壳山核桃品种识别准确率均达到了96.98%,显著提高了薄壳山核桃的品种鉴定准确率。该研究开发的薄壳山核桃品种自动识别模型对于未来果实鉴定及产品分选提供了技术手段。 展开更多
关键词 薄壳山核桃 品种鉴定 尺度交互蒸馏 多尺度上下文注意融合 知识蒸馏
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利用可选择多尺度图卷积网络的骨架行为识别
2
作者 曹毅 李杰 +2 位作者 叶培涛 王彦雯 吕贤海 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第3期839-849,共11页
针对目前骨架行为识别方法忽视骨架关节点多尺度依赖关系和无法合理利用卷积核进行时间建模的问题,该文提出了一种可选择多尺度图卷积网络(SMS-GCN)的行为识别模型。首先,介绍了人体骨架图的构建原理和通道拓扑细化图卷积网络的结构;其... 针对目前骨架行为识别方法忽视骨架关节点多尺度依赖关系和无法合理利用卷积核进行时间建模的问题,该文提出了一种可选择多尺度图卷积网络(SMS-GCN)的行为识别模型。首先,介绍了人体骨架图的构建原理和通道拓扑细化图卷积网络的结构;其次,构建成对关节邻接矩阵和多关节邻接矩阵以生成多尺度通道拓扑细化邻接矩阵,并引入图卷积网络,进一步提出多尺度图卷积(MS-GC)模块,以期实现对骨架关节点的多尺度依赖关系的建模;然后,基于多尺度时序卷积和可选择大核网络,提出可选择多尺度时序卷积(SMS-TC)模块,以期实现对有用的时间上下文特征的充分提取,同时结合MS-GC和SMS-TC模块,进而提出可选择多尺度图卷积网络模型并在多支流数据输入下进行训练;最后,在NTU-RGB+D和NTU-RGB+D 120数据集上进行大量实验,实验结果表明,该模型能够捕获更多的关节特征和学习有用的时间信息,具有优异的准确率和泛化能力。 展开更多
关键词 骨架行为识别 图卷积网络 多尺度通道拓扑细化邻接矩阵 可选择多尺度时序卷积 可选择多尺度图卷积网络
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陕西一次突发性大暴雨的中尺度特征及触发机制
3
作者 李明娟 郭大梅 +4 位作者 张蔚然 刘慧 赵强 郭莉 高星星 《暴雨灾害》 2025年第1期19-30,共12页
2020年8月5—6日陕西中东部的平原和秦岭山区洛南县两处局地突发大暴雨,造成6人死亡、10人失踪,全球模式和中尺度模式对此次过程的强度和落区均存在预报偏差。为加深对此类天气过程的认识,利用常规地面、高空观测资料、ERA5再分析资料... 2020年8月5—6日陕西中东部的平原和秦岭山区洛南县两处局地突发大暴雨,造成6人死亡、10人失踪,全球模式和中尺度模式对此次过程的强度和落区均存在预报偏差。为加深对此类天气过程的认识,利用常规地面、高空观测资料、ERA5再分析资料和多普勒天气雷达资料,对此次大暴雨过程的环流背景、环境条件和中尺度对流系统(MCS)演变特征及成因进行分析。结果表明:(1)大暴雨发生于弱天气尺度强迫条件下,暴雨区500hPa为西太平洋副热带高压控制,中低层无明显天气尺度系统主导,地面上无冷锋;陕西中东部700hPa未出现强水汽输送带,但边界层存在较强的水汽输送带,暴雨区本地水汽含量非常充沛,大气整层可降水量50~70mm,大气可降水量偏离气候平均1.5~2σ,同时对流有效位能为3000~4800J·kg^(-1),0—6km深层垂直风切变较弱,环境场条件有利于突发性大暴雨的发生。(2)平原和秦岭山区洛南两处落区的大暴雨物理过程有所不同。平原的雷暴由平原地区地面辐合线、平原南侧骊山分别触发,骊山触发的雷暴向平原地区传播与平原地区雷暴合并增强,形成β中尺度对流系统(M_(β)CS)。M_(β)CS沿高空西南风向东北方向移动,给平原地区带来局地大暴雨。强雷暴主要在β中尺度对流系统的东北侧生成和维持,M_(β)CS强雷暴中维持约1h的低层γ中尺度气旋性涡旋直接造成了平原地区103.7mm·h^(-1)极端短时强降水;冷池驱动、低层垂直风切变相对于雷暴出流边界方向的有利配置是平原地区雷暴加强和维持的原因。(3)秦岭山区洛南附近的雷暴由地形抬升边界层东南风.触发,下午至夜间边界层稳定维持的东南风是雷暴触发的关键因子,雷暴单体后向传播在西南平流作用下形成“列车效应”经过洛南北部,造成大暴雨天气。 展开更多
关键词 暴雨 中尺度对流系统 γ中尺度气旋性涡旋 触发机制 地形
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结合四叉树结构与尺度估计的遥感影像分类算法
4
作者 范强 魏宇 栾晓泽 《大气与环境光学学报》 2025年第2期211-224,共14页
面向对象影像分析方法因具有考虑对象光谱及形状信息等优势,成为高分辨率遥感影像分类的主流方法。影像分割是面向对象影像分析方法的重要步骤,决定着影像分类的精度。同一影像存在多种地物特征,单一的分割尺度将会造成影像欠分割或错... 面向对象影像分析方法因具有考虑对象光谱及形状信息等优势,成为高分辨率遥感影像分类的主流方法。影像分割是面向对象影像分析方法的重要步骤,决定着影像分类的精度。同一影像存在多种地物特征,单一的分割尺度将会造成影像欠分割或错分割的现象,因此需要不同的影像分割尺度。本文以分形网络演化算法为例,提出结合四叉树结构与尺度估计的遥感影像分类算法。该算法首先利用四叉树结构均匀检测分割的特点划分影像区域,继而通过统计平均局部方差的空间分割尺度估计方法以及统计局部方差直方图的属性分割尺度估计方法实现各区域分割尺度定量估计,从而采用分形网络演化算法对各区域影像进行多尺度分割。最后,通过目视解译确定训练样本,使用最邻近监督分类法实现影像分类。实验结果表明,本文提出的算法相较于经典面向对象分类算法,分类精度提升了1.2%,Kappa系数提升了0.036,且可有效避免由错分割与欠分割现象导致的线状地物提取断裂、分类错误的问题。 展开更多
关键词 四叉树结构 尺度估计 多尺度分割 分形网络演化算法 监督分类
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马克思恩格斯民族复兴思想的内在尺度和论域特征
5
作者 杨旭 《厦门大学学报(哲学社会科学版)》 北大核心 2025年第1期23-32,共10页
在经典马克思主义的理论视域中,“民族复兴”既是一个需要根据历史发展现实情况及其变化而不断从“抽象上升为具体”的开放式命题,又是一个需要根据无产阶级革命目标及其阶段而澄明前提、划定边界的实践性范畴,因而构成了普遍性与特殊... 在经典马克思主义的理论视域中,“民族复兴”既是一个需要根据历史发展现实情况及其变化而不断从“抽象上升为具体”的开放式命题,又是一个需要根据无产阶级革命目标及其阶段而澄明前提、划定边界的实践性范畴,因而构成了普遍性与特殊性辩证统一的民族复兴论域。马克思和恩格斯认为:从历史尺度来看,民族复兴是走向社会复兴和人类复兴的历史阶段;从实践尺度来看,生产力和生产关系的发展是衡量民族复兴实现与否的评价标准;从价值尺度来看,无产阶级的解放程度最终决定民族复兴的发展方向。深刻认识马克思恩格斯民族复兴思想的内在尺度和论域特征,有助于从“目标—条件”的逻辑出发,为坚持以中国式现代化推进中华民族伟大复兴提供马克思主义的学理回答。 展开更多
关键词 马克思主义 民族复兴 历史尺度 实践尺度 价值尺度
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黄河源实际蒸发和径流变化多时间尺度归因分析
6
作者 曹振江 姬广兴 +5 位作者 杨瑞婷 王雨欣 李凡 张亚丽 陈伟强 黄珺嫦 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期209-217,共9页
[目的]全面分析黄河源区变化环境下水文要素(实际蒸发和径流)变化的主要影响因素,为黄河源区水文循环机理研究和生态环境保护提供参考依据。[方法]基于黄河源区1967-2020年的水文气象数据,使用Mann-Kendall趋势检验法在年、季和月时间... [目的]全面分析黄河源区变化环境下水文要素(实际蒸发和径流)变化的主要影响因素,为黄河源区水文循环机理研究和生态环境保护提供参考依据。[方法]基于黄河源区1967-2020年的水文气象数据,使用Mann-Kendall趋势检验法在年、季和月时间尺度上分析黄河源区实际蒸发和径流的变化特征,采用ABCD水文模型和月尺度Budyko模型在多时间尺度上定量分离出人类活动和气候变化对黄河源区实际蒸发和径流变化的贡献率。[结果](1)1967-2020年黄河源区实际蒸发量在年、季和月时间尺度上都表现为显著增加的趋势;径流在年尺度、旱季、8月、9月表现为不显著减少趋势,在雨季和7月表现为不显著增加趋势。(2)在年尺度、旱季、8月和9月,气候变化对流域实际蒸发的影响较大,其对实际蒸发量变化的贡献率分别为59.61%,108.43%,50.71%,58.17%;在雨季和7月,人类活动对流域实际蒸发的影响较大,其贡献率为62.38%和53.34%。(3)无论是在年尺度、季尺度还是7月、8月、9月,都表现为气候变化对流域径流变化的贡献率较大,贡献率分别为55.58%,56.23%,59.92%,68.70%,51.51%和87.03%。[结论]黄河源区不同时间尺度实际蒸发和径流变化多受气候变化影响较大,但是气候因素和人类活动对它们的贡献率相差较小,未来仍应注重人类活动影响的加剧。 展开更多
关键词 黄河源区 实际蒸发 径流 多时间尺度 趋势分析 ABCD水文模型 月尺度Budyko模型
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热带气旋尺度预报性能评估及订正技术
7
作者 郭瑞琛 徐晶 王玉清 《应用气象学报》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
分析中国气象局地球系统数值预报中心的区域台风数值预报系统(CMA-TYM)2020—2023年西北太平洋热带气旋强度尺度预报,探讨CMA-TYM初始涡旋尺度误差对热带气旋后期尺度和强度预报性能的影响。结果表明:CMA-TYM初始涡旋的中心位置与强度... 分析中国气象局地球系统数值预报中心的区域台风数值预报系统(CMA-TYM)2020—2023年西北太平洋热带气旋强度尺度预报,探讨CMA-TYM初始涡旋尺度误差对热带气旋后期尺度和强度预报性能的影响。结果表明:CMA-TYM初始涡旋的中心位置与强度较准确,但内核尺度误差较大,其中47%样本的最大风速半径误差较观测偏大1倍以上,26 m·s^(-1)风圈半径(R26)和33 m·s^(-1)风圈半径(R33)被高估,17 m·s^(-1)风圈半径(R17)误差较小。初始涡旋尺度误差越大,所需调整时间越长,通常6~18 h调整完毕。R17和后期预报R17的高滞后相关(大于0.6)的持续时间达48 h,表明初始尺度对后期变化影响显著。CMA-TYM初始涡旋最大风速半径(RMW)尺度过大是增强率偏弱的原因之一,初始尺度误差偏大的涡旋后期R17预报误差也偏大。利用CMA-TYM涡旋初始误差以及预报强度、尺度信息作为预测因子,利用XGBoost方法构建了R17订正模型,结果表明:订正前后的R17尺度24 h预报均方根误差从59.8 km降低至31.8 km,降低了46.8%,约79%的热带气旋预报在经过尺度调整后尺度误差得到改善,表明订正模型具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 热带气旋尺度:强度 尺度变化率 强度变化率
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宁南黄土区中庄小流域土壤密度坡面变化及尺度效应
8
作者 韩新生 许浩 +5 位作者 刘广全 安钰 董立国 王月玲 万海霞 郭永忠 《水土保持研究》 北大核心 2025年第2期72-82,共11页
[目的]分析土壤密度在坡面上的变化特征及尺度效应,探讨土壤密度坡面尺度转换路径,为精准监测土壤密度、科学评价土壤功能、指导土壤资源管理提供理论依据。[方法]在宁夏南部半干旱黄土丘陵区中庄小流域,选择3个退耕还林还草后的典型坡... [目的]分析土壤密度在坡面上的变化特征及尺度效应,探讨土壤密度坡面尺度转换路径,为精准监测土壤密度、科学评价土壤功能、指导土壤资源管理提供理论依据。[方法]在宁夏南部半干旱黄土丘陵区中庄小流域,选择3个退耕还林还草后的典型坡面,按坡位从上至下设置了5个样地,调查各样地的植被类型、土地利用、立地条件等,采用环刀法分层测定了200 cm深度的土壤密度。[结果]在东坡、西坡、南坡,土壤密度随土层加深基本表现为线性增加,土层每加深10 cm土壤密度平均增加0.0062,0.0036,0.0075 g/cm^(3),其原因为植被根系、土壤有机质、压实作用的土层差异。在0—200 cm土层,东坡和南坡土壤密度坡面均值均为1.22 g/cm^(3),低于西坡(1.26 g/cm^(3))。3个坡面土壤密度的坡面变化存在差异,东坡、西坡、南坡沿坡变化表现为逐渐增加或先增后减、先升后降、先降后升,整体上为坡面下部大于上部,主要原因包括植被类型、土地利用、人类活动、恢复年限等坡面差异。以离坡顶水平距离增加100 m土壤密度坡面滑动平均值的变化量评价坡面尺度效应,0—200 cm土层的平均土壤密度坡面尺度效应在东坡为0.032(g/cm^(3))/100 m,在西坡为0.024(g/cm^(3))/100 m(离坡顶0—250 m)和-0.007(g/cm^(3))/100 m(离坡顶250—329 m),在南部为-0.011(g/cm^(3))/100 m(离坡顶0—140 m)和0.018(g/cm^(3))/100 m(离坡顶140—368 m)。构建3个坡面不同坡位样地各土层的土壤密度与坡面均值的比值随离坡顶水平距离增加而变化的关系式(R2>0.80,p<0.0001),且基于拟合关系式预测的土壤密度坡面均值的相对误差均小于2.5%,藉此可由任一坡位样地土壤密度测定值准确便捷地估算坡面均值。[结论]半干旱黄土区土壤密度坡面变化和坡位差异明显,且植被类型、人为干扰、土地利用等对土壤密度坡面分布格局影响较大,未来应加强主要作用因子对土壤密度坡面变化及尺度效应的贡献研究。 展开更多
关键词 土壤密度 坡面变化 尺度效应 植被类型 半干旱黄土区
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墨西哥全球尺度土壤铜地球化学背景与异常特征
9
作者 姚春彦 姜瀚涛 +5 位作者 朱意萍 郑璐 李汉武 王天刚 刘君安 Uribe Luna JESUS 《地学前缘》 北大核心 2025年第1期236-243,共8页
墨西哥是拉丁美洲经济大国和世界重要的矿业生产国。本文首次根据墨西哥全境全球尺度地球化学填图287件深层(C层)土壤组合样品铜元素含量测试结果,制作了1∶8000000 C层土壤铜地球化学图,从全球尺度角度研究了墨西哥C层土壤铜地球化学... 墨西哥是拉丁美洲经济大国和世界重要的矿业生产国。本文首次根据墨西哥全境全球尺度地球化学填图287件深层(C层)土壤组合样品铜元素含量测试结果,制作了1∶8000000 C层土壤铜地球化学图,从全球尺度角度研究了墨西哥C层土壤铜地球化学背景和空间分布特征,圈定了墨西哥铜主要地球化学异常,主要取得如下结论:(1)墨西哥全球尺度C层土壤铜含量为3.6~129.0μg/g,铜含量平均值和中位值分别为20.3和15.9μg/g,背景值为15.6μg/g。恰帕斯高原和南马德雷岛弧带构造单元中铜的中位值显著大于其他构造单元,背景值高于全境背景值。(2)墨西哥全球尺度C层土壤铜地球化学图显示,铜含量分布不均,总体呈南高北低、西高东低的格局。(3)墨西哥全球尺度C层土壤铜地球化学异常图共圈定铜地球化学异常10处,8处达到地球化学巨省规模,两处达到地球化学省规模。从铜地球化学信息和已有矿床的套合情况来看,墨西哥南部南马德雷山脉和恰帕斯山脉可能成为墨西哥铜的重要找矿远景区。 展开更多
关键词 全球尺度 土壤 地球化学背景 异常特征 铜 墨西哥
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中国城际人口流动网络的多尺度空间差异--基于腾讯迁徙大数据的分析
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作者 邵云通 吴晓 《地理科学》 北大核心 2025年第1期189-201,共13页
基于“同一城市在不同尺度空间中的地位与作用差异”这一现有城市网络研究中被普遍忽视的关键研究视角,以腾讯迁徙大数据为基础建立了城际人口流动的都市圈-城市群-国家分尺度网络分析模型,对其网络特征的分尺度格局和跨尺度变化进行分... 基于“同一城市在不同尺度空间中的地位与作用差异”这一现有城市网络研究中被普遍忽视的关键研究视角,以腾讯迁徙大数据为基础建立了城际人口流动的都市圈-城市群-国家分尺度网络分析模型,对其网络特征的分尺度格局和跨尺度变化进行分析和对比,同步发掘分尺度视角下的“特殊城市”并解释其出现的原因。研究发现:分尺度视角下中国城际人口流动网络在“国家层级”和“都市圈层级”上的“核心-边缘”特征均较为明显,而在“城市群层级”中则出现了发展相对均衡的城市群落;直辖市、省会/首府等区域经济中心城市普遍在3级网络中保持了较高的接近中心性,也都是在国家层级网络中向内吸收城际流动人口、在城市群和都市圈层级网络之中向外扩散城际流动人口,但其在城市群层级网络中并非是发挥人口流动调度功能的核心节点;大多数城市间的人口流动在都市圈层级网络和国家层级网络之中更加活跃,但部分位于长三角、中原、京津冀等城市群和大连、长沙、南昌等都市圈内的城市则与之相反,因为在城市群层级网络中链接了更广泛的人口基础、拥有更便捷的流通路径,并受到更强的推拉作用力,其城际人口流动的规模和活跃程度普遍在城市群层级网络中达到顶峰。 展开更多
关键词 城际人口流动网络 分尺度网络模型 尺度效应 人口流动
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不同格网尺度下生态系统服务价值空间分异及影响因素分析--以秦岭西安段为例
11
作者 马超群 弋志强 +2 位作者 员学锋 张硕蒙 张莎莎 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期389-399,共11页
[目的]探究生态系统服务价值空间分异的尺度效应,为秦岭地区的生态保护和经济发展决策提供参考。[方法]运用改进当量因子法,计算了2020年秦岭西安段5 km,3 km,2 km,1 km和0.5 km共5个格网尺度水平上的生态系统服务价值;采用空间自相关... [目的]探究生态系统服务价值空间分异的尺度效应,为秦岭地区的生态保护和经济发展决策提供参考。[方法]运用改进当量因子法,计算了2020年秦岭西安段5 km,3 km,2 km,1 km和0.5 km共5个格网尺度水平上的生态系统服务价值;采用空间自相关分析和冷热点分析归纳了不同尺度下地均ESV空间分异特征;并利用地理探测器对各尺度下的影响因素作用强度进行定量分析。[结果](1)地均ESV总体上呈北低南高的分布格局,具有小分散、大集聚的空间分布特征,并随尺度降低,其局部越丰富,但整体性降低;(2)2 km尺度适合进行宏观分析和做整体性布局规划,1 km尺度适合进行水域变化对区域ESV影响的研究;(3)格网尺度越小,各影响因素内部差异增加,其整体性特征减少,局部特征差异凸显,空间分异性增强;(4)人类活动带来的土地利用方式转变显著影响区域生态系统服务价值,多因素耦合作用显著影响区域地均ESV空间分异,随尺度降低,其影响减弱。[结论]秦岭西安段的生态保护要重点关注区域土地利用性质的转变,可继续加强退耕还林政策,管控建设用地的规模,在兼顾生态保护的基础上,制定经济发展的布局规划。 展开更多
关键词 生态系统服务价值 空间分异 地理探测器 多尺度 秦岭西安段
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高温环境下2.5D针刺C/SiC复合材料失效机理及多尺度失效分析方法研究
12
作者 陈亮 孟琳书 +6 位作者 张音旋 王广帅 曹奇凯 赵铭卓 吴涛 高希光 宋迎东 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期139-149,共11页
针对2.5D针刺C/SiC复合材料的失效破坏进行了试验和仿真计算研究。开展了室温、500℃、1000℃无氧环境下0°层、网胎层材料的拉伸、压缩破坏试验以及2.5D针刺C/SiC复合材料的拉伸、压缩和弯曲破坏试验,并利用电子显微镜对试验件断... 针对2.5D针刺C/SiC复合材料的失效破坏进行了试验和仿真计算研究。开展了室温、500℃、1000℃无氧环境下0°层、网胎层材料的拉伸、压缩破坏试验以及2.5D针刺C/SiC复合材料的拉伸、压缩和弯曲破坏试验,并利用电子显微镜对试验件断口进行观察,分析了2.5D针刺C/SiC复合材料在不同温度下的损伤模式和失效机理。基于试验数据与观察结果,建立了通过单一铺层性能参数获取宏观针刺元件力学性能的方法,并依据多尺度理论和渐进损伤方法,借助Abaqus子程序二次开发进行了针刺C/SiC复合材料强度仿真分析。仿真预测的应力分布、失效模式与试验结果吻合较好,采用最大应变准则的强度预测精度可达94.7%,验证了分析方法在室温与高温环境下的准确性。 展开更多
关键词 C/SIC复合材料 多尺度分析 性能预测 失效分析
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三维人体姿态估计中的多尺度时空特征融合
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作者 张宇 刘骊 +2 位作者 付晓东 刘利军 彭玮 《计算机辅助设计与图形学学报》 北大核心 2025年第1期75-88,共14页
针对视频输入的单人三维人体姿态估计中表征不精确、融合不充分、结果不平滑的问题,提出三维人体姿态估计的多尺度时空特征融合方法.首先在空域定义关节点、肢体和上/下身人体标记并通过位置嵌入表示人体的空间多尺度特征;然后结合自注... 针对视频输入的单人三维人体姿态估计中表征不精确、融合不充分、结果不平滑的问题,提出三维人体姿态估计的多尺度时空特征融合方法.首先在空域定义关节点、肢体和上/下身人体标记并通过位置嵌入表示人体的空间多尺度特征;然后结合自注意力机制和多层感知机构建空间多尺度特征融合模块,融合关节点、肢体和上/下身三个空间多尺度特征,得到初步姿态特征序列;最后建立时序多尺度编码进行时序特征融合获得最终姿态特征序列,并通过时序解码,优化生成细化的三维人体姿态.在Human3.6M数据集上的实验结果表明,所提方法的平均每关节位置P-MPJPE和速度误差MPJVE分别为33.6和2.4,较对比方法降低了2.3%和4.0%,能够降低计算复杂度,提高三维人体姿态估计精度,生成准确、平滑的三维人体姿态估计结果.此外,在HumanEva-I数据集的测试结果表明,所提方法也具有一定的泛化性. 展开更多
关键词 三维人体姿态估计 多尺度特征 自注意力机制 时空特征融合 时序编码
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基于多尺度空间Transformer的肝脏分割方法
14
作者 丁厚林 张晓龙 +2 位作者 林晓丽 邓鹤 任宏伟 《计算机技术与发展》 2025年第2期1-8,共8页
肝脏器官尺度多样且与周围器官高度相似,很难从腹部计算机影像中准确分割出肝脏区域,现有的很多方法将CNN和Transformer相结合以得到图像局部和全局特征依赖关系,从而取得了更好的性能。然而,简单的组合方法忽视了图像分割中多尺度特征... 肝脏器官尺度多样且与周围器官高度相似,很难从腹部计算机影像中准确分割出肝脏区域,现有的很多方法将CNN和Transformer相结合以得到图像局部和全局特征依赖关系,从而取得了更好的性能。然而,简单的组合方法忽视了图像分割中多尺度特征融合和注意力机制的重要性,没有很好地解决肝脏分割问题。该文提出了一种用于肝脏分割的多尺度空间Transformer与交叉自注意机制的三维肝脏影像分割方法。该方法首先采用CNN和Transformer相结合的方式逐步提取不同尺度的特征信息使网络对肝脏及其周围组织的识别更加准确;接着利用多尺度空间Transformer对不同层次和尺度特征的图像在空间维度上融合,提高了网络对肝脏边缘的定位能力;最后在解码器中设计了交叉自注意引导融合模块减少噪声等不相关信息带来的干扰,提高分割质量。在LiTS、CHAOS、Sliver07和某医院MRI数据集上进行了对比和消融实验,实验结果表明,该方法相较于当前的主流网络具有更好的分割性能和临床应用前景。 展开更多
关键词 三维肝脏影像分割 深度学习 交叉自注意机制 多尺度空间Transformer 多尺度特征融合
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多尺度特征增强的街景绿色景观分割方法
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作者 程勇 王沂萱 +2 位作者 任周鹏 王军 顾雅康 《测绘工程》 2025年第1期11-21,共11页
针对街景图像中景观复杂多样且多种景观相互遮挡,绿色景观分割效果存在相似景观错分、边界分割模糊、细节丢失等问题,提出一种多尺度特征增强的城市绿色景观分割网络。在编码部分改进多尺度残差网络提取上下文信息以区分相似景观,同时... 针对街景图像中景观复杂多样且多种景观相互遮挡,绿色景观分割效果存在相似景观错分、边界分割模糊、细节丢失等问题,提出一种多尺度特征增强的城市绿色景观分割网络。在编码部分改进多尺度残差网络提取上下文信息以区分相似景观,同时构建多级特征聚合增强模块增强目标特征的边缘细节信息。增加双注意力机制,在局部特征上建模丰富的上下文联系。最后,将多级特征聚合增强模块同样引入解码器,并融合多层级特征来提高目标信息的恢复能力完善边缘信息。在公共街景数据集Cityscapes与自制数据集StreetData的消融实验表明,该网络与基础网络相比,平均交并比分别提高2.96%和5.57%。此外,在两个数据集上进行对比实验,该网络较对比模型平均交并比分别高1.25%~5.29%和1.52%~6.95%。定量分析与实验结果表明,该方法能够有效识别街景的绿色景观,实现高精度的城市绿色景观数据提取。 展开更多
关键词 深度学习 街景图像 多尺度特征增强 城市绿色景观 语义分割
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基于五维地震数据的深层煤层气微尺度裂缝预测技术研究及应用
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作者 张雷 徐凤银 +13 位作者 童姜楠 张枫 王峰 侯伟 常益行 侯淞译 裴向兵 曹振义 陈彤 李雪峰 周科 李永洲 甄怀宾 曾文婷 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第3期187-199,共13页
鄂尔多斯盆地东缘大吉区块深层煤层气规模开发采用水平井+大规模体积压裂的过程中,在采用相似压裂工艺以及技术参数的条件下,部分井出现了压裂窜扰现象,极大地影响了压裂改造和产气效果。前期通过三维地震精细解释发现区块断层不发育,... 鄂尔多斯盆地东缘大吉区块深层煤层气规模开发采用水平井+大规模体积压裂的过程中,在采用相似压裂工艺以及技术参数的条件下,部分井出现了压裂窜扰现象,极大地影响了压裂改造和产气效果。前期通过三维地震精细解释发现区块断层不发育,推测局部微尺度裂缝发育可能是水平井压裂发生窜扰的重要因素。在深层煤层气领域,以研究区深层8号煤为目的层,依托研究区“两宽一高”高品质三维地震资料,通过OVT(Offset Vector Tile)域处理获得了包含时间、空间(三维坐标)、偏移距(或炮检距)和方位角的五维地震数据,首次采用方位统计法开展了微尺度裂缝发育程度、方位和发育期次等方面的研究。结果表明:研究区微尺度裂缝整体较为发育,发育5个规模较大的裂缝带,南部相比北部微尺度裂缝发育程度更高;裂缝发育受控于区域2期构造活动,呈现出2组不同的平面展布方向,其中燕山期构造活动形成近东西向与北西向裂缝,喜山期构造活动形成近南北向与北东向裂缝。结合区域不同时期构造应力场、野外露头、成像测井、阵列声波测井等成果资料,验证了本次裂缝发育程度和方向研究成果的可靠性。应用上述微裂缝预测成果指导了后期研究区水平井压裂方案的优化和实施,窜扰比例明显下降,窜扰比例从2023年的14.58%大幅下降为5.23%,同时经统计2023年投产井平均日产气量为6.7×10^(4)m^(3),2024年投产井平均日产气量为7.5×104 m3,表明压窜影响显著降低,开发效果持续向好。该预测方法可为相同地质条件区块深层煤层气微尺度裂缝预测提供重要借鉴。 展开更多
关键词 大吉区块 深层8号煤 煤层气 微尺度裂缝预测 OVT 各向异性
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多尺度注意力网络的水下图像增强算法
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作者 陈海秀 陆康 +2 位作者 何珊珊 刘磊 颜秋叙 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期505-512,共8页
针对水下环境中的图像存在严重的偏色、模糊等问题,该文提出了一种新型的生成对抗网络。采用U-Net作为生成网络的基础模型并对其进行了改进,首先将注意力机制引入到网络中,并设计多尺度特征提取模块,来提取不同层次的特征。其次通过预... 针对水下环境中的图像存在严重的偏色、模糊等问题,该文提出了一种新型的生成对抗网络。采用U-Net作为生成网络的基础模型并对其进行了改进,首先将注意力机制引入到网络中,并设计多尺度特征提取模块,来提取不同层次的特征。其次通过预处理操作输入白平衡图像提升模型的鲁棒性。为解决单一损失造成图像细节恢复不均匀的问题,在传统的对抗损失函数中联合L1损失与内容损失。实验结果表明:此方法在水下图像的颜色恢复和提高清晰度方面具有很好的效果,其中结构相似度、峰值信噪比、水下彩色质量评估和水下图像质量度量的平均值分别为0.8906、29.0761、0.4454和3.1810。在主观评价和客观评价指标上,综合来说该文算法实验结果均优于对比算法。 展开更多
关键词 水下图像增强 生成对抗网络 注意力机制 多尺度
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基于UMS-YOLO v7的面向样本不均衡的水下生物多尺度目标检测方法
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作者 张明华 黄基萍 +2 位作者 宋巍 肖启华 赵丹枫 《农业机械学报》 北大核心 2025年第1期388-396,409,共10页
针对水下目标检测面临着生物尺度变化大以及样本不均衡的问题,本文提出一种水下生物多尺度目标检测方法(Underwater multi-scale-YOLO v7,UMS-YOLO v7)。首先,设计一种由可切换空洞卷积组成的特征提取模块,该模块可在不同大小的感受野... 针对水下目标检测面临着生物尺度变化大以及样本不均衡的问题,本文提出一种水下生物多尺度目标检测方法(Underwater multi-scale-YOLO v7,UMS-YOLO v7)。首先,设计一种由可切换空洞卷积组成的特征提取模块,该模块可在不同大小的感受野上捕获多尺度目标特征,使得提取的特征信息更加全面;其次,使用轻量级的上采样算子融合上下文信息,提高模型对目标的特征学习能力;最后,通过结合Wise-IoU和归一化Wasserstein距离两种相似性度量,提高了不同尺度目标的定位精度,同时降低了多尺度样本分布不均衡对模型的影响。实验结果表明,该模型相较于当前其他模型在检测精度方面表现出明显的提升,在RUOD和DUO数据集上平均精度均值分别达到64.5%和68.9%。与YOLO v7模型相比,UMS-YOLO v7提高了多种尺度目标检测精度,在DUO数据集上,针对大、中、小3种尺度目标平均精度均值分别提升8.3、4.8、12.5个百分点,其中小目标提升效果最为显著。与现有的其他模型相比,改进的模型具有更高的检测精度,更适用于水下生物多尺度目标检测任务,并且针对不同数据分布的样本具有泛化性和鲁棒性。 展开更多
关键词 水下生物 多尺度目标检测 YOLO v7 空洞卷积 上采样算子 相似性度量
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基于双路多尺度卷积的近红外光谱羊绒羊毛纤维预测模型
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作者 陈锦妮 田谷丰 +4 位作者 李云红 朱耀麟 陈鑫 门玉乐 魏小双 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第3期678-684,共7页
羊绒具有轻盈舒适、光滑柔软、稀释透气以及保暖好的特点,由于羊绒价格十分昂贵,因此市场上的羊绒产品质量良莠不齐。现有的显微镜法、DNA法、化学溶解法和基于图像的方法具有损坏样本、设备昂贵、主观性强等不足。近红外光谱技术是一... 羊绒具有轻盈舒适、光滑柔软、稀释透气以及保暖好的特点,由于羊绒价格十分昂贵,因此市场上的羊绒产品质量良莠不齐。现有的显微镜法、DNA法、化学溶解法和基于图像的方法具有损坏样本、设备昂贵、主观性强等不足。近红外光谱技术是一种非破坏性、可进行建模操作的快速测量方法。针对传统的建模方法通常无法学习出通用的近红外光谱波段特征,导致泛化能力弱,且羊绒羊毛纤维的近红外光谱波段特征相似,难以区分的问题,本文提出一种基于双路多尺度卷积的近红外光谱羊绒羊毛纤维预测模型。采集了羊绒羊毛样品的近红外光谱波段数据共1170个进行验证,近红外光谱波段数据范围是1300~2500 nm。利用两个并行卷积神经网络来提取近红外光谱波段的特征,采用原始近红外光谱波段数据和降维近红外光谱波段数据同时输入的方式,并利用多尺度特征提取模块进一步提取中间具有贡献力的近红外光谱波段特征,利用路径交流模块用于两路近红外光谱波段特征的信息交流,最后利用类级别融合得到羊绒羊毛纤维预测结果。在实验过程中,将采集的80%近红外光谱波段数据用于模型训练,20%近红外光谱波段数据用于模型测试。模型测试集的平均预测准确率为94.45%,与传统算法中的随机森林、SVM、1D-CNN等算法相比较分别提升了7.33%、5.22%、2.96%,并进行消融实验对所提模型的结构进一步验证。实验结果表明,本文提出的双路多尺度卷积的近红外光谱羊绒羊毛纤维预测模型可实现羊绒羊毛纤维的快速无损预测,为近红外光谱羊绒羊毛纤维预测提供了新的思路。 展开更多
关键词 羊绒羊毛 近红外光谱 深度学习 双路多尺度卷积神经网络
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顺北地区中—小尺度断控缝洞体地震预测
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作者 李弘艳 刘军 +1 位作者 龚伟 张荣 《新疆石油地质》 北大核心 2025年第2期240-245,共6页
顺北地区发育断控缝洞型油气藏,针对主干断裂带的油气勘探开发取得了较好的效果。除主干断裂带之外,还发育大量中—小尺度断裂,该类型断裂带数量更多、分布更广、尺度更小。受目标埋深(大于8000m)和尺度影响,中—小尺度断裂及其控制的... 顺北地区发育断控缝洞型油气藏,针对主干断裂带的油气勘探开发取得了较好的效果。除主干断裂带之外,还发育大量中—小尺度断裂,该类型断裂带数量更多、分布更广、尺度更小。受目标埋深(大于8000m)和尺度影响,中—小尺度断裂及其控制的缝洞体在地震资料上响应不清,难以识别和描述。从地震资料解释入手,采用频谱延拓提高分辨率处理和强反射分离技术,增强地震数据的动力学信息,有效凸显了中—小尺度断控缝洞体地震反射特征。根据不同类型储集体特征优选敏感属性,曲波多尺度相干对中—小尺度断裂较敏感,依据杂乱度和分频能量能够较好地识别断裂破碎带和缝洞体。通过对反映不同信息的属性进行融合,实现了中—小尺度断控缝洞体预测和描述。在顺北地区进行应用,有效指导了井位部署,取得了较好的油气开发效果。 展开更多
关键词 顺北地区 断控缝洞体 中—小尺度断裂 地震预测 频谱延拓 相干 杂乱度属性 分频能量属性
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