检索结果-内蒙古大学图书馆

控制与决策 2023年第1期38卷 181-189页

作者：孟月波陈宣润刘光辉徐胜军李彤月西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710055 人工智能与数字经济广东省实验室广州510000 中国人民解放军军事科学院北京100091

针对人群密度在二维图像中随图像视角变化呈现较大差异、特征空间多尺度信息丢失等问题,提出一种多维视角多元信息融合(MDPMIF)的人群密度估计方法.首先,由“上-左-右-下”的方向对视角变化进行信息编码,通过递进聚合方式捕获深层次全... 详细信息

针对人群密度在二维图像中随图像视角变化呈现较大差异、特征空间多尺度信息丢失等问题,提出一种多维视角多元信息融合(MDPMIF)的人群密度估计方法.首先,由“上-左-右-下”的方向对视角变化进行信息编码,通过递进聚合方式捕获深层次全局上下文信息,同步提取多维度视角的尺度关系特征;然后,设计联合学习策略获取全局尺度关系特征,并将全局上下文表达、全局尺度关系特征集成,得到更全面的视角变换描述;最后,采用语义嵌入方式实现高、低阶特征相互补充,增强输出密度图的质量.同时,真实场景下的人群聚集模式存在差异,单纯密度图方法易对图像中的低聚集部分造成人群计数高估,基于此,提出一种高低密度多维视角多元信息融合人群计数网络.设计高低密度区分策略对MDPMIF输出进行高低密度区域自适应划分,高密区域保持MDPMIF网络估计结果,低密区域采用检测方法实现人群计数修正,提高模型的鲁棒性.实验结果表明,所提出方法的性能优于对比方法.

关键词：人群计数视角变化高低密度区分特征融合上下文信息尺度信息

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基于双变量同化和交叉小波变换的冬小麦单产估测

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农业机械学报 2023年第4期54卷 170-179页

作者：张悦王鹏新陈弛刘峻明李红梅中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业农村部农机作业监测与大数据应用重点实验室北京100083 中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 陕西省气象局西安710014

为进一步提高陕西省关中平原冬小麦产量估测的精度,利用集合卡尔曼滤波算法(EnKF)将CERES Wheat模型模拟的0~20 cm土壤含水率和叶面积指数(LAI)与遥感观测的条件植被温度指数(VTCI)和LAI进行同化,同时利用交叉小波变换分析冬小麦各生育... 详细信息

为进一步提高陕西省关中平原冬小麦产量估测的精度,利用集合卡尔曼滤波算法(EnKF)将CERES Wheat模型模拟的0~20 cm土壤含水率和叶面积指数(LAI)与遥感观测的条件植被温度指数(VTCI)和LAI进行同化,同时利用交叉小波变换分析冬小麦各生育时期同化VTCI和LAI与产量之间的共振周期,通过计算小波互相关度获得各生育时期同化VTCI和LAI的权重,进而构建基于加权VTCI和LAI的冬小麦单产估测模型。结果表明,在样点尺度,经过EnKF同化的VTCI和LAI能够综合表达模型模拟值和遥感观测值的变化趋势;在区域尺度,无论是否同化,经过交叉小波变换的各生育时期VTCI和LAI分别与产量之间存在特定的共振周期,同时发现,同化有助于对关键生育时期的特征提取;相较于未同化构建的估产模型,经过同化构建的估产模型的归一化均方根误差为13.23%,决定系数为0.50,平均相对误差为10.58%,精度略有提升,且估测产量的分布与统计产量的分布更为一致,因此认为将同化与交叉小波相结合构建的双变量单产估测模型精度更高,可为进一步实现高精度的区域产量估测提供研究基础。

关键词：冬小麦估产数据同化交叉小波变换条件植被温度指数叶面积指数

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基于顺序统计滤波和二元积累的辐射源信号检测方法

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系统工程与电子技术 2022年第4期44卷 1085-1092页

作者：赵忠凯弓浩张然哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学先进船舶通信与信息技术工信部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 北京航天长征飞行器研究所北京100076

现代雷达采用宽带线性调频、相位编码等低截获概率(low probability of interception,LPI)波形,发射功率较低,到达侦察接收机的辐射源信号信噪比较低,给被动侦察带来了巨大的挑战。现有的被动检测方法在检测该类信号时,存在一定的局限性... 详细信息

现代雷达采用宽带线性调频、相位编码等低截获概率(low probability of interception,LPI)波形,发射功率较低,到达侦察接收机的辐射源信号信噪比较低,给被动侦察带来了巨大的挑战。现有的被动检测方法在检测该类信号时,存在一定的局限性,比如算法复杂度高、计算量大和实时性较差等。针对上述问题,提出了一种辐射源信号检测方法。在数字信道化预处理的基础上,设计了适合在工程实现的并行流水线结构,基于顺序统计滤波和二元积累完成检测,提高了检测速度,能够实现对低信噪比信号的恒虚警(constant false alarm rate,CFAR)检测。仿真试验证明了所提方法的有效性和正确性,为辐射源信号检测提供了有力的理论支撑。

关键词：顺序统计滤波二元积累恒虚警低信噪比数字信道化

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基于LightGBM的冬小麦产量估测与可解释性研究

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农业机械学报 2023年第12期54卷 197-206页

作者：王鹏新王颖田惠仁王婕刘峻明权文婷中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业农村部农机作业监测与大数据应用重点实验室北京100083 中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 陕西省气象局西安710014

机器学习模型在作物长势监测和产量估测过程中,复杂模型的内部机制难以理解,为了在准确估测作物产量的同时给出合理解释,本文选取条件植被温度指数(VTCI)以及冬小麦产量数据,基于轻量级梯度提升机(LightGBM)开展关中平原冬小麦的产量估... 详细信息

机器学习模型在作物长势监测和产量估测过程中,复杂模型的内部机制难以理解,为了在准确估测作物产量的同时给出合理解释,本文选取条件植被温度指数(VTCI)以及冬小麦产量数据,基于轻量级梯度提升机(LightGBM)开展关中平原冬小麦的产量估测研究,并将局部可解释性模型无关方法(LIME)、部分依赖图(PDP)和个体条件期望图(ICE)等全局和局部可解释性方法用于对模型估测结果的进一步解释。结果表明,与其他机器学习方法相比,经过网格搜索优化的LightGBM能够准确地估测冬小麦产量,估测单产与实测单产的决定系数R^(2)达到0.32,均方根误差(RMSE)为809.10 kg/hm^(2),平均相对误差(MRE)为16.55%,达到极显著水平(P<0.01),表明该模型有较高的预测精度和泛化能力。进一步可解释性实验表明,网格搜索优化的LightGBM能够准确提取数据蕴含的信息,从全局角度来看,冬小麦4个生育期中拔节期VTCI对产量形成最为重要,抽穗-灌浆期和乳熟期次之,返青期则影响最小,这与先验知识相符合;从局部角度来看,局部可解释性方法基于冬小麦产量西高东低的空间特征能够进一步提供不同县(区)产量存在差异的原因,为关中平原的田间管理提供参考,对冬小麦的稳产增产具有应用价值。

关键词：冬小麦估产可解释性条件植被温度指数机器学习

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基于光学-微波同步的低噪声微波产生方法

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物理学报 2022年第4期71卷 101-108页

作者：王凯林百科宋有建孟飞林弋戈曹士英胡明列方占军天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室天津300072 中国计量科学研究院时间频率计量研究所光学频率标准实验室北京100029

低噪声微波在冷原子光钟、光子雷达、大科学装置远程同步等领域具有重要的应用价值.本文介绍了一种基于光学-微波相位探测技术的低噪声微波产生方案,利用光纤环路光学-微波鉴相器,将超稳激光的频率稳定度相干传递至介质振荡器.实验采用... 详细信息

低噪声微波在冷原子光钟、光子雷达、大科学装置远程同步等领域具有重要的应用价值.本文介绍了一种基于光学-微波相位探测技术的低噪声微波产生方案,利用光纤环路光学-微波鉴相器,将超稳激光的频率稳定度相干传递至介质振荡器.实验采用梳齿相位参考至超稳激光的窄线宽掺铒光纤飞秒光学频率梳,结合光纤环路光学-微波鉴相器和精密锁相装置,将7 GHz介质振荡器同步至光频梳重复频率的高次谐波,同步后的光脉冲序列与微波信号的剩余相位噪声为–100 dBc/Hz@1 Hz,定时抖动为8.6 fs[1 Hz—1.5 MHz];通过搭建两套低噪声微波产生系统,测得7 GHz微波的剩余相位噪声为–90 dBc/Hz@1 Hz,对应的频率稳定度为4.8×10^(–15)@1 s.该研究结果对基于光学相干分频的低噪声微波产生提供了一种新思路.

关键词：超稳激光飞秒光学频率梳低噪声微波时间同步

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考虑流端口数量约束下的连续微流控生物芯片流路径规划算法

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电子与信息学报 2023年第9期45卷 3321-3330页

作者：陈志盛朱予涵刘耿耿黄兴徐宁福州大学计算机与大数据学院福州350116 中国科学院计算机体系结构国家重点实验室北京100190 西北工业大学计算机科学学院西安710072 武汉理工大学信息工程学院武汉430070

连续微流控生物芯片通常需要构建复杂交错的流路径来支持样本/试剂的运输,也需要大量的流端口来推动液体的有序流动,这阻碍了生物芯片的进一步发展。因此,该文考虑了有限流端口驱动下的流路径规划问题,并提出一个流路径驱动下的连续微... 详细信息

连续微流控生物芯片通常需要构建复杂交错的流路径来支持样本/试剂的运输,也需要大量的流端口来推动液体的有序流动,这阻碍了生物芯片的进一步发展。因此,该文考虑了有限流端口驱动下的流路径规划问题,并提出一个流路径驱动下的连续微流控生物芯片的架构综合设计流程。首先采用基于列表调度算法实现操作的绑定与调度,通过时间窗对调度进行调整,从而满足给定的流端口数量约束;然后采用基于序列对表示的遗传算法求得芯片的布局设计,通过考虑并行任务之间的冲突以及组件之间的连接关系,进一步优化了布局解的质量;最后采用基于A^(*)寻路的优化布线算法规划所需的流路径,以有效减少流通道总长度和交叉点数量,生成具有高执行效率的芯片架构。实验结果表明,该方法在严格满足给定的流端口数量约束条件下,极大地避免了各种液体运输任务的冲突,同时也优化了流通道的总长度以及交叉点的数量,降低了芯片的构造成本。

关键词：连续微流控生物芯片高层次综合流层物理设计

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基于改进D-Linknet的高分遥感影像道路提取方法

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激光杂志 2023年第5期44卷 162-168页

作者：龙伊娜谷玉海吴文昊刘旺北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学机电工程学院北京100192

基于D-Linknet进行图像分割时,在特征提取阶段忽略了不同级别的特征图中存在的特征重要程度不同,丢失了大量的细节信息,致使分割效果不佳。针对该问题,提出了一种基于D-Linknet与注意力机制相结合的图像语义分割算法,并将上采样网络的... 详细信息

基于D-Linknet进行图像分割时,在特征提取阶段忽略了不同级别的特征图中存在的特征重要程度不同,丢失了大量的细节信息,致使分割效果不佳。针对该问题,提出了一种基于D-Linknet与注意力机制相结合的图像语义分割算法,并将上采样网络的所有子区块的输出进行聚类后再恢复至原始图片维度,以提高上采样时子区块的利用率;通过采用最大特征映射(Max-feature-map,MFM)作为激活函数,解决部分稀疏道路提取不成功的问题。实验结果表明,提出的网络精准率达到85.1%,平均交并比达到85.6%,F1-score达到84.6%;相比于同类网络,评价指标也均处于前列。

关键词：高分辨率遥感影像道路提取注意力机制激活函数

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几何与Gabor纹理特征的机载LiDAR点云建筑物提取

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测绘科学 2022年第6期47卷 119-126页

作者：彭泊涵欧阳杨张良赵博王建楠北京市测绘设计研究院城市空间信息工程北京市重点实验室北京100038 武汉大学遥感信息工程学院武汉430079 湖北大学区域开发与环境响应湖北省重点实验室武汉430062

针对仅基于LiDAR点云的几何特征难以区分高程相似地物,且建筑物轮廓边缘信息提取精度不高的问题,该文提出一种基于几何特征与纹理特征的建筑物点云提取方法。利用圆柱体邻域计算16个与强度、高程、平面和密度相关的空间几何特征;通过Ga... 详细信息

针对仅基于LiDAR点云的几何特征难以区分高程相似地物,且建筑物轮廓边缘信息提取精度不高的问题,该文提出一种基于几何特征与纹理特征的建筑物点云提取方法。利用圆柱体邻域计算16个与强度、高程、平面和密度相关的空间几何特征;通过Gabor滤波器提取24个纹理特征;再通过ReliefF特征选择前10个最优特征训练随机森林分类器,实现建筑物点分类。通过3组机载点云数据试验,对比仅使用点云几何特征(OP)、几何与纹理特征(OP+TE)、几何与纹理特征并特征选择(OP+TE+FS)3种方法的建筑物提取效果。实验结果表明,加入点云纹理特征并进行特征选择,能够进一步减少点云建筑物的漏提取和误提取现象,具有更高的完整率和准确率。

关键词： LiDAR点云建筑物提取纹理特征 Gabor滤波器

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基于连续域束缚态的全介质太赫兹超表面及其等效参数研究

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光电工程 2025年第2期52卷 97-107页

作者：贾兴宁王猛赵悦晗赵睿琦逯贵祯宁夏大学电子与电气工程学院宁夏银川750021 天津理工大学集成电路科学与工程学院天津300384 中国科学院空天信息创新研究院山东省低空监测网技术重点实验室山东济南250000 中国传媒大学媒体融合与传播国家重点实验室北京100024

本研究提出了一种基于连续域束缚态(bound states in the continuum,BIC)的全介质太赫兹超表面。超表面的每个结构单元由两个横截面为正方形的矩形块和衬底组成。衬底材料为石英,表面矩形块材料为无折射率损耗的硅。矩形块横截面面积的... 详细信息

本研究提出了一种基于连续域束缚态(bound states in the continuum,BIC)的全介质太赫兹超表面。超表面的每个结构单元由两个横截面为正方形的矩形块和衬底组成。衬底材料为石英,表面矩形块材料为无折射率损耗的硅。矩形块横截面面积的改变破坏了超表面的对称性,激发了准BIC,得到了具有极窄线宽的谐振。采用有限元方法(finite element method,FEM)和控制变量法研究了不同非对称参数、结构参数和材料参数下的透射光谱。同时,对所提出的超表面的Q值进行了计算,其Q值可达1.1006×10^(4),高于列出的相关文献中的Q值。此外,该研究针对目前对全介质超表面等效参数的研究相对较少的局限性,利用S参数提取法计算并分析了所提出的超表面的等效参数,并从该角度初步研究了超表面的物理性质。

关键词：太赫兹超表面连续域束缚态全介质等效参数

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基于ICESat-2/ATLAS和特征参数的森林地上生物量反演

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激光杂志 2023年第7期44卷 62-67页

作者：李宏菲聂胜习晓环王宏涛张合兵王成河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454003 中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室北京100094

大区域森林生物量估算是植被遥感应用研究的重要内容。利用ICESat-2/ATLAS数据中ATL08产品的高度信息,结合Sentinel-2影像提取的森林覆盖度构建新型特征参数(h_(cover)_#),对原始光子参数,以及加入h_(cover)_#后两种数据,分别利用随机... 详细信息

大区域森林生物量估算是植被遥感应用研究的重要内容。利用ICESat-2/ATLAS数据中ATL08产品的高度信息,结合Sentinel-2影像提取的森林覆盖度构建新型特征参数(h_(cover)_#),对原始光子参数,以及加入h_(cover)_#后两种数据,分别利用随机森林方法分析索诺玛县森林区域白天和夜晚强弱光束反演生物量的能力。结果表明:(1)相对于仅利用原始光子数据,加入新型特征参数后,四种场景的生物量估算精度均有不同程度的提高,其中,R^(2)分别提升了0.08、0.16、0.07、0.09,RMSE分别降低了7.56 Mg/ha、13.02 Mg/ha、6.45 Mg/ha、8.25 Mg/ha,rRMSE分别降低了5.13%、10.16%、4.23%、5.76%;(2)在夜晚强光束场景下,联合原始光子参数与新型特征参数构建的生物量模型预测精度最优,R^(2)=0.64,RMSE=73.50 Mg/ha,rRMSE=48.16%。

关键词：森林地上生物量 ICESat-2/ATLAS 强光束光子点 Sentinel-2影像随机森林新型特征参数

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