多尺度

摘要： 旅游环境可持续承载是构建适应"十四五"时期我国高质量发展要求的旅游空间格局的重要依据.基于沿海省域、沿海城市群、沿海城市多尺度空间单元,构建基于驱动力—压力—状态—影响—响应(DPSIR)模型的旅游环境承载力评价指标体系,综合多目标线性加权函数、核密度估计和面板回归模型等研究方法,探索2000-2018年中国沿海地区旅游环境承载力的时空演变格局及其形成机制.研究表明,在时间维度上,不同尺度旅游环境承载力均呈现波动提高态势.其中,沿海省域呈"N"型阶梯式提高特征,沿海城市群呈"长三角—珠三角—京津冀"依次递减特征,沿海城市则呈"省会城市—非省会城市"递减特征.在空间维度上,不同尺度旅游环境承载力的分布格局存在显著分异.其中,沿海省域呈"高值集中、低值分散"的格局,京津冀、长三角、珠三角城市群分别呈"中心高—四周低""东南高—西北低""东高—西低"的格局,沿海城市则表现为"京津沪引领其他城市发展"的格局.不同尺度下影响旅游环境承载力的关键因素存在显著差异,空间尺度越小,旅游环境承载力与其影响因素的交互关系越复杂.针对不同空间尺度,从经济发展、科技进步、环境规制、产业集聚等方面提出推进中国沿海地区旅游环境可持续承载与高质量发展的政策建议.

摘要： 针对目标检测中多类别、多尺度和背景复杂而导致的SSD (Single Shot Multibox Detector)算法检测精度不高的问题,提出了一种多尺度特征增强的改进SSD目标检测算法。首先将SSD网络模型的高层特征依次向下与浅层特征融合,构造一种多尺度目标检测结构。然后利用注意力机制对特征进行进一步的优化,从而达到增强网络模型特征提取的目的。最后用DIoU-NMS来处理图像目标中冗余框的问题,减少目标的漏检。在公开的NWPU VHR-10遥感数据集上将该方法与其他算法进行对比实验,其m AP较传统的SSD算法提高了6.7%。最后将改进后的算法应用于地铁安检图片检测,并在此数据集上进行消融实验来验证此算法每一阶段的有效性。

摘要： 2020年12月中央经济工作会议提出“碳达峰”与“碳中和”目标,明确了加快调整优化产业结构与能源结构,对发展新能源电池技术提出了新要求。在电池服役过程中,电极过程反映了电化学系统中的工作机制与演化规律,随着高比能电池体系的开发应用以及单体电池体积的增大,电池电极过程的不均匀程度更加突出。然而,电池在空间与时间维度上存在多尺度、多层级、多过程、多步骤及多场耦合的复杂特点。本综述重点整理了不同活性离子体系电池的电极过程,包括液相传质、表面电子转移、固相扩散三个主要步骤,并以高比能电池、功率型电池、长寿命电池为例,分析了电位、过电位、扩散系数、不同尺度的几何参数等对各种电池设计目标的影响,讨论了不同尺度下电极过程的非均匀对电池性能衰减的影响机制。基于已开发的电极过程可视化方法与定量化分析技术,系统总结了锂离子电池与铝电池的典型电极过程,深入分析了这两类电池电极过程的差异,为基于理解电极过程设计材料体系与优化电池结构提供了重要支撑。通过建立电极过程与电池性能之间的关系,分析并展望了存在的科学问题与技术问题,为科学指导电池设计与制造提供基础。

摘要： 一柱一桩钢管柱偏位值超过设计规定的安全范围时,将导致其与下插柱在竖向受力不同心,产生结构安全隐患。为解决该问题,通过理论研究与实践,总结出了一种基于有限单元法的多尺度解决方法。通过建立结构整体有限元分析模型,计算出一柱一桩钢管柱与下插柱连接节点的断面内力,然后建立包含节点加强措施的局部分析模型。该模型中的外荷载为整体模型中提取的断面内力,通过不断调整加强措施对相应的局部节点模型进行试算,确定最终的加强措施。该方法已在某重大工程中成功应用,并取得较好成果。

摘要： 针对传统视频监控数据量大且复杂、不能及时有效地检测到人体异常行为的问题,文中提出了一种基于YOLOv3改进网络模型的人体异常行为检测方法(YOLOv3-MSSE)。该方法基于经典YOLOv3网络模型,利用残差模块构建多尺度特征提取网络,提升了对大目标的检测精度;同时,在网络结构不同位置融入注意力机制,对特征图各个通道的特征重要性实现加权处理,有效提高了模型人体异常行为的检测性能。实验结果表明,相比传统YOLOv3算法,YOLOv3-MSSE方法的mAP值提升了20.8%,F1-scores提升了11.3%,该方法不仅能够有效地检测出监控场景中的人体特定异常行为,还能较好地平衡检测精确率与召回率之间的关系,比同类方法更适用于实际监控场景下的人体异常行为检测。

摘要： 图像质量评价(Image Quality Assessment,IQA)是图像处理领域研究的基本问题之一,其研究的关键在于特征提取.一方面,提取的特征需反映人类视觉系统(Human Vision System,HVS)的感知特性;另一方面,由于图像信息源于灰度或色彩在空域的变化,这要求特征在本质上(Intrinsically)需依某种方式来描述图像的灰度或色彩变化.基于这种认识,本文根据视网膜采样模式构造了一种描述图像局部多尺度灰度变化的特征,这里称之为视网膜采样模式引导的描述符(RSPD,Retina Sampling Patterns guided Descriptor),然后基于RSPD相似性设计了一种全参考图像质量评价算法.数值实验表明,无论在公开数据集上的总体评价效果,还是对单一失真类型的评价效果,与目前最好的传统方法相比该算法都相当有竞争力.

摘要： 基于区域候选网络(RPN)与孪生网络的框架可以快速的回归位置、形状信息,展现出了良好的跟踪速度和准确性.然而,采用的单阶段SiamRPN跟踪器不能有效地处理相似性干扰和大尺度变化等复杂情况.针对上述问题,本文提出了一个基于特征金字塔(FPN)的级联RPN网络(简记为CF-RPN)的多阶段的跟踪框架.该框架的基础网络由一对孪生的FPN构成,其深高层到浅低层特征分别输送到级联的RPN模块中.相对于传统RPN网络,级联RPN网络具有多个锚点框,其锚点受前一级RPN的影响.与现有的算法相比,其一,多尺度特征的提取使得目标的高层语义信息以及底层空间信息都能充分利用;其二,级联RPN网络能够对难负样本(hard negative samples)进行采样,保证训练样本更加均衡;其三,级联的RPN可实现锚点框逐级更新,从而细化每一个RPN中目标的位置和形状,提高定位的准确性,使得跟踪更加精确.通过测试,本文提出的CF-RPN算法在OTB50,OTB100上能达到62.36%和66.18%的准确率,相对于SiamMask算法,其精度分别提高了2.14%和1.9%;在VOT2016,VOT2018,VOT2019数据集上分别能达到65.5%,61.3%,60.0%,相对于SiamMask算法,其精度分别提高了3.4%,2.1%和1.8%.

摘要： 讨论利用深度学习方法解决非朗伯曲面问题的未标定光度立体技术,而现有的光度立体算法通常假设光源条件已知或简化反射率模型,限制了其实际应用。因此,提出基于多尺度聚合的生成对抗网络的未标定光度立体技术,直接学习光度图像与法向图之间的映射关系,避免繁琐的光源标定步骤,可精确估计反射率函数表达形式。实验结果表明,该方法相比现有最优的未标定光度立体视觉算法具有更强的鲁棒性,平均角度误差下降了1.92°,MSE下降了1.43%,证明了该网络结构的优越性与有效性。

摘要： 为了利用结构振动响应的时间多尺度特征来提升卷积神经网络识别结构损伤的能力,给出了两种用于结构损伤识别的多尺度卷积神经网络,即多尺度输入和多尺度卷积核卷积神经网络。对于多尺度输入卷积神经网络,将通过下采样和滑动平均获取的具有不同时间尺度特征的振动信号输入固定尺寸卷积核的分支卷积神经网络;对于多尺度卷积核卷积神经网络,则将相同的振动信号输入具有不同尺寸卷积核的分支卷积神经网络。然后将各个分支卷积神经网络的输出组合成多尺度特征输入全连接层进行损伤模式的识别。数值试验和振动台试验的结果表明:相比于单一尺度卷积神经网络,多尺度卷积神经网络具有更高的损伤识别精度和抗噪性;对于损伤特征相近的损伤模式具有更好的辨别能力。

摘要： 针对卷积神经网络在提取建筑物的过程中,存在建筑物边界不准确和建筑物内部空洞等问题,提出以RSU模块(residual U-block)为核心的MPRSU-Net(multi-path residual U-block network)。该模块利用编码器-解码器结构和残差连接,实现了局部特征和多尺度特征的融合。由于一个RSU模块提取的信息有限,MPRSU-Net进一步通过多路径结构并行了不同尺度的RSU模块,并在这些模块之间进行信息交换,提高了特征聚集效率。在分辨率为0.3 m的WHU和Inria建筑物数据集上进行试验,精度分别达95.65%和88.63%,IoU分别达91.17%和79.31%,验证了本文方法的有效性。此外,本文方法相较于U^(2)Net,计算量明显降低,模型参数量减少68.63%,表明本文方法具有一定的应用价值。

摘要： 建立了从单胞模型、单向板模型到多层板模型的C纤维增强复合材料多尺度损伤模型,通过相关试验获取模型参数,经单向板拉伸试验验证了所建模型的正确性.基于所建立的模型计算了[±26/902]3发动机壳体直筒段在承受内压时的损伤演化过程,结果表明:计算位移与试验结果相吻合,26°铺层的基体损伤较90°铺层明显要大,90°铺层纤维/基体界面损伤比26°铺层发生要早,随着应变增加层间损伤由快变慢,纤维的断裂导致壳体的最终破坏,多种损伤的共同作用导致了壳体性能的下降.

摘要： 文章分析了我国目前规划实践的变革以及规划教育目前现状,指出目前我国的城市规划教育方面在规范性方面有一定的发展,但在促进学科多样性方面有一定欠缺,甚至原有的多样性由于种种原因有被趋同的迹象,最后结合我国城市发展的状态,提出未来城市规划教育应建立以微循环和多尺度为目标导向的教育改革方向和措施.

摘要： 系统在结构和时间上往往表现为多尺度的特性，利用小波分析对变形观测信号进行多尺度分解，把近似信号当作趋势信号，认为细节信号隐含有真实的变形信号，利用唯一最佳逼近特性的RBF 网络对细节信号进行最优滤波，对滤波后的细节信号进行重构，从实验结果看，重构后的信号能够很好地去除噪声，逼近信号。

摘要： 应用多重分形质量指数谱曲率和面积的概念,应用分形特征最为典型的LORENZ信号与HENON信号以及Cantor集对两个参数进行验证,结果证明两个参数在探测混沌时间序列复杂性方面是完全有效的.引入了多尺度的分析方法,详细研究了气液两相流图像灰度波动信号在不同尺度频率下的两个参数的变化情况,确定采用尺度5信号进行分析.在不同流型的5尺度灰度波动信号下获得了非线性特征值,通过分类指标和单因素方差分析(ANOVA)检验结果,并同其余文献中应用的混沌吸引子形态周界特征(吸引子面积、长轴、短轴)相对比,发现此特征值具有较好的分类效果,且在不同液相流速下随气相速度的增加能够揭示出气液两相流型机理结构变化情况,是一种有效的研究气液两相流的方法.

摘要： 多孔介质微、细观结构的非透明一直是阻碍深入认识深部条件下岩体损伤及煤与瓦斯突出机制的难题.为此,基于小波多分辨分析,提出一种复杂孔隙介质微、细观结构的可视化及多尺度、各向异性的精细描述方法.为验证方法的可行性,对不同地区的6种煤岩试样进行扫描电镜观测;应用小波多尺度变换、图像分割、以及图像重建技术对煤样的SEM图像进行"亚像素"尺度分析;利用小波细节系数重建煤基质的水平、垂直、对角占优的微观孔隙图像;计算微孔的孔喉、孔穴随特征尺度的分布密度,以及微孔与节理的孔隙度与分形维数.用小波多分辨分析方法分割的宏观孔隙具有微米量级,微孔具有纳米尺度.各煤样的宏观裂隙的孔隙度与分维数均大于微观孔隙;孔喉特征尺度分布均具有相似的单峰形式,峰值点决定流体运移的阻力;孔穴的特征尺度分布呈现出单峰、或多峰形态,代表流体的储存能力.研究成果为深入认识复杂孔隙结构对岩体非线性力学行为的影响,提供几何边界、结构参数基于显微图像分析的可行方法.

摘要： 本文提出了一种基于小波分层的多方向边缘检测方法并进行实现。根据图像边缘的多重性，即不同的方向，不同的尺度等等，先对图像进行分层处理，再分别检测单方向的边缘，这样得到的边缘比较可靠，最后综合各层各方向的检测结果，即可得到图像的真实边缘。

摘要： 本文从微观模型入手,以固体氧化物燃料电池(SOFC)氢氧反应为例,在动力学蒙特卡洛法 (kinetics Monte Carlo,简称kMC)模拟中引入非结构化自适应建表方法(In Situ Adaptive Tabulation， 简称ISAT),用插值近似代替部分耗时的kMC 仿真步骤,节省计算时间。在不同参数条件下进行模拟,并与传统kMC 模拟结果进行对比,结果表明引入ISAT 能够有效减少计算时间,优化计算效率, 同时保证模拟的准确性。仿真实验证明,ISAT 方法能有效地提高kMC 仿真计算效率,为多尺度优化的实现奠定了基础。

摘要： 近年来，多尺度数值模拟方法发展迅速，为研究多尺度现象提供了一条有效的途径. 在模拟复杂流动问题时，如果仅采用宏观方法，则会存在一些不足，诸如无法预知微小部分的流动细节以及引入经验关联式；如果仅采用介观微观方法，则需要消耗大量的计算资源.基于单一方法的不足,本文构造了宏观有限容积法(FVM)与介观格子Boltzmann 方法(LBM)的耦合模型(CFVLBM).CFVLBM的关键在于如何由FVM 中宏观量重构出LBM 中密度分布函数. 文中给出了具有二阶精度的重构算子. 选取两个三维流动问题，方形通道内充分发展流动和顶盖驱动流对模型进行了考核,计算结果同基准解符合的很好. 研究表明,基于文中重构算子的CFVLBM 可以准确有效地应用于模拟三维流动问题.

摘要： 采用原子-有限元法,模拟了室温下微米级单晶铜杆的拉伸过程,计算了其屈服极限与强度极限,并与纳米尺度和宏观尺度的力学参数进行了比较,分析了三种尺度下力学参数存在差异的原因.三种尺度力学性能比较的结果表明:随着尺度的增大,其相应的屈服极限和强度极限随之降低.

摘要： 采用原子-有限元法,模拟了室温下微米级单晶铜杆的拉伸过程,计算了其屈服极限与强度极限,并与纳米尺度和宏观尺度的力学参数进行了比较,分析了三种尺度下力学参数存在差异的原因.三种尺度力学性能比较的结果表明:随着尺度的增大,其相应的屈服极限和强度极限随之降低.

摘要： 本发明属于信号处理领域，针对二维信号时间尺度(TS)与尺度估计(SE)快速实现难题，提出一种基于尺度变换的二维信号TS与SE实现方法。尺度变换(ST)作为一种特殊的梅林变换(MT)，是链接时间与尺度的纽带，ST固有尺度不变特性，即原始信号与尺度信号ST包络相同、相位不同。该发明将ST拓展至二维，利用ST尺度不变特性，结合快速尺度变换(FST)、快速逆尺度变换(IFST)，给出二维信号TS、SE快速实现方案。

摘要： 一种在处理单目图像的视频流的自监督深度和自我运动预测神经网络的模型中提高尺度一致性和/或尺度感知的方法，其中与图像同步的互补GPS坐标用于计算GPS尺度损失，以对单目自监督的自我运动和深度估计执行尺度一致性和/或尺度感知。随着训练的进行，分配给GPS尺度损失的相对权重呈指数增长。使用在真实的和合成的目标图像之间基于外观的光度损失以及使用关于深度预测的平滑度损失训练深度和自我运动预测神经网络。

摘要： 本发明提供一种具备尺度等变性的图像缩放尺度模式感知方法，包括：采用标准尺度样本的数据集进行训练，获取训练好的卷积神经网络；对测试集中的每个随机尺度样本进行放大和缩小，形成多种尺度样本构成的多层图像金字塔；使用所述训练好的卷积神经网络构建与所述多层图像金字塔的层数相匹配的孪生卷积神经网络集，将所述多种尺度样本送入所述孪生卷积神经网络集进行并行推理，获取多通道的分类分数矩阵；根据所述分类分数矩阵进行分类和尺度估计。本发明的方法具有良好的尺度等变性，且在目标分类的同时能够进行对未知尺度的估计，可应用于医学图像、遥感图像等的尺度等变模式识别任务，具备更广泛的适用性。

摘要： 本发明公开了一种解决卫星基线解算尺度和全站仪测距尺度不一致的方法，该方法适用于精密施工测量利用卫星基线解算平面坐标的相关作业，可确保用于坐标解算的卫星基线尺度和全站仪测距尺度的一致，即在一定误差范围内，满足精密施工测量技术要求，进而提高平面坐标解算精度。

摘要： 本发明提供一种多尺度微流控芯片的制作方法及其多尺度微流控芯片，其中的多尺度微流控芯片的制作方法，包括：第一金属模芯制作步骤，采用MEMS加工技术制作形成具有第一预设形状的第一金属模芯，所述第一金属模芯的结构尺寸为亚微米到微米量级；第二模具制作步骤，采用传统机加工技术制作形成具有第二预设形状的第二模具，所述第二模具的结构尺寸为毫米至厘米量级；嵌套注塑成型步骤，将所述第一金属模芯与所述第二模具相对间隔布置形成嵌套，以使两者之间形成待制作微流控芯片的填充成型空间，向所述填充成型空间内填充注塑材料，所述注塑材料冷却开模后得到所述多尺度微流控芯片。本发明的制作方法制作的一体化高精度多尺度微流控芯片更加可靠且结构更加紧凑、体积更小。

摘要： 本发明公开了非尺度混叠及边缘保留的图像多尺度分解方法及调色方法，在图像中，通过定义新型局部均值包络像素点，采取三次插值算法，获取自适应局部均值曲面，从而迭代操作获得多尺度图像分解，可以实现同时具有边缘保留和非尺度混叠双特性的图像多尺度分解，以得到含有不同尺度信息的高精度的精准的图像解析，对解析的各分量采用设定的线性或非线性算子操作，进一步可以实现灰度图像和彩色图像的多尺度调色处理。本发明的效果和益处是，提供了一种有效的同时具有边缘保留和非尺度混叠双特性的图像多尺度分解算法，可以同时实现无振铃现象和非尺度混合的图像分解以及在此基础上的多尺度调色应用。

摘要： 本发明公开了一种拟合多尺度数据集的多尺度神经网络方法，包括步骤：针对数据集中的训练集，确定数据样本标签数据的尺度效应系数c；确定神经网络网络结构和多尺度代价函数J；将训练集的输入数据输入神经网络，通过前向计算过程，确定多尺度代价函数值；根据所述多尺度代价函数值，确定神经网络输出层和隐藏层的误差分量；根据误差分量确定神经网络的权重更新梯度，更新权重参数；迭代训练神经网络，直至神经网络的代价函数J小于预设数值χ或达到预定迭代训练次数。采用本发明，通过构造适用于多尺度数据的代价函数，从而确保神经网络能够精准学习数据的多尺度特征，本发明方法简单、实用，便于推广，具有很大的应用价值。

摘要： 本发明提供一种基于中尺度和小尺度耦合的区域风场模拟方法和系统，其中方法包括采用中尺度数值模式模拟中尺度风场，得到符合真实大气环境的平均风剖面；采用边界层尺度数值模式将符合真实大气环境的平均风剖面作为模拟边界层尺度风场的初始条件和边界条件，得到大气边界层尺度的湍流脉动；采用结构尺度流固耦合数值模式将符合真实大气环境的平均风剖面和大气边界层尺度的湍流脉动作为模拟结构自身及周边尺度风场的初始条件和边界条件，得到建筑结构所处风环境、所受风荷载和响应风效应。本发明采用上述方案，在多尺度风场模拟中实现不同尺度风场连续模拟，提高了模拟不同尺度风场的效率和准确度。

摘要： 本发明属于土木工程领域，具体地，涉及一种基于纳微尺度压痕实验的岩石蠕变特性多尺度分析方法，主要步骤如下：(1)、综合分析纳米压痕蠕变实验、微米压痕蠕变实验、三轴压缩蠕变实验结果；(2)、分别建立三种实验的数值模拟网格模型，分别反演获得纳米、微米、岩心尺度下的三维蠕变参数；(3)、提出尺度升级模型实现力学参数从微观向宏观升级，并与三轴压缩蠕变实验计算结果对比分析；(4)、采用数字图像处理技术，构建各尺度下数值模拟网格模型，进行各尺度下的数值模拟，进行蠕变参数的尺度升级计算验证。综合考虑微、纳米压痕实验和宏观蠕变试验，拓宽岩石蠕变特性的研究范围。

摘要： 本发明公开了一种多尺度裂缝堵漏模拟器及多尺度裂缝堵漏模拟实验装置，其中多尺度裂缝堵漏模拟器包括井筒部和裂缝模拟部，井筒部的两端分别设置有筒顶进液口和筒底出液口，裂缝模拟部内设置有至少两条相互独立且狭长的贯穿裂缝，多个贯穿裂缝的进液端分别与井筒部的内部连通；多尺度裂缝堵漏模拟实验装置包括堵漏浆调配装置和上述多尺度裂缝堵漏模拟器，堵漏浆调配装置包括多个堵漏浆罐、搅拌器、堵漏浆输出管、回液管和废液池。本发明公开的多尺度裂缝堵漏模拟器及多尺度裂缝堵漏模拟实验装置，在进行裂缝堵漏模拟实验的同时，能够优化多尺度裂缝性地层堵漏材料设计，为实现模拟复杂工况下的井下堵漏过程提供理论指导。