基于深度学习的矿山目标识别模型研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:likeu111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
矿产资源是人类经济社会发展的重要物质基础。随着人类社会经济的快速发展,各行业对矿产资源的需求量不断增加,为促进矿产资源的合理开发利用,减少开发过程中产生的环境污染和地质灾害,急需对矿山的开采进行有效的监管。然而,目前对于矿山开发的监管仍停留在传统层面,即遥感目视解译和野外实地调查,不仅工作量大,而且识别周期长,难以实现对于矿山资源的有效监管。近年来,随着深度学习算法在遥感领域的迅速发展,为矿山资源的监管提供了一种新途径。因此本文以矿山开发过程中的采场、工业广场和尾矿库三个目标快速识别为例,通过对YOLOv4模型的改进,实现对矿山开发目标的快速识别。主要研究内容如下:针对矿山目标影像受光照,气候等条件影响出现局部高亮,导致特征丢失造成识别精确度低的问题,构建基于注意力机制的特征筛选结构CBH-SE。首先,在路径聚合网络(PANet)原有五次卷积基础上加入挤压激励网络(SENet)和Hard-Swish激活函数,使模型具有特征筛选能力,并提升模型的非线性能力;其次,为了减少添加新网络对模型运行速度的影响,对模型进行结构优化,减少卷积次数;最后,加入残差结构避免模型出现学习能力下降的问题。本文提出的CBH-SE可以改善因矿山目标成像过程中目标失真导致识别精确度差的问题。针对多尺度矿山目标特征提取能力不足的问题,本文将YOLOv4中的空间金字塔池化(SPP)网络替换为空洞空间卷积池化金字塔(ASPP)。通过分析输入ASPP特征图的格式,设置适合当前特征尺度的空洞率,利用空洞卷积和五个并列层级结构的优势,增强模型对多尺度矿山目标特征提取能力。在此基础上,本文利用Arc GIS开发了矿山影像自动裁剪工具,制作了典型矿山目标数据集。通过实验对比改进前后的模型,结果显示,改进后的模型比原始模型有更高的平均精确度(m AP),验证了改进后模型的有效性;最后本文利用Python和改进后YOLOv4模型开发了矿山目标识别的软件,实现对矿山开发目标的有效监管。
其他文献
《人大复印报刊资料》是我国优秀的二次文献资料之一,学术界普遍认为其可以作为查阅领域相关内容、了解领域发展概貌的有效工具,并且可用于学术评价等工作。已有研究表明《人大复印报刊资料》转载内容存在某种程度上的局限性。所以《人大复印报刊资料》是否能筛选出领域内高质量的学术成果,反映学术主体科研实力,需深入研究。此外,目前关于二次文献再评价的研究较少。因此本文结合《人大复印报刊资料》的选文标准,以单篇论文评
学位
管弦乐《征途》是笔者于2020年创作的一部标题性管弦乐作品,在作品的织体写作中主要使用了音型化织体的配器手法,从创作到论文写作,发现音型化织体对情景的塑造以及对情绪的刻画都起着良好的作用,有着较为深刻的表现意义。通过研究,还发现音型化织体常常与音乐结构相结合,起到推动着音乐发展的作用。本文将以管弦乐《征途》为研究对象,主要从音型化织体的角度切入,对管弦乐《征途》音型化织体的层次设计及不同主题中的音
学位
我国图书馆学与情报学在研究对象、研究方法等方面具有一些共通之处,因此一般合称为“图情学科”。我国图情学科在革新传统研究的同时不断关注新兴主题,在跨学科交流中也在不断形成新的研究领域。目前,我国图情学科发展环境发生较大改变,学界纷纷探讨图情学科体系与学术体系建设,在此背景下,梳理图情学术发展脉络显得尤为重要。本文系统梳理图情学科发展、学术发展与跨学科知识交流相关研究,总结前人研究设计与思路,在学术授
学位
随着网络社区应用的逐渐深入,用户由于对某一主题的共同兴趣和知识获取、交流需求而聚集,以创造和共享知识为目的形成了一类网络知识社区。网络知识社区的产生和发展为用户提供了专业化的知识交流平台,也为促进社区用户知识水平的提升、间接地对于用户知识创造和创新活动等提供了极大的便利和可能性。由于网络社区用户组织和管理较为松散、用户自身存在个体特性差异、用户创造和共享知识的目的性和动力强弱有别,用户群体在社区活
学位
天琴是广西壮族特有的弹拨类弦鸣乐器,天琴在状语中也叫做“鼎叮(dingding)”由乐器发生谐音而得名。天琴历史悠久,流传于广西壮族自治区中越边境的金龙、宁明、龙州及凭祥等地。它主要用于壮族民间祭祀、仪式、祈福等场面,是壮族人跟“天”沟通的媒介,也是壮族人民精神世界的承载体。近年来,因其独特的音色、形制和丰富的表演形式而广受专家学者与民众的喜爱,国内外知名度逐渐提升。如今,现代社会不断转型发展,天
学位
备件需求预测作为制造服务价值链协同的重要组成部分,对推动生产型制造向服务型制造转变起到关键的作用。目前,传统的备件需求预测模型存在预测模型针对性不强、预测方法泛化能力差等问题,导致模型的预测精准度不高。因此,本文以群体智能算法的改进为技术手段,以备件需求预测模型的构建为核心,以动车组备件的需求预测为落脚点展开研究。本文的研究内容如下:(1)提出一种具有淘汰机制的混沌搜索粒子群算法(ECPSO)。针
学位
紫铜管加工面临下游企业的成本压力以及自身工艺变革的需求,传统的连铸连轧工艺目前已使用四五十年,具体工艺路线为水平连铸一铣面一轧制一联拉一盘拉一在线退火一内螺纹成型-精整复绕一成品退火一包装入库,本文通过研究优化工艺路线,将精整复绕和成品退火集成,提高生产效率,并降低生产成本。
期刊
《壮乡随想》是本人于2020年7月创作的管弦乐作品,时长约为9分钟,该作品主要是由笔者到广西百色、河池、防城港以及崇左等地区采风而产生的灵感进行创作。作品的曲式结构为三部曲式,整体速度为慢-快-慢,采用了广西民间音乐元素进行创作。在创作该作品时,主要的构思是以时间和空间为发展脉络,从时间上分为早中晚,空间上分别对三个不同场景进行描绘,以此来表达本人对广西这片热土的挚爱之情。本论文以基于结构形态的音
学位
车联网(Internet of Vehicles,IoV)是物联网(Internet of Things,IoT)和智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)随着通信技术升级而产生的一种新型车载网络系统。日益成熟的5G车载网络利用蜂窝车到万物(Cellular-Vehicles-to-Everything,C-V2X)技术实现车辆之间、车辆与基础设施
学位
美籍奥地利著名作曲家阿诺尔德·勋伯格(Arnold Schoenberg)于其著作《和声学》中首次提出“音色旋律”这一概念后,就广受作曲家的关注,并不断将这些技法投入创作研究中。在笔者的毕业管弦乐作品《瓦氏出征》中,同样也借鉴了音色旋律技法,并将其与壮族民间音乐元素相结合,进行了理论研究与创作实践。文章主要探索了基于民族音乐元素中蕴含丰富的人文精神,在与现代作曲技法相融合的指导思想下,塑造《瓦氏出
学位