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基于残差扩散模型的遥感超分辨率图像生成研究 被引量:1
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作者 左宪禹 田展硕 +4 位作者 殷梦晗 党兰学 乔保军 刘扬 谢毅 《河南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期58-65,I0007,F0002,共10页
传统基于扩散的图像超分辨率方法通常需要大量采样步骤,并且优化功能强大的扩散模型需要耗费大量运算时间.为了在有限的计算资源上实现训练,现有的加速采样技术往往会牺牲部分图像质量,导致超分辨率结果模糊.为了解决这一问题,提出了一... 传统基于扩散的图像超分辨率方法通常需要大量采样步骤,并且优化功能强大的扩散模型需要耗费大量运算时间.为了在有限的计算资源上实现训练,现有的加速采样技术往往会牺牲部分图像质量,导致超分辨率结果模糊.为了解决这一问题,提出了一种改进的、高效的残差超分辨扩散模型.通过构建马尔可夫链,在高分辨率图像和低分辨率图像之间移动残差来实现图像之间的转移,有效减少扩散步骤的数量.该方法保证了超分辨率结果的质量和灵活性,同时也提高了转移效率,消除了推理过程中需要的后加速及其相关图像细节特征的退化.实验证明,即使只执行15个采样步骤,所提的方法在合成数据集和真实数据集上也可以获得优于或至少可以与当前最先进方法相当的图像质量. 展开更多
关键词 遥感 超分辨率 图像生成 残差移动 残差扩散模型
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基于对比学习和扩散模型的图像语义通信方法
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作者 邢焕来 况田泽宇 +6 位作者 徐乐西 李洋 郑丹阳 罗寿西 戴朋林 李可 冯力 《计算机学报》 北大核心 2025年第5期1151-1167,共17页
无监督图像传输语义通信方法的目的是在接收端生成与原始图像尽可能相似的图像。然而,在低压缩比(Compression Ratios,CRs)或低信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)的条件下,重建图像的质量往往会显著下降。为了解决上述问题,本文提出了... 无监督图像传输语义通信方法的目的是在接收端生成与原始图像尽可能相似的图像。然而,在低压缩比(Compression Ratios,CRs)或低信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)的条件下,重建图像的质量往往会显著下降。为了解决上述问题,本文提出了一种能够自监督提取并利用图像高层语义的语义通信模型。为有效地提取包含高、低层的混合语义特征,本文提出了一种基于动量对比(Momentum Contrast,MoCo)的自监督语义编码器。与纯高层语义特征相比,混合语义特征能够提高生成图像与原图的相似性;与纯低层语义特征相比,混合语义特征能够更好地表示图像的核心语义。本文设计了一种基于扩散模型(Diffusion Model)的语义解码器,旨在建立高层语义特征到图像像素的映射关系,将接收到的语义信息还原为图像像素。实验结果表明,在低CRs和低SNR条件下,与传统通信方法和四种无监督语义通信方法相比,本文所提出的模型在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道、瑞利(Rayleigh)信道和莱斯(Rician)信道下生成的图像在视觉特征方面与原数据集更接近,并在使用第三方图像分类器进行分类时具有更高的正确率。 展开更多
关键词 语义通信 深度学习 对比学习 扩散模型 图像处理
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基于CLIP微调的扩散模型安全化
3
作者 吴平 林欣 《华东师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期138-150,共13页
扩散模型变革了文本–图像生成领域,使终端用户可以基于简单的自然语言提示生成高质量、多样化的图像艺术作品.然而,由于训练数据集庞大且未经过滤,文本–图像生成模型具有生成色情内容与暴力内容等不适当内容的能力.为更加安全地部署... 扩散模型变革了文本–图像生成领域,使终端用户可以基于简单的自然语言提示生成高质量、多样化的图像艺术作品.然而,由于训练数据集庞大且未经过滤,文本–图像生成模型具有生成色情内容与暴力内容等不适当内容的能力.为更加安全地部署此类模型,提出了一种基于CLIP (contrastive languageimage pre-training)方向性损失的微调(directional CLIP loss based fine-tuning, CLIF)算法,使用方向性的CLIP损失来微调模型,以抑制其生成不适当内容的能力. CLIF消耗的计算资源很少,并且具有强制生效的特点.为评估其抑制效果,提出了CTP (categorized toxic prompts)用于评估文本–图像生成模型的不适当内容生成能力.在CTP与COCO (common objects in context)上的实验结果表明, CLIF能够在抑制文本–图像扩散模型生成不安全内容的同时不影响其一般性生成能力. 展开更多
关键词 文本–图像生成模型 安全性 数据集 扩散模型
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一种基于邻域注意力的扩散模型训练方法研究
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作者 姬莉霞 周洪鑫 +2 位作者 肖士杰 陈允峰 张晗 《计算机工程》 北大核心 2025年第8期262-269,共8页
生成扩散模型是一种能够学习数据生成过程的模型,它可以根据输入的高斯噪声,逐步去噪生成新的数据样本,因此被广泛应用于图像生成领域。近期,有研究发现扩散模型性能取决于网络复杂度而非U-Net的归纳偏置,因此可以利用Transformer作为... 生成扩散模型是一种能够学习数据生成过程的模型,它可以根据输入的高斯噪声,逐步去噪生成新的数据样本,因此被广泛应用于图像生成领域。近期,有研究发现扩散模型性能取决于网络复杂度而非U-Net的归纳偏置,因此可以利用Transformer作为骨干网络,使得扩散模型能够继承对Transformer的最新研究成果。然而,Transformer的引入又会导致模型体积增大、训练速度减慢。针对使用Transformer骨干网络的扩散模型训练速度慢、生成的图像细节信息不佳的问题,提出一种基于邻域注意力架构的扩散模型,该模型引入带有邻域注意力的Transformer骨干网络,利用邻域注意力机制的稀疏全局注意力模式,指数级扩展了扩散模型对图像的感知范围,使模型用较小的代价关注到了全局信息。通过注意力扩展层的渐进式膨胀变化,在模型训练阶段捕获到更多的视觉信息,使得模型生成的图像具有更好的全局性。实验结果表明,所提模型生成的图像有较优的全局细节,生成效果优于当前的SOTA模型。 展开更多
关键词 扩散模型 图像生成 生成式模型 邻域注意力 Transformer骨干网络
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基于映射融合嵌入扩散模型的文本引导图像编辑方法
5
作者 吴飞 马永恒 +3 位作者 邓哲颖 王银杰 季一木 荆晓远 《数据采集与处理》 北大核心 2025年第4期1035-1045,共11页
在只有图像和目标文本提示作为输入的情况下,对真实图像进行基于文本引导的编辑是一项极具挑战性的任务。以往基于微调大型预训练扩散模型的方法,往往对源文本特征和目标文本特征进行简单的插值组合,用于引导图像生成过程,这限制了其编... 在只有图像和目标文本提示作为输入的情况下,对真实图像进行基于文本引导的编辑是一项极具挑战性的任务。以往基于微调大型预训练扩散模型的方法,往往对源文本特征和目标文本特征进行简单的插值组合,用于引导图像生成过程,这限制了其编辑能力,同时微调大型扩散模型极易出现过拟合且耗时长的问题。提出了一种基于映射融合嵌入扩散模型的文本引导图像编辑方法(Text-guided image editing method based on diffusion model with mapping-fusion embedding,MFE-Diffusion)。该方法由两部分组成:(1)大型预训练扩散模型与源文本特征向量联合学习框架,使模型可以快速学习以重建给定的原图像;(2)特征映射融合模块,深度融合目标文本与原图像的特征信息,生成条件嵌入,用于引导图像编辑过程。在具有挑战性的文本引导图像编辑基准TEdBench上进行实验验证,结果表明所提方法在图像编辑性能上具有优势。 展开更多
关键词 文本引导图像编辑 扩散模型 图像生成 图像编辑 特征映射融合
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基于扩散模型与神经辐射场的单视图动物3D重建方法
6
作者 宋俊锋 翟源昊 +2 位作者 王国相 叶振 江丽荣 《无线电通信技术》 北大核心 2025年第3期610-616,共7页
基于扩散生成模型,利用单张图像生成动物3D模型,存在纹理不一致、细节不足等问题,提出一种基于扩散模型与神经辐射场(Neural Radiation Field,NeRF)的单视图动物3D重建方法。通过引入相机参数条件微调扩散模型,生成多视角一致的高分辨... 基于扩散生成模型,利用单张图像生成动物3D模型,存在纹理不一致、细节不足等问题,提出一种基于扩散模型与神经辐射场(Neural Radiation Field,NeRF)的单视图动物3D重建方法。通过引入相机参数条件微调扩散模型,生成多视角一致的高分辨率图像;结合个性化的低秩调整(Low-Rank Adaptation,LoRA)模块优化NeRF权重,显著提升纹理细节捕捉能力;利用反馈优化机制,进一步增强几何和纹理表现的全局一致性。实验结果表明,与现有方法相比,所提方法在复杂纹理和几何边界处理方面表现卓越,能够显著提升动物3D模型的纹理质量与视觉效果。 展开更多
关键词 单视图 扩散模型 低秩调整 神经辐射场 纹理增强
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基于扩散模型的增量式时间序列缺失值填充算法
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作者 冯兴杰 卞兴鹏 +1 位作者 冯小荣 王兴隆 《计算机应用》 北大核心 2025年第8期2582-2591,共10页
时间序列中的数据缺失是一个普遍存在的问题,这会给后续分析带来困难,对缺失值的有效填充是提升数据质量以及挖掘数据价值的重要着力点。然而,现有的填充算法在特征提取方面多沿用时序预测任务的面向非缺失数据的注意力模块,而对含有缺... 时间序列中的数据缺失是一个普遍存在的问题,这会给后续分析带来困难,对缺失值的有效填充是提升数据质量以及挖掘数据价值的重要着力点。然而,现有的填充算法在特征提取方面多沿用时序预测任务的面向非缺失数据的注意力模块,而对含有缺失值的时间序列的时空特征提取效果欠佳。此外,现有的填充算法缺乏对填充规律的深入研究,这让它们对于填充过程中的阶段性填充值利用不足,导致填充的准确率有待进一步提升。为了解决上述问题,提出一种基于扩散模型的增量式时间序列缺失值填充算法(I2TDM)。I2TDM在经典扩散模型中融入时序注意力模块,以增强对于含有缺失值的时间序列的特征提取能力。同时,设计一个新颖的增量式填充算法,使用增量选择模块保留部分阶段性填充值,从而提升填充算法的稳定性与准确率。在空气质量指数(AQI)、电力变压器油温(ETT)和天气(Weather)3个公开数据集上的填充实验结果表明,I2TDM相较于CSDI、SAITS和PriSTI等基线模型在平均绝对误差(MAE)指标上至少降低了2.92%,在均方根误差(RMSE)指标上至少降低了3.49%。可见,I2TDM能够有效提升时间序列缺失值填充的准确率。 展开更多
关键词 时间序列 缺失值填充 扩散模型 时序注意力 增量式填充
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基于跨模态级联扩散模型的图像描述方法
8
作者 陈巧红 郭孟浩 +1 位作者 方贤 孙麒 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第4期787-794,共8页
现有文本扩散模型方法无法有效根据语义条件控制扩散过程,扩散模型训练过程的收敛较为困难,为此提出基于跨模态级联扩散模型的非自回归图像描述方法.引入跨模态语义对齐模块用于对齐视觉模态和文本模态之间的语义关系,将对齐后的语义特... 现有文本扩散模型方法无法有效根据语义条件控制扩散过程,扩散模型训练过程的收敛较为困难,为此提出基于跨模态级联扩散模型的非自回归图像描述方法.引入跨模态语义对齐模块用于对齐视觉模态和文本模态之间的语义关系,将对齐后的语义特征向量作为后续扩散模型的语义条件.通过设计级联式的扩散模型逐步引入丰富的语义信息,确保生成的图像描述贴近整体语境.增强文本扩散过程中的噪声计划以提升模型对文本信息的敏感性,充分训练模型以增强模型的整体性能.实验结果表明,所提方法能够生成比传统图像描述生成方法更准确和丰富的文本描述.所提方法在各项评价指标上均明显优于其他非自回归文本生成方法,展现了在图像描述任务中使用扩散模型的有效性和潜力. 展开更多
关键词 深度学习 图像描述 扩散模型 多模态编码器 级联结构
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基于扩散模型的遥感图像变化检测方法
9
作者 李克文 蒋衡杰 +2 位作者 李国庆 姚贤哲 刘文龙 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第2期337-344,共8页
针对遥感图像人工标注耗时且昂贵的缺点,提出一种两阶段的变化检测方法。通过预训练去噪扩散概率模型来利用这些现成的、未标注的遥感图像信息,利用从扩散模型主干网络U-Net的后半部分编码器中获取的多尺度特征来训练一个轻量级的变化... 针对遥感图像人工标注耗时且昂贵的缺点,提出一种两阶段的变化检测方法。通过预训练去噪扩散概率模型来利用这些现成的、未标注的遥感图像信息,利用从扩散模型主干网络U-Net的后半部分编码器中获取的多尺度特征来训练一个轻量级的变化检测头部。通过同时处理不同加噪时间步的遥感图像,基于噪声水平进行加权融合进一步提升模型对变化相关信息的敏感性。在LEVIR-CD和WHU-CD数据集上的对比实验结果表明,该方法有效提高了识别精度。 展开更多
关键词 变化检测 深度学习 预训练 特征融合 特征提取 扩散模型 无监督训练
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基于应力-扩散-渗流耦合模型的低渗煤层水力割缝增透效果分析
10
作者 张宏图 周甜 +5 位作者 王登科 李博涛 罗勇 潘荣生 唐家豪 卢卫永 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第6期156-168,共13页
【目的和方法】为提升瓦斯抽采煤层增透效果,针对白坪矿区煤层松软、渗透率较低、瓦斯赋存条件复杂等特点,考虑有效应力、瓦斯运移、真实气体效应与迂曲度影响,构建基于孔隙−裂隙双重介质假设的煤层应力−扩散−渗流耦合模型,模拟探究不... 【目的和方法】为提升瓦斯抽采煤层增透效果,针对白坪矿区煤层松软、渗透率较低、瓦斯赋存条件复杂等特点,考虑有效应力、瓦斯运移、真实气体效应与迂曲度影响,构建基于孔隙−裂隙双重介质假设的煤层应力−扩散−渗流耦合模型,模拟探究不同钻孔间距及不同瓦斯含量煤层在抽采时瓦斯含量变化规律,开展不同增透措施及煤孔段卸煤量下现场试验,对比水力冲孔、水力割缝与机械扩孔增透效果,优选煤层增透技术。【结果和结论】建立的煤层应力−扩散−渗流耦合模型,可以更精确地描述煤层瓦斯扩散特性及瓦斯流动路径;煤层厚度与瓦斯含量对抽采效果影响显著,煤层越厚、瓦斯含量越高时,瓦斯抽采达标所需钻孔间距越小,在瓦斯含量为≤7、>7~8、>8~9.35 m^(3)/t条件下,若煤层厚度≤1 m,间距应不超过11、9、8 m,厚度为>1~5 m时,应不超过10、9、7 m,厚度为>5~9 m时,应不超过10、8、7 m。现场试验表明,水力冲孔、水力割缝与机械扩孔均可降低甲烷体积分数并提升有效抽采半径,且在抽采初期较为明显,后期变化逐渐趋于平缓;在相同技术条件下,水力割缝技术效果最优,抽采90 d时,煤层甲烷体积分数降低了64.74%,有效抽采半径增加0.35 m。 展开更多
关键词 煤层瓦斯 水力割缝 增透措施 应力–扩散–渗流耦合模型 钻孔布置
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融合扩散模型的生成式零样本钢表面缺陷检测
11
作者 季瑞瑞 杨思凡 +2 位作者 华羽垚 耿屹 白晨羲 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第12期333-343,共11页
针对生成式零样本目标检测模型难以应对复杂场景下的钢材表面缺陷检测,存在语义混淆和鲁棒性低的问题,提出一种融合扩散模型的生成式零样本钢材表面缺陷检测模型。设计多模态缺陷特征对齐模块,通过监督对比学习、缺陷特征对齐和语义一... 针对生成式零样本目标检测模型难以应对复杂场景下的钢材表面缺陷检测,存在语义混淆和鲁棒性低的问题,提出一种融合扩散模型的生成式零样本钢材表面缺陷检测模型。设计多模态缺陷特征对齐模块,通过监督对比学习、缺陷特征对齐和语义一致性重建,使生成器生成的缺陷特征与原始语义信息充分对齐,提高生成模型的鲁棒性;引入缺陷特征去噪扩散模块,通过逐步添加、去除噪声来生成多样化的特征表征,并筛选出具有代表性的生成缺陷特征。将得到的生成缺陷特征用于更新缺陷检测网络的分类器,实现零样本钢材表面缺陷检测。通过在NEU和GC10两个钢材表面缺陷数据集上的实验结果显示,零样本检测设置下,检测精度相较于基线模型分别提升11.5和17.4个百分点;广义零样本检测设置下,调和平均值分别提升3.0和9.8个百分点,有效提升了模型在复杂场景下的钢材表面缺陷检测能力;可视化结果表明,模型能够生成分离特征明显的未见缺陷特征,缓解了语义混淆问题;此外,与目前先进的零样本目标检测模型相比,该模型在钢材表面缺陷检测中表现出了更高的准确率和鲁棒性。 展开更多
关键词 缺陷检测 零样本学习 生成式模型 语义对齐 扩散模型
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基于改进可控扩散模型的缺陷图像生成算法
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作者 陈广庆 陈雅惠 +2 位作者 周鹏 刘梓煜 陈玉伦 《电子测量技术》 北大核心 2025年第6期152-160,共9页
工业场景下,缺陷工件的获取和标注非常困难,对工件缺陷检测带来极大的阻碍。通过少量真实缺陷样本生成大量缺陷样本,极大地缓解了缺陷样本稀缺的问题,但是现有的缺陷生成方法普遍存在生成缺陷样本的表观真实性差和与掩模对齐性差的问题... 工业场景下,缺陷工件的获取和标注非常困难,对工件缺陷检测带来极大的阻碍。通过少量真实缺陷样本生成大量缺陷样本,极大地缓解了缺陷样本稀缺的问题,但是现有的缺陷生成方法普遍存在生成缺陷样本的表观真实性差和与掩模对齐性差的问题。针对现有问题,文中提出了一种新颖的可控扩散模型AnomalyAlign来生成与掩膜高度对齐的逼真工业缺陷图像。AnomalyAlign在继承文生图大模型Stable Diffusion的先验知识基础上,提出了强语义对齐文本提示生成器,通过该生成器获取语义层面上与真实图像更加对齐的文本提示,促进了模型的收敛;同时,AnomalyAlign还提出了一种缺陷对齐损失来提高生成的缺陷图像和掩模之间的对齐性。通过MVTec-AD上的大量实验验证,AnomalyAlign可以生成与掩模高度对齐的逼真且多样化的缺陷图像,并有效地提升了下游缺陷检测任务的性能。 展开更多
关键词 工业缺陷检测 可控扩散模型 图像生成 微调大模型
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基于微调扩散模型的智能化衬衫款式图生成
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作者 朱伟明 于家蓓 《服装学报》 北大核心 2025年第3期260-267,共8页
为提高服装设计产业的效率并降低成本,基于人工智能图像生成技术,通过低秩自适应微调StableDiffusion大模型,实现端到端的款式图快速生成。以衬衫为例,通过分析扩散模型,构建衬衫款式图数据集并进行模型训练,同时采用结构相似性算法和... 为提高服装设计产业的效率并降低成本,基于人工智能图像生成技术,通过低秩自适应微调StableDiffusion大模型,实现端到端的款式图快速生成。以衬衫为例,通过分析扩散模型,构建衬衫款式图数据集并进行模型训练,同时采用结构相似性算法和峰值信噪比对生成效果进行量化评估。实验结果表明,微调后的模型在结构相似性算法和峰值信噪比指标上分别提升了22.69%和68.59%,且生成的款式图在结构、构图、风格、细节及线条质量上均显著优于微调前。该方法为服装智能设计提供了高效、低成本的新思路,具备实际推广潜力。 展开更多
关键词 人工智能生成内容 扩散模型 微调模型 服装设计 服装款式图
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溃坝扩散模型(DB-D)在堤坝溃决分析中的应用
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作者 巨江 兰志良 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期345-353,364,共10页
现有的溃坝洪水分析模型理论与方法存在诸多缺陷,导致计算结果与实测资料相差甚远,而基于河流动力学原理的溃坝扩散模型理论严谨、计算简捷高效、成果合理。本文应用溃坝扩散模型(DB-D)分析小岗剑上堰塞湖溃决过程以及初始溃口宽度、深... 现有的溃坝洪水分析模型理论与方法存在诸多缺陷,导致计算结果与实测资料相差甚远,而基于河流动力学原理的溃坝扩散模型理论严谨、计算简捷高效、成果合理。本文应用溃坝扩散模型(DB-D)分析小岗剑上堰塞湖溃决过程以及初始溃口宽度、深度对泄流特性的影响;模拟了洞庭湖溃堤溃口侵蚀下切过程、溃口展宽过程以及溃口流量、流速、水深变化过程线等;以某两座大型堆石坝连溃为例,得到的上下库溃口流量、流速过程线、库水位降落与溃口高程下切过程线、溃口展宽过程线等与实测资料吻合良好,溃口纵剖面、横断面形状变化合理。研究给出应用溃坝扩散模型进行堰塞湖、防洪堤、堆石坝溃决分析时冲刷参数A和展宽系数k的选取方法,为同类工程的防洪抢险应用提供了参考。 展开更多
关键词 溃坝 扩散模型 土石坝 堰塞湖 防洪堤
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硫酸盐干湿环境下铁路混凝土宏微观性能及扩散模型研究
15
作者 董振平 曹曦艳 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期325-333,共9页
为系统性探究硫酸盐干湿循环条件下福建某铁路混凝土劣化规律及腐蚀机理,选择抗压抗蚀系数K_(a)、抗折抗蚀系数K_(b)、相对质量评价系数ω_(1)和相对动弹模量评价参数ω_(2)为耐久性评价指标,结合电子扫描显微镜(SEM)、X衍射分析(XRD)... 为系统性探究硫酸盐干湿循环条件下福建某铁路混凝土劣化规律及腐蚀机理,选择抗压抗蚀系数K_(a)、抗折抗蚀系数K_(b)、相对质量评价系数ω_(1)和相对动弹模量评价参数ω_(2)为耐久性评价指标,结合电子扫描显微镜(SEM)、X衍射分析(XRD)、热重分析(TG-DTG)以及核磁共振波谱法(NMR)对某铁路混凝土进行宏微观性能研究,最后基于Fick第二定律建立考虑侵蚀损伤的混凝土中硫酸根离子传输模型.结果表明:随干湿循环次数的增加,铁路混凝土的耐久性评价指标均呈现先增加后减小的趋势,混凝土中硫酸根离子浓度逐渐上升,钙矾石等腐蚀产物逐渐在混凝土缺陷处生成、堆积,表面及边角逐渐剥落直至大量骨料裸露;随混凝土强度等级的提升,铁路混凝土内部初始孔隙尺寸和连通性降低,与硫酸根离子反应生成的钙矾石等腐蚀产物含量变少,抗硫酸盐侵蚀性能相对更强;建立的考虑了水泥水化过程、硫酸根离子消耗和侵蚀损伤演化等因素影响的混凝土中硫酸根离子传输模型可以有效模拟硫酸盐干湿循环条件下铁路混凝土中硫酸根离子的含量. 展开更多
关键词 铁路混凝土 硫酸盐侵蚀 干湿循环 宏微观性能 扩散模型
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面向图像处理逆问题的扩散模型研究综述
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作者 王泽龙 吴宇航 +1 位作者 李健 杨轩 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第4期91-110,共20页
扩散模型是一种新型生成式人工智能模型,相比生成对抗网络、变分自编码网络、流模型等传统网络,具有训练稳健、生成保真性与多样性高、数学可解释性强等特点,在计算机视觉、信号处理、多模态学习等领域应用广泛。扩散模型能够充分学习... 扩散模型是一种新型生成式人工智能模型,相比生成对抗网络、变分自编码网络、流模型等传统网络,具有训练稳健、生成保真性与多样性高、数学可解释性强等特点,在计算机视觉、信号处理、多模态学习等领域应用广泛。扩散模型能够充分学习挖掘训练图像的深度生成先验,为解决图像处理逆问题提供了一类全新解决范式。为了系统性梳理扩散模型发展现状,特别是其解决图像处理逆问题的最新进展,对面向图像处理逆问题的扩散模型研究进行了综述,阐述了扩散模型的基本原理及其发展现状,重点介绍了利用扩散模型解决图像处理逆问题的主要技术路线,以及在该方向的具体应用成果,并展望了未来研究方向。 展开更多
关键词 扩散模型 生成式人工智能 图像处理 逆问题 深度生成先验
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基于条件先验增强和扩散模型的遥感图像超分辨重建算法
17
作者 赵晓 杜光磊 《液晶与显示》 北大核心 2025年第7期1067-1079,共13页
针对图像超分辨率重建算法对遥感图像中小目标重建效果模糊、重建过程中高频细节丢失的问题,提出了一种基于条件先验增强和扩散模型的遥感图像超分辨率重建算法。首先,通过融合多分支标准卷积、空洞卷积和坐标注意力的浅层特征增强模块... 针对图像超分辨率重建算法对遥感图像中小目标重建效果模糊、重建过程中高频细节丢失的问题,提出了一种基于条件先验增强和扩散模型的遥感图像超分辨率重建算法。首先,通过融合多分支标准卷积、空洞卷积和坐标注意力的浅层特征增强模块,增强对小目标的感知能力。其次,通过堆叠残差密集块,在提取更具有表征能力特征的同时保持训练的稳定性。接着,设计了多尺度深度可分离卷积模块以提取多尺度先验信息,防止高频细节的丢失。最后,将以上模块组合作为先验信息输入到扩散模型中,引导其迭代细化生成高分辨率图像。在公开的遥感图像数据集RSCNN7以及NWPU-RESISC45上的实验结果表明,当尺度因子为×2、×4以及×8时,相比于不同网络架构的方法,本文方法均取得较好的效果。其中,在RSCNN7数据集上,当尺度因子为×4时,所提模型在感知指数(Perceptual Index,PI)和图像生成评价指标FID上显著降低,相比于基于扩散模型的SOTA算法分别降低1.43和20.56,并在主观视觉效果方面相比于对比算法更接近真实值。 展开更多
关键词 图像超分辨率 扩散模型 特征增强 多尺度特征提取
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基于扩散模型的节假日高速公路交通流预测方法
18
作者 林培群 陈泽沐 周楚昊 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第2期169-179,共11页
交通管理部门需要依赖精准的交通需求预测来制定科学的交通管控措施。然而,节假日期间交通流的高度不确定性和突发性使得在假期开始前进行精确预测变得困难。本文基于扩散概率模型理论,构建一种适用于节假日交通流预测的扩散框架,并进... 交通管理部门需要依赖精准的交通需求预测来制定科学的交通管控措施。然而,节假日期间交通流的高度不确定性和突发性使得在假期开始前进行精确预测变得困难。本文基于扩散概率模型理论,构建一种适用于节假日交通流预测的扩散框架,并进一步开发了一个融合流量时空特征、节假日特性和天气因素的多特征提取条件扩散模型(Conditional Diffusion Model with Multi-feature Extraction, CDMME),以实现节假日高速公路路段的长时交通流预测。本文选取广东省内28段繁忙高速公路路段在元旦、端午节和中秋节假期的15 min及1 h流量数据进行模型训练和测试。实验结果表明,与随机森林模型相比,CDMME在15 min和1 h总流量预测任务中的加权平均绝对误差百分比(Weighted Mean Absolute Percentage Error,WMAPE)分别下降了12.98%和34.88%,平均绝对误差(Mean Absolute Error, MAE)分别增大了1.47%和下降了23.54%;与长短时记忆网络模型相比,WMAPE分别降低了16.10%和32.39%,MAE分别降低了9.42%和27.55%。与15 min总流量预测、1 h客车流量预测和1 h货车流量预测相比,1 h总流量预测的WMAPE分别下降了29.57%、12.23%和30.42%,表明在数据量级更大的任务中,CDMME的性能更为优越。可视化结果显示,CDMME在捕捉流量峰值方面表现更出色。此外,提前1天进行预测时,CDMME的平均预测准确率最高,1 h总流量预测的精度可达到87.27%。 展开更多
关键词 智能交通 长时交通流预测 条件扩散模型 高速公路 节假日
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基于扩散模型检测的高铁接触网绝缘子缺陷语义描述方法
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作者 陈永 安卓奥博 周建宇 《电工技术学报》 北大核心 2025年第13期4100-4111,共12页
高铁接触网绝缘子作为高速铁路牵引供电的重要装置,可为接触网提供电气部件绝缘和腕臂结构支撑,其安全性对于高速铁路行车至关重要。针对绝缘子检测时易受复杂环境背景干扰,导致缺陷检测精度低以及无法提供缺陷语义描述的问题,该文提出... 高铁接触网绝缘子作为高速铁路牵引供电的重要装置,可为接触网提供电气部件绝缘和腕臂结构支撑,其安全性对于高速铁路行车至关重要。针对绝缘子检测时易受复杂环境背景干扰,导致缺陷检测精度低以及无法提供缺陷语义描述的问题,该文提出一种基于扩散模型检测的绝缘子缺陷描述方法。首先,构建大核空间选择特征提取网络,加强绝缘子缺陷特征信息的提取能力;其次,基于扩散模型设计融合扩散机制的检测解码器,并对解码器生成的噪声框进行逆向贝叶斯扩散,还原绝缘子真值框的预测,提高模型的抗背景干扰能力;最后,设计交叉注意力机制的编码器和解码器,实现图像与文本的跨模态映射,并通过文本过滤机制驱动的多模态语言视觉预训练(BLIP)模型,完成绝缘子缺陷文本描述输出。实验结果表明,所提绝缘子缺陷检测模型的平均准确度达到93.04%,相较于DTER和Faster RCNN的mAP0.5分别提升4.63%和5.78%,且F1-score高达82.91%,平均双语评估替换评价指标(BLEU)和基于精确率的图像描述评价指标(CIDEr)分别达到83.51%和1.94。与其他方法相比,具有更高的检测精度和缺陷语义描述准确性,能够满足对高速铁路绝缘子缺陷的检测需求。 展开更多
关键词 高铁接触网 绝缘子缺陷检测 缺陷语义描述 扩散模型 交叉注意力机制
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具Michaelis-Menten型收获的Leslie-Gower捕食-食饵扩散模型的动力学和模式 被引量:2
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作者 马战平 霍海峰 向红 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2022年第5期1575-1591,共17页
该文研究了食饵具有Michaelis-Menten型收获的Leslie-Gower捕食-食饵扩散模型的动力学行为和稳态模式.首先证明了模型的一致持久性.其次研究了非负常数平衡解及其稳定性,分别利用Lyapunov函数和上下解两种方法证明得到了正常数平衡解全... 该文研究了食饵具有Michaelis-Menten型收获的Leslie-Gower捕食-食饵扩散模型的动力学行为和稳态模式.首先证明了模型的一致持久性.其次研究了非负常数平衡解及其稳定性,分别利用Lyapunov函数和上下解两种方法证明得到了正常数平衡解全局渐近稳定的充分条件.最后利用度理论研究了稳态模式.研究结果表明:Michaelis-Menten型收项获对稳态模式的形成起着重要的作用,这与模型没有收获项的结果形成了鲜明的对比. 展开更多
关键词 leslie-gower扩散模型 Michaelis-Menten型收获 一致持久 全局渐近稳定 稳态模式
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