基于幸运成像和生成对抗网络的大气湍流图像复原方法

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作者 吕品 邓东平 +6 位作者 石铁柱 王梦迪 刘潜 田雨 张紫红 曾赟 邬国锋 《计算机辅助设计与图形学学报》 北大核心 2025年第1期157-166,共10页

在拍摄远距离目标时,视频序列图像受到大气湍流的影响从而产生畸变和模糊,为对视频序列大气湍流退化图像进行复原,提出了一种幸运成像与生成对抗网络相结合的方法.采用空域幸运成像方法,在有限的视频序列图像中挑选出幸运区域,将其拼接... 在拍摄远距离目标时,视频序列图像受到大气湍流的影响从而产生畸变和模糊,为对视频序列大气湍流退化图像进行复原,提出了一种幸运成像与生成对抗网络相结合的方法.采用空域幸运成像方法,在有限的视频序列图像中挑选出幸运区域,将其拼接-排序后进行叠加,从而消除大气湍流带来的几何畸变;在此基础上引入DeblurGAN-v2模型,进一步提升图像质量.将高速相机拍摄的真实湍流退化图像作为研究对象,采用所提方法进行实验,并与图像重采样、灰度变换、巴特沃斯高通滤波、MPRNet模型和DeblurGAN模型等方法进行对比,并通过客观评价指标对不同方法的结果进行评估.实验结果表明,所提方法的Brenner梯度函数、Laplacian梯度函数、灰度差分函数(SMD)、熵函数(Entropy)、能量梯度函数(Energy)、PIQE以及Brisque指标相较于其他方法分别提升了194%,58%,84%,7%,55%,74%和163%.从主观效果上看,幸运成像与生成对抗网络相结合的方法能显著地提高图像的视觉质量,并有效地降低图像的模糊和几何畸变程度. 展开更多

关键词 图像复原 大气湍流效应 幸运成像 生成对抗网络

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街道品质虚拟评价与现场调研评价方法的一致性分析——以深圳轨道核心区街道为例 被引量：6

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作者 郭馨 赖建东 +1 位作者 马志锋 夏吉喆 《规划师》 CSSCI 北大核心 2022年第6期70-78,共9页

街道品质评价研究自20世纪中期以来不断发展并愈发受到重视。相比传统的现场调研评价方式,近年来随着大数据技术的快速发展,以街景图像为代表的远程虚拟评价方式受到越来越多学者的关注和应用。文章通过梳理既有文献,结合环境行为学及... 街道品质评价研究自20世纪中期以来不断发展并愈发受到重视。相比传统的现场调研评价方式,近年来随着大数据技术的快速发展,以街景图像为代表的远程虚拟评价方式受到越来越多学者的关注和应用。文章通过梳理既有文献,结合环境行为学及城市形态学对现有两种评价方法进行深入的一致性检测,并构建两维度、三层次的SOC主客观一致性检测体系。在此基础上,文章以深圳轨道核心区的37个街段为例,通过调查问卷、图像语义分割和现场调研等方式,分析两种评价方式在全局主观评价、分类主观评价、客观影响因素及关键客观指标方面的全流程一致性,从而总结出街景图像主观评价的边界适用条件,为当前大规模、全市域、多尺度、多形态的街景图像主观评价的精细化发展提供新思路和新方法。 展开更多

关键词 街景图像 现场调研 一致性分析 街道空间品质 城市形态

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室内三维点云空间自动划分与规则化方法 被引量：1

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作者 王敬淳 汤圣君 +4 位作者 王伟玺 李晓明 李游 谢林甫 朱家松 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第8期93-97,138,共6页

精准空间划分是实现室内语义建模与拓扑结构重建的重要基础。三维点云作为常用的室内空间数据载体,如何基于三维点云进行室内空间语义信息提取与规则化具有重要意义。本文提出了一种基于形态学分割方法实现室内场景的分割,并结合矢量规... 精准空间划分是实现室内语义建模与拓扑结构重建的重要基础。三维点云作为常用的室内空间数据载体,如何基于三维点云进行室内空间语义信息提取与规则化具有重要意义。本文提出了一种基于形态学分割方法实现室内场景的分割,并结合矢量规则化方法完成分割场景的规则化。首先,基于区域增长算法与线性拟合方法提取空间分割要素,通过平面投影生成二进制影像,进而利用距离变换和分水岭算法完成空间分割;然后,对空间分割要素进行线性拟合,进行室内空间格网划分,采用矢栅叠加方法实现空间要素规则化;最后,通过4组实际场景(包含3组ISPRS数据集及1组实际场景采集数据)进行数据验证。试验结果显示,本文提出的室内空间分割与规则化方法可以准确快速地完成室内空间要素的提取。 展开更多

关键词 三维点云 空间剖分 分水岭 规则化

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不同核函数支持向量机和可见-近红外光谱的多种植被叶片生化组分估算 被引量：13

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作者 陈方圆 周鑫 +4 位作者 陈奕云 王奕涵 刘会增 王俊杰 邬国锋 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期428-434,共7页

氮、磷、钾元素是植物有机质的重要生化组分,准确估算其含量对监测管理植被的新陈代谢和健康状况具有重要意义。可见-近红外光谱结合多种建模方法已被用于植被生化参数的监测,其中支持向量机回归方法被证明能够较好拟合反射光谱和植被... 氮、磷、钾元素是植物有机质的重要生化组分,准确估算其含量对监测管理植被的新陈代谢和健康状况具有重要意义。可见-近红外光谱结合多种建模方法已被用于植被生化参数的监测,其中支持向量机回归方法被证明能够较好拟合反射光谱和植被生化参数之间的非线性关系,而选取适当的核函数是其成功的关键。以宜兴地区水稻、玉米、芝麻、大豆、茶叶、草地、乔木和灌木等八种植被叶片样本为研究对象,分析比较基于径向基核函数、多项式核函数和S形核函数的支持向量回归模型估算叶片氮、磷、钾元素含量的能力。利用一阶微分变换、标准正态变量变换和反对数变换对叶片可见-近红外光谱进行预处理,运用bootstrapping法生成1 000组校正集和验证集,分别建立基于三种核函数的支持向量回归估算模型,以决定系数(R2)和相对分析误差(RPD)的均值作为评价指标。结果显示,结合一阶微分和反对数变换光谱,采用径向基核函数模型对氮、钾元素估算精度最高(氮:平均R2=0.64,平均RPD=1.67;钾:平均R2=0.56,平均RPD=1.48),结合一阶微分变换光谱,采用径向基核函数模型对磷元素估算精度最高(磷:平均R2=0.68,平均RPD=1.73)。研究表明,结合不同预处理的可见-近红外光谱,基于径向基核函数的支持向量回归模型具有较好的估算多种植被叶片生化组分含量的潜力。 展开更多

关键词 核函数 支持向量机 可见-近红外光谱 生化组分

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最小割与深度学习联合优化的室内粘连点云分割方法 被引量：2

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作者 钱建国 张宇琦 +2 位作者 汤圣君 王伟玺 李晓明 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第9期45-51,共7页

随着数字城市的发展,城市三维模型重建对三维点云结构化的需求与精度要求越来越高。如何有效准确地分割室内语义模型与三维重构是当前研究的热点问题。点云分割分类是室内点云结构化的重要基础,如何将粘连点云构件进行准确分割并用于室... 随着数字城市的发展,城市三维模型重建对三维点云结构化的需求与精度要求越来越高。如何有效准确地分割室内语义模型与三维重构是当前研究的热点问题。点云分割分类是室内点云结构化的重要基础,如何将粘连点云构件进行准确分割并用于室内点云结构化,是当前城市建模的难点。本文提出了一种面向室内粘连点云数据的分割分类方法。首先,利用深度学习网络处理室内点云数据;其次,对点云数据进行标签分类,得到目标标签点云;然后,利用欧氏算法对目标点云进行聚类分割,通过室内语义构件包围盒信息计算各目标中心点坐标与水平半径;最后,利用点云最小割实现室内粘连点云的准确分割。利用3组室内场景中获取的数据对分割方法的精度及有效性进行了验证。结果表明,该分割优化方法具有较高的精度与数据完整性。 展开更多

关键词 室内粘连点云 深度学习 标签点云分类 欧氏算法 最小割

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融合多源测量数据的桥梁挠度异常探测方法 被引量：4

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作者 陈睿哲 涂伟 +3 位作者 李清泉 谷宇 左小清 高文武 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第9期105-110,共6页

桥梁是一种重要的交通基础设施,保障了人员和物资的流动运输,桥梁安全状态监测至关重要。受桥梁自身承重、桥面移动荷载和环境温度等因素的影响,桥梁挠度不断发生变化,而挠度异常可能会引起桥梁的结构性损伤而产生安全隐患。针对目前挠... 桥梁是一种重要的交通基础设施,保障了人员和物资的流动运输,桥梁安全状态监测至关重要。受桥梁自身承重、桥面移动荷载和环境温度等因素的影响,桥梁挠度不断发生变化,而挠度异常可能会引起桥梁的结构性损伤而产生安全隐患。针对目前挠度异常探测方法没有综合考虑其外部环境和挠度自身变化特征的不足,本文提出了一种融合多源测量数据的桥梁挠度异常探测方法。利用环境温度、桥面移动荷载及桥梁挠度计算多源测量数据特征并融合,通过随机森林分类模型识别异常挠度。试验结果表明,本文方法的异常探测精度达到88.18%,效果良好,并且优于其他典型机器学习模型,能够帮助桥梁管理部门及时发现桥梁挠度异常情况,从而提高桥梁维护管理水平。 展开更多

关键词 桥梁挠度 异常探测 数据融合 随机森林

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基于小麦冠层无人机高光谱影像的农田土壤含水率估算 被引量：17

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作者 王梦迪 何莉 +6 位作者 刘潜 李志娟 王冉 贾中甫 王敬哲 邬国峰 石铁柱 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期120-129,共10页

精准监测农田土壤含水率(soil moisture content,SMC)有助于提高中国水资源利用率以及农业可持续发展水平,为实现国家农业经济的稳定发展及可持续发展目标打下坚实的基础。为了探索基于无人机遥感数据进行准确、快速的土壤含水率监测的... 精准监测农田土壤含水率(soil moisture content,SMC)有助于提高中国水资源利用率以及农业可持续发展水平,为实现国家农业经济的稳定发展及可持续发展目标打下坚实的基础。为了探索基于无人机遥感数据进行准确、快速的土壤含水率监测的方法,该研究选取新疆阜康绿洲田块为研究区,使用无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)高光谱传感器采集田块尺度小麦冠层光谱信息,进行SMC定量估算和制图。对小麦冠层光谱进行savitzky-golay(SG)平滑,利用7种不同的小波基函数(bior4.4、coif4、db4、fk14、haar、rbio3.9、sym4)对光谱信息进行连续小波变换(continuous wavelet transform,CWT)处理,并采用遗传算法(genetic algorithm, GA)对小波系数进行特征提取,最后结合偏最小二乘回归(partial least square regress,PLSR)、支持向量机(support vector machine,SVM)、人工神经网络(artificial neural network,ANN)、随机森林(radom forest,RF)以及极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)估算SMC并实现其空间制图。结果表明:基于GA的特征波段选择方法可有效提高SMC的估算精度。使用全波段小波系数构建模型的决定系数R2在0.20~0.44之间,而使用特征小波系数的R2为0.25~0.82。与其他小波基函数相比,采用db4特征小波系数的估算精度最优,PLSR、SVM、ANN、RF和XGBoost模型估算SMC的R2分别为0.82、0.72、0.79、0.76和0.45。基于PLSR和ANN最优模型进行SMC空间制图,基于CWT和机器学习结合模型能够有效估算小田块尺度SMC。该研究基于无人机高光谱数据实现了SMC精确估算,为农田尺度SMC监测提供了有效手段。 展开更多

关键词 土壤含水率 无人机 高光谱 连续小波变换 遗传算法

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三维点云室内平面要素提取与优化 被引量：3

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作者 宋锦阳 钱建国 +2 位作者 汤圣君 王伟玺 李晓明 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第9期15-20,27,共7页

室内平面要素的准确提取与关系恢复是室内模型自动化语义重建的重要基础,本文提出了一种面向复杂三维点云的室内平面要素提取与优化方法。该方法首先利用区域增长和RANSAC平面混合分割方法分割室内点云数据;其次利用室内语义部件的空间... 室内平面要素的准确提取与关系恢复是室内模型自动化语义重建的重要基础,本文提出了一种面向复杂三维点云的室内平面要素提取与优化方法。该方法首先利用区域增长和RANSAC平面混合分割方法分割室内点云数据;其次利用室内语义部件的空间位置信息及包围盒和法向量信息,对分割后的平面进行平面要素的精确提取;然后对提取的墙面进行优化,实现共享墙面的合并,解决室内墙面冗余的问题;最后利用门与墙的空间位置信息,恢复门墙关联关系。试验部分采用了两组试验数据:一组是深圳大学某层教学楼的激光点云数据,另一组是国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)的标准数据,通过对试验结果进行评估,验证了本文方法的有效性和可靠性。 展开更多

关键词 室内点云 平面混合分割 平面要素提取 共享墙面合并 门墙关联关系

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无人机技术在海岛测绘中的应用 被引量：15

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作者 樊勇 何宗宜 +1 位作者 李敏敏 贺彪 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2020年第1期150-153,共4页

为提高海岛测绘的技术手段,将无人机引入海岛地形调查中,以Swallow-P小型固定翼无人机开展惠州市大亚湾虎洲海岛大比例尺测图为例,系统归纳了无人机外业数据采集与内业数据处理的具体流程,并制作了DEM和DOM成果;经过实测地面点精度分析... 为提高海岛测绘的技术手段,将无人机引入海岛地形调查中,以Swallow-P小型固定翼无人机开展惠州市大亚湾虎洲海岛大比例尺测图为例,系统归纳了无人机外业数据采集与内业数据处理的具体流程,并制作了DEM和DOM成果;经过实测地面点精度分析得出虎洲无人机大比例尺测图成果平面位置中误差和高程中误差符合1∶1000测图精度要求。 展开更多

关键词 无人机 海岛测绘 Swallow-P小型固定翼无人机 大比例尺测图 测图精度 中误差

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1980—2015年中国建设用地变化研究 被引量：8

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作者 樊勇 何宗宜 +1 位作者 李敏敏 贺彪 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2020年第1期128-131,共4页

土地特别是建设用地的空间格局与演变是城镇研究的热点问题。本文利用1980、1990、1995、2000、2005、2010、2015年7期的中国土地利用遥感数据,对1980—2015年中国建设用地变化进行了系统性的分析。研究工作主要有:①计算1980—2015年... 土地特别是建设用地的空间格局与演变是城镇研究的热点问题。本文利用1980、1990、1995、2000、2005、2010、2015年7期的中国土地利用遥感数据,对1980—2015年中国建设用地变化进行了系统性的分析。研究工作主要有:①计算1980—2015年中国的城镇用地、农村居民点、其他建设用地及总建设用地的面积和增长率,从而得到1980—2015年中国的建设用地变化速率。②运用GIS软件中的联合分析工具,得到1980—2015年中国建设用地空间变化格局。③制作土地利用转移矩阵,从而得到1980—2015年中国建设用地结构变化情况。研究表明,中国建设用地整体上表现为持续扩张的态势;东部及沿海地区增长速度较快,青藏高原基本无变化,中部及东北地区增长速度较缓,西北地区有少量增加;增加建设用地以耕地转入为主。 展开更多

关键词 土地利用及其变化 建设用地 空间格局 时空演变 遥感

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1985—2015年中国不同生态系统NDVI时空变化及其对气候因子的响应 被引量：26

11

作者 雷茜 胡忠文 +2 位作者 王敬哲 张英慧 邬国锋 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第15期6378-6391,共14页

植被是陆地生态系统不可或缺的部分,气候是影响其动态变化的重要驱动因素。因此,探究植被的时空变化及其与气候因子的响应关系,有助于理解陆地生态系统的内在演化机制。目前,不同生态系统尺度下的植被动态变化与气候因子的时间响应关系... 植被是陆地生态系统不可或缺的部分,气候是影响其动态变化的重要驱动因素。因此,探究植被的时空变化及其与气候因子的响应关系,有助于理解陆地生态系统的内在演化机制。目前,不同生态系统尺度下的植被动态变化与气候因子的时间响应关系仍未被完整剖析。因此,为了厘清过去30年不同生态系统植被生长对气候因子的响应关系,利用GIMMS NDVI3g数据和气候资料数据,通过Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall检验分析了1985—2015年中国陆地NDVI的时空变化特征,结合时间序列相关分析探究了NDVI变化与降水、温度和饱和水汽压差的内部关联,探讨了中国不同生态系统植被与气候因子间的时间响应机制。结果表明:(1)1985—2015年中国陆地植被呈现改善趋势,年均NDVI先减小后增加,拐点时间在1995年左右,整体变化率为0.5×10^(-3)/a。农田、森林和草地生态系统的植被显著改善的程度最高,湿地生态系统的植被退化趋势最显著。(2)中国陆地植被NDVI与气候因子的相关性存在明显的空间异质性,且受不同生态系统分区影响。内蒙古高原中部草地生态系统NDVI与降水呈正相关,而在东部森林生态系统和青藏高原草地生态系统呈负相关;农田生态系统NDVI与温度呈明显正相关,在西部高寒、干旱地区呈负相关;中国东部农田生态系统NDVI与饱和水汽压差呈正相关,而在新疆北部和内蒙古高原中部草地生态系统负相关明显。(3)不同生态系统植被生长对气候因子存在月尺度的时间响应差异。降水对森林生态系统植被生长存在累积效应,农田生态系统植被生长对降水的响应最快;不考虑累积时,不同生态系统植被生长对当月或滞后1月的温度相关性最高;不同生态系统饱和水汽压差对植被生长存在两个月的累积效应,且随着滞后时长的增加相关性逐渐降低。研究成果有利于预测和评价全球气候变化背景下的植被动态变化,可为区域生态环境保护提供理论依据。 展开更多

关键词 NDVI 气候响应 生态系统 趋势分析 时滞效应

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基于POI数据的城市场景细粒度制图 被引量：2

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作者 曾进 鲁永刚 乐阳 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2022年第4期9-15,共7页

“场景”是城市文化、意义、情感等的外化符号,是一个超越城市物理空间的概念。知识经济时代背景下,城市场景描述了由不同舒适物组合所产生的蕴含文化、价值观和生活方式的抽象概念,是吸引高级人力资本聚集的内生动力。因此,准确把握城... “场景”是城市文化、意义、情感等的外化符号,是一个超越城市物理空间的概念。知识经济时代背景下,城市场景描述了由不同舒适物组合所产生的蕴含文化、价值观和生活方式的抽象概念,是吸引高级人力资本聚集的内生动力。因此,准确把握城市场景的状态和空间分布是城市发展的一个重要维度。目前,一些研究基于官方商业编码或大众点评等数据开展了基于城市或区域尺度的城市场景制图。文中利用大数据方法,基于POI数据构建了用于城市场景细粒度制图的方法框架,并衡量了深圳城市场景的细粒度分布状态。结果显示,深圳的主要场景特征为企业、正式、爱炫、时尚和逾越;同时,深圳主要呈现出3种场景模式,分别主要来自工作、居住和创意娱乐空间。总体而言,所提方法框架能有效地探测细粒度的城市场景,有利于深刻理解和准确识别城市场景,并为城市发展带来启发。 展开更多

关键词 场景 舒适物 制图 POI

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