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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
汪献义 邢艳秋 尤号田 邢涛 舒苏
【目的】在地面激光雷达点云分类任务中多存在特征维度较高的问题,然而当点云数量较多,分类任务中构造较高维度的特征往往需要较多的计算成本和运行内存。为了解决这一问题,本研究提出用近邻点构造5个几何特征训练成熟分类器,以期在将林分点云分为地面、树干与枝叶3个类别的同时达到降低特征维度的目的。【方法】在构造特征的过程中采用近邻值为140的快速KDtree搜索近邻点,获得近邻点后利用其计算协方差矩阵特征值、法向量、曲率、方差和最大高程差构造5个几何特征训练分类器。为了检验本研究构造的特征在林分点云分类中的稳定性,分类器分别采用随机森林和xgboost做比较研究。本研究的实验数据均来自地面激光雷达扫描获得的单站蒙古栎人工林点云数据。【结果】使用随机森林和xgboost分类器训练的模型在测试集中正确估计样本数量和样本总量的比值分别为0.932 1和0.936 3。这两个分类器在地面、树干和枝叶这3个类别中的查准率达到0.97、0.93、和0.91以上,且在这3个类别中的分类结果中xgboost较随机森林均有千分级的优势。【结论】结果表明本研究构造的特征能够完成林分点云分类任务,在保证点云分类准确率的基础上,既减少了特征维度,又有助于提高特征计算效率,具有较高的稳定性。本研究的分类结果可为林分参数反演和生物量估计等研究奠定基础。
关键词：
地面激光雷达 点云分类 几何特征 分类器
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
邢涛 汪献义 邢艳秋
【目的】针对点云分类过程中多依据经验盲目构造特征的问题,本研究提出使用基于xgboost的特征选择弥补上述不足。【方法】本研究的数据为地面激光雷达扫描获得的蒙古栎人工林数据。本研究考虑构造适当的特征训练分类器将TLS点云快速分离为地面、树干与枝叶3个类别。在分类过程中,先在训练集中逐点搜索100个近邻构造19个特征,然后使用这些特征训练xgboost分类器,并依据控制分类器节点分裂的特征频率获得特征重要性。获得特征重要性之后将特征按重要性做降序排列,并依据该序列依次增加特征数量训练xgboost。因为构造了19个特征,所以在上述训练分类器的过程中可获得19个关于特征重要性的分类器模型。依次将上述模型应用于测试集的分类,在保证分类器性能的情况下,依据测试集的表现选择了前6个特征,从而实现了TLS点云分类的特征选择。【结果】使用基于特征选择获得的6个特征与依据经验构造的19个特征训练分类器的测试准确率分别为0.954 8与0.956 2。相较于使用19个特征,使用6个特征的分类器性能仅降低了0.001 4。在训练集与测试集中计算6个特征用时分别占计算19个特征用时的53.13%与54.33%。【结论】结果表明特征选择策略可有效提高特征计算效率,而且在保证分类器性能的前提下可以避免特征构造的盲目性。
关键词：
地面激光雷达 特征选择 点云分类 蒙古栎
[期刊] 林业科学
[作者]
孙静静 唐丽玉 姚林强 陈崇成
以马尾松生长发育的观测数据为依据,提出基于马尾松形态结构特征的交互式几何建模方法,模拟马尾松不同生长发育时期的几何模型。试验证明:这种基于形态结构特征的几何建模技术对模拟和表现马尾松取得了良好的效果。
关键词：
马尾松 几何建模 形态结构特征 生长规律
[期刊] 中国农业科学
[作者]
伍艳莲 汤亮 刘小军 张文宇 曹卫星 朱艳
【目的】建立基于形态特征参数的稻穗几何模型,实现稻穗的可视化。【方法】通过对稻穗形态建成过程中关键特征的观测分析,利用三维几何建模技术,构建基于形态特征参数的稻穗几何模型,包括穗曲线、穗轴、次枝梗和小穗几何模型;用Bezier曲线来拟合穗曲线,将二维空间的穗曲线映射到三维空间,构建穗轴几何模型;用一段穗轴及圆柱体模拟一次枝梗和二次枝梗;并分别用椭球体及圆柱体模拟小穗的谷粒及小枝梗,最后基于稻穗的拓扑结构,构建稻穗几何模型。模型参数主要有穗长、穗倾角、一次枝梗长、一次枝梗数目、二次枝梗长、二次枝梗数目、谷粒大小等。【结果】在稻穗几何模型基础上,基于OpenGL图形平台,实现了稻穗生长过程的三维可...
关键词：
水稻 穗 几何建模 可视化
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
苏筱雨 蔡小娜 周健 黄大庄
为探讨小盾片几何形态特征对金龟子分类鉴定的可行性和可靠性,以金龟子小盾片的几何形态测量特征为依据,对10种鳃金龟进行分类识别,利用TpsDig2软件在10种金龟子各20个样本的小盾片上,分别提取8个标记点,再利用PAST软件进行普氏叠加和薄板样条分析,消除大小、方向等非形状因素的影响后,得到小盾片8标记点形状的扭曲图像,最后利用SPSS 22.0进行判别分析。结果表明:对10种鳃金龟小盾片8个标记点坐标数据进行普氏叠加和薄板样条分析后,得到标记点位置折线图和扭曲图像,可直观看出10种鳃金龟小盾片形态差异主要发生在标记点2和6处;利用小盾片8个标记点坐标数据形成的几何形态特征进行判别分析,原始判别和交叉判别正确率均高达99.0%。因此,利用小盾片的几何形态特征可以对10种鳃金龟进行准确识别。
关键词：
鳃金龟科 小盾片 几何形态测量学 分类
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
于新文 沈佐锐 高灵旺 李志红
为进行昆虫图象的识别和分类 ,对昆虫图象几何形状特征的提取及测量进行了研究。提取了区域面积、边界周长、孔洞数、偏心率、形状参数、圆形性、似圆度、球状性和叶状性 9个直观易测的特征。采用判别分析方法对这些特征进行筛选得到 6个具有判别意义的特征 ,分别为区域面积、偏心率、形状参数、周长、似圆度、叶状性 ;剔除了与似圆度具有相关性的圆形性和球状性等特征。利用这 6个特征对 3种昆虫进行了识别 ,准确率均达到10 0 % ,表明本研究所提取的 6个昆虫图象特征用于昆虫图象识别是有效的
关键词：
昆虫图象 特征提取 特征测量 图象识别
[期刊] 图书情报工作
[作者]
李宇翔 费世英 李端明
修正传统图像信息描述方法,在人造物体图像解释过程中采用几何特征和先验知识相结合的方法,提出人造物体图像结构描述以及相应的匹配算法。通过特征点对目标图像的形状轮廓进行离散化和曲线拟合获取离散曲线段的几何特征向量,并根据特征点类型来描述曲线段之间的关系,最终还原人造物体图像结构描述的参数化模型。实验证明,该方法更能够满足人类的视觉特性,而且能够方便计算机还原出图像中的对象形状。
关键词：
图像结构 几何特征 图像相似性 图像检索
[期刊] 中国农业科学
[作者]
杨锦忠 张洪生 赵延明 宋希云 王新勤
【目的】从穗粒重与果穗三维几何关系的角度探索籽粒产量的制约因素,寻找进一步提高玉米产量的途径。【方法】利用图像处理技术采集了10个品种的果穗几何特征,分析了穗粒重对果穗几何特征组合的回归,以及穗粒重与穗大小特征的相关性。矩形度定义为果穗面积占其外接矩形面积的比例,分别与穗长+穗粗、穗面积、穗体积组合建立回归方程。【结果】上述3种组合方程,分别解释了品种间籽粒产量总变异的77.7%、70%和78.7%,矩形度的贡献大于或者约等于穗大小几何特征。同样结构的回归方程在矫正品种产量后,解释了环境间籽粒产量总变异的81.3%—82.0%,矩形度的贡献小于穗大小几何特征。穗大小对籽粒产量的简单决定系数为:...
[期刊] 情报杂志
[作者]
唐华 杨解君 王俊 黄炜
[目的/意义]针对现有的涉恐信息过滤在语义过滤和主题无关性方面还存在一定的不足,建立了基于K近邻分类算法的涉恐信息过滤模型。[方法/过程]通过采用K近邻分类算法、TF-IDF分词系统和语义相似度计算建立了一种新的涉恐信息过滤模型,并从爬取主题的一次过滤到关键词匹配的二次过滤,最终进行语义分析的三次过滤,构建了一套完整的涉恐信息过滤体系。[结果/结论]本模型能够快速高效地获取涉恐信息,克服了语义和主题无关性等因素的干扰,较于传统的涉恐信息过滤在查全率和查准率上面有了很大的提升。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
冯光烁 顾永鹏 兰旭东 周明
该文提出了一种新型面齿轮副,即人字形面齿轮副。基于全齿面精确建模的面齿轮副设计方法,建立了人字形面齿轮副的几何设计方法。建立了虚拟产形齿轮的数学模型,推导了人字形面齿轮的数学模型,得到了人字形面齿轮副的精确三维实体模型。基于有限元加载接触分析方法,分析了人字形面齿轮副的基本特征:轮齿接触、圆柱齿轮轴向力、重合度、传动误差、内外侧轮齿齿宽的影响、内外侧轮齿相位的影响。数值研究表明人字形面齿轮副具有如下优点:圆柱齿轮无轴向力,简化了轴承支撑;可以采用大传动比、大螺旋角,承载能力强,振动噪声水平低,适用于高速重载场合;旋转方向敏感度低,适宜用于需要双向转动的场合。该文最后总结了人字形面齿轮副的设计准则。
[期刊] 比较教育研究
[作者]
朱文芳
俄罗斯在中小学教育改革的背景下,几何课程的改革实现了教材的多版本化,几何课程的学习变为从5年级开始。改革的特征是:几何课程仍然具有传统的公理化体系;关注学生发展的直观几何;几何课程学习的目标两极化。
关键词：
俄罗斯 中小学 几何课程
[期刊] 水产学报
[作者]
肖百义 姜涛 刘洪波 陈修报 杨健
为了破解鄱阳湖北部不同水域刀鲚（含长颌鲚和短颌鲚两种生态表型）耳石间形态的差异性，以期把握这些水域刀鲚资源群体间的关联性；本研究基于几何形态测量学的地标点法，利用地标点软件获取相应地标点坐标，进行相对扭曲主成分、判别和层次聚类分析；同时利用薄板样条分析对耳石形态进行网格变形，从而有效体现不同刀鲚群体间耳石形态的差异。结果显示，在相对扭曲主成分分析中，主凹槽上地标点的相对扭曲贡献率为77.9%。相对扭曲得分的逐步判别分析发现，上述两种生态表型刀鲚的耳石形态学差异极其显著，两者间相对扭曲得分判别成功率高达100%。此外，长颌鲚不同群体间廖咀头群体的判别准确率最高（95%），其次是庐山火焰山群体（90%）、瓢头群体（55%）、鞋山群体（50%）；长颌鲚聚类分析表明火焰山、鞋山和瓢头群体距离最近，其次为廖咀头群体，与火焰山短颌鲚群体距离最远。本研究确证湖口鞋山、庐山廖嘴头、永修瓢头水域均有长颌鲚的分布，且不同水域群体耳石形态间的差异主要集中在主凹槽处。三个水域群体中廖咀头长颌鲚可能是一个相对独立的群体，而其它水域该生态表型群体间却存在一些关联性。本研究通过分析不同水域刀鲚耳石形态间的差异性，阐释了鄱阳湖北部刀鲚的群体组成特征，可为相关渔业管理和保护提供科学依据和理论支撑。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
马涛 孙振国 陈强
为从荧光磁粉探伤图像中获得精确的裂纹提取结果,提出一种基于几何与纹理特征相融合的磁粉探伤裂纹提取算法。算法首先根据裂纹的几何形状特征,提取图像里亮线中心的脊线作为待定裂纹;然后提取待定裂纹上各脊线点的尺度不变特征变换(SIFT)描述子向量,取均值作为待定裂纹的纹理特征,并用支持向量机分类器识别。实验结果表明:针对磁粉探伤中的裂纹,该算法在查全率和查准率上都比传统单一使用几何形状特征或纹理特征的算法更高,结合裂纹的几何形状和局部区域纹理有效地提升了裂纹提取的精度。
关键词：
荧光磁粉探伤 图像检测 纹理特征
[期刊] 林业科学
[作者]
蔡小娜 苏筱雨 黄大庄 沈佐锐
【目的】对天蛾科10种成虫的前翅进行几何形态测量学分析,探讨利用几何形态测量学实现天蛾科成虫数字化分类的可行性,为逐步实现蛾类昆虫的数字化分类提供新的形态学依据。【方法】首先,进行几何形态测量学分析:以天蛾右前翅为研究对象,按特定次序选取17个翅脉交点作为标记点,并获得坐标数据;对原始标记点坐标数据进行普氏叠加分析消除标本摆放位置、方向和大小等非形状因素等信息;对普氏叠加后的标记点数据进行相对扭曲分析,得到17个标记点对10种天蛾分类作用的大小。其次,对几何形态测量学分析所得数据进行多元统计分析:利用单因素方差分析对17个标记点的差异显著性进行检验,再对普氏叠加后的标记点数据进行主成分分析,然后利用前3个主成分进行判别分析。【结果】相对扭曲分析表明标记点2、4和5对于10种天蛾成虫的分类作用相对较大;单因素方差分析显示17个标记点均具有显著的差异,即标记点在种间是有显著差异的,可以用于本文10种天蛾成虫的分类鉴定;主成分分析的前3个主成分的累计贡献率为97.7%,可作为对10种天蛾成虫进行分类鉴定的变量;判别分析结果显示回归判别和交叉判别的准确率均为100%,实现对天蛾科10种成虫的分类鉴定。【结论】研究表明几何形态测量学可应用于天蛾成虫的数字化分类鉴定,可为未来进一步实现蛾类成虫的自动识别奠定基础。
[期刊] 地域研究与开发
[作者]
单纬东 陈彦光
以信阳地区为研究区，探讨其城乡聚落体系的空间分布规律，证明乡镇聚落体系与城市体系遵循相同的分形模式，并借助分维，分析了系统的结构问题，指出其未来优化的方向
关键词：
城镇体系 地理分形 分维
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