融合概率类别特征增强的短文本分类

对短文本所含信息量缺乏而导致分类准确度难以提升的问题进行研究,提出一种融合概率类别特征增强的短文本分类网络模型FT_BDCNN。将N-gram处理后产生的N元词典通过TF-IDF分离出具有概率类别区分度的特征信息(FT模块);将向量化表示后的文本信息输入到改进后的特征提取模块中;将两个模块的输出进行特征融合,完成文本分类。实验结果表明,所提模型在THUCNews数据集上的F1值达到91.91%。FT模块可以与现有分类模型进行融合,提升模型的分类性能。

基于改进YOLOX的自然环境下核桃识别算法研究

针对现有目标检测算法对自然环境下核桃识别存在漏检、误检等问题,提出了一种基于Swin Transformer多层特征融合改进的YOLOX-S核桃识别算法。首先,在主干特征提取网络中引入基于Swin Transformer的多层特征融合模块,借助Swin Transformer的多头注意力机制对小目标的特征信息进行提取并与特征图进行融合,可以有效解决因网络层数加深导致的高层特征图中小目标特征信息丢失问题;其次,为了提高算法的检测精度,引入更高效的Repblock模块对原网络中的CSP模块进行替换;最后,为了提高下采样效果,使用更为优秀的Transition Block模块作为主干特征提取网络的下采样模块。结果表明,改进后的YOLOX-S模型在采集的自然环境下核桃数据集上平均精度AP50达到96.72%,分别比Faster-RCNN、YOLOv5-S、YOLOX-S算法提高7.36、1.38、0.62百分点,检测速度达到46 f/s,模型参数大小为20.55 M。改进后的YOLOX-S算法具有更好的精度,改善了漏检和误检问题,对自然环境下的核桃有更好的识别效果。

双支路注意力特征融合的卷积稀疏编码目标检测

针对现有目标检测模型在实际运用中会受到各种噪声的影响而导致性能退化的问题,提出一种双支路注意力特征融合(double branch attention feature fusion,DBAFF)的方法。基于CenterNet的结构设计,引入卷积稀疏编码(convolutional sparse coding,CSC)去噪模块。通过双支路互补学习,自适应选择不同模态的有效信息,使融合特征达到最优化,有效解决该类模型的退化问题。实验结果表明,该方法在噪声数据集VOC-Nosiy上mAP50、mAP75、mAP性能分别达到了57.9%、29.8%、24.5%,检测速度FPS达到111帧,综合性能优于原网络和仅添加卷积稀疏编码的去噪网络。

基于多尺度语义的目标检测方法

针对基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的检测方法只关注目标的自身信息,忽略了语义信息,限制目标检测精度提高的问题,提出一种多尺度语义提取网络,分别提取CNN多层特征图的语义信息并融合,实现目标全局语义和局部语义的提取。在此基础上,将自身特征与语义特征融合,实现目标检测框架中自身特征和语义特征的编码。实验结果表明,该方法与原始的目标检测网络相比,检测精度有明显提高,尤其是对混叠目标和小目标具有良好的检测效果。

结合卷积神经网络与多层感知机的渐进式多阶段图像去噪算法

现有基于深度学习的图像去噪方法中,在网络架构层面存在单阶段网络特征表达能力不足而难以在复杂场景下重构清晰图像,以及多阶段网络内部特征连接不紧密而容易丢失原始图像细节的问题。在基础构建块层面,存在卷积层难以处理较大噪声级别下的跨层次特征,以及全连接层难以捕获图像邻域空间细节的问题。为解决以上问题,从两方面提出解决方法:一方面,在架构层面提出新颖的跨阶段门控特征融合,从而更好地连接一阶段网络的浅层特征与二阶段的深层特征,促进信息流的交互并使得去噪网络内部关联更为紧密,同时避免丢失原始像素细节;另一方面,在基础构建块层面提出结合卷积神经网络和多层感知机特性的双轴特征偏移块,作用于低分辨率多通道数的特征图,从而缓解卷积网络在复杂噪声场景下难以捕获跨层次特征依赖关系的问题,对于高分辨率、少通道数的特征图,使用卷积网络以充分提取噪声图像的空间邻域依赖关系。大量定量与定性实验表明,所提算法在真实世界图像去噪和高斯噪声去除任务中,都以较小的参数量和计算代价取得了最佳的PSNR和SSIM。

基于RFB和超网络的跨尺度多层次真实失真图像质量评价方法

为了能在真实失真图像质量领域实现高效的跨尺度学习,提出一种双分支特征提取方法。首先,利用对比学习方法自监督地提取跨尺度、跨颜色空间的图像内容感知特征;随后,采用基于扩张感受野和超网络的策略,将多层次特征信息与跨尺度信息进行循环交互融合,以获取更贴近人类感知的图像质量特征。基于公开真实失真数据库的实验结果表明,所提算法在真实失真图像质量评价上取得了优越性能,而且,通过两个尺度的实验结果展示了该算法实现了更高效的跨尺度学习,从而为图像多尺度深度网络的应用提供了较好基础。

基于Windows API调用序列的恶意代码检测方法

为解决现有恶意代码检测方法存在的特征提取能力不足、检测模型泛化性弱的问题,提出了一种基于Windows API调用序列的恶意代码检测方法.使用N-gram算法和TF-IDF算法提取序列的统计特征,采用Word2Vec模型提取语义特征,将统计特征和语义特征进行特征融合,作为API调用序列的特征.设计了基于Stacking的三层检测模型,通过多个弱学习器构成一个强学习器提高检测模型性能.实验结果表明,提出的特征提取方法可以获得更关键的特征,设计的检测模型的准确率、精确率、召回率均优于单一模型且具有良好的泛化性,证明了检测方法的有效性.

基于双流残差卷积神经网络的养殖鳗鲡(Anguilla)摄食强度评估研究

为实现对养殖鳗鲡(Anguilla)摄食强度的准确评估,提出了一种基于双流残差卷积神经网络的鳗鲡摄食强度评估方法,该方法针对传统双流网络(Two-stream)中存在的问题做出了相应的改进。首先针对传统双流网络存在网络结构较浅,无法提取到充分的鳗鲡摄食行为特征的问题,选择使用ResNet50网络进行替换,以提取到更具代表性的特征。其次针对传统双流网络最后的分类结果是把空间流和时间流的得分取平均值融合而获得,这种方式较为简单,且其空间流和时间流网络为独立进行训练,容易导致网络出现学习不到鳗鲡摄食行为的时空关联特征的问题,选择使用特征层融合方式对空间流和时间流网络提取获得的特征进行融合,让网络能够并行进行训练,以提取到时空信息间的关联特征。试验结果表明:文内提出的基于双流残差卷积神经网络的鳗鲡摄食强度评估方法准确率达到98.6%,与单通道的空间流和时间流网络相比,准确率分别提升了5.8%和8.5%,与传统的双流网络相比准确率也提升了3.2%。

基于残差通道注意力的视网膜血管图像分割

视网膜血管分割是诊断许多早期眼睛相关疾病的重要步骤。本文将整体嵌套边缘检测(holistically-nested edge detection,HED)网络应用于视网膜血管图像分割,并对该模型进行了一系列改进:针对现有方法识别边缘和精细血管能力不足的问题,引入了一种新的改进的高效通道注意(modified efficient chanel attention,MECA)模块,并且采用了双残差结构加深模型结构,提取更加精细的血管结构,为了防止模型加深产生过拟合问题,引入了结构化丢弃模块。为了进一步提高模型的灵敏度,本文在HED网络的特征融合阶段加入融合了MECA模块的短连接结构。实验表明,所提网络的灵敏度相比于目前最先进的方法有了明显提升,这说明本文所提方法具有最先进的识别视网膜血管的能力。

基于极致梯度提升和支持向量机的高速公路服务区供暖系统健康状态评估

为保障高速公路服务区供暖系统的健康运行,本文结合供暖系统的构成和运行特征,设计了一种用于评估服务区供暖系统运行健康状态的极致梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的双层机器学习模型,并将系统运行健康状态分为健康、亚健康、故障和异常四个等级。首先,分析电压、电流、水温、机组运行状态、蓄热泵、循环泵和泵运行状态7个子系统的运行特征,使用随机函数和欠采样处理构建特征向量集。其次,采用XGBoost构建下层各子系统健康状态评估模型,并输出各子系统的健康状态。然后,融合各子系统健康状态的评估结果,输入至上层SVM系统评估模型,得到整个供暖系统的健康状态。最后,将实验与决策树、AdaBoost和XGBoost等模型进行对比,结果表明所提出的XGBoost+SVM双层机器学习模型相较对比模型而言,不仅判断精度更高,同时还可评估整个供暖系统以及各子系统的健康状态。

基于双语义双向对齐VAE的广义零样本学习

广义零样本学习(GZSL)旨在利用视觉特征和语义信息之间的关系来同时识别可见类和不可见类。现有的大部分方法使用生成模型生成不可见类的伪视觉特征,但一般采用单向对齐VAE且语义原型种类单一,导致不可见类的语义信息非常有限。因此,提出了一种基于双语义双向对齐变分自编码器的广义零样本学习模型,首先采用户定义的属性和词向量两种语义原型,基于双向对齐的VAE分别稳定地生成2种伪视觉特征来获取丰富的语义信息;然后,设计了特征融合模块对2种伪视觉特征进行有效融合,并去除其中的冗余信息,增强伪视觉特征表示;最后,采用分类正则化进一步增强伪视觉特征的类别独立性。在3个基准数据集上进行了大量实验,并与相关算法模型进行了比较,结果表明了该模型的有效性。

Intelligent Detection Method of Substation Environmental Targets Based on MD-Yolov7

The complex operating environment in substations, with different safety distances for live equipment, is a typical high-risk working area, and it is crucial to accurately identify the type of live equipment during automated operations. This paper investigates the detection of live equipment under complex backgrounds and noise disturbances, designs a method for expanding lightweight disturbance data by fitting Gaussian stretched positional information with recurrent neural networks and iterative optimization, and proposes an intelligent detection method for MD-Yolov7 substation environmental targets based on fused multilayer feature fusion (MLFF) and detection transformer (DETR). Subsequently, to verify the performance of the proposed method, an experimental test platform was built to carry out performance validation experiments. The results show that the proposed method has significantly improved the performance of the detection accuracy of live devices compared to the pairwise comparison algorithm, with an average mean accuracy (mAP) of 99.2%, which verifies the feasibility and accuracy of the proposed method and has a high application value.

基于双金字塔网络的RGB-D群猪图像分割方法

为实现群养猪的视觉追踪和行为监测,针对猪舍中仔猪因拥挤堆叠等习性而导致的目标个体粘连、图像分割困难问题,提出基于双金字塔网络的RGBD群猪图像分割方法。该方法基于实例分割Mask R-CNN框架,在特征提取网络(ResNet101)基础上改进成双金字塔特征提取网络。RGB图像和Depth图像分别提取特征后进行融合,输入区域生成网络得到预选锚(ROI)和共享特征输入Head网络,通过类别、回归和掩模3个分支,输出检测目标的位置和分类结果,实现猪舍场景下群养仔猪粘连区域的有效个体分割。网络模型训练采用2000组图像样本,按照4∶1比例随机划分训练集和验证集。试验结果表明,双金字塔网络(Feature pyramid networks,FPN)能有效解决颜色相近、个体相似的群猪粘连问题,实现单个仔猪区域的完整分割,分割准确率达89.25%,训练GPU占有率为77.57%,与Mask R-CNN和PigNet网络分割结果相比,分割准确率和分割速度均有较大提高。双金字塔网络模型对于多种行为状态、不同粘连程度的群猪图像中个体分割都取得了良好效果,模型泛化性和鲁棒性较好,为群养猪的个体自动追踪提供了新的途径。

基于深度学习的场景识别方法综述

随着深度学习的快速发展,基于深度学习的场景识别方法逐渐取代传统的基于手工特征的场景识别方法,成为未来研究的主要方向。针对基于深度学习的场景识别方法,对基本思想进行了总结,将其大体分为以下四类:深度学习与视觉词袋结合场景识别法、基于显著部分的场景识别法、多层特征融合场景识别法、融合知识表示的场景识别法,分析了各个方法的特点及局限性,并对识别效果进行了比较,最后对未来研究方向进行展望。

深度度量学习视频指纹算法

在满足鲁棒性、独特性前提下,为了提高视频指纹系统紧凑性,提出一种端到端的深度度量学习视频指纹算法.网络整体框架由权值共享的三分支网络组成,分支网络采用改进的3D残差网络将多层特征融合并进行压缩,实现视频数据到指纹的端到端映射.网络目标函数由度量和分类双损失函数组成,其中,设计的边界约束三元组角度度量损失函数克服了普通三元组损失函数对特征相关性表达不足的问题;分类损失函数弥补了度量损失对样本特征整体分布不敏感的问题.在公开数据集FCVID上对文中算法、传统方法和深度方法进行了大量实验.结果表明,深度度量学习视频指纹算法在鲁棒性、独特性提高的同时紧凑性显著提高.

多特征融合的煤矿网络加密恶意流量检测方法

针对煤矿网络面临由恶意软件所产生的安全传输层协议(TLS)加密恶意流量威胁和检测过程加密流量误报率高的问题,提出了一种基于多特征融合的煤矿网络TLS加密恶意流量检测方法。分析了TLS加密恶意流量特征多元异构的特点,提取出煤矿网络TLS加密恶意流在传输过程中的连接特征、元数据和TLS加密协议握手特征,利用流指纹方法构造煤矿网络TLS加密流量特征集,并对该特征集中的特征进行标准化、独热编码和规约处理,从而得到一个高效样本集。采用决策树(DT)、K近邻(KNN)、高斯朴素贝叶斯(GNB)、L2逻辑回归(LR)和随机梯度下降(SGD)分类器5个子模型对上述特征集进行检验。为提高检测模型的鲁棒性,结合投票法原理将5个分类器子模型结合,构建了多模型投票(MVC)检测模型:将5个分类器子模型作为投票器,每个分类器子模型单独训练样本集,按照少数服从多数原则进行投票,得到每个样本的最终预测值。实验验证结果表明:所构建的特征集降低了样本集维度,提高了TLS加密流量检测效率。DT分类器和KNN分类器在数据集上表现最好,达到了99%以上的准确率,但是它们存在过拟合风险;LR分类器和SGD分类器子模型虽然也达到了90%以上的识别准确率,但这2个子模型的误报率过高;GNB分类器子模型表现最差,准确率只有82%,但该子模型具有误报率低的优势。MVC检测模型在数据集上准确率和召回率达99%以上,误报率为0.13%,提高了加密恶意流量的检出率,加密流量检测误报率为0,其综合性能优于其他分类器子模型。

基于高低维度特征融合的双通道卷积神经网络

为了充分利用图像中所隐藏的特征信息,提出将低级维度特征融合在全连接层,构建出融合了高低级维度特征的双通道卷积神经网络。首先构建一个传统的双通道卷积神经网络,在两通道上设置不同大小的卷积核,将双通道的池化层分别连接到全连接层,同时将两通道卷积神经网络的第一池化层提取的特征也直接送到全连接层,使提取得到的初级和高级特征图在全连接层上进行融合,融合后的数据输入到Softmax分类器进行分类。不同算法在fashion-mnist和CIFAR-10数据库上的对比仿真结果表明,本文模型获得了较高的分类准确率。

基于双检测头的轻量级目标检测算法

为解决轻量级目标检测算法中由于分类损失较大导致算法精确度低的问题,提出一种对目标的位置与分类使用双检测头的检测方法.算法中用卷积头对位置进行检测,用全连接头对分类进行检测;分类检测时特征图经过卷积层后融合位置回归分支的特征图,再使用全连接层对特征图进行处理;并提出分组全连接的方式进一步减少全连接层的计算量.在VOC数据集上对算法进行训练,结果表明,改进后模型的分类损失有了明显的下降,有效地提升了轻量级目标检测算法的检测精确度,算法在VOC测试集上达到70.08%的精确度.

包含跨域建模和深度融合网络的手绘草图检索

在手绘草图检索(sketch-based image retrieval,简称SBIR)领域,引入一种手绘草图的新型检索模型.手绘草图与自然图片之间存在巨大的差异性,这是因为,与自然图片相比,手绘草图展现出高度抽象的视觉表达,用现有的方法对手绘草图进行特征提取,其产生的特征描述子对于手绘草图的内容无法进行有效地拟合;对于相同的物体,不同的人群用手绘草图描述方式和表达也存在巨大的差距,这就使得手绘草图-自然图片的匹配更加困难;同时,将手绘草图与自然图片映射到相同视觉域的工作,也是一项具有困难的任务.所以,手绘草图检索技术是公认的比较有挑战性的任务.提出一种将手绘草图与自然图片在多个层次上映射到同一视觉域的策略来解决跨域的问题.同时,引入多层深度融合卷积神经网络(multi-layer deep fusion convolutional neural network)的框架来训练并获得手绘草图和自然彩色图片的多层特征表达.在Flickr15k图像数据库进行检索实验,实验结果显示,多层深度融合卷积网络学习到的特征的检索精度超过了现有的手工特征以及由自然图片或者手绘草图训练出来的卷积神经网络(convolutional neural network,简称CNN)的特征.

基于宽度学习方法的多模态信息融合

多模态机器学习通过有效学习各个模态的丰富特征来解决不同模态数据的融合问题。考虑到模态间的差异性,基于宽度学习方法提出了一个能够学习和融合两种模态特征的框架,首先利用宽度学习方法分别提取不同模态的抽象特征,然后将高维特征表示在同一个特征空间进行相关性学习,并通过非线性融合得到最后的特征表达,输入分类器进行目标识别。相关实验建立在康奈尔大学抓取数据集和华盛顿大学RGB-D数据集上,实验结果验证了相比于传统的融合方法,所提出的方法具有更好的稳定性和快速性。