基于多任务联合学习的弱光场景人脸检测算法

弱光场景中的人脸检测指在弱光条件下使用图像处理技术检测人脸。目前,大多数弱光环境下的人脸检测算法通常先将弱光图像进行增强再进行人脸检测,忽略了人脸检测和图像增强任务之间的特征相关性,从而影响了模型泛化能力。受EnlightenGAN算法的启发,文中提出一种适用于弱光环境人脸检测的多任务联合学习算法:首先融合人脸检测和图像增强的输入层共享表示;其次将人脸注意力网络和EnlightenGAN相结合,在全局-局部判别器的基础上增加用于人脸区域判定的局部判别器;最后在自正则化注意力图的基础上增加光照权重参数,通过调节使人脸检测的精度达到最佳值。在DARK FACE数据集上的实验结果表明,与现有算法相比,所提算法的人脸检测精度提升了1.92%,同时能够很好地提升弱光图像视觉质量。

SPLIT-FACE模式观察新型强脉冲光治疗黄褐斑的疗效

目的:采用SPLIT-FACE模式观察新型强脉冲光治疗面部黄褐斑的疗效。方法:选取10名黄褐斑受试者,随机将每人左右面部分为治疗侧(给予强脉冲光治疗,共6次,每次间隔3～4周)和未治疗侧(不予治疗)。由医生根据患者黄褐斑面积及颜色进行4级评分,计算总积分及积分下降指数;由受试者对疗效进行满意度评价。结果:治疗侧总积分于第1次治疗后由治疗前的5.6显著下降至4.7,第2次治疗后略有回升,第4次治疗后积分再次下降,至第6次治疗后达3.8。治疗侧大部分时间点上积分下降指数明显高于未治疗侧。治疗侧疗程结束后80%的受试者表示对治疗满意或非常满意。常见的不良反应为轻微红斑及痂皮,仅1例出现轻度色素沉着。结论:新型强脉冲光治疗面部黄褐斑效果好、安全性高。

Illumination Compensation for Face Recognition Using Only One Image

在脸识别上减少照明的否定影响，我们基于图象建议一个新照明赔偿方法不变的计算。这不变(补偿角度的和， SCA ) 被加二处于合适补偿状态点亮角度计算。SCA 仅仅依靠单身的轻来源和罐头为一个灯光的系统被计算仅仅一次。基于一个人的颅骨的牛肉香肠水平飞机，我们建议人的颅骨结构的一个几何脸模型。根据我们的脸模型的意见，补偿角度为在一样的点亮系统拿的一幅脸图象从 SCA 被计算。与这个补偿角度，为一幅脸图象的照明赔偿被添加剂操作做。试验性的结果在耶鲁 B 脸数据库上验证我们的方法。与 Choi 的方法相比，我们的方法与大灯光的角度在图象上做明显的改进，并且是更柔韧的在水平、垂直的方向点亮变化。

煤矿井下非均匀照度图像去噪研究

煤矿综采工作面空间小、照明环境复杂多变,采煤过程中伴随着大量的粉尘、大雾,导致采集的图像出现曝光、细节特征减弱等问题,难以对井下照明区域光照强度过大的图像进行有效的特征提取。针对上述问题,提出了一种煤矿井下非均匀照度图像去噪算法。首先,将视频截取为图像,判断图像是否需要进行光照抑制,将需要进行光照抑制的RGB图像拆分通道,并计算每个通道的光照调节因子,实现图像的整体光照调节;然后,将未进行整体光照抑制的图像和经整体光照抑制的图像进行反射分量提取,即将输入的图像转换为HSV空间图像,使用单尺度Retinex(SSR)算法对V通道图像中的光照分量进行单独处理,将V分量中的入射分量去除,保留反射分量,并对反射分量使用直方图均衡算法实现光照均衡化处理;最后,使用基于引导滤波的暗通道先验算法对经过光照处理后的图像进行去雾处理,并使用伽马校正函数重新调节亮度不均的图像。主观评价结果表明:提出的煤矿井下非均匀照度图像去噪算法有效抑制了因光照导致整体亮度较高的问题,且由于大雾、粉尘等因素导致图像模糊的部分更加清晰,图像的细节特征更加突出。采用信息熵、均值、标准差、空间频率4种评价指标对提出的算法效果进行客观评价,结果表明,提出的算法在信息熵、均值、标准差、空间频率上较多尺度Retinex(MSR)算法分别平均提升了21.87%,-56.06%,153.43%,294.45%,较基于颜色保持的多尺度视网膜增强(MSRCP)算法分别平均提升了1.18%,-39.56%,33.29%,-4.71%,较带色彩恢复的多尺度视网膜增强(MSRCR)算法分别平均提升了38.06%,-55.27%,462.10%,300.96%,说明提出的算法能更有效地增加图像信息量、抑制光照强度、提升边缘信息及图像清晰度。

基于机器视觉技术的红外与可见光人脸图像配准

为解决某些环境图像中人脸轮廓模糊,人脸面部特征单一问题,提出基于机器视觉技术的红外与可见光人脸图像配准方法。采集红外与可见光人脸图像,对其进行直方图均衡化处理,采用Canny边缘算子方法提取人脸图像轮廓,并依据轮廓的梯度大小以及方向特征实现红外与可见光人脸图像配准。实结果表明:该方法可有效提升红外与可见光人脸图像的配准度,在无遮挡时配准度数值为0.961,在遮挡10%和20%时,配准度数值分别为0.949和0.944,由此说明该方法应用效果较为显著。

高低频通道特征交叉融合的低光人脸检测算法

低光条件下捕获的人脸图像存在着噪声严重、对比度低等不足,极大影响了现有人脸检测器的准确性,另外,现有的低光图像检测算法欠缺小区域人脸信息的提取能力。为此,提出一种基于深度学习的两阶段人脸检测算法,即利用现有的低光图像增强算法对人脸图像进行增强后再进行检测。为提升检测算法对人脸信息的提取能力,设计一种新型的高低频通道特征交叉融合方法,该方法首先使用高低频通道特征可分离模块分离出不同尺度特征的高低频信息,然后对上述信息进行交叉融合,提升网络提取高频细节信息和低频色域信息的能力,进而提高检测网络的性能。对比试验和消融试验验证了该研究方法的有效性,试验结果表明该方法优于基准方法4.0%mAP。

光照变化条件下基于深度学习的人脸轮廓识别

在光照不均匀变化条件下难以精准区分人脸轮廓,导致人脸识别精度较低,因此提出光照变化条件下基于深度学习的人脸轮廓识别方法。在光照变化条件下,采集人脸轮廓三维图像信息。使用深度学习方法提取人脸轮廓特征,计算训练集字典稀疏程度,完成人脸轮廓输入数据学习与训练。引入二阶梯度信息,进行人脸轮廓频谱匹配。使用高斯统计去除离群点,区分光线和人脸轮廓,获取完整人脸轮廓。实验结果表明,在不同光照条件下,该方法的最高人脸轮廓识别精度为96%,因此说明该方法具有较高的识别精度。

基于近红外成像的舱内摄像头补光技术

汽车舱内摄像头DMS和OMS是对车内人员的精神状态、生命特征、肢体表达等进行识别的,为了保证算法识别的成功率,对图像中人脸或肢体的亮度有一定要求。针对近红外成像需要主动光源补光的特点,提出了一种汽车舱内摄像头近红外补光的技术方案,依据红外辐射光源空间通量分布、人体表皮的近红外特征、几何光学的折反射规律、Sensor的光电转换能力等方面的理论,建立计算模型,推导出补光LED的功率与图像中人脸亮度DN值之间的关系公式。在数据模型中通过该公式推算应用5.2W近红外补光LED对人脸进行补光后,图像中所拍摄的人脸的亮度DN值进行模拟计算。同时搭建了舱内摄像头的验证系统,通过对试验车内人员实际补光后拍摄图像数据进行亮度DN值分析,并与理论推算结果进行比对,实验结果与计算结果误差小于±5%,满足算法要求,验证了舱内摄像头近红外补光的技术方案的可行性。

飞行员迎光飞行对平显信息颜色编码的需求研究

目的研究飞行员在迎光飞行背景下对于平显信息颜色编码的使用需求,为未来平显或其他透明显示器的彩色化显示设计提供参考。方法以115名飞行员为对象,针对航线飞行画面和作战画面,基于模拟迎光飞行背景编制实验软件,由飞行员对各类显示元素进行颜色编码。分别统计选择各种颜色的人数并对人数进行差异性检验。结果在航线飞行画面和作战画面的各类显示元素中,对于多数长显信息(含正常信息)和可攻击信息,选择绿色的飞行员人数明显占优势;对于非长显特有信息中的超限信息和不可攻击信息,选择红色的人数占优势;对于有潜在危险的信息,选择黄色的人数占优势。对每类显示元素选择各种颜色的飞行员人数均具有统计学意义(P<0.001)。结论在迎光飞行背景下,飞行员对平显的显示信息存在明显的彩色编码需求,但显示画面的主色调为绿色。长显正常信息和可攻击信息倾向于绿色编码;非长显特有信息中的超限信息和不可攻击信息倾向于红色编码,具有潜在危险意义的信息倾向于黄色编码。

基于肤色模型的人脸检测

人脸检测过程中易受到面部细节、形状、表情、姿态等影响,肤色特征作为人脸中最具有识别性的信息之一,具有相对稳定性。文中基于肤色模型实现人脸检测与标记,在YCbCr色彩空间构建肤色模型,通过光线补偿消除肤色提取过程中光照不均匀、亮度变化等环境因素的影响,基于形态学滤波滤除非脸部区域的噪声,结合人脸区域的几何特征最终实现人脸定位并框选标记。在光照不均、有遮挡、大角度等多种情况下,人脸图像测试结果表明,所实现的算法能够较好地实现人脸检测与定位。

喷墨打印量子点电致发光显示关键材料与技术的前世与今生

胶体半导体量子点因其独特的纳米级传输效应、自发光特性以及与大面积工业印刷工艺兼容的流变学属性而备受学术界和工业界的关注。喷墨打印作为一种新兴技术,有望实现新一代可印刷、大面积、高性能图案化量子点发光二极管(QLED)。然而,目前喷墨打印QLED的制备过程存在墨水配方不当造成的界面侵蚀以及成膜后发光效率降低等问题,导致其性能与旋涂器件存在较大差距。本文首先概述了量子点显示技术的基本概念及发展现状,分析了三种喷墨打印技术的分类、原理及其优缺点。然后介绍了含镉、含铅和无铅无镉三类量子点,分析了它们在喷墨打印QLED中的研究进展,接着重点介绍了利用喷墨打印实现高性能QLED的几种典型策略,最后展望了喷墨打印QLED的发展趋势和美好前景。

基于光热性能的西向锯齿窗优化策略研究

西向房间因太阳辐射较大,不仅易产生室内眩光,且会升高室内温度,导致室内光热环境缺乏舒适性。通过案例分析得出锯齿窗是解决西向房间常见的设计策略,采用绿建斯维尔分析其采光和能耗,其中采光指标选取sDA和眩光指数(DGI)作为评估指标,能耗评估选取制冷能耗EUI作为评价指标。本研究主要进行两方面研究,一方面利用正交试验进行锯齿窗的光热敏感度分析得出窗台高度对s DA,眩光DGI和制冷能耗的影响均较低,而锯齿窗的转折角度对3个评价指标均有较高影响;另一方面发现单一锯齿窗能有效改善光环境,但对能耗优势不明显;最终通过组合窗的优化策略使光环境和制冷能耗均得到较大改善。

中药内服联合强脉冲光治疗面部激素依赖性皮炎疗效观察

目的:观察中药内服联合强脉冲光治疗面部激素依赖性皮炎的临床疗效。方法:对照组患者单纯采用强脉冲光治疗,每3周治疗1次,4次为1个疗程;治疗组在此基础上口服滋阴清热、凉血活血之中药,两组分别于治疗前、治疗后第12周记录症状积分,计算疗效指数。结果:治疗组治疗前评分为(12.07±1.75)分,治疗后评分为(3.57±1.40)分,对照组治疗前评分为(12.14±1.29)分,治疗后评分为(6.17±1.73)分,两组治疗前后评分比较,差异均具有统计学意义(P<0.05);两组治疗后评分比较,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗组有效率为75%,对照组有效率为45%,两组有效率差异有统计学意义(P<0.05)。结论:中药内服联合强脉冲光治疗面部激素依赖性皮炎安全、有效。

一种利用人脸对称性的光照归一化方法

光照归一化在光照鲁棒的人脸识别中被广泛使用.许多现有光照归一化方法将人脸图像视为自然图像,而忽略了人脸这一类特定物体的先验属性,因此很难从一幅具有侧光的人脸图像中恢复阴影区域中的人脸信息.提出了利用人脸对称性先验的光照归一化方法,在能量最小化框架下,对人脸图像的阴影区域进行光照归一化时参考其对称非阴影区域中的人脸结构信息,同时提出了无阴影信度图将二元最优化问题简化为一元最优化问题,以降低光照归一化方法的计算代价.在合成阴影和真实阴影人脸图像上的实验表明,利用人脸对称性的光照归一化方法能有效恢复图像阴影区域中的人脸特征,并对人脸误配准和非对称几何归一化具有一定的鲁棒性.

照明变化人脸图像在独立成份分析空间中的分布

应用独立成份分析(ICA)方法研究了不同照明条件下同一姿势人脸的图像,并用图像在ICA空间中任意三个独立成分的组合系数模拟得出:1)强度变化的同一幅人脸图像分布在一条直线上;2)照明方向变化下的同一姿势人脸的图像按一定规则集中分布.这两个结论可以分别用来判断两幅图像是否源于同一幅图像和一幅图像是否源于照明角度变化下的同一个姿势物体.

结构光投影面部三维测量系统的研制

目的研制一种适用于面部外形采集和测量的三维光学测量系统。方法基于光学三角测量原理,以白光作为光源,应用格雷码与相移组合编码的结构光投影方法,架构系统硬件。以Windows XP为平台,使用VisualC++、HOOPS等工具开发系统软件。结果建立了结构光投影面部三维测量系统。系统硬件由光栅投影单元、图像采集单元、系统控制单元和机械外观构成;系统软件由点云显示和编辑模块、系统控制模块等组成。系统光源为12V,工作距离为900mm,单视角扫描时间为5.5s,扫描场景为500mm×400mm。结论结构光投影面部三维测量系统具有外形精巧、光源安全、精确度高和测量快速等特点,可用于人体面部外形采集。

低光照环境下基于面部特征点的疲劳驾驶检测技术

提出了一种新型在低光照环境下有较高适应性和识别精度的疲劳驾驶检测技术。用深度视觉传感器获取驾驶员驾驶图像,用人脸跟踪算法实时提取面部特征点数据,基于最小二乘法对眼睛和嘴巴轮廓进行曲线拟合。计算眼睛和嘴巴开合度归一化指标,提取了眨眼频率、眨眼平均时长、眼睛闭合总时长、打哈欠频率、打哈欠总时长、低抬头频率等6个疲劳识别特征数据。基于数据统计序列的卷积神经网络算法,建立识别模型,构建疲劳状态检测系统。实验表明:本文算法在低光照环境下的疲劳驾驶识别精度达到了90%,识别时间约为130 ms。

断层孤岛煤柱轻放工作面矿压显现规律研究

针对石圪节煤业公司2123断层孤岛煤柱轻放工作面煤层的地质条件与顶底板的具体情况,制定了矿压观测的内容及方法,进而对工作面液压支架工作阻力、初次来压、周期来压,顶煤运移规律,巷道围岩变形进行实测分析,得到矿压显现的规律,从而为断层孤岛煤柱的成功开采提供了科学的依据。

基于OpenCV人脸检测的室内照明自动控制系统

目前高校教室中普遍存在长明灯、无人灯亮等现象。针对室内智能照明的需要,提出了一种采用ARM处理器,集照明节能控制与图像采集、传输于一体,支持信息远程传输的室内照明自动控制系统。该系统以STM32控制器为控制核心,以C++语言进行程序设计,利用Open CV对图像进行处理,计算视频图像的Haar-like特征,并利用Ada Boost级联分类器进行人脸检测,识别图像中人体个数,基于VS2010开发平台实现了具有人脸检测与跟踪功能的应用软件。同时将环境亮度检测、人工控制、分区控制、延时控制、报警控制等功能加入到系统中,对教室照明的每组灯进行智能化细化管理。通过实验证实了该系统的有效性。结果表明,该系统不仅很好地实现了自动灯光控制,同时有效地解决了无人室内长明灯现象。

蓝光照射联合中药石膏倒模治疗中度痤疮临床观察

目的观察蓝光照射联合中药石膏倒模治疗中度痤疮的临床疗效。方法将516例中度痤疮患者随机分为治疗组和对照组。治疗组320例,每周2次蓝光照射联合每周1次中药石膏倒模治疗;对照组196例,每周2次单纯蓝光照射治疗。3周后判定临床疗效。随访3个月,观察远期疗效、复发情况及安全性。结果治疗组有效率为80.94%,对照组有效率为62.24%。结论蓝光照射联合中药石膏倒模治疗中度痤疮安全、有效。