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融合全局多层次特征的跨尺度河流精准识别方法
1
作者
闫烁月
王庆
+4 位作者
钟康
张昌民
叶茂林
付安琪
刘远刚
《中国农村水利水电》
北大核心
2024年第6期10-20,共11页
高分辨率遥感影像中河流自动化精准识别,在河湖环境监测和流域变化研究等方面具有重要意义和研究价值。然而,因河流在影像中面积占比较小,易造成数据集正负样本不平衡。此外,河流具有形态多变和尺度变换复杂等特点,导致河流识别易出现...
高分辨率遥感影像中河流自动化精准识别,在河湖环境监测和流域变化研究等方面具有重要意义和研究价值。然而,因河流在影像中面积占比较小,易造成数据集正负样本不平衡。此外,河流具有形态多变和尺度变换复杂等特点,导致河流识别易出现边界不连续和格网效应等问题。基于此,提出一种融合全局多层次特征的跨尺度河流精准识别方法。首先,选取全球具有明显特征的曲流河和辫状河,创建多特征河流数据集,以此增加数据多样性。其次,以轻量级语义分割模型Segformer为主干网络搭建R-Seg模型,设计全局多层次特征提取GASPP模块,通过各阶段与Transformer级联提取多尺度特征,使得模型能更好捕捉河流影像上下文特征信息,减少信息损失并放大全局维度交互特征。最后,提出基于掩膜加权投票的跨尺度河流影像预测方法,通过对大场景河流影像进行滑窗裁剪,将各单元预测块与特定掩膜加权相乘得到子预测结果,并按照重叠投票方式依次拼接组成最终结果,实现不同尺度河流影像精准识别。实验证明,在所构建包含曲流河和辫状河的多特征数据集中,通过与其他方法对比可发现:在定性方面,R-Seg整体网络结构既能确保主干河流的识别精度,又能缓解细小河流断流现象,有效平滑河流边界,对500×500小尺度河流影像识别具有较好的鲁棒性;此外,采用掩膜加权投票方法,能有效减少格网效应造成的单元图块边缘缺失问题,充分利用单元图块预测结果,提升对更大场景遥感影像的适应能力和河流预测精度,实现不同尺度河流影像精准识别。从定量角度,方法各类精度评价指标相对最优,总体精度可达99.49%;其次,对单张影像识别时间不到1 s,效率可满足大多数实际要求。此外,相比于纯粹重叠预测策略,掩膜加权投票预测策略的河流识别总体精度高约0.28%~6.93%;通过调整重叠度参数可发现,重叠度与精度并非正相关,大约在12.5%精度能达到相对最优。方法通过设计R-Seg网络模型和提出掩膜加权投票预测方法,能一定程度上减少河流边界识别不连续和格网效应等问题,有效提升不同场景下遥感影像河流识别精度,具有较好的鲁棒性和目视效果,识别结果对河流地质勘探及流域变化等有重要应用价值。
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关键词
高分辨率遥感影像
河流精准识别
Segformer
全局多层次特征提取模块
掩膜加权投票预测
跨尺度
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职称材料
基于自编码器的人群异常行为检测算法
2
作者
王玉
杨晓文
+3 位作者
孙福盛
况立群
韩慧妍
张元
《计算机工程与设计》
北大核心
2025年第3期779-787,共9页
为提高人群异常行为检测算法性能,以STEAL-Net为基础,提出一种融合全局时空特征的自编码器人群异常行为检测算法。在编码器进行特征提取时,将全局跨通道特征提取模块与三维卷积结合,减少全局上下文特征的缺失;将提取到的特征序列输入到...
为提高人群异常行为检测算法性能,以STEAL-Net为基础,提出一种融合全局时空特征的自编码器人群异常行为检测算法。在编码器进行特征提取时,将全局跨通道特征提取模块与三维卷积结合,减少全局上下文特征的缺失;将提取到的特征序列输入到全局时空信息增强模块,进一步对视频帧的全局时空特征进行有效提取;进入解码器对输入帧进行重构,利用重构误差大小对异常行为进行检测。该算法在公开数据集UCSD Ped1、UCSD Ped2和ShanghaiTech上与其它先进方法进行了AUC指标的比较,实验结果表明所提算法的有效性。
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关键词
人群异常行为检测
自编码器
全局
上下文
全局
时空
特征
重构
全局
跨通道
特征提取
模块
全局
时空信息增强
模块
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职称材料
题名
融合全局多层次特征的跨尺度河流精准识别方法
1
作者
闫烁月
王庆
钟康
张昌民
叶茂林
付安琪
刘远刚
机构
长江大学地球科学学院
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2024年第6期10-20,共11页
基金
国家自然科学基金重点项目(42130813)。
文摘
高分辨率遥感影像中河流自动化精准识别,在河湖环境监测和流域变化研究等方面具有重要意义和研究价值。然而,因河流在影像中面积占比较小,易造成数据集正负样本不平衡。此外,河流具有形态多变和尺度变换复杂等特点,导致河流识别易出现边界不连续和格网效应等问题。基于此,提出一种融合全局多层次特征的跨尺度河流精准识别方法。首先,选取全球具有明显特征的曲流河和辫状河,创建多特征河流数据集,以此增加数据多样性。其次,以轻量级语义分割模型Segformer为主干网络搭建R-Seg模型,设计全局多层次特征提取GASPP模块,通过各阶段与Transformer级联提取多尺度特征,使得模型能更好捕捉河流影像上下文特征信息,减少信息损失并放大全局维度交互特征。最后,提出基于掩膜加权投票的跨尺度河流影像预测方法,通过对大场景河流影像进行滑窗裁剪,将各单元预测块与特定掩膜加权相乘得到子预测结果,并按照重叠投票方式依次拼接组成最终结果,实现不同尺度河流影像精准识别。实验证明,在所构建包含曲流河和辫状河的多特征数据集中,通过与其他方法对比可发现:在定性方面,R-Seg整体网络结构既能确保主干河流的识别精度,又能缓解细小河流断流现象,有效平滑河流边界,对500×500小尺度河流影像识别具有较好的鲁棒性;此外,采用掩膜加权投票方法,能有效减少格网效应造成的单元图块边缘缺失问题,充分利用单元图块预测结果,提升对更大场景遥感影像的适应能力和河流预测精度,实现不同尺度河流影像精准识别。从定量角度,方法各类精度评价指标相对最优,总体精度可达99.49%;其次,对单张影像识别时间不到1 s,效率可满足大多数实际要求。此外,相比于纯粹重叠预测策略,掩膜加权投票预测策略的河流识别总体精度高约0.28%~6.93%;通过调整重叠度参数可发现,重叠度与精度并非正相关,大约在12.5%精度能达到相对最优。方法通过设计R-Seg网络模型和提出掩膜加权投票预测方法,能一定程度上减少河流边界识别不连续和格网效应等问题,有效提升不同场景下遥感影像河流识别精度,具有较好的鲁棒性和目视效果,识别结果对河流地质勘探及流域变化等有重要应用价值。
关键词
高分辨率遥感影像
河流精准识别
Segformer
全局多层次特征提取模块
掩膜加权投票预测
跨尺度
Keywords
high-resolution remote sensing image
precise river identification
Segformer
global multilevel feature extraction module
mask-weighted voting prediction
cross-scale
分类号
TV11 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
基于自编码器的人群异常行为检测算法
2
作者
王玉
杨晓文
孙福盛
况立群
韩慧妍
张元
机构
中北大学计算机科学与技术学院
机器视觉与虚拟现实山西省重点实验室
山西省视觉信息处理及智能机器人工程研究中心
出处
《计算机工程与设计》
北大核心
2025年第3期779-787,共9页
基金
山西省科技重大专项计划“揭榜挂帅”基金项目(202201150401021)
国家自然科学基金项目(62272426)
+1 种基金
山西省科技成果转化引导专项基金项目(202104021301055)
山西省自然科学基金项目(202303021211153、202203021212138)。
文摘
为提高人群异常行为检测算法性能,以STEAL-Net为基础,提出一种融合全局时空特征的自编码器人群异常行为检测算法。在编码器进行特征提取时,将全局跨通道特征提取模块与三维卷积结合,减少全局上下文特征的缺失;将提取到的特征序列输入到全局时空信息增强模块,进一步对视频帧的全局时空特征进行有效提取;进入解码器对输入帧进行重构,利用重构误差大小对异常行为进行检测。该算法在公开数据集UCSD Ped1、UCSD Ped2和ShanghaiTech上与其它先进方法进行了AUC指标的比较,实验结果表明所提算法的有效性。
关键词
人群异常行为检测
自编码器
全局
上下文
全局
时空
特征
重构
全局
跨通道
特征提取
模块
全局
时空信息增强
模块
Keywords
crowd anomaly behavior detection
autoencoder
global context
global spatio-temporal feature
reconstruction
global cross-channel feature extraction module
global spatio-temporal information enhancement module
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
融合全局多层次特征的跨尺度河流精准识别方法
闫烁月
王庆
钟康
张昌民
叶茂林
付安琪
刘远刚
《中国农村水利水电》
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于自编码器的人群异常行为检测算法
王玉
杨晓文
孙福盛
况立群
韩慧妍
张元
《计算机工程与设计》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
已选择
0
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