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改进卷积注意力机制的轻量级检测无人机目标模型
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作者 彭艺 李睿 +1 位作者 杨青青 凃馨月 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期528-535,共8页
利用深度学习中特征提取的优势,提出一种改进算法,结合改进的卷积注意力模块,将YOLOv5模型骨干网络替换为改进的MobileNetv2轻量化网络,形成I-YOLOv5算法,旨在提高检测精确度和小目标、多目标的检测能力,同时保持实时性.为构建数据集,... 利用深度学习中特征提取的优势,提出一种改进算法,结合改进的卷积注意力模块,将YOLOv5模型骨干网络替换为改进的MobileNetv2轻量化网络,形成I-YOLOv5算法,旨在提高检测精确度和小目标、多目标的检测能力,同时保持实时性.为构建数据集,通过网络搜索和自主录制无人机视频的方式,用Label Img工具完成标注.结果表明,I-YOLOv5算法在检测精度上有显著提升,对小目标和多目标的检测效果更优秀,在视频检测方面表现出色,具有较好的实时性能.通过模型结构优化,使检测模型的大小减少为原来的18.6%,检测速度提升120%.I-YOLOv5算法的平均精度均值达到97.8%. 展开更多
关键词 无人机 目标检测 YOLOv5模型 卷积注意力机制 轻量化
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基于卷积注意力机制的恶意软件样本增强方案 被引量:1
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作者 钟家豪 张新有 +1 位作者 冯力 邢焕来 《信息安全研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期431-439,共9页
在人工智能的大背景下,越来越多的机器学习算法被应用于恶意软件检测领域.然而在实际场景中存在恶意软件数量明显低于良性软件的数据不平衡问题.基于此,提出了一种融合卷积注意力机制的生成对抗网络检测逃逸模型,该模型能够生成可绕过... 在人工智能的大背景下,越来越多的机器学习算法被应用于恶意软件检测领域.然而在实际场景中存在恶意软件数量明显低于良性软件的数据不平衡问题.基于此,提出了一种融合卷积注意力机制的生成对抗网络检测逃逸模型,该模型能够生成可绕过检测器检测的恶意软件对抗样本.实验对比了该逃逸模型、基于深度神经网络的以及基于卷积神经网络的逃逸模型在7种恶意软件分类器上的性能表现,结果表明,该逃逸模型可以在不清楚检测模型内部结构的情况下获得更高的逃逸率,能够为生成高质量对抗样本提供一种新的思路. 展开更多
关键词 恶意软件检测 对抗样本 检测逃逸 卷积注意力机制 生成对抗网络
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融合卷积注意力机制的图像描述生成模型 被引量:14
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作者 黄友文 游亚东 赵朋 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第1期23-27,共5页
图像描述模型需要提取出图像中的特征,然后通过自然语言处理(NLP)技术将特征用语句表达出来。现有的基于卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)搭建的图像描述模型在提取图像关键信息时精度不高且训练速度缓慢。针对这个问题,提出了一... 图像描述模型需要提取出图像中的特征,然后通过自然语言处理(NLP)技术将特征用语句表达出来。现有的基于卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)搭建的图像描述模型在提取图像关键信息时精度不高且训练速度缓慢。针对这个问题,提出了一种基于卷积注意力机制和长短期记忆(LSTM)网络的图像描述生成模型。采用Inception-ResNet-V2作为特征提取网络,在注意力机制中引入全卷积操作替代传统的全连接操作,减少了模型参数的数量。将图像特征与文本特征有效融合后送入LSTM单元中完成训练,最终产生描述图像内容的语义信息。模型采用MSCOCO数据集进行训练,使用多种评价指标(BLEU-1、BLEU-4、METEOR、CIDEr等)对模型进行验证。实验结果表明,提出的模型能够对图像内容进行准确描述,在多种评价指标上均优于基于传统注意力机制的方法。 展开更多
关键词 图像描述 卷积神经网络 自然语言处理 长短期记忆神经网络 卷积注意力机制
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融合卷积注意力机制与深度残差网络的遥感图像分类 被引量:13
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作者 蒋正锋 何韬 +2 位作者 施艳玲 龙翔 杨淑慧 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第4期76-81,共6页
针对遥感影像场景数据空间信息丰富,冗余地理特征干扰深度神经网络模型的问题,提出在深度残差网络中引入卷积注意力机制(Convolutional Block Attention Module, CBAM)的策略。为验证深度残差网络引入CBAM的有效性,用经典深度残差网络Re... 针对遥感影像场景数据空间信息丰富,冗余地理特征干扰深度神经网络模型的问题,提出在深度残差网络中引入卷积注意力机制(Convolutional Block Attention Module, CBAM)的策略。为验证深度残差网络引入CBAM的有效性,用经典深度残差网络ResNet50和融合注意力机制的深度残差网络CBAM_ResNet50在雪地、岩石、城市、水和森林五类别遥感图像数据集进行对比验证。实验结果表明,CBAM_ResNet50网络模型在准确率、精确度、敏感度和F1SCORE上分别提高了0.65%、0.38%、0.62%和0.60%。引入注意力机制以合理的额外时间成本减少了遥感场景特征的冗余映射,使特征提取网络能够获得更多与任务目标相关的信息而舍弃掉其他无用的信息。 展开更多
关键词 遥感图像分类 深度学习 卷积注意力机制 深度残差网络 神经网络
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融合残差和卷积注意力机制的U-Net网络高分影像道路提取 被引量:5
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作者 张亚宁 张春亢 +1 位作者 王朝 游晨宇 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2023年第3期119-132,共14页
针对在高分辨率遥感影像中因道路特征模糊或“同谱异物”现象影响,出现局部道路提取缺失和提取错误的问题,提出一种融合残差和卷积注意力机制的U-Net网络高分影像道路提取方法。首先,以U-Net网络为基础,加入改进的残差模块缓解网络训练... 针对在高分辨率遥感影像中因道路特征模糊或“同谱异物”现象影响,出现局部道路提取缺失和提取错误的问题,提出一种融合残差和卷积注意力机制的U-Net网络高分影像道路提取方法。首先,以U-Net网络为基础,加入改进的残差模块缓解网络训练过程中易出现的网络性能退化问题;然后,嵌入卷积注意力机制模块加强对道路细节特征的深度表征能力;最后通过几何变换对数据集进行合理扩充,增强网络泛化能力。在公开数据集马塞诸塞州数据集(MassachusettsRoadsDataset)和DeepGlobe道路数据集上对模型进行测试,实验结果表明:文章提出的方法在两个数据集上整体精度分别达到97.02%和98.26%,相比其他模型具有更好的提取效果,对道路特征的深度表征性更强,抗干扰性较好,有效改善了道路提取中出现的错提、漏提现象,显著提高了道路提取的精度和完整性。 展开更多
关键词 道路提取 残差模块 卷积注意力机制 高分辨率遥感影像
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融合注意力机制与贝叶斯优化卷积网络的机场无人机检测
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作者 张伟 常本强 +2 位作者 杨旭 杨雪 张添龙 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第7期2633-2642,共10页
声学探测技术可用于机场“黑飞”无人机监测,但易受复杂环境中的噪声影响。为解决这一问题,提出了一种融合卷积块注意力机制及贝叶斯优化卷积神经网络(Convolutional Block Attention Module-Bayesian Optimization-Convolutional Neura... 声学探测技术可用于机场“黑飞”无人机监测,但易受复杂环境中的噪声影响。为解决这一问题,提出了一种融合卷积块注意力机制及贝叶斯优化卷积神经网络(Convolutional Block Attention Module-Bayesian Optimization-Convolutional Neural Network, CBAM-BO-CNN)的机场无人机声学信号检测模型。该模型通过引入CBAM模块,对输入的数据从通道和空间两个独立的维度依次提取特征以增强网络对无人机梅尔频谱图的特征提取能力,并采用贝叶斯优化算法搜寻网络模型的最优超参数组合。经数据集验证,该模型实现了98.8%的识别准确率,且在低信噪比条件下仍能保持高于94%的准确率。后通过自主搭建简易的16阵元麦克风阵列,采集了60个不同方位的无人机音频数据用以验证模型的实用性。试验结果表明,应用CBAM-BO-CNN检测模型的声学监测设备在100 m范围内对无人机信号的识别准确率达94%。所提出的无人机声学信号检测模型可应对机场日益严重的无人机入侵问题,为机场安全运营提供强有力的技术支持。 展开更多
关键词 安全工程 无人机检测 声学探测 卷积注意力机制 贝叶斯优化
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基于WGAN-GP和高效卷积块注意力机制IPOA-ICNN的变压器故障诊断 被引量:2
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作者 鲍克勤 谈浩冬 《水电能源科学》 北大核心 2024年第10期190-195,共6页
针对目前变压器故障诊断采集到的故障样本存在数据不平衡、特征信息提取不足的问题,提出了一种基于数据增强型和高效卷积块注意力机制(ECBAM)优化一维改进卷积神经网络(1D-ICNN)的变压器故障诊断方法。首先,建立一个基于Wasserstein梯... 针对目前变压器故障诊断采集到的故障样本存在数据不平衡、特征信息提取不足的问题,提出了一种基于数据增强型和高效卷积块注意力机制(ECBAM)优化一维改进卷积神经网络(1D-ICNN)的变压器故障诊断方法。首先,建立一个基于Wasserstein梯度惩罚生成对抗网络(WGAN-GP),对不平衡的变压器数据样本进行训练以生成合成样本,用于数据增强,并采用方差分析法选取关联性强的气体特征参量;其次,使用残差和高效卷积块注意力机制模块对重构的平衡样本进行更为细节的特征提取,以实现故障诊断网络的分类;最后,利用改进的鹈鹕优化算法(IPOA)对ICNN参数进行寻优。算例对比分析表明,所提算法的故障诊断性能具备更高的精确度和稳定性,验证了所提模型故障诊断分类性能的有效性。 展开更多
关键词 变压器故障诊断 数据增强 高效卷积注意力机制 鹈鹕优化算法
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基于Swin Transformer和卷积注意力的乳腺癌病理图像诊断研究 被引量:2
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作者 禤浚波 周立广 +4 位作者 梁英豪 梁淑慧 付志鸿 关志广 毕明霞 《现代电子技术》 北大核心 2024年第13期36-42,共7页
为了降低由于医生阅片疲劳或经验不足而可能导致的漏诊或误诊问题,提高医生诊断乳腺癌病理图像的准确性和工作效率,文中采用北京大学国际医院提供的公开的最大乳腺癌病理组织图像数据集,包括正常、良性病变、原位癌和浸润癌四种类型,并... 为了降低由于医生阅片疲劳或经验不足而可能导致的漏诊或误诊问题,提高医生诊断乳腺癌病理图像的准确性和工作效率,文中采用北京大学国际医院提供的公开的最大乳腺癌病理组织图像数据集,包括正常、良性病变、原位癌和浸润癌四种类型,并提出了一种基于Swin Transformer和卷积注意力机制的乳腺癌病理图像诊断方法,给出了诊断算法的框架和处理流程,在评价指标方面取得了96.93%的精确率、97.82%的召回率和97.74%的准确率,与常用的卷积神经网络ResNet152、VGG16相比,精确率和准确率都是最高的,从而证明提出的方法是有效的。最后,基于Flask技术和Swin Transformer开发了可视化的乳腺癌病理图像诊断软件,只需提供一张患者的乳腺癌病理组织图像,10 s左右即可自动输出诊断结果,可以极大地提高医生的工作效率。 展开更多
关键词 乳腺癌 病理图像 深度学习 Swin Transformer 卷积注意力机制 FLASK
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基于注意力机制轻量化模型的植物病害识别方法 被引量:1
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作者 苏航 陈旭昊 +3 位作者 寿德荣 张朝阳 许彪 孙丙宇 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期1389-1399,共11页
针对现有植物病害识别模型存在响应速度慢、参数量多、计算机内存资源消耗大等问题,本研究提出了一种轻量化神经网络模型,该模型由特征提取层、特征增强层和分类器组成。为了减小模型大小并提高网络响应速度,在特征提取层中使用深度可... 针对现有植物病害识别模型存在响应速度慢、参数量多、计算机内存资源消耗大等问题,本研究提出了一种轻量化神经网络模型,该模型由特征提取层、特征增强层和分类器组成。为了减小模型大小并提高网络响应速度,在特征提取层中使用深度可分离卷积进行特征提取。为了防止网络传播过程中的梯度消失并增强病害像素特征融合,在特征提取层中引入了大卷积核倒置残差结构(IRBCKS)模块。此外,在特征增强层集成了轻量级卷积块注意力模块(CBAM)注意力机制,以捕捉植物病害相关图像中像素之间的关系,增强关键信息的提取。最后,采用剪枝技术剔除模型中冗余特征信息,从而再次减少模型参数量,形成最终的轻量级网络模型Cut-MobileNet。为验证该模型的先进性,将其与轻量化模型(MobileNet V2、SqueezeNet、GoogLeNet)和非轻量化模型(Vision Transformer、AlexNet)进行性能对比,研究结果表明,Cut-MobileNet在浮点运算量、准确率、单张图片推理时间、参数量、F1值和模型大小等性能指标上都取得了较优的效果。 展开更多
关键词 模型剪枝 卷积注意力模块(CBAM)注意力机制 卷积核倒置残差结构(IRBCKS)模块 植物病害 轻量化网络
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多尺度注意力融合与视觉Transformer方法优化的电阻抗层析成像深度学习方法 被引量:7
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作者 王琦 张涛 +2 位作者 徐超炜 卢梦凡 王子辰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期52-63,共12页
电阻抗层析成像(EIT)具有显著的可视化和非侵入性等特点,在工业和生物医学工程领域展现了其广阔的应用潜力。由于其逆问题存在高度非线性和病态性特点,导致了数值成像方法在空间分辨率上的局限性,尤其是在多相介质分布情况下,现有EIT技... 电阻抗层析成像(EIT)具有显著的可视化和非侵入性等特点,在工业和生物医学工程领域展现了其广阔的应用潜力。由于其逆问题存在高度非线性和病态性特点,导致了数值成像方法在空间分辨率上的局限性,尤其是在多相介质分布情况下,现有EIT技术在成像过程中出现边界失真和电导率误差,从而影响最终的成像精度。本文提出了一种基于卷积注意力机制的U型深度成像方法——MAT-UNet,将卷积块注意力模块(CBAM)与U-Net结构相结合,在特征提取与融合过程中嵌入卷积块注意力模块,以增强模型的注意力定向和特征表征能力,同时跳跃连接引入了压缩-激励(SE)注意力机制与视觉Transformer(ViT)来优化全局特征的学习,使用多头交叉注意力模块(MHCA)实现编码器与解码器的多尺度信息融合。MAT-UNet通过大量的仿真数据训练获得最优模型参数,并在多样化复杂形状和肺部仿真模型进行了实验验证。定量评估指标表明,该方法在重建图像中的均方根误差(RMSE)结果为2.3156,结构相似性指数(SSIM)结果为0.9437,可视化结果与真实分布和边界具有很好的一致性。实验结果表明,本文提出的MAT-UNet模型展现出良好的鲁棒性和泛化能力,相较于传统的单一卷积结构,集成Transformer结构提供了更精准的EIT图像重建效果,在无损测量与检测应用中存在很大的潜力和价值。 展开更多
关键词 电阻抗层析成像 卷积注意力机制 SE-ViT连接 多头交叉注意力模块 U型卷积网络 无损测量
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卷积协同注意力模型下的作物幼苗与杂草识别
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作者 闫可 张聪 +2 位作者 陈新波 成泞伸 魏志慧 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第13期188-196,共9页
在农作物的杂草防治中,部分杂草与作物幼苗的形态相似且颜色相近,导致杂草不易被快速准确识别。针对田间作物幼苗与杂草识别精度不高的问题,提出了一种卷积协同注意力模型(CCA-ViT)。该模型以视觉Transformer模型为基础,采用跨尺度金字... 在农作物的杂草防治中,部分杂草与作物幼苗的形态相似且颜色相近,导致杂草不易被快速准确识别。针对田间作物幼苗与杂草识别精度不高的问题,提出了一种卷积协同注意力模型(CCA-ViT)。该模型以视觉Transformer模型为基础,采用跨尺度金字塔架构,加强图像浅层信息与深层语义的交互。为提高相似作物与杂草的特征判别能力,在特征提取网络中构建了卷积协同注意力机制,优先关注叶片的纹理和边缘细小特征,获取局部信息注意力权重后协同全局特征进行建模。并在全局建模前引入可移动位置编码捕获感受野的同时降低模型的复杂度。将该模型用于识别小麦、玉米等6种作物幼苗与雀麦、猪殃殃等6种杂草上,识别准确率比同类规模的视觉Transformer模型提高了1.91百分点,达到了97.81%。同时该模型用于田间小麦和玉米幼苗的实际预测准确率也能达到80%以上。体现出该模型可用于复杂背景下具有纹理细小特征的作物幼苗与杂草的识别,能够对形态相似、颜色相近的作物幼苗与杂草进行有效区分。 展开更多
关键词 作物幼苗与杂草识别 跨尺度金字塔架构 卷积协同注意力机制 可移动位置编码 Transformer模型
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注意力机制与Involution算子改进的人脸表情识别 被引量:2
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作者 郭靖圆 董乙杉 +1 位作者 刘晓文 卢树华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第23期95-103,共9页
针对复杂人脸表情识别面临背景干扰、空间信息分布不均匀等问题,提出一种注意力机制和Involution算子改进的人脸表情识别方法,该方法以VGG19为基线网络,前端引入注意力机制提取表情强相关特征,抑制背景干扰,并利用联合正则化策略平衡和... 针对复杂人脸表情识别面临背景干扰、空间信息分布不均匀等问题,提出一种注意力机制和Involution算子改进的人脸表情识别方法,该方法以VGG19为基线网络,前端引入注意力机制提取表情强相关特征,抑制背景干扰,并利用联合正则化策略平衡和改善特征数据分布,提高模型训练质量;后端采用密集连接加强有效特征复用,提取高层语义信息。所提方法在CK+、FER2013、RAF-DB等3个公开数据集上进行了验证,准确率均取得显著提高,且优于当前诸多先进方法。此外,为提高网络处理复杂条件下的数据集,在其后端引入Involution算子替代部分卷积层,提高了空间多样性信息学习能力。实验结果表明,所提模型可有效提高RAF-DB等复杂数据集的人脸表情识别准确率。 展开更多
关键词 表情识别 VGG19 卷积注意力机制 Involution算子 密集连接
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嵌入注意力机制残差网络的人脸表情识别方法 被引量:6
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作者 钟瑞 蒋斌 +1 位作者 李南星 崔晓梅 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第11期88-97,共10页
针对非可控环境下人脸图像易受光照、姿态变化等复杂因素的影响,进而造成人脸表情识别中人脸检测率低、表情识别精度差的问题,提出了一种嵌入注意力机制残差网络的表情识别方法。在人脸检测阶段,采用改进的RetinaFace算法完成多视角人... 针对非可控环境下人脸图像易受光照、姿态变化等复杂因素的影响,进而造成人脸表情识别中人脸检测率低、表情识别精度差的问题,提出了一种嵌入注意力机制残差网络的表情识别方法。在人脸检测阶段,采用改进的RetinaFace算法完成多视角人脸检测,获取人脸区域。在特征提取阶段,使用ResNet-50作为特征提取的主干网络。将预处理后的人脸图片,依次通过该网络的通道注意力网络和空间注意力网络,显式地建模全局图像的相互依赖性。在虚线残差单元的快捷连接中,加入平均池化层进行下采样操作,通过微调残差模块的操作,加强输入特征之间的映射,使提取的表情特征能够较完整地在网络之间传递,以减小特征信息的损失;在网络中再次传入卷积注意力机制模块,增强局部表情特征的通道维度信息和空间维度信息,加强特征图中与表情相关性高的特征区域的重点信息,同时抑制特征图中无关区域的干扰,进而加快网络的收敛速度,提高表情识别率。与基线算法相比,该方法在RAF-DB和FER2013表情数据集上分别取得了87.65%和73.57%的准确率。 展开更多
关键词 注意力机制 残差网络 表情识别 卷积注意力机制模块 RetinaFace
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基于卷积注意力和胶囊网络的SAR少样本目标识别方法 被引量:7
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作者 霍鑫怡 李焱磊 +2 位作者 陈龙永 张福博 孙巍 《中国科学院大学学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第6期783-792,共10页
合成孔径雷达(SAR)目标识别在军事和民用领域都具有重要的研究价值。但由于SAR数据获取成本高、样本数目少,传统的卷积神经网络提取目标特征的能力不足,准确率低下。提出结合卷积注意力和胶囊网络的分类模型,利用胶囊网络中的多维向量... 合成孔径雷达(SAR)目标识别在军事和民用领域都具有重要的研究价值。但由于SAR数据获取成本高、样本数目少,传统的卷积神经网络提取目标特征的能力不足,准确率低下。提出结合卷积注意力和胶囊网络的分类模型,利用胶囊网络中的多维向量神经元表示目标更多的特征;同时,考虑到少样本情况下目标特征信息缺乏,为提高神经网络的学习效率,对胶囊网络加入注意力机制,通过学习不同特征的重要程度,引导分类网络重点关注对分类结果贡献大的特征,弱化对分类结果贡献小的特征,提高神经网络的学习效率。针对MSTAR数据集和实测车辆数据集的实验结果表明,该算法的准确率高于传统的卷积神经网络和胶囊网络算法。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 SAR少样本目标识别 胶囊网络 卷积神经网络 卷积注意力机制 目标检测
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一种基于自编码器降维的神经卷积网络入侵检测模型 被引量:2
15
作者 孙敬 丁嘉伟 冯光辉 《电信科学》 北大核心 2025年第2期129-138,共10页
为了提升入侵检测的准确率,鉴于自编码器在学习特征方面的优势以及残差网络在构建深层模型方面的成熟应用,提出一种基于特征降维的改进残差网络入侵检测模型(improved residual network intrusion detection model based on feature dim... 为了提升入侵检测的准确率,鉴于自编码器在学习特征方面的优势以及残差网络在构建深层模型方面的成熟应用,提出一种基于特征降维的改进残差网络入侵检测模型(improved residual network intrusion detection model based on feature dimensionality reduction,IRFD),进而缓解传统机器学习入侵检测模型的低准确率问题。IRFD采用堆叠降噪稀疏自编码器策略对数据进行降维,从而提取有效特征。利用卷积注意力机制对残差网络进行改进,构建能提取关键特征的分类网络,并利用两个典型的入侵检测数据集验证IRFD的检测性能。实验结果表明,IRFD在数据集UNSW-NB15和CICIDS 2017上的准确率均达到99%以上,且F1-score分别为99.5%和99.7%。与基线模型相比,提出的IRFD在准确率、精确率和F1-score性能上均有较大提升。 展开更多
关键词 网络攻击 入侵检测模型 堆叠降噪稀疏自编码器 卷积注意力机制 残差网络
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基于残差卷积自注意力神经网络的铝电解过热度识别方法 被引量:3
16
作者 林清扬 陈晓方 谢永芳 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期8-17,共10页
过热度是反映铝电解槽当前生产效率的重要指标,由于过热度难以在线实时测量,本文提出一种基于残差卷积自注意力神经网络的过热度识别方法.针对铝电解生产过程数据为时间序列数据且具有多源异构特性,设计异构数据的同构表示方法.在此基... 过热度是反映铝电解槽当前生产效率的重要指标,由于过热度难以在线实时测量,本文提出一种基于残差卷积自注意力神经网络的过热度识别方法.针对铝电解生产过程数据为时间序列数据且具有多源异构特性,设计异构数据的同构表示方法.在此基础上建立残差卷积自注意力神经网络模型以提取同构时间序列数据的全局与局部特征.针对过热度数据标签少且类别分布不均匀问题,采用基于自动编码器的无监督预训练方法与加权交叉熵损失函数以提高过热度识别任务的性能.在基准数据集上进行仿真对比实验以验证本文所提方法的有效性,然后在只包含少量不平衡标签的铝电解过热度数据集上进行实验验证,结果表明本文构建的过热度识别模型相较与其他现有模型不仅提高了过热度识别准确率,而且在训练样本较少时保证了模型的泛化能力. 展开更多
关键词 过热度识别 多源异构 残差卷积注意力机制 无监督预训练 铝电解过程
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基于注意力机制的滚动轴承剩余使用寿命预测方法 被引量:7
17
作者 卢瑾 张永平 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第4期516-521,551,共7页
现有的轴承振动信号特征的提取方法过分依赖于专家的经验,同时在轴承的寿命预测过程中,存在因序列过长而导致的记忆力退化等问题,为此,结合卷积神经网络-注意力机制网络(CNN-attention)和基于注意力机制的Encoder-Decoder方法,提出了一... 现有的轴承振动信号特征的提取方法过分依赖于专家的经验,同时在轴承的寿命预测过程中,存在因序列过长而导致的记忆力退化等问题,为此,结合卷积神经网络-注意力机制网络(CNN-attention)和基于注意力机制的Encoder-Decoder方法,提出了一种滚动轴承剩余使用寿命(RUL)的预测模型(方法)。首先,利用快速傅里叶变换(FFT)方法,将滚动轴承的初始振动信号转换成频域幅值信号;然后,设计了一种基于注意力机制的模型:其中,利用CNN-attention进行了退化特征提取,利用基于注意力机制的Encoder-Decoder网络进行了RUL预测,并进一步在远距离信号传输中解决了循环神经网络记忆衰退的问题;最后,为了验证特征提取模型以及寿命预测模型的有效性,采用PHM 2012轴承退化数据集,通过轴承加速退化PRONOSTIA实验平台进行了实验,并将其所得结果与未采用注意力机制模型的预测结果以及其他文献方法所得结果进行了对比。实验结果表明:与其他方法相比,基于注意力机制模型的方法平均绝对误差分别降低了29.41%、32.00%、29.56%、32.34%,平均得分分别提高了0.39%、0.98%、0.82%、15.46%。研究结果表明:在轴承RUL预测方面,基于注意力机制的轴承剩余使用寿命预测模型(方法)是有效的。 展开更多
关键词 剩余使用寿命 卷积神经网络-注意力机制网络 编码器-解码器模型 退化特征提取 滚动轴承寿命预测模型 记忆力退化
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基于卷积神经网络与Transformer的电能质量扰动分类方法 被引量:6
18
作者 金星 周凯翔 +2 位作者 于海洲 王盛慧 伍孟海 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第16期6726-6733,共8页
复杂电能质量扰动(power quality disturbances, PQD)的智能分类对于智能电网发展具有重要意义。扰动特征的提取与定位、模式识别与分类是电能质量扰动分类方法研究的难点。采用深度学习算法,将具有关注全局信息的Transformer与善于提... 复杂电能质量扰动(power quality disturbances, PQD)的智能分类对于智能电网发展具有重要意义。扰动特征的提取与定位、模式识别与分类是电能质量扰动分类方法研究的难点。采用深度学习算法,将具有关注全局信息的Transformer与善于提取局部特征的卷积神经网络相融合,提出一种基于卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)与Transformer的电能质量扰动分类方法,即CTranCBA。这种双深度学习模型分类方法主要是通过一维卷积神经网络提取电能质量扰动信号特征,利用Transformer自注意力机制引导模型关注序列中不同位置间的依赖关系,实现对扰动信号局部特征与全局特征的互补,克服了因感受野的限制而带来的识别不清、分类不准等问题。使用23种不同电能质量扰动信号,将CTranCBA与Deep-CNN、CNN-LSTM、CNN-CBAM方法进行比较。结果表明:该方法在分类准确率和抗噪性方面表现优异,可为电能质量扰动智能分类提供一种新的方法。 展开更多
关键词 电能质量扰动(PQD) 卷积神经网络(CNN) Transformer模型 卷积注意力机制
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基于注意力残差U-Net的皮肤镜图像分割方法 被引量:2
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作者 沈鑫 魏利胜 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期699-707,共9页
针对皮肤镜图像类内差异性、类间相似性、数据集不平衡等问题,本文提出了一种基于注意力残差U-Net(attention residual block-UNet,ARB-UNet)的皮肤镜图像分割方法。将卷积块注意力机制模块(convolutional block attention module,CBAM... 针对皮肤镜图像类内差异性、类间相似性、数据集不平衡等问题,本文提出了一种基于注意力残差U-Net(attention residual block-UNet,ARB-UNet)的皮肤镜图像分割方法。将卷积块注意力机制模块(convolutional block attention module,CBAM)引入到U-Net模型的“跳过连接”中;同时将CBAM模块集成到残差模块DRB(dilated residual networks)中得到注意力残差结构(attention residual block,ARB);且选取Focal Tversky Loss作为该模型的损失函数;在ISIC2016数据集上对所提ARB-UNet模型进行训练和测试,并与传统方法和UNet等经典方法进行了对比实验,实验结果中灵敏度(sensitivity,SE)达到了92.9%,特异性(specificity,SP)达到了94.1%,Dice相似指数(dice similarity cofficient,DSC)达到了92.1%,整体上均优于其他对比方法,从而验证了本文方法是有效的和可行的。 展开更多
关键词 图像分割 皮肤镜 卷积神经网络 注意力残差U-Net 注意力机制 卷积注意力机制模块 深度学习 残差网络
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基于机器视觉的露地甘蓝无人化采收作业质量检测模型
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作者 李晓锁 郭旺 +3 位作者 朱华吉 顾静秋 李庆学 吴华瑞 《河南农业科学》 北大核心 2025年第10期150-158,共9页
采收后甘蓝质量精准识别是实现露地甘蓝无人化采收作业质量检测的前提,为解决采收甘蓝质量识别过程中存在的采收背景环境复杂、运输装置运行速度快导致甘蓝特征难以获取、对小目标识别精度不足的问题,提出一种基于YOLOv8s的轻量化采收... 采收后甘蓝质量精准识别是实现露地甘蓝无人化采收作业质量检测的前提,为解决采收甘蓝质量识别过程中存在的采收背景环境复杂、运输装置运行速度快导致甘蓝特征难以获取、对小目标识别精度不足的问题,提出一种基于YOLOv8s的轻量化采收作业质量检测方法。首先,采用RepVGG模块替换Backbone层中部分Conv模块,增强原始模型特征提取能力的同时减少模型参数量;其次,引入CBAM卷积注意力模块抑制复杂背景中的非关键特征信息,使模型更加关注采收的成熟甘蓝质量;最后,在Head层中增加下采样为4的小目标检测头P2,增强模型对多尺度甘蓝的检测能力。结果表明,改进的模型相较于原始YOLOv8s模型,准确率、召回率和mAP50:95(IoU在0.50~0.95阈值的平均精度)分别提高2.5、0.9、1.9百分点。与常见的目标检测模型相比,在甘蓝采收作业数据集上的检测结果也具有明显优势。改进的模型能够准确识别露地甘蓝无人化采收作业的质量,可为远程调控机具作业参数提供数据支撑,为露地蔬菜自主无人精准作业的研究和应用提供理论参考。 展开更多
关键词 露地甘蓝 采收质量检测 无人化作业 改进YOLOv8s 目标检测 卷积注意力机制
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