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条件扩散和多通道高低频并行的红外与可见光图像融合
1
作者
邸敬
王鹤然
+2 位作者
梁婵
刘冀钊
廉敬
《光学精密工程》
北大核心
2025年第1期148-163,共16页
针对去噪扩散模型在红外与可见光图像融合任务中缺少基准真实值和可见光信息利用不足的问题,提出一种条件扩散和多通道高低频并行的红外与可见光图像融合模型。条件扩散模型利用拼接技术将拼接源图像作为基准真实值进行训练,获得红外与...
针对去噪扩散模型在红外与可见光图像融合任务中缺少基准真实值和可见光信息利用不足的问题,提出一种条件扩散和多通道高低频并行的红外与可见光图像融合模型。条件扩散模型利用拼接技术将拼接源图像作为基准真实值进行训练,获得红外与可见光图像特征提取任务的最优先验分布,在反向去噪过程中引入多通道似然校正模块,更有效地模拟红外与可见光图像的多通道复杂分布。然后,提出细节自适应去噪网络来完成红外与可见光图像的多通道高低频特征提取任务。最后,在融合网络中设计了一种多通道高低频并行融合模块,采用区域一致性融合网络和多通道低频特征融合网络分别完成高低频特征的融合。该模型为红外与可见光图像融合任务提供了一种可训练的扩散模型范式用于特征提取,使用特定的卷积神经网络进行特征融合。通过与近年来提出的9种高水平方法相比,在MSRS和RoadScene数据集上的实验结果表明,本文方法的8种客观评价指标平均提升了4.52%~59.62%。本文方法在色彩保真度和纹理细节保持等方面都优于其他方法,符合人眼视觉特性,能够很好地处理各种光照和环境场景下的红外与可见光图像融合任务。
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关键词
图像
融合
红外与可见光
条件扩散模型
细节自适应去噪网络
多通道高低频并行融合模块
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职称材料
高低频通道特征交叉融合的低光人脸检测算法
被引量:
1
2
作者
许皓
钱宇华
+2 位作者
王克琪
刘畅
李俊霞
《智能系统学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期472-481,共10页
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...
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。
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关键词
低光人脸检测
高
低频
通道
特征
低光增强
多尺度特征
融合
计算机视觉
图像处理
深度学习
频率域分析
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职称材料
基于重参数化多尺度融合网络的高效极暗光原始图像降噪
被引量:
3
3
作者
魏恺轩
付莹
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2022年第8期120-126,共7页
实用的暗光降噪增强解决方案往往需要具备计算速度快、内存效率高、能够实现视觉上高质量的降噪等优点。现有方法大多以提升降噪质量为目标,因此在速度和内存要求上有所折中,这在很大程度上限制了其实用性。文中提出了一种新的深度降噪...
实用的暗光降噪增强解决方案往往需要具备计算速度快、内存效率高、能够实现视觉上高质量的降噪等优点。现有方法大多以提升降噪质量为目标,因此在速度和内存要求上有所折中,这在很大程度上限制了其实用性。文中提出了一种新的深度降噪网络——重参数化多尺度融合网络,用于极暗光单张原始图像降噪,在不损失降噪性能的同时加快模型的推断速度并降低内存开销。具体地,在多尺度空间提取图像特征,利用轻量级的空间通道并行注意力模块动态自适应地聚焦于空间及通道中的核心特征;同时使用重参数化的卷积单元,在不增加任何推断计算量的情况下进一步丰富模型的表征能力。该模型在常见CPU上(如Intel i7-7700K)可以在1s左右恢复超高清4K分辨率图像,在普通GPU(如NVIDIA GTX 1080Ti)上以24帧率的速度运行,在几乎4倍快于现有先进方法(如UNet)的同时仍保持具有竞争力的恢复质量。
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关键词
重参数化卷积单元
多尺度
融合
空间
通道
并行
注意力
模块
极暗光图像降噪
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职称材料
基于多重多尺度融合注意力网络的建筑物提取
被引量:
9
4
作者
杨栋杰
高贤君
+3 位作者
冉树浩
张广斌
王萍
杨元维
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期1924-1934,共11页
针对全卷积神经网络模型在进行建筑物提取时易产生过度分割以及内部空洞的问题,提出基于多重多尺度融合注意力网络(MMFA-Net)的高分辨率遥感影像建筑物提取方法.该方法以U-Net为主体架构,设计2个模块:多重高效通道注意力(MECA)和多尺度...
针对全卷积神经网络模型在进行建筑物提取时易产生过度分割以及内部空洞的问题,提出基于多重多尺度融合注意力网络(MMFA-Net)的高分辨率遥感影像建筑物提取方法.该方法以U-Net为主体架构,设计2个模块:多重高效通道注意力(MECA)和多尺度特征融合注意力(MFA). MECA设计在模型跳跃连接中,通过权重配比强化有效特征信息,避免注意力向无效特征的过渡分配;采用多重特征提取,减少有效特征的损失. MFA被嵌入模型底部,结合并行连续中小尺度空洞卷积与通道注意力,获得不同的空间特征与光谱维度特征,缓解空洞卷积造成的大型建筑物像素缺失问题. MMFA-Net通过融合MECA和MFA,提高了建筑物提取结果的完整度和精确率.将模型在WHU、 Massachusetts和自绘建筑物数据集上进行验证,在定量评价方面优于其他5种对比方法,F_(1)分数和IoU分别达到93.33%、87.50%;85.38%、74.49%和88.46%、79.31%.
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关键词
深度学习
高
分辨遥感影像
建筑物提取
多尺度特征
融合
高
效
通道
注意力
模块
U-Net
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职称材料
题名
条件扩散和多通道高低频并行的红外与可见光图像融合
1
作者
邸敬
王鹤然
梁婵
刘冀钊
廉敬
机构
兰州交通大学电子与信息工程学院
兰州大学信息科学与工程学院
出处
《光学精密工程》
北大核心
2025年第1期148-163,共16页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.62061023)
甘肃省自然科学基金资助项目(No.24JRRA231)
甘肃省级科技计划重点研发计划资助项目(No.24YFFA024)。
文摘
针对去噪扩散模型在红外与可见光图像融合任务中缺少基准真实值和可见光信息利用不足的问题,提出一种条件扩散和多通道高低频并行的红外与可见光图像融合模型。条件扩散模型利用拼接技术将拼接源图像作为基准真实值进行训练,获得红外与可见光图像特征提取任务的最优先验分布,在反向去噪过程中引入多通道似然校正模块,更有效地模拟红外与可见光图像的多通道复杂分布。然后,提出细节自适应去噪网络来完成红外与可见光图像的多通道高低频特征提取任务。最后,在融合网络中设计了一种多通道高低频并行融合模块,采用区域一致性融合网络和多通道低频特征融合网络分别完成高低频特征的融合。该模型为红外与可见光图像融合任务提供了一种可训练的扩散模型范式用于特征提取,使用特定的卷积神经网络进行特征融合。通过与近年来提出的9种高水平方法相比,在MSRS和RoadScene数据集上的实验结果表明,本文方法的8种客观评价指标平均提升了4.52%~59.62%。本文方法在色彩保真度和纹理细节保持等方面都优于其他方法,符合人眼视觉特性,能够很好地处理各种光照和环境场景下的红外与可见光图像融合任务。
关键词
图像
融合
红外与可见光
条件扩散模型
细节自适应去噪网络
多通道高低频并行融合模块
Keywords
image fusion
infrared and visible
conditional diffusion model
detail adaptive denoising block
multi-channel high-low frequency parallel fusion block
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
高低频通道特征交叉融合的低光人脸检测算法
被引量:
1
2
作者
许皓
钱宇华
王克琪
刘畅
李俊霞
机构
山西大学大数据科学与产业研究院
山西大学计算机与信息技术学院
山西大学计算智能与中文信息处理教育部重点实验室
出处
《智能系统学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期472-481,共10页
基金
科技创新2030-“新一代人工智能”重大项目(2021-ZD0112400)
国家自然科学基金项目(62136005)
山西省揭榜挂帅项目(202201020101006)。
文摘
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。
关键词
低光人脸检测
高
低频
通道
特征
低光增强
多尺度特征
融合
计算机视觉
图像处理
深度学习
频率域分析
Keywords
low-light face detection
features of high-and low-frequency channels
low-light enhancement
multiscale feature fusion
computer vision
image processing
deep learning
frequency domain analysis
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于重参数化多尺度融合网络的高效极暗光原始图像降噪
被引量:
3
3
作者
魏恺轩
付莹
机构
北京理工大学计算机学院
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2022年第8期120-126,共7页
基金
国家自然科学基金(62171038,61827901,62088101)。
文摘
实用的暗光降噪增强解决方案往往需要具备计算速度快、内存效率高、能够实现视觉上高质量的降噪等优点。现有方法大多以提升降噪质量为目标,因此在速度和内存要求上有所折中,这在很大程度上限制了其实用性。文中提出了一种新的深度降噪网络——重参数化多尺度融合网络,用于极暗光单张原始图像降噪,在不损失降噪性能的同时加快模型的推断速度并降低内存开销。具体地,在多尺度空间提取图像特征,利用轻量级的空间通道并行注意力模块动态自适应地聚焦于空间及通道中的核心特征;同时使用重参数化的卷积单元,在不增加任何推断计算量的情况下进一步丰富模型的表征能力。该模型在常见CPU上(如Intel i7-7700K)可以在1s左右恢复超高清4K分辨率图像,在普通GPU(如NVIDIA GTX 1080Ti)上以24帧率的速度运行,在几乎4倍快于现有先进方法(如UNet)的同时仍保持具有竞争力的恢复质量。
关键词
重参数化卷积单元
多尺度
融合
空间
通道
并行
注意力
模块
极暗光图像降噪
Keywords
Re-parameterization convolutional unit
Multi-scale fusion
Spatial-channel parallel attention module
Extreme low-light denoising
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
基于多重多尺度融合注意力网络的建筑物提取
被引量:
9
4
作者
杨栋杰
高贤君
冉树浩
张广斌
王萍
杨元维
机构
长江大学地球科学学院
中国科学院空天信息创新研究院
海南省地球观测重点实验室
湖南科技大学测绘遥感信息工程湖南省重点实验室
北京市测绘设计研究院城市空间信息工程北京市重点实验室
出处
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期1924-1934,共11页
基金
海南省地球观测重点实验室开放基金资助项目(2020LDE001)
自然资源部地理国情监测重点实验室开放基金资助项目(2020NGCM07)
+2 种基金
城市轨道交通数字化建设与测评技术国家工程实验室开放课题基金资助项目(2021ZH02)
湖南科技大学测绘遥感信息工程湖南省重点实验室开放基金资助项目(E22133)
城市空间信息工程北京市重点实验室经费资助项目(20210205)。
文摘
针对全卷积神经网络模型在进行建筑物提取时易产生过度分割以及内部空洞的问题,提出基于多重多尺度融合注意力网络(MMFA-Net)的高分辨率遥感影像建筑物提取方法.该方法以U-Net为主体架构,设计2个模块:多重高效通道注意力(MECA)和多尺度特征融合注意力(MFA). MECA设计在模型跳跃连接中,通过权重配比强化有效特征信息,避免注意力向无效特征的过渡分配;采用多重特征提取,减少有效特征的损失. MFA被嵌入模型底部,结合并行连续中小尺度空洞卷积与通道注意力,获得不同的空间特征与光谱维度特征,缓解空洞卷积造成的大型建筑物像素缺失问题. MMFA-Net通过融合MECA和MFA,提高了建筑物提取结果的完整度和精确率.将模型在WHU、 Massachusetts和自绘建筑物数据集上进行验证,在定量评价方面优于其他5种对比方法,F_(1)分数和IoU分别达到93.33%、87.50%;85.38%、74.49%和88.46%、79.31%.
关键词
深度学习
高
分辨遥感影像
建筑物提取
多尺度特征
融合
高
效
通道
注意力
模块
U-Net
Keywords
deep learning
high-resolution remote sensing image
building extraction
multiscale-feature fusion
efficient channel attention module
U-Net
分类号
TP753 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
条件扩散和多通道高低频并行的红外与可见光图像融合
邸敬
王鹤然
梁婵
刘冀钊
廉敬
《光学精密工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
高低频通道特征交叉融合的低光人脸检测算法
许皓
钱宇华
王克琪
刘畅
李俊霞
《智能系统学报》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
3
基于重参数化多尺度融合网络的高效极暗光原始图像降噪
魏恺轩
付莹
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2022
3
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职称材料
4
基于多重多尺度融合注意力网络的建筑物提取
杨栋杰
高贤君
冉树浩
张广斌
王萍
杨元维
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
9
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职称材料
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