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基于深度学习的车道线检测算法
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作者 岳永恒 赵志浩 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期22-30,共9页
针对智能车辆在复杂场景下的车道线检测准确性问题,该文提出了一种融合多尺度空间注意力机制和路径聚合网络(PANet)的车道线检测算法。该算法首先引入行锚框UFLD车道线检测模型,并结合深度可分离卷积的特征金字塔增强模块PANet,以实现... 针对智能车辆在复杂场景下的车道线检测准确性问题,该文提出了一种融合多尺度空间注意力机制和路径聚合网络(PANet)的车道线检测算法。该算法首先引入行锚框UFLD车道线检测模型,并结合深度可分离卷积的特征金字塔增强模块PANet,以实现图像的多尺度特征提取;接着,网络框架中设计多尺度空间注意力模块,且引入SimAM轻量级注意力机制,以增强对目标特征的聚焦能力;然后,设计自适应特征融合模块,通过智能调整不同尺度特征图的融合权重,对PANet输出的特征图进行跨尺度融合,以提升网络对复杂特征的提取能力。在TuSimple数据集上的实验结果表明,所提算法的检测精度为96.84%,较原算法提升了1.02个百分点,优于传统的主流算法;在CULane数据集上的实验结果表明,所提算法的F_(1)值为72.74%,优于传统的主流算法,较原算法提升了4.34个百分点,尤其在强光和阴影等极端场景下的检测性能提升显著,说明所提算法在复杂场景下具有优异的检测能力;实时性测试结果显示,所提算法的推理速度达118.0 f/s,满足智能车辆的实时性需求。 展开更多
关键词 车道线检测 深度学习 多尺度空间注意力机制 自适应特征融合
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骨骼点特征提取下运动姿态异常识别
2
作者 赵国栋 李勇啸 沈梦英 《现代电子技术》 北大核心 2025年第21期88-92,共5页
为解决传统方法在姿态异常识别中存在的特征表达能力不足、对视角变化敏感等问题,文中提出一种骨骼点特征提取下运动姿态异常识别方法。利用人体姿态估计算法处理运动监控视频,提取多分支骨骼点特征后,将其作为基于自适应图卷积的运动... 为解决传统方法在姿态异常识别中存在的特征表达能力不足、对视角变化敏感等问题,文中提出一种骨骼点特征提取下运动姿态异常识别方法。利用人体姿态估计算法处理运动监控视频,提取多分支骨骼点特征后,将其作为基于自适应图卷积的运动姿态异常识别模型的输入;基于密集邻接的空间图卷积模块捕捉同一帧视频中关节点之间的空间结构关系;通过多尺度时间图卷积模块学习连续帧视频运动姿态的动态演变,将这两个模块的输出送入到注意力融合模块中;利用空间、时间、通道注意力机制强化特征表达,由全连接层输出运动姿态异常识别结果。实验结果表明:该方法可实现运动姿态异常识别,F_(1) score、APE、PSI、MVC指标值分别为91.53%、1.13、0.72、0.915,模型具有一定的泛化性和鲁棒性。 展开更多
关键词 骨骼点特征 人体姿态估计 空间图卷积 时间图卷积 关节点 注意力融合模块
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基于门控注意力网络的调制信号分类识别算法
3
作者 许雪 姚文强 +1 位作者 李晨 郭业才 《现代电子技术》 北大核心 2025年第3期69-75,共7页
针对神经网络提取的信号特征不足导致信号识别率下降的问题,提出基于门控注意力网络的调制信号分类识别算法。该算法先对输入信号进行混合数据增强,生成更多维度的样本以便网络更好地提取信号特征;再将处理后的样本信号输入双通道网络(C... 针对神经网络提取的信号特征不足导致信号识别率下降的问题,提出基于门控注意力网络的调制信号分类识别算法。该算法先对输入信号进行混合数据增强,生成更多维度的样本以便网络更好地提取信号特征;再将处理后的样本信号输入双通道网络(CNN and BiLSTM Parallel),并行提取信号的空间特征和时间特征;最后将提取到的特征输入到门控注意力网络中,自适应地调整特征权重,减少网络复杂度。实验表明,文中提出的算法最高分类准确率为92.3%,优于对比的其他网络模型。 展开更多
关键词 自动调制识别 双通道网络 长短时记忆网络 门控注意力网络 空间特征 时间特征
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基于改进YOLOv8的小目标检测算法
4
作者 邓立国 吴毅麒 《现代电子技术》 北大核心 2025年第14期169-177,共9页
小目标检测在自动驾驶、医学诊断、工业质检等领域的应用需求日益凸显。针对现有小目标检测算法存在的误检、漏检以及检测精度低等问题,提出一种基于改进YOLOv8的小目标检测算法,即PGA-YOLOv8。该算法以YOLOv8为基础模型,结合注意力机... 小目标检测在自动驾驶、医学诊断、工业质检等领域的应用需求日益凸显。针对现有小目标检测算法存在的误检、漏检以及检测精度低等问题,提出一种基于改进YOLOv8的小目标检测算法,即PGA-YOLOv8。该算法以YOLOv8为基础模型,结合注意力机制来提高对小目标的定位能力;在特征融合网络中改进特征融合策略(ASFF),增加1个检测层来学习浅层的特征,以更好地利用各层次特征信息;将YOLOv8模型中部分普通卷积替换为分组重组卷积(GSConv)以优化网络结构。最后,在常用基准数据集(VOC2012)和航空图像数据集(AI-TOD)上,以YOLOv8为基准模型设置多组实验,验证改进的各种技术的有效性以及PGA-YOLOv8算法的检测能力。实验结果表明,相较于YOLOv8算法,所提算法在两个数据集中平均精度均值(mAP)分别提高了2.576%和6.389%。 展开更多
关键词 小目标检测 YOLOv8 极化自注意力模块 自适应空间特征融合策略 分组重组卷积 性能评估
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复杂作业场景下的反光衣和安全帽检测方法 被引量:4
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作者 谢国波 肖峰 +2 位作者 林志毅 谢建辉 吴陈锋 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3513-3521,共9页
针对现有算法在复杂的工地环境中进行反光衣和安全帽检测时存在的无法有效区分目标和背景的微小差异问题,提出了一种改进YOLOX的反光衣和安全帽检测算法。首先,将主干网络中空间金字塔池化中的最大池化替换为平均池化,减少特征图的信息... 针对现有算法在复杂的工地环境中进行反光衣和安全帽检测时存在的无法有效区分目标和背景的微小差异问题,提出了一种改进YOLOX的反光衣和安全帽检测算法。首先,将主干网络中空间金字塔池化中的最大池化替换为平均池化,减少特征图的信息损失和过拟合风险;其次,设计一种带权注意力模块(Weighted Convolutional Block Attention Module,W-CBAM)嵌入特征融合层,通过权重系数提升对特征图空间维度的关注,增强特征图的表达能力;最后,添加自适应特征融合(Adaptively Spatial Feature Fusion,ASFF)模块,解决多尺度特征融合时存在的不一致性问题。在扩充后的公开反光衣安全帽数据集的试验结果表明,所提算法精度高达98.79%,优于原始的YOLOX算法和其他先进算法,同时具有较快的检测速度,满足施工环境检测需求。 展开更多
关键词 安全工程 反光衣检测 安全帽检测 YOLOX 注意力模块 自适应特征融合
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基于融合注意力机制LSTM网络的地下水位自适应鲁棒预测 被引量:6
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作者 佃松宜 厉潇滢 +2 位作者 杨丹 芮胜阳 郭斌 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期54-64,共11页
地下水水位是旱天污水管网地下水入渗量的重要影响因素,快速精准地预测地下水水位能有效提升旱天污水管网地下水入渗量估算准确度,辅助优化管网病害治理与维护策略。针对目前城市复杂水文预测存在的准确度低、灵敏度低、泛化能力弱等问... 地下水水位是旱天污水管网地下水入渗量的重要影响因素,快速精准地预测地下水水位能有效提升旱天污水管网地下水入渗量估算准确度,辅助优化管网病害治理与维护策略。针对目前城市复杂水文预测存在的准确度低、灵敏度低、泛化能力弱等问题,本文提出了一种新的鲁棒自适应水位预测算法。首先,对水文数据进行预处理,解决了数据时间跨度大、噪声多、缺失及异常、非平稳等问题。其次,针对不同输入特征对预测指标的影响,在模型训练阶段提出一种新的空间变量注意机制,可快速识别与水位关联的关键变量,并对输入特征赋予不同的影响权重。然后,针对不同序列长度对预测效果的影响,还设计了自适应时间注意力机制,帮助网络自适应地找出与不同时间序列长度预测指标相关的编码器隐藏状态,以更好地捕捉时间上的依赖关系。在此基础上,以上下文向量作为输入,提出一种融合注意力机制的长短时记忆网络水文预测算法。最后,通过意大利Petrignano水文数据验证了所提算法的有效性,并与GRU、Elman、LSTM、VA–LSTM和S–LSTM等方法进行预测性能比较。结果表明,基于融合注意力机制的LSTM网络在面临大规模、噪点多的复杂数据时有优于其它几种算法的预测效果,表明该算法具有强自适应性和鲁棒性。本文研究结果可以为市政排水策略合理调整、及时控制提供参考。 展开更多
关键词 地下水位预测 时间与空间注意力机制 LSTM网络 自适应预测 鲁棒预测
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基于双流自适应时空增强图卷积网络的手语识别 被引量:2
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作者 金彦亮 吴筱溦 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期189-199,共11页
针对提取手语特征过程中出现的信息表征能力差、信息不完整问题,设计了一种双流自适应时空增强图卷积网络(two-stream adaptive enhanced spatial temporal graph convolutional network,TAEST-GCN)实现基于孤立词的手语识别。该网络使... 针对提取手语特征过程中出现的信息表征能力差、信息不完整问题,设计了一种双流自适应时空增强图卷积网络(two-stream adaptive enhanced spatial temporal graph convolutional network,TAEST-GCN)实现基于孤立词的手语识别。该网络使用人体身体、手部和面部节点作为输入,构造基于人体关节和骨骼的双流结构。通过自适应时空图卷积模块生成不同部位之间的连接,并充分利用其中的位置和方向信息。同时采用残差连接方式设计自适应多尺度时空注意力模块,进一步增强该网络在空域和时域的卷积能力。将双流网络提取到的有效特征进行加权融合,可以分类输出手语词汇。最后在公开的中文手语孤立词数据集上进行实验,在100类词汇和500类词汇分类任务中准确率达到了95.57%和89.62%。 展开更多
关键词 骨架数据 双流结构 自适应时空图卷积模块 自适应多尺度时空注意力模块 特征融合
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MEC-Net:基于运动捕捉和通道注意力的行为识别方法 被引量:1
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作者 郭志鑫 冯秀芳 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第6期1805-1811,共7页
针对视频行为识别过程中面临的特征信息利用不充分、计算量过大的问题,提出一种基于运动捕捉和通道注意力的行为识别模型。模型利用卷积和池化层提高关键特征的利用率,利用空间通道注意力模块在通道维度利用自适应学习参数聚合信息,降... 针对视频行为识别过程中面临的特征信息利用不充分、计算量过大的问题,提出一种基于运动捕捉和通道注意力的行为识别模型。模型利用卷积和池化层提高关键特征的利用率,利用空间通道注意力模块在通道维度利用自适应学习参数聚合信息,降低背景冗余信息的影响,引入时空注意力机制融合特征信息获得分类结果。所提模型在公开数据集UCF101、Kinetics-400以及HMDB51上分别获得了94.5%、80.2%和61.9%的精确度,对比其它模型具有更加精准的识别结果以及更少的计算量,验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 行为识别 视频 混合模型 注意力机制 时空特征 自适应 通道
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基于时空注意图卷积的人体动作识别
9
作者 赵登阁 智敏 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第7期165-170,254,共7页
针对基于骨骼数据的人体动作识别中关键节点及特征应用度不高的问题,构建一种基于时空图卷积和通道-空间联合注意力模块融合改进的人体动作识别系统。算法首先通过空间图卷积获得结构化特征,由通道-空间联合注意力模块强化关键节点和关... 针对基于骨骼数据的人体动作识别中关键节点及特征应用度不高的问题,构建一种基于时空图卷积和通道-空间联合注意力模块融合改进的人体动作识别系统。算法首先通过空间图卷积获得结构化特征,由通道-空间联合注意力模块强化关键节点和关键结构信息,再由时间图卷积获取高级时空特征,最后用全局池化层和softmax分类器得出识别结果。实验结果表明,在关键节点和结构特征得以强化的同时,也保留了原始特征信息。该算法在基于骨骼数据的人体动作识别上具有更高的精度。 展开更多
关键词 人体动作识别 骨骼数据 注意力模块 关键节点 时空图卷积
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时空域融合的骨架动作识别与交互研究 被引量:9
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作者 钟秋波 郑彩明 朴松昊 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期601-608,共8页
在人体骨架结构动作识别方法中,很多研究工作在提取骨架结构上的空间信息和运动信息后进行融合,没有对具有复杂时空关系的人体动作进行高效表达。本文提出了基于姿态运动时空域融合的图卷积网络模型(PM-STFGCN)。对于在时域上存在大量... 在人体骨架结构动作识别方法中,很多研究工作在提取骨架结构上的空间信息和运动信息后进行融合,没有对具有复杂时空关系的人体动作进行高效表达。本文提出了基于姿态运动时空域融合的图卷积网络模型(PM-STFGCN)。对于在时域上存在大量的干扰信息,定义了一种基于局部姿态运动的时域关注度模块(LPM-TAM),用于抑制时域上的干扰并学习运动姿态的表征。设计了基于姿态运动的时空域融合模块(PMSTF),融合时域运动和空域姿态特征并进行自适应特征增强。通过实验验证,本文提出的方法是有效性的,与其他方法相比,在识别效果上具有很好的竞争力。设计的人体动作交互系统,验证了在实时性和准确率上优于语音交互系统。 展开更多
关键词 动作识别 时空关系 姿态运动 时空域融合 图卷积神经网络 时域关注度 自适应特征增强 人体动作交互
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红外弱光下多特征融合与注意力增强铁路异物检测 被引量:2
11
作者 陈永 王镇 +1 位作者 卢晨涛 张娇娇 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1884-1895,共12页
针对红外弱光环境下铁路异物检测时存在目标特征提取不充分、检测精度及实时性低的问题,在CenterNet目标检测模型的基础上,提出了一种红外弱光下多特征融合与注意力增强的无锚框异物检测深度学习模型。在红外目标多尺度特征提取的基础上... 针对红外弱光环境下铁路异物检测时存在目标特征提取不充分、检测精度及实时性低的问题,在CenterNet目标检测模型的基础上,提出了一种红外弱光下多特征融合与注意力增强的无锚框异物检测深度学习模型。在红外目标多尺度特征提取的基础上,引入自适应特征融合(ASFF)模块,充分利用目标高层语义与底层细粒度特征信息,提升红外目标特征提取能力。通过提出的空洞卷积增强注意力模块(Dilated-CBAM)进行关键特征提取,扩大注意力模块感受野范围,克服了原始CenterNet卷积块感受野映射区域变窄、无法检测弱小目标的问题,提升了无锚框网络的检测精度。使用Smooth L1损失函数进行训练,克服了L1损失函数在网络训练过程收敛速度慢及训练不稳定解的问题。通过铁路红外数据集及现场实验测试,结果表明:所提方法较原始CenterNet模型平均检测精度提高了8.03%,检测框置信度提升了31.23%,平均检测速率是Faster R-CNN模型的9.6倍,所提方法在红外弱光环境下能够更加快速准确地检测出铁路异物,主客观评价均优于对比方法。 展开更多
关键词 机器视觉 红外弱光 异物检测 自适应特征融合 空洞卷积增强注意力模块 无锚框网络
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多尺度全局自适应注意力图神经网络 被引量:1
12
作者 苟茹茹 杨文柱 +1 位作者 罗梓菲 原云峰 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2023年第12期3039-3051,共13页
针对动态多尺度图神经网络的编解码网络中存在的身体部位内部关节点间关联度不高和感受野受限制导致运动预测误差偏高的问题,提出了一种用于人体运动预测的多尺度全局自适应注意力图神经网络,降低运动预测误差。提出了一种划分骨架关节... 针对动态多尺度图神经网络的编解码网络中存在的身体部位内部关节点间关联度不高和感受野受限制导致运动预测误差偏高的问题,提出了一种用于人体运动预测的多尺度全局自适应注意力图神经网络,降低运动预测误差。提出了一种划分骨架关节点的多距离分区策略,用于提高身体部位关节点信息在时间和空间上的关联程度;提出了全局自适应注意力时空卷积神经网络,以动态地加强网络对某一动作有贡献的时空关节点的关注度;将上述两处改进集成到图卷积神经网络门控循环单元中,以增强解码网络的状态传播性能,并降低预测误差。实验表明,与最新方法相比,该方法在Human 3.6M、CMU Mocap和3DPW数据集上的预测误差都有所下降。 展开更多
关键词 运动预测 多距离分区策略 全局自适应注意力 时空图卷积神经网络 门控循环单元
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用于人体动作识别的多尺度时空图卷积算法 被引量:12
13
作者 赵登阁 智敏 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2023年第3期719-732,共14页
基于骨骼数据的时空图卷积人体动作识别网络(ST-GCN)存在时间卷积层结构单一、固定的问题,难以全面提取每个动作类别所需的全部重要阶段特征。针对这一问题,提出了包含多个不同尺度卷积核和多种结构的时间图卷积层,构造了多尺度时空图... 基于骨骼数据的时空图卷积人体动作识别网络(ST-GCN)存在时间卷积层结构单一、固定的问题,难以全面提取每个动作类别所需的全部重要阶段特征。针对这一问题,提出了包含多个不同尺度卷积核和多种结构的时间图卷积层,构造了多尺度时空图卷积网络(SMT-GCN),利用不同的时间图卷积操作抽取并融合不同尺度的时间轨迹特征。同时,为了强化人体长距离关联信息和空间结构化特征,在SMT-GCN中融合了构造的变换残差模块(Tran-Res)和轻量级注意力模块(CBAM),构造了多尺度时空图注意卷积网络(SAMTGCN)。实验在NTU RGB+D数据集和HDM05数据集上进行,提出的SMT-GCN和SAMT-GCN均获得了识别精度的提升;另外,设计的多尺度时间图卷积模块可以融合于其他基线网络中并提高性能。为探究卷积核尺度及结构对算法的影响,设计了相应消融实验,实验结果表明卷积核大小为1、5、9的SAMT-GCN性能最优,并且具有稠密结构的网络识别精度要高于具有串行和并行结构的网络。 展开更多
关键词 人体动作识别 时空图卷积网络(ST-GCN) 多尺度时间图卷积 变换残差模块(Tran-Res) 轻量级注意力
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基于自适应时空多头图注意力网络的交通流量预测模型
14
作者 周新民 徐天 +3 位作者 李达 王隆鑫 胡江华 王伟 《中国安全科学学报》 2025年第11期149-156,共8页
为改善城市交通安全并解决交通拥堵问题,提出自适应时空多头图注意力网络的交通流预测模型,该模型通过三阶段架构实现精细化交通流预测,首先,采用时空编码模块对交通流数据的时空信息编码,构建交通流图;其次,对交通流图的流量属性和图... 为改善城市交通安全并解决交通拥堵问题,提出自适应时空多头图注意力网络的交通流预测模型,该模型通过三阶段架构实现精细化交通流预测,首先,采用时空编码模块对交通流数据的时空信息编码,构建交通流图;其次,对交通流图的流量属性和图结构层面进行自适应增强;然后,利用双分支多头空间自注意力模块挖掘全局与局部空间的内在关联,解耦复杂空间依赖关系,结合时间异质性与时间多头注意力机制,多角度捕捉时间序列中的复杂动态关系,同时,引入多层感知器(MLP)挖掘现有流量与未来流量的深层联系;最后,以真实世界数据集为例验证模型的有效性。结果表明:该模型在交通流预测中的关键指标平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)结果优于现有方法,分别最高降低5.12%和19.11%,同时,模型的预测值与真实值高度吻合,尤其在突发车流波动场景下,预测结果能较好地反映实际交通流量的变化。通过优化时空特征提取能力,模型能够有效降低预测误差,从而提升交通流量预测的性能,这证明了模型的有效性。 展开更多
关键词 时空多头图注意力网络 自适应 多头空间自注意力 异质性 时空数据
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