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基于YOLOv5s的轻量化森林火灾探测算法 被引量:2
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作者 刘惠临 方琼 +3 位作者 江宇 魏华章 王涛 张树川 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第1期75-83,共9页
为解决当前基于深度学习的森林火灾探测算法存在结构复杂、规模庞大,且难以兼顾检测精度和效率的问题,提出一种基于YOLOv5s的轻量化森林火灾探测算法。首先,采用优化的背景差分技术消除背景图像中类火物体的干扰,减少分析图像所需的时间... 为解决当前基于深度学习的森林火灾探测算法存在结构复杂、规模庞大,且难以兼顾检测精度和效率的问题,提出一种基于YOLOv5s的轻量化森林火灾探测算法。首先,采用优化的背景差分技术消除背景图像中类火物体的干扰,减少分析图像所需的时间;其次,设计分组混洗策略优化常规卷积,并在特征提取的C3模块中融入高效通道注意力(ECA)机制和深度可分离卷积,增强图像特征提取与融合能力的同时有效降低模型的参数量;然后,采用动态非单调聚焦机制优化Wise-交并比(WIOU)损失函数,减少低质量样本产生的有害梯度;最后,在构建的森林火灾数据集上将所提算法与其他算法做充分的试验对比。结果表明:所提算法在各类场景均展现出良好的泛化性,对火焰目标的检测精度达到86.1%,较标准YOLOv5s检测精度提升2.7%,检测速度提升11.4%,有效降低了火灾误报率,增强了模型的检测性能。 展开更多
关键词 YOLOv5s 轻量化 森林火灾探测 深度可分离卷积 注意力 Wise-交并比(WIOU)
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基于二次分解时频图和SE-DSMC-BSA的轻量化有载分接开关机械故障识别方法
2
作者 李思奇 夏卯 +4 位作者 鲁思兆 毕贵红 黄一超 阮彦俊 李良创 《振动与冲击》 北大核心 2025年第11期268-279,308,共13页
有载分接开关(on-load tap-changer,OLTC)是有载调压变压器中唯一可动的部件,其频繁切换易导致机械故障。为了实现OLTC机械状态的在线监测,文中提出一种结合二次分解时频图、深度可分离多尺度卷积(depthwise separable multiscale convo... 有载分接开关(on-load tap-changer,OLTC)是有载调压变压器中唯一可动的部件,其频繁切换易导致机械故障。为了实现OLTC机械状态的在线监测,文中提出一种结合二次分解时频图、深度可分离多尺度卷积(depthwise separable multiscale convolution,DSMC)、挤压-激励(squeeze-excitation,SE)注意力机制和广播自注意力(broadcast self-attention,BSA)机制的轻量化OLTC故障识别方法。首先,建立OLTC故障模拟试验平台获取振动信号。在此基础上,引入二次分解和Hilbert变换,将两次分解的分量全部转换为时频图。然后,利用SE-DSMC对时频图进行多尺度的特征提取,并进行通道特征增强。最后,引入BSA对全局特征进行提取,以提升故障识别的准确率。与现有方法相比,该方法特别是在小样本情况下具有识别速度快、准确率高和轻量化等优势。 展开更多
关键词 有载分接开关(OLTC) 故障识别 二次分解 挤压-激励(SE) 深度可分离多尺度卷积(DSMC) 广播自注意力(BSA) 轻量化
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基于轻量级注意力残差网络的面部表情识别方法
3
作者 郜高飞 邵党国 +1 位作者 马磊 易三莉 《吉林大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第2期437-444,共8页
针对卷积神经网络参数量大、训练时间长的问题,提出一种基于轻量级注意力残差网络的面部表情识别方法.首先,以残差网络为骨架重新搭建模型,通过减少层数并改进残差模块提高模型性能;其次,引入深度可分离卷积减少模型的参数量和计算工作... 针对卷积神经网络参数量大、训练时间长的问题,提出一种基于轻量级注意力残差网络的面部表情识别方法.首先,以残差网络为骨架重新搭建模型,通过减少层数并改进残差模块提高模型性能;其次,引入深度可分离卷积减少模型的参数量和计算工作量;最后,采用Mish函数替代ReLU函数的挤压激励模块自适应地调整通道权重.该模型在两个公共数据集CK+和JAFFE上采用经典的十折交叉验证方式进行验证,分别获得了98.16%和96.67%的准确率.实验结果表明,该方法在模型识别精度和复杂度之间进行了较好权衡. 展开更多
关键词 面部表情识别 轻量级 残差网络 深度可分离卷积 注意力机制
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基于图注意力网络和门控网络的轻量级单通道语音分离方法
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作者 余传旗 郭海燕 +2 位作者 王婷婷 王景润 杨震 《信号处理》 北大核心 2025年第4期706-717,共12页
语音分离旨在从包含多个说话人的混合语音中分离出各个源语音,是多说话人场景下语音处理类任务的重要前端。目前,基于深度学习的语音分离取得了显著进展,但随着模型性能的不断提升的同时,模型的参数量和推理时间也显著增加。针对此问题... 语音分离旨在从包含多个说话人的混合语音中分离出各个源语音,是多说话人场景下语音处理类任务的重要前端。目前,基于深度学习的语音分离取得了显著进展,但随着模型性能的不断提升的同时,模型的参数量和推理时间也显著增加。针对此问题,本文综合考虑模型效率与分离性能,提出一种基于图注意力网络(Graph Attention Network,GAT)和门控网络(Gated Network,GN)的轻量级语音分离模型(称为GGN-Papez)。该方法基于轻量级、高效的基线模型Papez,引入GAT处理听觉记忆块内存储的全局信息,并使用GN生成掩码,来提升基线模型Papez的性能。具体地,假定所有记忆令牌之间均存在连接,利用GAT计算令牌间的注意力得分,并采用阈值过滤策略裁剪掉得分较低的边,生成新的邻接矩阵。再利用此邻接矩阵聚合记忆令牌所存储的全局信息,以提取出更有效的上下文信息,提高模型对全局特征的理解能力。在此基础上,考虑到Papez使用的掩码生成模块为表达能力有限的双层全连接前馈神经网络,本文提出使用具备更强特征选择能力的GN替代原有模块,以生成更符合源语音特征的掩码。所提模型GGN-Papez在基准数据集WSJ0-2Mix和Libri2Mix上进行了实验,实验结果表明所提方法在增加很少参数量的情况下,显著提升了分离语音的尺度不变信噪比(Scale Invariant Signal-to-Noise Ratio,SI-SNR)。此外,本文还设计了消融实验验证GAT和GN对整体模型性能的影响,并从推理时间和语音质量感知评估(Perceptual Evaluation of Speech Quality,PESQ)得分等方面综合地对所提模型的性能进行了分析。 展开更多
关键词 语音分离 轻量级模型 图神经网络 图注意力网络 门控机制
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基于解耦注意力与幻影卷积的轻量级人体姿态估计 被引量:1
5
作者 陈俊颖 郭士杰 陈玲玲 《计算机应用》 北大核心 2025年第1期223-233,共11页
随着轻量级网络的发展,人体姿态估计任务得以在计算资源有限的设备上执行,然而,提升精度变得更具有挑战性。这些挑战主要源于网络复杂度与计算资源的矛盾,导致模型在简化时牺牲了表示能力。针对上述问题,提出一种基于解耦注意力和幻影... 随着轻量级网络的发展,人体姿态估计任务得以在计算资源有限的设备上执行,然而,提升精度变得更具有挑战性。这些挑战主要源于网络复杂度与计算资源的矛盾,导致模型在简化时牺牲了表示能力。针对上述问题,提出一种基于解耦注意力和幻影卷积的轻量级人体姿态估计网络(DGLNet)。具体来说,DGLNet以小型高分辨率网络(Small HRNet)模型为基础架构,通过引入解耦注意力机制构建DFDbottleneck模块;采用shuffleblock的结构对基础模块进行重新设计,即用轻量级幻影卷积替代计算量大的点卷积,并利用解耦注意力机制增强模块性能,从而构建DGBblock模块;此外,用幻影卷积和解耦注意力重新构建的深度可分离卷积模块来替代原过渡层模块,从而构建GSCtransition模块,进一步减少计算量并增强特征交互性和提高性能。在COCO验证集上的实验结果显示,DGLNet优于轻量级高分辨率网络(Lite-HRNet),在计算量和参数量不增加的情况下,最高精度达到了71.9%;与常见的轻量级姿态估计网络MobileNetV2和ShuffleNetV2相比,DGLNet在仅使用21.2%和25.0%的计算量情况下分别实现了4.6和8.3个百分点的精度提升;在AP^(50)的评价标准上,DGLNet超过了大型高分辨率网络(HRNet)的同时计算量和参数量远小于HRNet。 展开更多
关键词 人体姿态估计 轻量级网络 注意力机制 幻影卷积 深度可分离卷积模块
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基于改进DeepLabV3+的轻量化语义分割网络
6
作者 惠飞 王悦华 +3 位作者 穆柯楠 徐源 张宇 龙姝静 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第7期1990-1997,共8页
为在硬件资源受限的嵌入式平台中实现高效语义分割,提出一种改进Deep Lab V3+的轻量化语义分割网络。采用Mobile NetV2主干网络并引入深度可分离卷积减少参数,编码器引入SE模块,增强多尺度特征融合,解码器引入CBAM模块,突出特征提取信息... 为在硬件资源受限的嵌入式平台中实现高效语义分割,提出一种改进Deep Lab V3+的轻量化语义分割网络。采用Mobile NetV2主干网络并引入深度可分离卷积减少参数,编码器引入SE模块,增强多尺度特征融合,解码器引入CBAM模块,突出特征提取信息;设计并行与主干网络低级特征的分支,提高目标边缘分割精度;优化损失函数改善正负样本不平衡问题。实验结果表明,改进网络在PASCALVOC数据集上m IoU和m PA分别提高1.54%和2.44%,参数量减少47.84M,改进效果明显。 展开更多
关键词 深度学习 语义分割 轻量化网络 注意力机制 深度可分离卷积 特征提取 损失函数
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基于改进E2E-spot足球动作识别算法
7
作者 魏志珍 黄佳旺 +2 位作者 陈文文 刘城宇 陈艾东 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第8期2163-2169,共7页
针对足球赛事视频中动作识别存在的时序定位精度不足、类别分布不均衡等问题,提出了一种基于改进E2E-spot轻量级时空分离注意力算法(LSSA-Net)。在特征提取时,提出的轻量化时空分离注意力模块(LSSA)能够增加特征提取能力;在LSSA模块时... 针对足球赛事视频中动作识别存在的时序定位精度不足、类别分布不均衡等问题,提出了一种基于改进E2E-spot轻量级时空分离注意力算法(LSSA-Net)。在特征提取时,提出的轻量化时空分离注意力模块(LSSA)能够增加特征提取能力;在LSSA模块时间分支中设计因果卷积与可学习时序编码联合架构,提高算法时序定位精度;使用Logit Adjustment作为算法的损失函数,解决足球比赛中动作类别不平衡的问题。该算法在SoccerNet-v2数据集上与其它方法比较,结果显示在mAP(Tight和Loose值)上分别比E2E-spot提升了4.84%和2.09%,并且相比其它方法也有不同程度的提升。 展开更多
关键词 足球赛事视频 定位精度不足 类别不平衡 轻量级时空分离注意力 特征提取 因果卷积 可学习时序编码 损失函数
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CG-Net改进的结直肠癌病灶分割算法 被引量:1
8
作者 李兰兰 胡益煌 +2 位作者 王大彪 徐斌 李娟 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第1期299-306,共8页
为解决深度学习分割算法在病灶的细节分割上存在漏判且模型参数量较大不利于实际应用的问题,提出一种基于改进的CG-Net的深度轻量化分割神经网络。在编码块加入改进高效金字塔拆分注意力模块和深度可分离卷积,以学习丰富多尺度全局特征... 为解决深度学习分割算法在病灶的细节分割上存在漏判且模型参数量较大不利于实际应用的问题,提出一种基于改进的CG-Net的深度轻量化分割神经网络。在编码块加入改进高效金字塔拆分注意力模块和深度可分离卷积,以学习丰富多尺度全局特征;采用残差思想将注意力模块与编码块结合,提出高效金字塔语境引导模块,帮助网络学习全局和局部特征信息。在中山大学附属第六医院提供的腹部MRI图像数据库的结直肠肿瘤病灶分割实验中,验证了改进模型算法在分割精度和模型轻量化方面的有效性。 展开更多
关键词 深度学习 编码解码网络 轻量级 深度可分离卷积 医学图像分割 注意力机制 结直肠癌
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改进YOLOv7的轻量化交通标志检测算法 被引量:5
9
作者 李禹纬 付锐 刘帆 《太原理工大学学报》 北大核心 2024年第1期195-203,共9页
【目的】针对现有交通标志检测算法中的较大计算量和较高参数量的问题,提出一种改进YOLOv7的轻量化交通标志检测算法。【方法】该算法分为输入、提取特征的骨干网络、融合特征的颈部网络和对目标进行预测的头部网络4个部分。在骨干网络... 【目的】针对现有交通标志检测算法中的较大计算量和较高参数量的问题,提出一种改进YOLOv7的轻量化交通标志检测算法。【方法】该算法分为输入、提取特征的骨干网络、融合特征的颈部网络和对目标进行预测的头部网络4个部分。在骨干网络引入大核卷积,增大了有效感受野,提升了骨干网络提取特征的能力;检测颈部融合坐标注意力、随机池化等方法,既能构建通道注意力又能捕捉准确位置,同时提升网络的泛化能力;此外,提出集中综合深度可分离卷积模块,在减少参数量的同时更好地提取图像特征。【结果】实验结果表明,本文算法在CCTSDB2021数据集上的检测精度达到了93.13%,mAP也达到了87.59%,相较于同类型的方法有了较大的提高,该网络在较低的参数量和计算量的情况下实现了较高的精确率,不仅能够精准地捕捉交通标志的位置信息,同时能够准确地对交通标志进行预测。 展开更多
关键词 交通标志检测 轻量化 大核卷积 坐标注意力 深度可分离卷积
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基于YOLOv8的轻量化水下目标检测算法 被引量:5
10
作者 梁秀满 赵佳阳 于海峰 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期1015-1024,共10页
针对复杂水下环境导致水下目标检测时出现误检、漏检以及检测效率低等问题,提出了一种改进YOLOv8模型的轻量化水下目标检测算法。首先,为了改善颈部网络特征融合不足的问题,将YOLOv8的颈部网络融合(Bidirectional Feature Pyramid Netwo... 针对复杂水下环境导致水下目标检测时出现误检、漏检以及检测效率低等问题,提出了一种改进YOLOv8模型的轻量化水下目标检测算法。首先,为了改善颈部网络特征融合不足的问题,将YOLOv8的颈部网络融合(Bidirectional Feature Pyramid Network,BiFPN)双向特征金字塔结构,提高小目标层的检测效果;其次,针对网络中卷积模块参数量大和计算复杂度高的问题,设计了一种自适应注意力下采样(Adaptive-Attention Down-Sampling,AADS)模块,将主干网络中的卷积模块替换为AADS模块,降低模型参数量和计算量;最后,引入大可分离核注意力机制(Large Separable Kernel Attention,LSKA),强化特征提取能力,使模型能够更精确地关注重要信息,提高目标检测精度。将改进的网络在水下目标检测数据集中进行实验,改进后的算法与YOLOv8相比,平均检测精度提升了1.4%,模型计算复杂度降低了15.9%,模型参数量减少了43.3%,使检测精度和检测速度之间达到了很好的平衡。 展开更多
关键词 YOLOv8 水下目标检测 大可分离核注意力机制 轻量化 多尺度特征融合
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基于注意力特征融合的漏磁缺陷识别方法 被引量:4
11
作者 郭磊 丁疆强 +1 位作者 李智文 李洪伟 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期212-218,共7页
针对漏磁缺陷识别率低、检测速度慢等问题,提出了一种基于注意力特征融合的漏磁缺陷识别方法。所提算法以CenterNet为基础进行修改,主干网络选取了一种轻量级网络PP-LCNet,相较于现在流行的主干特征提取网络既保证了低计算量又保证了高... 针对漏磁缺陷识别率低、检测速度慢等问题,提出了一种基于注意力特征融合的漏磁缺陷识别方法。所提算法以CenterNet为基础进行修改,主干网络选取了一种轻量级网络PP-LCNet,相较于现在流行的主干特征提取网络既保证了低计算量又保证了高精度。采用注意力网络CBAM主动学习低层特征中的重要信息并与高层特征进行融合,使模型同时获得低层细粒度信息与高层语义信息,进而提升小缺陷识别的准确率。结果表明,当IOU大于0.5时,所提算法的准确率为94.3%,推理时间为9.6 ms。 展开更多
关键词 注意力机制 缺陷识别 深度学习 深度可分离卷积 特征融合 轻量级网络 漏磁 目标检测
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基于改进YOLO v5s的轻量化植物识别模型研究 被引量:17
12
作者 马宏兴 董凯兵 +3 位作者 王英菲 魏淑花 黄文广 苟建平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期267-276,共10页
为方便调查宁夏全区荒漠草原植物种类及其分布,需对植物识别方法进行研究。针对YOLO v5s模型参数量大,对复杂背景下的植物不易识别等问题,提出一种复杂背景下植物目标识别轻量化模型YOLO v5s-CBD。改进模型YOLO v5s-CBD在特征提取网络... 为方便调查宁夏全区荒漠草原植物种类及其分布,需对植物识别方法进行研究。针对YOLO v5s模型参数量大,对复杂背景下的植物不易识别等问题,提出一种复杂背景下植物目标识别轻量化模型YOLO v5s-CBD。改进模型YOLO v5s-CBD在特征提取网络中引入带有Transformer模块的主干网络BoTNet(Bottleneck transformer network),使卷积和自注意力相结合,提高模型的感受野;同时在特征提取网络融入坐标注意力(Coordinate attention,CA),有效捕获通道和位置的关系,提高模型的特征提取能力;引入SIoU函数计算回归损失,解决预测框与真实框不匹配问题;使用深度可分离卷积(Depthwise separable convolution,DSC)减小模型内存占用量。实验结果表明,YOLO v5s-CBD模型在单块Nvidia GTX A5000 GPU单幅图像推理时间仅为8 ms,模型内存占用量为8.9 MB,精确率P为95.1%,召回率R为92.9%,综合评价指标F1值为94.0%,平均精度均值(mAP)为95.7%,在VOC数据集平均精度均值可达80.09%。相比YOLO v3-tiny、YOLO v4-tiny和YOLO v5s,改进模型内存占用量减小,平均精度均值提升。模型YOLO v5s-CBD在公开数据集和宁夏荒漠草原植物数据集都有良好的鲁棒性,推理速度更快,且易于部署,已应用在宁夏荒漠草原移动端植物图像识别APP和定点生态信息观测平台,可用来调查宁夏全区荒漠草原植物种类和分布,长期观测和跟踪宁夏盐池县大水坑、黄记场、麻黄山等地植物生态信息。 展开更多
关键词 植物识别 YOLO v5s BOTNET 坐标注意力 深度可分离卷积 轻量化
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一种轻量化油田危险区域入侵检测算法 被引量:5
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作者 田枫 白欣宇 +1 位作者 刘芳 姜文文 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期634-642,共9页
油田危险区域入侵是油田安防领域的核心问题,以目标检测的方式捕获实时发生的危险是区域入侵任务的重点。为了提高模型的实时性,本文提出结合跨阶段线性瓶颈模块和通道注意力机制的轻量化YOLO检测算法。首先以轻量化卷积模块与跨阶段局... 油田危险区域入侵是油田安防领域的核心问题,以目标检测的方式捕获实时发生的危险是区域入侵任务的重点。为了提高模型的实时性,本文提出结合跨阶段线性瓶颈模块和通道注意力机制的轻量化YOLO检测算法。首先以轻量化卷积模块与跨阶段局部残差模块级联的跨阶段线性瓶颈模块搭建特征提取网络,大大减少了模型的参数量。在特征金字塔的特征融合模块前使用改进的通道注意力机制,增强特征的表达能力与特征的全局的关联性。在特征推理模块,使用中心归一化非极大值抑制方法进行输出优化,避免了对邻近目标的错误抑制。本算法在VOC2007数据集实验,精确率可达74.9%,优于大多轻量化检测算法,已在冀东油田部署应用,有效保证了油田作业人员的生命财产安全。 展开更多
关键词 油田危险区域入侵 目标检测 深度可分离卷积 轻量化 通道注意力 深度学习 特征融合 特征提取
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改进YOLOv3的矿石输送带杂物检测方法 被引量:11
14
作者 薄景文 张春堂 +1 位作者 樊春玲 李海菊 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第21期248-255,共8页
针对矿石输送带上夹杂的废旧木头、钢钎、塑料导爆管等杂物会对后续选矿设备造成严重破环的问题,提出一种改进YOLOv3的矿石输送带杂物检测方法YOLO-Ore。将轻量级网络Mobilenetv2作为主干特征提取网络,利用深度可分离卷积和逆残差结构,... 针对矿石输送带上夹杂的废旧木头、钢钎、塑料导爆管等杂物会对后续选矿设备造成严重破环的问题,提出一种改进YOLOv3的矿石输送带杂物检测方法YOLO-Ore。将轻量级网络Mobilenetv2作为主干特征提取网络,利用深度可分离卷积和逆残差结构,缩减了模型容量,丰富了特征信息;将语义分割网络PSPnet中的金字塔池化模块PPM融入到特征提取过程当中,有效聚合不同尺度的上下文信息;引入注意力机制CBAM,同时在空间维度和通道维度上进行特征增强;对YOLOv3的FPN结构简化,删减参数冗余的卷积层,实现进一步的模型压缩。利用数据增广技术构建矿石杂物数据集,并对所提方法的有效性进行实验对比验证。结果表明,和原YOLOv3算法相比,所提方法YOLO-Ore能够准确快速地检测矿石输送带杂物。 展开更多
关键词 目标检测 深度可分离卷积 轻量级 特征融合 注意力机制
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融合注意力机制的轨道入侵异物检测轻量级模型研究 被引量:18
15
作者 管岭 贾利民 谢征宇 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期72-81,共10页
基于智能视频分析的轨道线路环境入侵物自主识别是保障轨道交通运营安全的关键技术之一。然而基于神经网络的高精度目标检测模型严重依赖算力,部署成本高,很难普及运用。为此,提出一种改进yolov4-tiny的轻量级网络模型。在网络主干,通... 基于智能视频分析的轨道线路环境入侵物自主识别是保障轨道交通运营安全的关键技术之一。然而基于神经网络的高精度目标检测模型严重依赖算力,部署成本高,很难普及运用。为此,提出一种改进yolov4-tiny的轻量级网络模型。在网络主干,通过融合跨阶段结构和通道混洗策略,提出CSPShuffleNet结构,加快网络推理;在网络颈部,引入多头注意力机制,增强网络目标定位能力;在网络头部,使用深度可分离卷积替换传统卷积,进一步压缩网络参数量。基于铁路异物数据集的实验结果表明:相比于原始yolov4-tiny,本模型的均值平均精度最大提高1.4%,参数量减少49.9%,模型容量减少55.4%。验证了本模型对于固定平台和移动平台检测系统的普适性,从而为铁路安全保障提供决策支持。 展开更多
关键词 异物入侵检测 轻量化神经网络 深度可分离卷积 通道混洗 多头注意力机制
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改进残差结构的轻量级故障诊断方法 被引量:4
16
作者 刘芯志 彭成 +1 位作者 满君丰 刘翊 《计算机工程与设计》 北大核心 2022年第8期2303-2310,共8页
针对大型机械装备环境噪声复杂,深度学习网络层数过深导致的巨大计算开销以及故障诊断人工特征提取的复杂性,提出改进残差结构的轻量级SCARN模型。SCARN模型使用蓝图可分离卷积代替常规卷积层,减少大量参数,设计轻量级空间通道注意力结... 针对大型机械装备环境噪声复杂,深度学习网络层数过深导致的巨大计算开销以及故障诊断人工特征提取的复杂性,提出改进残差结构的轻量级SCARN模型。SCARN模型使用蓝图可分离卷积代替常规卷积层,减少大量参数,设计轻量级空间通道注意力结构,加强特征表达能力,改进深度残差收缩模块,提高模型复杂噪声场景的鲁棒性。通过增加不同幅值的高斯白噪声模拟轴承信号复杂环境场景。实验结果表明,该模型4种评价指标均优于对比算法,具有良好的抗噪性能。 展开更多
关键词 蓝图可分离卷积 空间通道注意力 深度残差收缩模块 轻量级 高斯白噪声
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面向复杂环境中带钢表面缺陷检测的轻量级DCN-YOLO 被引量:29
17
作者 卢俊哲 张铖怡 +1 位作者 刘世鹏 宁德军 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第15期318-328,共11页
基于深度学习的智能检测技术逐渐在复杂钢铁生产环境带钢表面缺陷检测过程中使用。为了应对在资源受限的边缘设备中部署高精度模型的挑战,提出一个面向复杂环境中带钢表面缺陷检测的轻量级DCN-YOLO模型,该模型将可形变卷积网络DCN与原始... 基于深度学习的智能检测技术逐渐在复杂钢铁生产环境带钢表面缺陷检测过程中使用。为了应对在资源受限的边缘设备中部署高精度模型的挑战,提出一个面向复杂环境中带钢表面缺陷检测的轻量级DCN-YOLO模型,该模型将可形变卷积网络DCN与原始YOLOv5结合,以提高模型对不同尺寸和形状缺陷的灵敏度。为降低计算复杂度,在YOLO模型中引入了深度可分离卷积DSConv和高效通道注意力机制ECA两个轻量级模块,使模型更好地理解输入数据中各个通道之间的关系,在提高模型的检测精度和泛化能力的同时,大幅降低模型的计算量。进一步通过消融实验及横向对比实验,验证了每个创新模块的有效性。通过经典的开源带钢数据集NEU-DET和实际工业带钢数据集分别验证了轻量级DCN-YOLO模型在表面缺陷检测精度和计算复杂度方面的优势。 展开更多
关键词 带钢表面缺陷检测 可形变卷积网络 深度可分离卷积 ECA通道注意力 轻量级YOLOv5 图像预处理
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面向图像目标识别的轻量化卷积神经网络 被引量:6
18
作者 史宝岱 张秦 +1 位作者 李瑶 李宇环 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期257-262,共6页
传统图像目标识别模型通常使用结构复杂、层数更深的神经网络以提升其在计算机视觉领域的准确率,但该类模型存在对计算机算力要求过高、占用内存较大、无法部署在手机等小型计算机上的问题。提出一种轻量化卷积神经网络ConcatNet,采用... 传统图像目标识别模型通常使用结构复杂、层数更深的神经网络以提升其在计算机视觉领域的准确率,但该类模型存在对计算机算力要求过高、占用内存较大、无法部署在手机等小型计算机上的问题。提出一种轻量化卷积神经网络ConcatNet,采用特征拼接的方式,通过多支路并行将通道注意力机制与深度可分离卷积相结合,在增强有效特征权重的基础上,降低模型的参数量和复杂度,实现网络的轻量化。在网络输出阶段,采用先筛选再混洗的方式提高模型的识别精度。利用全局平均池化和全局随机池化提取中间特征图的信息,其中全局平均池化可以较好地保留背景信息,全局随机池化按概率值选取特征,具有较强的泛化性,两者相结合能够减少信息的丢失。在CIFAR-10、CIFAR-100等数据集上的实验结果表明,与MobileNetV2等轻量化神经网络相比,ConcatNet网络在保持Top-1和Top-5精度相当的情况下,将参数量和计算复杂度均降低了约50%,极大降低了对承载设备的要求。 展开更多
关键词 轻量化 通道注意力 深度可分离卷积 通道混洗 特征拼接
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室内服务机器人的实时场景分割算法 被引量:1
19
作者 林杰 陈春梅 +1 位作者 刘桂华 祝礼佳 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期21-29,共9页
室内场景下的实时场景分割是开发室内服务机器人的一项关键技术,目前关于语义分割的研究已经取得了重大进展,但是多数方法都倾向于设计复杂的网络结构或者高计算成本的模型来提高精度指标,而忽略了实际的部署成本。针对移动机器人算力... 室内场景下的实时场景分割是开发室内服务机器人的一项关键技术,目前关于语义分割的研究已经取得了重大进展,但是多数方法都倾向于设计复杂的网络结构或者高计算成本的模型来提高精度指标,而忽略了实际的部署成本。针对移动机器人算力成本有限的问题,设计一种轻量化的瓶颈结构,并以此为基本元素构建轻量化场景分割网络。该网络通过与特征提取网络级联获得更深层次的语义特征,并且融合浅层特征与深层语义特征获得更丰富的图像特征,其结合深度可分离卷积与多尺度膨胀卷积提取多尺度图像特征,减少了模型的参数量与计算量,同时利用通道注意力机制提升特征加权时的网络分割精度。以512像素×512像素的图像作为输入进行实验,结果表明,该算法在NYUDv2室内场景分割数据集和CamVid数据集上的MIoU分别达到72.7%和59.9%,模型计算力为4.2GFLOPs,但参数量仅为8.3Mb,在移动机器人NVIDIAJetsonXavierNX嵌入式平台帧率可达到42frame/s,其实时性优于DeepLabV3+、PSPNet、SegNet和UNet算法。 展开更多
关键词 轻量化网络 场景分割 深度可分离卷积 膨胀卷积 注意力机制
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基于轻量神经网络的无线电调制识别算法 被引量:2
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作者 陈煜 贺升权 余勤 《电讯技术》 北大核心 2023年第11期1696-1703,共8页
在信号环境日益复杂、信号调制样式种类多变的情况下,采用深度学习方法实现通信信号的调制识别是一种有效手段。针对当前模型存在着超参数量大、部分信号类型(如正交幅度调制信号)识别率低、识别时间过长等问题,提出了一种基于轻量神经... 在信号环境日益复杂、信号调制样式种类多变的情况下,采用深度学习方法实现通信信号的调制识别是一种有效手段。针对当前模型存在着超参数量大、部分信号类型(如正交幅度调制信号)识别率低、识别时间过长等问题,提出了一种基于轻量神经网络的无线电自动调制识别算法。首先通过基于深度可分离卷积的基础单元实现特征提取,并引入通道洗牌操作对不同通道的特征进行重新分配,最终使用注意力机制和Smoothing Maximum Unit(SMU)激活函数加强特征挖掘、复用及学习能力。所提模型能够显著增强空间和通道间的信息交流,有效减少模型超参数量和训练耗时,并进一步解决深层网络中的梯度消失问题。实验结果表明,所提模型的平均识别准确率为90.60%,参数量为75000,训练耗时更短,优于目前流行的调制识别算法,尤其能缓解模型越复杂响应速度越慢的问题,证明了所提模型的有效性及鲁棒性。 展开更多
关键词 无线电调制识别 快速分类识别 轻量神经网络 深度可分离卷积 注意力机制
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