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融合改进采样技术和SRFCNN-BiLSTM的入侵检测方法
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作者 陈虹 由雨竹 +2 位作者 金海波 武聪 邹佳澎 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第9期315-324,共10页
针对目前很多入侵检测方法中因数据不平衡和特征冗余导致检测率低等问题,提出融合改进采样技术和SRFCNN-BiLSTM的入侵检测方法。设计一种FBS-RE混合采样算法,即Borderline-SMOTE过采样和RENN欠采样同时对多数类和少数类样本进行处理,解... 针对目前很多入侵检测方法中因数据不平衡和特征冗余导致检测率低等问题,提出融合改进采样技术和SRFCNN-BiLSTM的入侵检测方法。设计一种FBS-RE混合采样算法,即Borderline-SMOTE过采样和RENN欠采样同时对多数类和少数类样本进行处理,解决数据不平衡问题。利用堆叠降噪自动编码器(stacked denoising auto encoder,SDAE)进行数据降维,减少噪声对数据的影响,去除冗余特征。采用改进的卷积神经网络(split residual fuse convolutional neural network,SRFCNN)和双向长短期记忆网络(bi-directional long short-term memory,BiLSTM)更好地提取数据中的空间和时间特征,结合注意力机制对特征分配不同的权重,获得更好的分类能力,提高对少数攻击流量的检测率。最后,在UNSW-NB15数据集上对模型进行验证,准确率和F1分数为89.24%和90.36%,优于传统机器学习和深度学习模型。 展开更多
关键词 入侵检测 不平衡处理 堆叠降噪自动编码器 卷积神经网络 注意力机制
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融合动态特征增强的遥感建筑物分割 被引量:1
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作者 肖振久 田昊 +1 位作者 张杰浩 曲海成 《光电工程》 北大核心 2025年第3期12-24,共13页
针对遥感地物建筑物图像目标尺度差异大、样本空间分布不均衡、地物边界模糊、场景区域跨度大所导致的分割效果不佳问题,本文提出一种融合动态特征增强高精度遥感建筑物分割算法。首先,构建New_GhostNetV2网络,利用自适应上下文感知卷积... 针对遥感地物建筑物图像目标尺度差异大、样本空间分布不均衡、地物边界模糊、场景区域跨度大所导致的分割效果不佳问题,本文提出一种融合动态特征增强高精度遥感建筑物分割算法。首先,构建New_GhostNetV2网络,利用自适应上下文感知卷积,增强算法对样本空间特征的捕捉能力。其次,采用Ghost Convolution结合跳跃连接和特征分支策略设计多层级信息增强模块,增强特征整合。随后引入级联注意力CGA(cascaded group attention),通过组内独立注意力计算,加强模型对多样化地物形态的适应性。最后,通过动态深度特征增强器构造特征融合模块,进一步加强模型捕获能力。在WHU数据集上实验结果表明:改进算法较基线模型F1-Score提高8.57%,mIoU提高12.48%,与其他主流语义分割模型相比,改进DeepLabv3+具有更好的分割精度。 展开更多
关键词 遥感图像 语义分割 特征增强 信息整合
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融合改进堆叠编码器和多层BiLSTM的入侵检测模型 被引量:3
3
作者 陈虹 姜朝议 +2 位作者 金海波 武聪 卢健波 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第3期306-314,共9页
针对基于机器学习入侵检测模型需要大量特征工程,且对不平衡数据处理欠佳,导致检测率低、误报率高等问题。构建了一种SE-MBL的入侵检测模型。采用自适应合成采样(ADASYN)方法对少数类样本进行样本扩展,解决数据不平衡问题,形成相对对称... 针对基于机器学习入侵检测模型需要大量特征工程,且对不平衡数据处理欠佳,导致检测率低、误报率高等问题。构建了一种SE-MBL的入侵检测模型。采用自适应合成采样(ADASYN)方法对少数类样本进行样本扩展,解决数据不平衡问题,形成相对对称的数据集。采用改进的堆叠自编码器进行数据降维,消除特征冗余,并引入Dropout机制来增强信息融合,提升模型的泛化能力。提出一种融合一维CNN和多层BiLSTM的模块,分别提取空间特征和时间特征,以提高模型的分类性能。在NSL-KDD和CICIDS2017数据集上的实验结果表明,该模型可以实现较高的正确率和召回率,优于传统机器学习和深度学习方法。 展开更多
关键词 网络安全 入侵检测 数据不平衡 数据降维 多层BiLSTM
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HD-YOLO:复杂场景下安全帽佩戴检测算法 被引量:1
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作者 邱云飞 腰瑞琳 +1 位作者 金海波 张嘉宁 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第1期165-174,共10页
针对目标密集、有遮挡的复杂施工场景下安全帽佩戴检测存在漏检、误检的问题,提出了一种基于YOLOv8的HD-YOLO安全帽佩戴检测算法。首先,设计了GRC-C2f结构,使用多分支结构捕获多尺度特征,兼顾训练阶段的特征提取能力和推理阶段的计算效... 针对目标密集、有遮挡的复杂施工场景下安全帽佩戴检测存在漏检、误检的问题,提出了一种基于YOLOv8的HD-YOLO安全帽佩戴检测算法。首先,设计了GRC-C2f结构,使用多分支结构捕获多尺度特征,兼顾训练阶段的特征提取能力和推理阶段的计算效率。其次,设计了DSASF颈部结构,结合动态上采样和多尺度特征融合,精准识别和定位图像中的小目标,以提高检测性能。然后,引入Focal Modulation模块替换原有的快速空间金字塔池化(Spatial Pyramid Pooling-Fast,SPPF)结构模块,捕捉图像中的长距离依赖和上下文信息,聚焦于复杂背景中的目标。最后,采用空间增强注意力模块(Spatially Enhanced Attention Module,SEAM)解决小目标遮挡问题。试验结果表明,HD-YOLO算法在同一数据集上平均精度均值为81.8%,相比原始YOLOv8算法提高了5.0百分点。设计的HD-YOLO算法有效提高了复杂场景中佩戴安全帽的检测精度。 展开更多
关键词 安全社会工程 安全帽检测 YOLOv8算法 GRC-C2f模块 DSASF颈部结构 Focal Modulation模块 空间增强注意力模块
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多层次精细化无人机图像目标检测
5
作者 肖振久 赖思宇 曲海成 《光电工程》 北大核心 2025年第5期34-49,共16页
针对无人机图像中背景复杂、光线多变、目标遮挡及尺度不一导致的漏检、误检问题,提出一种多层次精细化无人机图像目标检测算法。首先,结合多尺度特征提取与特征融合增强策略,设计CSP-SMSFF(cross stage partial selective multi-scale ... 针对无人机图像中背景复杂、光线多变、目标遮挡及尺度不一导致的漏检、误检问题,提出一种多层次精细化无人机图像目标检测算法。首先,结合多尺度特征提取与特征融合增强策略,设计CSP-SMSFF(cross stage partial selective multi-scale feature fusion)模块,该模块通过递增卷积核与通道融合,精确捕获多尺度目标特征。其次,引入AFGCAttention(adaptive fine-grained channel attention)机制,通过动态调优机制优化通道特征表达,增强算法对多尺度重要样本特征的感知力与判别力及细粒度映射信息的保留能力,抑制背景噪声,改善漏检情况。而后,设计SGCE-Head(shared group convolution efficient head)检测头,利用EMSPConv(efficient multi-scale convolution)卷积实现对空间通道维度中全局重要特征与局部细节信息的精准捕获,增强对多尺度特征的定位与识别能力,改善误检问题。最后,提出Inner-Powerful-IoUv2损失函数,通过动态梯度加权与分层IoU优化,平衡不同质量样本的定位权重,增强模型对模糊目标的检测能力。采用数据集VisDrone2019和VisDrone2021进行实验,结果表明,该方法mAP@0.5数值达到了47.5%和45.3%,较基线模型分别提升5.7%和4.7%,优于对比算法。 展开更多
关键词 无人机图像 目标检测 多尺度特征提取与融合 自适应细粒度通道注意力 EMSPConv
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融合CNN与Transformer的遥感影像道路信息提取
6
作者 曲海成 王莹 +1 位作者 刘腊梅 郝明 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第1期38-45,共8页
利用高分辨率遥感影像进行道路信息提取时,深度神经网络很难同时学习影像全局上下文信息和边缘细节信息,为此,该文提出了一种同时学习全局语义信息和局部空间细节的级联神经网络。首先将输入的特征图分别送入到双分支编码器卷积神经网络... 利用高分辨率遥感影像进行道路信息提取时,深度神经网络很难同时学习影像全局上下文信息和边缘细节信息,为此,该文提出了一种同时学习全局语义信息和局部空间细节的级联神经网络。首先将输入的特征图分别送入到双分支编码器卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)和Transformer中,然后,采用了双分支融合模块(shuffle attention dual branch fusion block,SA-DBF)来有效地结合这2个分支学习到的特征,从而实现全局信息与局部信息的融合。其中,双分支融合模块通过细粒度交互对这2个分支的特征进行建模,同时利用多重注意力机制充分提取特征图的通道和空间信息,并抑制掉无效的噪声信息。在公共数据集Massachusetts道路数据集上对模型进行测试,准确率(overall accuracy,OA)、交并比(intersection over union,IoU)和F 1等评价指标分别达到98.04%,88.03%和65.13%;与主流方法U-Net和TransRoadNet等进行比较,IoU分别提升了2.01个百分点和1.42个百分点,实验结果表明所提出的方法优于其他的比较方法,能够有效提高道路分割的精确度。 展开更多
关键词 级联神经网络 TRANSFORMER 特征融合 注意力机制
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背景支持下的全域特征响应图像分类网络
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作者 姜文涛 李威达 张晟翀 《计算机科学与探索》 北大核心 2025年第5期1280-1294,共15页
针对目前图像分类方法缺少背景信息支持,导致模型分类精度受限的问题,提出背景支持下的全域特征响应图像分类网络(BGRNet)。该网络以WRN残差网络为基础,提出新的背景支持激活函数BS,通过BS激活函数引入背景支持机制,使网络在关注目标前... 针对目前图像分类方法缺少背景信息支持,导致模型分类精度受限的问题,提出背景支持下的全域特征响应图像分类网络(BGRNet)。该网络以WRN残差网络为基础,提出新的背景支持激活函数BS,通过BS激活函数引入背景支持机制,使网络在关注目标前景信息的同时,也能够平滑地关注背景信息;提出全域特征响应模块(BGR),并将BGR嵌入到残差分支中,对图像全域特征进行还原,在一定程度上减少因卷积操作而产生的特征信息损失;调整残差块内部网络结构,通过调整残差块中激活函数、批量归一化的前向传播顺序并删除Dropout(Dropout Regularization),放大BS激活函数对整体网络模型的背景支持作用,促进背景信息在网络中的有效传递。BGRNet通过引入背景信息支持机制,不仅考虑了目标前景信息在图像分类过程中的支持作用,还考虑了背景信息在分类过程中的支持作用,在提升网络分类精度的同时,有效提高了网络训练效率。在FashionMNIST、KMNIST、CIFAR-10、CIFAR-100、SVHN数据集上的实验结果表明,BGRNet显著提高了基线模型的分类性能,且与当前主流方法相比,BGRNet具有较高的分类准确率和较强的泛化性能。 展开更多
关键词 图像分类 背景支持 全域特征响应 特征还原 残差网络
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多智能体深度强化学习优化的机器人导纳控制
8
作者 李逃昌 李健璋 +1 位作者 侯利民 金海波 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第5期134-143,共10页
针对固定参数主动柔顺控制受机器人内部参数不确定等建模误差影响导致轨迹精度不高的问题,提出一种基于多智能体深度确定性策略梯度(MA-DDPG)的机器人自适应导纳控制方法。首先,基于机器人模型建立导纳控制器。其次,将深度确定性策略梯... 针对固定参数主动柔顺控制受机器人内部参数不确定等建模误差影响导致轨迹精度不高的问题,提出一种基于多智能体深度确定性策略梯度(MA-DDPG)的机器人自适应导纳控制方法。首先,基于机器人模型建立导纳控制器。其次,将深度确定性策略梯度(DDPG)算法与导纳控制相结合,设计了一种由DDPG智能体直接输出导纳参数的自适应导纳控制器。针对其收敛速度慢和控制效果不好的问题,在自适应导纳控制算法中引入多智能体思想,将每一个导纳控制参数作为一个智能体的输出,采用集中式训练分布式执行架构的MA-DDPG算法对导纳控制器参数进行协同优化。最后,通过对比深度强化学习仿真训练效果以及自适应导纳控制在期望轨迹上的受力实验效果,验证了所提方法的可行性与有效性。实验数据表明,与其他深度强化学习算法的自适应导纳控制相比,所提方法的仿真训练收敛速度提高了65.88%,轨迹精度提高了63.35%。 展开更多
关键词 机器人 深度强化学习 导纳控制
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基于Ollivier-Ricci曲率的图扩散节点分类算法
9
作者 孙宁 李胤萱 +2 位作者 张帅 汤璇 魏宪 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第1期165-170,共6页
为解决图扩散方法在处理复杂边关系时精度降低的局限性,提出了一种基于曲率的图扩散神经网络。首先,引入Ollivier-Ricci曲率量化图的边曲率,提供关于图结构的几何度量;其次,运用曲率调整随机转移矩阵的权重,根据几何关系进行相应的权重... 为解决图扩散方法在处理复杂边关系时精度降低的局限性,提出了一种基于曲率的图扩散神经网络。首先,引入Ollivier-Ricci曲率量化图的边曲率,提供关于图结构的几何度量;其次,运用曲率调整随机转移矩阵的权重,根据几何关系进行相应的权重修改;最后,将处理后的曲率矩阵与图扩散矩阵结合,更新权重系数进行模型训练。实验结果表明,与传统的图扩散方法相比,改良后的方法保持了有效地平滑图信号和减少高频噪声的优点,并在不同边和节点数量的数据集上将精度提高0.3~2.0百分点。该方法通过优化图扩散的消息聚合,能够更有效地利用图结构中的节点信息和边权重,从而提升节点分类任务中的模型性能,为未来基于图方法的研究提供了更可靠的方法与实验。 展开更多
关键词 图神经网络 图扩散 Ollivier-Ricci曲率 节点分类
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基于自适应图学习权重的多模态情感分析
10
作者 曲海成 徐波 《智能系统学报》 北大核心 2025年第2期516-528,共13页
在多模态情感分析任务中,由于不同模态表现方式的不一致性,模态间的情感信息密度具有较大的差异。为了平衡情感信息在不同模态中分布的不均匀性并减少多模态特征表示的冗余性,提出了一种基于自适应图学习权重的多模态情感分析方法。首先... 在多模态情感分析任务中,由于不同模态表现方式的不一致性,模态间的情感信息密度具有较大的差异。为了平衡情感信息在不同模态中分布的不均匀性并减少多模态特征表示的冗余性,提出了一种基于自适应图学习权重的多模态情感分析方法。首先,采用不同的特征提取方法捕获单一模态内的特定信息;其次,将不同模态通过公共编码器映射到同一空间中,利用跨模态注意力机制来显式构建模态间的关联;然后,将每种模态对任务分类的预测值以及模态表示嵌入到自适应图中,通过模态标签学习不同模态对最终分类任务的贡献度来动态调整不同模态之间的权重,以适应主导模态的变化;最后,引入信息瓶颈机制进行去噪,旨在学习一种无冗余的多模态特征表示进行情感预测。在公开的多模态情感分析数据集上对所提出的模型进行了评估。实验结果表明,其有效提升了多模态情感分析的准确性。 展开更多
关键词 多模态 情感分析 模态差异性 信息冗余 自适应图学习 跨模态注意力 相似性约束 信息瓶颈
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视图映射和循环一致性生成的不完整多视图聚类
11
作者 王英博 郭凯雪 《智能系统学报》 北大核心 2025年第2期316-328,共13页
传统聚类假设每个视图都完整,没有考虑数据损坏、设备故障导致的不完整视图情况。针对此问题,已有方法大多基于核和非负矩阵分解提出,没有明确补偿每个视图丢失的数据,学习的潜在表示也没有考虑聚类任务。为此设计视图映射和循环一致性... 传统聚类假设每个视图都完整,没有考虑数据损坏、设备故障导致的不完整视图情况。针对此问题,已有方法大多基于核和非负矩阵分解提出,没有明确补偿每个视图丢失的数据,学习的潜在表示也没有考虑聚类任务。为此设计视图映射和循环一致性生成的不完整多视图聚类(incomplete multi-view clustering generated by view mapping and cyclic consistency,MG_IMC),利用已有数据信息得到各视图的风格编码和共享潜在表示,并通过生成对抗网络生成缺失的数据,在完整数据集上利用加权自适应融合捕获更好的通用结构,并在深度嵌入聚类层完成聚类任务。使用KL散度(Kullback-Leibler divergence)联合训练模型,学习的公共表示有助于生成缺失的数据,而补全的数据进一步生成聚类友好的公共表示。实验表明,相比已有方法,该算法得到更好的聚类效果。 展开更多
关键词 数据挖掘 聚类 多视图学习 不完全多视图聚类 深度学习 自动编码器 生成对抗性网络 KL散度
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融合几何注意力与信息选择的点云处理模型
12
作者 刘腊梅 柳志强 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第12期267-278,共12页
现有的针对点云数据的自注意力机制虽然尝试使用流形上的测地线距离处理数据,但通常缺乏有效的预处理,导致数据无法充分适应流形特性。同时,传统的几何注意力机制存在过度聚焦的问题,无法在数据的不同重要部分之间合理分配注意力。为了... 现有的针对点云数据的自注意力机制虽然尝试使用流形上的测地线距离处理数据,但通常缺乏有效的预处理,导致数据无法充分适应流形特性。同时,传统的几何注意力机制存在过度聚焦的问题,无法在数据的不同重要部分之间合理分配注意力。为了提高点云数据表示的有效性并增强模型的鲁棒性,提出了一种基于几何注意力机制和信息选择的点云分类与分割模型。该模型采用类似PointNet的结构以增强特征提取能力和网络性能。在计算测地线距离之前,通过立体投影预处理数据,使其更贴合流形特征分布,从而改进了几何注意力机制的有效性。引入一种结合KL散度和熵的信息选择方法,以平衡注意力分布并提取更具代表性的特征,解决了几何注意力机制不稳定的问题。实验结果表明,与当前主流的高性能预训练模型相比,该模型在ModelNet40和ScanObjectNN数据集上的分类精度分别达到了94.9%和87.9%,整体性能提高了0.1~2.1个百分点。此外,在ShapeNetPart数据集的分割实验中,该模型同样展示了稳定的性能,凸显了信息选择模块在处理复杂点云数据中的有效性。 展开更多
关键词 深度学习 点云分类 点云分割 注意力机制 几何距离 测地线 信息选择模块
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DEL-YOLO:安全帽佩戴检测的轻量化模型研究
13
作者 肖振久 许子豪 +2 位作者 金海波 李士博 杨雅涵 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第7期2623-2632,共10页
为解决现有安全帽检测算法中复杂度高、实时性低的问题,在平衡检测精度的前提下提出DEL-YOLO轻量化安全帽佩戴检测算法。首先,设计动态特征融合网络(Dynamic Feature Fusion Network, DFFN),利用多样化卷积和通道缩放降低模型复杂度。其... 为解决现有安全帽检测算法中复杂度高、实时性低的问题,在平衡检测精度的前提下提出DEL-YOLO轻量化安全帽佩戴检测算法。首先,设计动态特征融合网络(Dynamic Feature Fusion Network, DFFN),利用多样化卷积和通道缩放降低模型复杂度。其次,设计边缘细节增强模块(Edge Detail Enhancement Module, EDEM),并结合SPDConv重构颈部网络,增强小目标边缘信息提取的能力以平衡模型参数量与精度。然后,设计轻量化共享卷积检测头(Lightweight Shared Convolutional Detection Head, LSCDH),通过共享卷积进一步降低模型复杂度,并提高模型在复杂场景下安全帽特征的定位和提取能力。最后,引入Wise-IoUv3损失函数,减少有害梯度对安全帽特征的影响,提升模型的性能。算法结果表明,相较于YOLOv8n模型,DEL-YOLO模型在参数量、计算量和模型所占存储容量上分别降低了43.3%、19.7%和41.2%。DEL-YOLO在平衡检测精度的同时实现了轻量化,满足安全帽佩戴检测的实时性需求。 展开更多
关键词 安全工程 安全帽检测 边缘细节增强 共享卷积 YOLOv8n 轻量化
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高维上下文注意和双感受野增强的SAR船舶检测
14
作者 郭伟 李煜 金海波 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第3期104-112,共9页
在基于深度学习的合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)船舶目标检测中,SAR图像丰富的上下文信息尚未被充分利用。因此,该研究提出一种新颖的SAR船舶图像检测方法,它结合高维上下文注意力和双感受野增强,通过双感受野增强从SAR... 在基于深度学习的合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)船舶目标检测中,SAR图像丰富的上下文信息尚未被充分利用。因此,该研究提出一种新颖的SAR船舶图像检测方法,它结合高维上下文注意力和双感受野增强,通过双感受野增强从SAR图像中提取多维特征信息,从而引导动态注意力矩阵在由粗到细的高维特征提取过程中学习丰富的上下文信息;另外,基于YOLOv7,通过引入轻量级卷积模块、轻量化非对称多级压缩检测头和新的损失函数XIoU,构建了YOLO-HD网络。在E-HRSID和SSDD数据集上进行对比实验,实验中所提方法的检测平均精度分别达到91.36%和97.64%,相比原始模型分别提高4.56百分点和9.83百分点,且相比其他经典模型结果更优。 展开更多
关键词 深度学习 计算机视觉 YOLOv7 SAR图像 船舶检测 注意力机制
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对比学习增强的多行为超图神经网络推荐模型
15
作者 王光 李佳欣 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第8期2304-2311,共8页
多行为推荐(multi-behavior recommendation,MBR)在互联网平台中愈发重要,但现有方法仍面临两大挑战:a)无法刻画用户不同行为下的复杂兴趣偏好;b)难以建模不同行为间的相互关系。基于此,提出一种对比学习增强的多行为超图神经网络模型(m... 多行为推荐(multi-behavior recommendation,MBR)在互联网平台中愈发重要,但现有方法仍面临两大挑战:a)无法刻画用户不同行为下的复杂兴趣偏好;b)难以建模不同行为间的相互关系。基于此,提出一种对比学习增强的多行为超图神经网络模型(multi-behavior hypergraph neural network model enhanced with contrastive lear-ning,MBHCL),在建模用户复杂多类型交互的同时,结合对比学习捕获行为间共性与差异,以获取更优嵌入表示,缓解冷启动与数据稀疏问题。具体地,MBHCL首先构建用户-项目多行为交互超图,以刻画用户对项目不同维度的偏好;其次设计三个对比任务整合单行为表示,通过捕捉行为间的共性与差异获取全面用户兴趣偏好。最终,MBHCL在四个真实场景数据集上进行对比实验。结果表明,在Tmall和BeiBei数据集上,HIT和NDCG指标有至少4.8%的提升,在Kuairand和Yelp数据集上,HIT和NDCG指标至少提升3.6%,并通过消融实验验证了各模块的有效性,同时显著改善了冷启动用户推荐效果。 展开更多
关键词 推荐系统 多行为推荐 图神经网络 超图 对比学习 自监督学习
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融合多种注意力机制和Wise-IoUv3的水下目标检测算法
16
作者 肖振久 高凯歌 李士博 《广东海洋大学学报》 北大核心 2025年第2期109-117,共9页
【目的】针对水下目标图像存在成像模糊和复杂背景下检测精度低的问题,提出融合多种注意力机制和Wise-IoUv3的水下目标检测算法。【方法】首先,设计多尺度特征增强机制,在主干网络部分采用全维动态卷积(ODConv)替代部分卷积并引入高效... 【目的】针对水下目标图像存在成像模糊和复杂背景下检测精度低的问题,提出融合多种注意力机制和Wise-IoUv3的水下目标检测算法。【方法】首先,设计多尺度特征增强机制,在主干网络部分采用全维动态卷积(ODConv)替代部分卷积并引入高效的多尺度注意力机制(EMA),提升主干网络对模糊目标和小目标特征提取能力。其次,改进快速空间金字塔池化(SPPF)模块,增加平均池化分支补充空间信息,提升全局上下文感知能力并在两个分支融入轻量级BiFormer注意力机制,降低模型计算复杂度,增强对小目标检测性能。然后,在预测阶段,用Wise-IoUv3代替原损失函数,平衡不同质量图像模型训练结果。最后,用动态检测头(DynamicHead)替代原检测头,增强检测头的尺度感知、空间感知和任务感知能力,提高对象位置的识别准确性。【结果与结论】在RUOD和URPC数据集上实验结果表明,模型的检测精度、参数量和计算量较目前其他的主流模型表现良好,特别是与YOLOv8n算法相比,改进后算法在平均精度均值上提升3.6%和1.7%,尤其在包含大量小目标的类别(如海胆、扇贝)中表现更优;模型的参数量和计算量分别减少了0.26×10^(6)和0.4 GFLOPs。实验结果表明,该方法减少了在复杂情况下模糊目标和小目标漏检和误检情况,提高了检测性能,同时保持了模型的轻量性。 展开更多
关键词 水下目标检测 多尺度特征增强机制 多尺度注意力机制 全维动态卷积 Wise-IoUv3
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自适应全景聚焦X射线图像违禁品检测算法
17
作者 崔丽群 杨莹莹 +1 位作者 金海波 吴正伟 《光电工程》 北大核心 2025年第4期31-48,共18页
针对X射线安检图像中样本重叠遮挡占比高、关键特征提取困难、背景噪声大导致的漏检和误检问题,提出一种自适应全景聚焦X射线图像违禁品检测算法。首先,设计前景特征感知模块,通过强化前景目标的边缘结构和纹理细节,精准区分违禁品和背... 针对X射线安检图像中样本重叠遮挡占比高、关键特征提取困难、背景噪声大导致的漏检和误检问题,提出一种自适应全景聚焦X射线图像违禁品检测算法。首先,设计前景特征感知模块,通过强化前景目标的边缘结构和纹理细节,精准区分违禁品和背景噪声,提高特征表达的准确性和完整性。然后,结合多分支结构和双重交叉注意力机制构造多路径双维信息整合模块,优化通道和空间维度的特征交互与融合,加强关键特征的提取能力,有效抑制背景干扰。最后,构建全景动态聚焦检测头,通过频率自适应空洞卷积实现感受野的动态调整,以适配小尺寸违禁品目标的特征频率分布,增强模型对小目标的识别能力。在公开数据集SIXray和OPIXray上进行训练和测试,mAP@0.5分别达到93.3%和92.5%,优于其他对比算法。实验结果表明,该模型显著改善了X射线图像中违禁品的漏检和误检情况,具有较高的准确性和鲁棒性。 展开更多
关键词 X射线图像 违禁品检测 前景特征感知 多路径双维信息整合 频率自适应空洞卷积
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基于改进STN的指针式仪表图像校正方法
18
作者 曲海成 张旺 田鹏飞 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第6期1097-1105,共9页
针对指针式仪表校正任务中存在的倾斜旋转角度过大、常规校正方法校正效果不理想等问题,提出了一种基于改进STN的指针式仪表图像校正方法。该方法利用前置网络模型ASTN-FP对仪表图像的单应性参数和指针角度进行预测,添加自适应变换层和... 针对指针式仪表校正任务中存在的倾斜旋转角度过大、常规校正方法校正效果不理想等问题,提出了一种基于改进STN的指针式仪表图像校正方法。该方法利用前置网络模型ASTN-FP对仪表图像的单应性参数和指针角度进行预测,添加自适应变换层和特征金字塔结构,增强模型对多尺度仪表处理的学习能力,提高网络性能。在训练阶段采用Sim2Real训练策略,引入合成数据集进行训练,并使用真实数据进行微调。在仪表校正阶段,将单应性变换和透视变换相结合,增强模型处理复杂变换的能力。最后在模拟和真实数据上进行了验证实验,结果表明:对比主流图像校正方法,所提方法在校正效率和平均校正时间上有了较大提升,校正后数据的识别精度为95.3%,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 仪表校正 自适应变换层 特征金字塔 Sim2Real 合成数据
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求解旅行商问题的GCN-Pointransformer模型
19
作者 邱云飞 刘一菲 +1 位作者 于智龙 金海波 《计算机科学与探索》 北大核心 2025年第3期657-666,共10页
由于Transformer模型基于全连接注意力机制,导致在求解经典旅行商问题(TSP)时,计算复杂度较高并且GPU内存使用量过大。针对此问题,提出了一种基于图卷积嵌入层和多头局部自注意力机制的GCN-Pointransformer模型。使用图卷积嵌入方式从... 由于Transformer模型基于全连接注意力机制,导致在求解经典旅行商问题(TSP)时,计算复杂度较高并且GPU内存使用量过大。针对此问题,提出了一种基于图卷积嵌入层和多头局部自注意力机制的GCN-Pointransformer模型。使用图卷积嵌入方式从输入数据中进行空间特征学习,图卷积嵌入层包含多个可以提取输入数据局部特征的卷积核;使用多头局部自注意力机制(MHLSA),删除冗余信息并提取有用的特征;在编码器中使用可逆残差网络,在反向传播过程中只存储输入和输出嵌入特征对;模型在解码器中增加了Pointer指针层,使用注意力权重作为概率分布,确定要访问的下一个节点。在TSP随机数据集上进行对比实验,优化间隙减少12%,GPU内存减少约11%,推理时间减少约25%,结果表明,该方法优于求解TSP的标准Transformer模型。 展开更多
关键词 旅行商问题(TSP) GCN-Pointransformer 多头局部自注意力机制(MHLSA) 可逆残差 指针层
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基于矩阵的安全多方计算同态加密方案
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作者 陈虹 马博宇 +1 位作者 金海波 武聪 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第4期1211-1216,共6页
针对现有同态加密方案效率低,同态运算噪声增长速率高影响解密正确性的问题进行了研究,提出了一种格上基于整数矩阵的安全多方计算同态加密方案。方案采用了矩阵存储方式来处理明文数据并减小了密钥尺寸,与传统的比特或向量存储方式相比... 针对现有同态加密方案效率低,同态运算噪声增长速率高影响解密正确性的问题进行了研究,提出了一种格上基于整数矩阵的安全多方计算同态加密方案。方案采用了矩阵存储方式来处理明文数据并减小了密钥尺寸,与传统的比特或向量存储方式相比,矩阵存储方法在处理大规模数据时更为高效。为了控制噪声增长并提高解密结果的准确性,引入了比例降噪技术,可以有效地减缓噪声的累积。运用密文打包并对自举技术进行改进削减了噪声增长速率,为实现安全多方计算提供了条件。通过严格的理论证明,验证了方案的正确性和安全性。实验结果表明本方案加密、解密时间相较于对比方案至少降低了66.97%、33.04%,表现出了显著的性能优势。 展开更多
关键词 同态加密 矩阵运算 安全多方计算 数据隐私
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