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自动驾驶环境感知多任务去耦-融合算法

计算机应用 2024年第2期44卷 424-431页

作者：廖存燚郑毅刘玮瑾于欢刘守印华中师范大学物理科学与技术学院武汉430079 武汉大学测绘学院武汉430079

自动驾驶车辆在行驶过程中,需要对行人和车辆同时完成目标检测、实例分割和目标跟踪三个任务。提出一种基于深度学习的环境感知模型同时对三个任务进行多任务学习。首先,通过卷积神经网络对连续帧图像提取时空特征;然后,通过注意力机制... 详细信息

自动驾驶车辆在行驶过程中,需要对行人和车辆同时完成目标检测、实例分割和目标跟踪三个任务。提出一种基于深度学习的环境感知模型同时对三个任务进行多任务学习。首先,通过卷积神经网络对连续帧图像提取时空特征;然后,通过注意力机制对时空特征进行去耦再融合,充分利用任务间的相关性,实现不同任务对时空特征的差异化选择;最后,为平衡不同任务间的学习速率,使用动态加权平均的方式对模型进行训练。在KITTI数据集上的实验结果表明,所提模型在目标检测方面,比CenterTrack模型F1得分提高了0.6个百分点;在目标跟踪方面,比TraDeS(Track to Detect and Segment)模型多目标跟踪精度(MOTA)提高了0.7个百分点;在实例分割方面,比SOLOv2(Segmenting Objects by LOcations version 2)模型AP_(50)和AP_(75)分别提高了7.4和3.9个百分点。

关键词：自动驾驶环境感知目标检测实例分割目标跟踪多任务学习

基于注意力机制的多任务环境感知去耦—融合算法研究

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基于注意力机制的多任务环境感知去耦—融合算法研究

作者：廖存燚华中师范大学

学位级别：硕士

自动驾驶技术作为国家发展战略的重要组成部分,有着重大的发展潜力和经济效益。环境感知模块作为自动驾驶系统的重要组成部分之一,它能自主采集周边环境信息,计算得到车辆周围障碍物的分布、车辆本身位姿和车辆附近地图等信息,进而为路... 详细信息

自动驾驶技术作为国家发展战略的重要组成部分,有着重大的发展潜力和经济效益。环境感知模块作为自动驾驶系统的重要组成部分之一,它能自主采集周边环境信息,计算得到车辆周围障碍物的分布、车辆本身位姿和车辆附近地图等信息,进而为路径规划提供决策基础。车辆在行进过程中需要快速进行决策以应对各种突发情况,所以自动驾驶系统对环境感知算法的复杂度和推断时间有较为严格的限制。然而自动驾驶系统需要综合多个任务的预测结果,从而做出正确的行进决策,如果使用多个独立的任务处理单元势必对计算资源和实时性提出了巨大挑战。因此,探究一种多任务学习方法,构建能同时完成目标检测、实例分割和目标跟踪等多个任务的深度学习模型,减少时间开销和计算需求,是目前自动驾驶领域需要解决的重要问题。本文针对自动驾驶系统对多任务场景的需求,提出了一种基于深度学习的环境感知模型同时对目标检测、实例分割和目标跟踪三个任务进行多任务学习。针对公开数据集缺少密集场景数据等问题,本文自行搭建了数据采集平台对公开数据集进行了扩充。同时构建了基于注意力机制的去耦-融合模块对多任务学习模型进行改进,提高了模型对三个任务的检测精度。除此之外,本文使用自采数据集对模型进行迁移学习,提高了模型的泛化能力。论文的主要工作如下:(1)针对多个独立任务的检测算法预测速度慢的问题,本文引入了多任务学习方法,提出一种多任务环境感知模型同时完成目标检测、实例分割和目标跟踪三个任务。针对学习过程中三个任务相互干扰并产生知识混淆的问题,本文构建了基于注意力机制的去耦-融合模块缓解任务间的负迁移现象,以提高算法在各任务上的检测精度。针对任务间训练相互冲突进而无法收敛的问题,本文提出使用动态加权平均的方式对模型进行训练,动态调节各任务损失函数下降速度,从而使不同任务的收敛速度达到平衡。(2)针对目前公开数据集大多针对国内外的市区、高速公路和郊区,存在视野开阔且障碍物密集度较低的问题,本文搭建了数据采集平台,并完成了高校、园区等密集场景下的数据采集、数据预处理、数据标注和数据分析等工作,对公开数据集进行了扩充。(3)将改进算法在KITTI数据集上进行实验,并在自采数据集上进行迁移学习,最后设计消融实验验证了改进算法各模块的有效性。并通过可视化对比分析,验证了改进算法在检测远小目标、检测遮挡和截断目标、分割掩码提取和目标轨迹重建等方面的优势。

关键词：自动驾驶目标检测实例分割目标跟踪多任务学习

海港码头冷藏集装箱仪表盘类型与温度示数识别方法研究

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机器人技术与应用 2023年第3期 42-48页

作者：李重阳廖存燚郑毅刘守印华中师范大学物理科学与技术学院武汉430070

针对码头上人工巡检冷藏集装箱费时费力的问题,提出了一种基于YOLOv4-tiny算法的集装箱温度识别方法。通过两步检测的方法,第一步,检测仪表盘类别与位置,裁剪下仪表盘区域;第二步,检测裁剪区域上的数字,并通过仪表盘类型选择不同组合算... 详细信息

针对码头上人工巡检冷藏集装箱费时费力的问题,提出了一种基于YOLOv4-tiny算法的集装箱温度识别方法。通过两步检测的方法,第一步,检测仪表盘类别与位置,裁剪下仪表盘区域;第二步,检测裁剪区域上的数字,并通过仪表盘类型选择不同组合算法,将数字组合成温度,解决了不同仪表盘温度排列不同以及数字小目标检测困难的问题。针对仪表盘检测与数字检测任务的难度差异,在保证各个任务精度的基础上,通过减少模型参数量,提升推理速度。同时在模型网络中加入注意力机制,使网络更加关注主要特征,提升模型识别准确率。实验表明,改进后的仪表盘检测模型和数字模型在测试集上分别达到了99.84%和98.64%的检测精度,且在树莓派上达到了2.4FPS的检测帧数。

关键词：数字识别 YOLOv4-tiny 目标检测树莓派轻量化

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基于条件语义增强的文本到图像生成

软件学报 2024年第5期35卷 2150-2164页

作者：余凯宾燚郑自强杨阳电子科技大学计算机科学与工程学院四川成都611731 电子科技大学(深圳)高等研究院广东深圳518110

文本到图像生成取得了视觉上的优异效果,但存在细节表达不足的问题.于是提出基于条件语义增强的生成对抗模型(conditional semantic augmentation generative adversarial network,CSA-GAN).所提模型首先将文本进行编码,使用条件语义增... 详细信息

文本到图像生成取得了视觉上的优异效果,但存在细节表达不足的问题.于是提出基于条件语义增强的生成对抗模型(conditional semantic augmentation generative adversarial network,CSA-GAN).所提模型首先将文本进行编码,使用条件语义增强对其进行处理.之后,提取生成器的中间特征进行上采样,再通过两层CNN生成图像的掩码.最后将文本编码送入两个感知器处理后和掩码进行融合,充分融合图像空间特征和文本语义,以提高细节表达.为了验证所提模型的生成图像的质量,在不同的数据集上进行定量分析、定性分析.使用IS(inception score)、FID(Frechet inception distance)指标对图像清晰度,多样性和图像的自然真实程度进行定量评估.定性分析包括可视化生成的图像,消融实验分析具体模块等.结果表明:所提模型均优于近年来同类最优工作.这充分验证所提出的方法具有更优性能,同时能够优化图像生成过程中一些主体特征细节的表达.

关键词：文本到图像生成条件语义增强空间-语义融合

国家对非国家行为体行使自卫权的国际法律问题研究

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中国软科学 2024年第08期 71-82页

作者：廖丽秦冰燚武汉大学法学院

随着全球化和国际事务的不断演变，非国家行为体在国际关系中的角色愈发凸显。本文探讨国家是否有权对非国家行为体行使自卫权的问题，认为国际法并未明确排除面对武力攻击时国家对非国家行为体行使自卫权的可能，同时指出尽管“不愿或... 详细信息

随着全球化和国际事务的不断演变，非国家行为体在国际关系中的角色愈发凸显。本文探讨国家是否有权对非国家行为体行使自卫权的问题，认为国际法并未明确排除面对武力攻击时国家对非国家行为体行使自卫权的可能，同时指出尽管“不愿或不能”测试在维护受害国国家安全和非国家行为体所在领土国主权之间保持了微妙平衡，但这个学说缺乏学理支撑且国际上未形成法律确信，自卫权行使仍需遵循“必要性”和“相称性”原则。因此，在面临来自非国家行为体的武力攻击时，国家有权采取包括自卫权在内的必要行动来维护国家安全，但各国必须深化在国际和地区事务中的沟通协作，捍卫以国际法为基础的国际秩序，确保自卫权的行使符合国际社会的共同利益和国际和平与安全的目标。

关键词：非国家行为体武力攻击自卫权 “不愿或不能”测试

金属矿山复杂采空区围岩破坏及岩层移动机制研究

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岩石力学与工程学报 2024年第3期43卷 670-682页

作者：孙朝燚陈从新夏开宗张伟中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

以武钢资源集团金山店铁矿东区为依托工程,厘清矿区工程地质条件和矿体开采情况;通过地压显现调查和微震破裂监测开展复杂采空区围岩破坏空间特征分析;结合三维数值模拟、围岩破裂监测和巷道破坏调查结果阐明矿区上下盘围岩破坏机制,提... 详细信息

以武钢资源集团金山店铁矿东区为依托工程,厘清矿区工程地质条件和矿体开采情况;通过地压显现调查和微震破裂监测开展复杂采空区围岩破坏空间特征分析;结合三维数值模拟、围岩破裂监测和巷道破坏调查结果阐明矿区上下盘围岩破坏机制,提出基于岩体塑性破坏的围岩破坏角不连续变形分析指标,并与陷落角指标进行对比验证,揭示金属矿山复杂采空区引起的平面和剖面方向上岩层移动规律。研究结果表明:围岩破坏和巷道地压显现围绕采空区分布,在平面上半月形采空区凸出形状对两翼围岩破坏具有放大效应,在剖面上分段运输巷道破坏具有高程滞后发生的特点;采空区围岩破坏最初以顶部岩体垮塌冒落为主,随着采矿推进发展为断层滑移控制的筒状冒落破坏,最后扩展成为岩体结构控制的贯通滑移破坏,上盘围岩呈现倾倒-滑移破坏特征,下盘围岩呈现追踪断层和结构面的剪切-滑移破坏特征;不同勘探线剖面的上盘和下盘围岩破坏角和陷落角的数值及变化规律较为一致,均随采矿进程近似呈现先减小后趋于稳定的变化规律;上盘采空区(FeI)为条带状展布,趋于稳定的破坏角在不同勘探线位置近似一致,且主控优势结构面倾角越大,其稳定破坏角越小;下盘采空区(FeII)呈半月形平面形状展布,半月形中间凸出位置的稳定破坏角较大,两翼位置角度较小,且距离中间位置越远其角度越小。研究结果对指导矿山安全生产和保障周边居民正常生活具有重要意义。

关键词：采矿工程金属矿山地下开采复杂采空区围岩破坏岩层移动

双层法益视角下高空抛物罪的教义学分析与规范适用

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湖北警官学院学报 2024年第3期37卷 121-131页

作者：廖兴存江苏警官学院公安管理系江苏南京210031

高空抛物罪保护双层法益:公共秩序是“阻挡层法益”,人的生命、健康、财产等个人法益是“背后层法益”,在功能上,两者之间是手段与目的关系。高空抛物罪司法判断的关键在于以双层法益为指引对该罪构成要件进行合理解释,厘定处罚范围,为... 详细信息

高空抛物罪保护双层法益:公共秩序是“阻挡层法益”,人的生命、健康、财产等个人法益是“背后层法益”,在功能上,两者之间是手段与目的关系。高空抛物罪司法判断的关键在于以双层法益为指引对该罪构成要件进行合理解释,厘定处罚范围,为高空抛物罪与其他罪名和民事侵权之间的界分提供依据。一方面,基于双层法益指引,对行为要件、高空、情节严重、主观故意等构成要件予以实质性解释。另一方面,将高空抛物罪第2款视为想象竞合,结合已有的立法与司法解释,理清本罪与其他犯罪的竞合关系与适用规则。

关键词：高空抛物罪双层法益情节严重想象竞合危险犯

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双重信任视角下社会化问答社区知识付费意愿的影响机制研究

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情报科学 2024年第3期42卷 52-63页

作者：朱光颜燚南京信息工程大学风险治理与应急决策研究院江苏南京210044 南京信息工程大学管理工程学院江苏南京210044

【目的/意义】探索社会化问答社区中人际交互所产生的人际信任对用户知识付费意愿的影响,有助于从知识生产者角度建立用户认知和情感信任,提升用户付费意愿。【方法/过程】本文基于人际信任理论,分别从用户对知识生产者的认知信任和情... 详细信息

【目的/意义】探索社会化问答社区中人际交互所产生的人际信任对用户知识付费意愿的影响,有助于从知识生产者角度建立用户认知和情感信任,提升用户付费意愿。【方法/过程】本文基于人际信任理论,分别从用户对知识生产者的认知信任和情感信任两个维度构建用户知识付费意愿影响因素理论模型。通过获取知乎社区付费咨询板块中的实际运营数据,对模型进行验证分析。【结果/结论】研究表明,用户对知识答主能力、可靠性和专业性的认知信任以及用户情感度表征的情感信任均显著正向影响其付费意愿;价格负向调节能力信任和专业性信任对付费意愿的影响;付费知识主题在答主的能力、答主可靠性以及用户情感度与用户付费意愿关系之间存在显著的调节效应。【创新/局限】从认知和情感两个方面揭示了社会化问答社区中用户信任对其知识付费意愿的影响机理,丰富了人际信任理论在知识付费场景的运用;探索了价格、知识主题在信任与用户知识付费意愿关系之间的调节作用,为提升用户知识付费意愿提供了重要启示。

关键词：社会化问答社区认知信任情感信任知识付费意愿付费价格知识主题

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全同态加密技术的研究现状及发展路线综述

电子与信息学报 2024年第5期46卷 1774-1789页

作者：戴怡然张江向斌武邓燚中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093 密码科学技术全国重点实验室北京100878 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049

随着物联网、云计算、人工智能的应用与普及,数据安全与隐私保护成为人们关注的焦点。全同态加密,作为隐私安全问题的有效解决办法,允许对加密数据执行任意同态计算,是一种强大的加密工具,具有广泛的潜在应用。该文总结了自2009年以来... 详细信息

随着物联网、云计算、人工智能的应用与普及,数据安全与隐私保护成为人们关注的焦点。全同态加密,作为隐私安全问题的有效解决办法,允许对加密数据执行任意同态计算,是一种强大的加密工具,具有广泛的潜在应用。该文总结了自2009年以来提出全同态加密方案,并根据方案的核心技术划分成4条技术路线,分析讨论了各类方案的关键构造,算法优化进程和未来发展方向。首先,全面介绍了全同态加密相关的数学原理,涵盖了全同态加密方案的基础假设和安全特性。随后,按照4条全同态加密方案的技术路线,归纳了加密方案的结构通式,总结了自举算法的核心步骤,讨论了最新研究进展,并在此基础上综合分析比较了各类方案的存储效率及运算速度。最后,展示了同态算法库对每条技术路线下加密方案的应用实现情况,分析了在当前时代背景下全同态加密方案的机遇与挑战,并对未来的研究前景做出了展望。

关键词：全同态加密自举 BGV GSW CKKS