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基于PCA和WPSVM的航天器电特性识别方法

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北京航空航天大学学报 2015年第7期41卷 1177-1182页

作者：李可刘祎杜少毅孙毅王浚北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 西安交通大学人工智能与机器人研究所西安710049 中国空间技术研究院北京100194

针对航天器电特性监测系统识别过程中存在测试数据量大、特征维数高、样本少、计算速度慢和识别率低等问题,提出基于主成分分析(PCA)的特征提取和加权近似支持向量机(WPSVM)的在线故障诊断方法.实现了对信号故障特征的主成分分析、选择... 详细信息

针对航天器电特性监测系统识别过程中存在测试数据量大、特征维数高、样本少、计算速度慢和识别率低等问题,提出基于主成分分析(PCA)的特征提取和加权近似支持向量机(WPSVM)的在线故障诊断方法.实现了对信号故障特征的主成分分析、选择和提取,并对高维特征数据实现了降维,提高了航天器电特性在线故障诊断的准确性和速度.针对PCA中的结果选取问题,提出运用数据贡献度阈值进行数据截取的方法,有效地保证了数据的有效性与一致性.结果表明:该方法充分利用了航天器电特性监测系统的有用数据特征,有效提高了识别的精度,且计算时间较短,效率较高.

关键词：航天器主成分分析(PCA) 降维小样本支持向量机(SVM) 电特性识别

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基于深度学习的医学影像配准综述

模式识别与人工智能 2021年第4期34卷 287-299页

作者：应时辉杨菀杜少毅施俊上海大学理学院数学系上海200444 西安交通大学人工智能学院人工智能与机器人研究所西安710049 上海大学通信与信息工程学院上海200444

图像配准是医学影像处理与智能分析领域中的重要环节和关键技术.传统的图像配准算法由于复杂性较高、计算代价较大等问题,无法实现配准的实时性要求.随着深度学习方法的发展,基于学习的图像配准方法也取得显著效果.文中系统总结基于深... 详细信息

图像配准是医学影像处理与智能分析领域中的重要环节和关键技术.传统的图像配准算法由于复杂性较高、计算代价较大等问题,无法实现配准的实时性要求.随着深度学习方法的发展,基于学习的图像配准方法也取得显著效果.文中系统总结基于深度学习的医学图像配准方法.具体地,将方法归为3类:监督学习,无监督学习和对偶监督/弱监督学习.在此基础上,分析和讨论各自优缺点.进一步,着重讨论近年来提出的正则化方法,特别是基于微分同胚表示的正则和基于多尺度的正则.最后,根据当前医学图像配准方法的发展趋势,展望基于深度学习的医学图像配准方法.

关键词：图像配准深度学习形变场微分同胚多尺度正则

基于快速仿射模板匹配和改进仿射迭代最近点算法的人脸稳健精确仿射配准

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光学学报 2018年第2期38卷 132-140页

作者：吴礼洋熊磊杜少毅毕笃彦方挺空军工程大学航空工程学院陕西西安710038 西安交通大学人工智能与机器人研究所陕西西安710049

提出了一种仅基于单个模板的人脸仿射配准方法。首先,为了克服人脸仿射变换而产生的局部形变,引入颜色特征来平衡模板人脸和目标人脸之间的颜色相似性和形状错配率,进而提出了一种基于颜色特征的人脸粗搜索算法。接着,采用人脸粗搜索算... 详细信息

提出了一种仅基于单个模板的人脸仿射配准方法。首先,为了克服人脸仿射变换而产生的局部形变,引入颜色特征来平衡模板人脸和目标人脸之间的颜色相似性和形状错配率,进而提出了一种基于颜色特征的人脸粗搜索算法。接着,采用人脸粗搜索算法得到的仿射变换作为初始约束,建立上步仿射约束下的人脸形状精确配准算法。在算法的每一步迭代中,利用前一步迭代得到的仿射变换,建立最近点的对应关系,并利用前步仿射约束下的目标函数求解新的仿射变换。本文算法成功解决了旋转、缩放和噪声干扰情况下人脸形状难以配准的问题。与传统人脸仿射配准算法相比,本文算法有效提高了人脸仿射配准的稳健性和精确性。

关键词：图像处理图像配准人脸仿射配准仿射变换粗搜索精确配准

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基于局部仿射配准的鲁棒非刚体配准算法

电子与信息学报 2018年第4期40卷 920-927页

作者：熊磊吴礼洋杜少毅毕笃彦方挺空军工程大学航空工程学院西安710038 西安交通大学人工智能与机器人研究所西安710049

针对传统点集非刚体配准算法对复杂局部形变数据配准精度低,收敛速度慢等问题,该文提出一种基于局部仿射配准的鲁棒非刚体配准算法。该算法采用分层迭代的方式由粗到精地完成点集的非刚体配准。在每层迭代中,首先对子形状点集集合和子... 详细信息

针对传统点集非刚体配准算法对复杂局部形变数据配准精度低,收敛速度慢等问题,该文提出一种基于局部仿射配准的鲁棒非刚体配准算法。该算法采用分层迭代的方式由粗到精地完成点集的非刚体配准。在每层迭代中,首先对子形状点集集合和子目标点集集合进行分块处理并更新分块后每一类子点集的形状控制点。然后利用控制点引导仿射迭代最近点(ICP)算法求解对应子点集间的局部仿射变换。接着利用上一步求解的局部仿射变换,更新子形状点集集合及其形状控制点集合。直到配准误差收敛时,循环结束并输出更新后的形状点集。实验结果表明,所提算法与传统点集非刚体算法相比具有更强的精确性和收敛性。

关键词：仿射配准非刚体配准迭代最近点形状控制点分层迭代

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采用仿射迭代最近点的晶圆分割方法

西安交通大学学报 2017年第12期51卷 56-61页

作者：杨静尚夏荣海军杜少毅西安交通大学电子与信息工程学院西安710049 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 西安交通大学陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049 中国西安卫星测控中心西安710043 西安交通大学航天航空学院西安710049

针对依赖硬件设施的晶圆分割方法存在生产成本高、工艺复杂且分割效果不稳定的问题,提出以仿射迭代最近点(ICP)算法为核心的基于图像形状配准思想的晶圆分割方法。该方法采用Canny算子提取图像边缘,建立晶圆模板图像与目标图像的特征点... 详细信息

针对依赖硬件设施的晶圆分割方法存在生产成本高、工艺复杂且分割效果不稳定的问题,提出以仿射迭代最近点(ICP)算法为核心的基于图像形状配准思想的晶圆分割方法。该方法采用Canny算子提取图像边缘,建立晶圆模板图像与目标图像的特征点集;对目标图像的边缘图像进行基于Hough的直线检测,得到粗略的晶圆矩形边框信息;以矩形左上角的点坐标作为匹配搜索区域的初始值进行基于仿射ICP算法的精确配准,通过晶圆产品图像与模板图像的特征匹配,实现晶圆的快速、准确分割。理论分析及实验结果表明:该方法计算复杂度较低,单独样本分割时间约为0.9s,样本分割精度明显高于其他算法,满足自动化生产线的实时在线检测需求。

关键词：晶圆分割直线检测形状配准仿射迭代最近点

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一种高分辨率遥感图像视感知目标检测算法

西安交通大学学报 2018年第6期52卷 9-16页

作者：李策张亚超蓝天杜少毅兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

针对大幅面高分辨率光学遥感图像目标检测尚存在着检测精度和效率低的问题,提出了一种高分辨率遥感图像视感知目标检测算法。该算法首先通过显著区域有选择性的引导获取场景中的子区域,将计算资源转移到可能包含目标的区域中,以降低计... 详细信息

针对大幅面高分辨率光学遥感图像目标检测尚存在着检测精度和效率低的问题,提出了一种高分辨率遥感图像视感知目标检测算法。该算法首先通过显著区域有选择性的引导获取场景中的子区域,将计算资源转移到可能包含目标的区域中,以降低计算复杂度;然后,利用基于单次检测器(YOLO)卷积神经网络目标检测模型获取预选目标;最后,提出目标语义关联抑制对获取的预选目标进行筛选得到有效目标,能够减少虚假目标的干扰,降低虚警率。所提算法在公开NWPU_VHR-10数据集上的平均检测精度为0.865,高于对比算法,在包含更多高分辨率的LUT_VHRVOC-2数据集上,比YOLO的检测效果更好。实验结果表明,所提算法提高了大幅面高分辨率遥感图像的目标检测精度。

关键词：高分辨率遥感图像目标检测目标语义关联抑制卷积神经网络

采用超复数小波生成对抗网络的活体人脸检测算法

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西安交通大学学报 2021年第5期55卷 113-122页

作者：李策李兰宣树星杨静杜少毅兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 西安交通大学自动化科学与工程学院西安710049 西安交通大学人工智能学院西安710049

为了提升人脸识别系统判别图像真实性的能力,针对较难检测到未知的活体人脸攻击问题,提出了一种采用超复数小波生成对抗网络的活体人脸检测算法。采用4个不同类型的数据集,随机选择3个作为训练集,另一个作为测试集,形成训练时未知的活... 详细信息

为了提升人脸识别系统判别图像真实性的能力,针对较难检测到未知的活体人脸攻击问题,提出了一种采用超复数小波生成对抗网络的活体人脸检测算法。采用4个不同类型的数据集,随机选择3个作为训练集,另一个作为测试集,形成训练时未知的活体人脸。训练集视为3个源域,输入到超复数小波生成对抗网络中,使一个特征生成器与3个判别器进行对抗,当特征生成器成功欺骗过3个判别器时,形成具有3个源域共享且区别于3个源域的特征空间,能够检测到不同于源域的人脸特征。在判别器上设置了域间和域内的三元组约束函数,以此提高判别器的性能,将超复数小波的细节子带图与卷积网络联合,学习图像多个方向的细节纹理特征,用来提升判别器鉴定活性人脸特征的能力。由于真假人脸的远程光电体积描记术和深度图都具有较大的差异,所以将其嵌入到特征空间中,增强生成特征空间检测人脸特征的泛化性能,形成通用的特征空间。在该特征空间中使用测试集进行判别分类,得到真假人脸识别结果。实验结果表明,在CASIA-FASD、Replay-Attack和NUAA数据集上,所提算法的接受者操作特性曲线下的面积分别为84.65%、86.06%、91.21%,半错误率分别为24.05%、21.05%、15.01%,均高于对比算法的结果。

关键词：活体人脸检测超复数小波生成对抗网络

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生成对抗映射网络下的图像多层感知去雾算法

计算机辅助设计与图形学学报 2017年第10期29卷 1835-1843页

作者：李策赵新宇肖利梅杜少毅兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

雾霾常会影响获取图像的质量,单幅图像去雾是一个具有挑战性的不适定问题.针对传统的去雾方法存在去雾结果颜色失真、适用范围局限等问题,提出一种基于深度网络的去雾算法——生成对抗映射网络的多层感知去雾算法.在训练阶段中,利用生... 详细信息

雾霾常会影响获取图像的质量,单幅图像去雾是一个具有挑战性的不适定问题.针对传统的去雾方法存在去雾结果颜色失真、适用范围局限等问题,提出一种基于深度网络的去雾算法——生成对抗映射网络的多层感知去雾算法.在训练阶段中,利用生成对抗映射网络里判别网络与生成网络间对抗式训练机制,保证生成网络中参数的最优解;在测试还原过程中,先提取有雾图像中雾气相关特征,并利用训练得到的生成网络对提取特征进行多层感知映射,进而得到反映雾气深度信息的透视率,最终运用得到的透视率实现了图像去雾.实验结果表明,与同类算法相比,该算法能较好地还原出场景中目标的真实色彩,并抑制部分噪声,去雾效果明显.

关键词：生成对抗映射网络多层感知雾气相关特征

MRTP:时间-动作感知的多尺度时间序列实时行为识别方法

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西安交通大学学报 2022年第3期56卷 22-32页

作者：张坤杨静张栋陈跃海李杰杜少毅西安交通大学自动化科学与工程学院西安710049 西安交通大学人工智能学院西安710049

针对行为识别中时空信息分布不均衡以及对长时间跨度信息表征获取难的问题,提出了一种时间-动作感知的多尺度时间序列实时行为识别方法MRTP。以RGB视频为输入,使用两个并行的感知路径在不同的时间分辨率上对视频进行空间特征与动作特征... 详细信息

针对行为识别中时空信息分布不均衡以及对长时间跨度信息表征获取难的问题,提出了一种时间-动作感知的多尺度时间序列实时行为识别方法MRTP。以RGB视频为输入,使用两个并行的感知路径在不同的时间分辨率上对视频进行空间特征与动作特征提取。在空间路径中,使用基于特征差分的动作感知寻找并加强通道动作特征表征;在动作路径中,基于动作感知的权重对通道进行筛选,并加入通道注意力和时间注意力加强关键特征;在两个路径提取出特征后,对特征进行融合,融合后的特征通过激活函数映射出样本在各个类别的得分,取得分最高的类别为最终识别结果。实验结果表明:所提方法在UCF101数据集上达到了95.6%的准确率,优于未使用时间注意力的方法;在AVA2.2数据集上的平均精度达到了28%,优于未使用动作感知和时间注意力的方法。与目前主流的基于光流法的双流网络、以Slowfast为代表的3D卷积网络、Transformer等方法进行了准确率、参数量、处理速度对比,结果表明所提方法具有更良好的识别效果和鲁棒性。

关键词：行为识别双路径网络特征差分动作感知时间注意力