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改进特征金字塔网络的小目标检测

电光与控制 2024年

作者：马郑凯周林立梁兴柱安徽理工大学中国科学院合肥物质科学研究院中科合肥智能育种加速器创新研究院

由于小目标可视化特征少、难以定位，许多小目标检测方法基于特征金字塔网络FPN（Feature Pyramid Network）进行多尺度融合丰富各特征层的信息。然而，FPN只关注特征局部相关性并且使用逐元素相加操作融合不同的特征层忽略了不同特征... 详细信息

由于小目标可视化特征少、难以定位，许多小目标检测方法基于特征金字塔网络FPN（Feature Pyramid Network）进行多尺度融合丰富各特征层的信息。然而，FPN只关注特征局部相关性并且使用逐元素相加操作融合不同的特征层忽略了不同特征层感受野的不同。因此，提出增强上下文特征金字塔网络ECFPN（Enhance Context Feature Pyramid Network），设计了上下文信息增强模块CIE（Context Information Enhancement）增强上下文信息，注意力引导特征融合模块AGFF（Attention Guided Feature Fusion）融合高层特征图和低层特征图。实验结果表明，ECFPN在VOC2012数据集上的AP0.5、APS分别达到75.05%和19.48%，在NWPU VHR-10数据集上的AP0.5、APS分别达到93.48%和45%，具有良好的小目标检测性能。

关键词：小目标检测特征金字塔网络注意力机制

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基于自监督对抗学习的多尺度知识蒸馏方法

控制与决策 2024年

作者：张建梁兴柱张康林玉娥夏晨星安徽理工大学计算机科学与工程学院西安电子科技大学微电子学院

针对离线知识蒸馏中因教师与学生之间规模差距过大，知识难以有效传递、导致学生性能不佳的问题，提出了一种基于自监督对抗学习的多尺度知识蒸馏方法 (SAMKD)。利用自监督和对抗学习来进一步开发中间多尺度特征与网络末端输出特征logit... 详细信息

针对离线知识蒸馏中因教师与学生之间规模差距过大，知识难以有效传递、导致学生性能不佳的问题，提出了一种基于自监督对抗学习的多尺度知识蒸馏方法 (SAMKD)。利用自监督和对抗学习来进一步开发中间多尺度特征与网络末端输出特征logits的潜力。首先，引入多角度几何变换图像监督网络学习；其次，设计多分支辅助网络来提取主干网络的多尺度特征，进而获得更多监督信息；最后，利用对抗学习的二元博弈思想进行多阶段对抗训练，通过该对抗训练能够将多层次的知识通过蒸馏方法充分传递。在三个具有挑战性的公开数据集CIFAR-10、CIFAR-100和Tiny-ImageNet上进行广泛评估，实验结果表明所提方法与其他先进知识蒸馏方法的比较中展现了强大的竞争力。

关键词：知识蒸馏自监督学习对抗学习多尺度特征

注意力重调制引导局部知识转移的弱监督语义分割

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：李梦圆梁兴柱李厚国林玉娥安徽理工大学计算机科学与工程学院安徽理工大学第一附属医院(淮南市第一人民医院) 安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院(芜湖)

弱监督语义分割方法大多采用带有分类任务的类激活映射生成伪标签，只能识别前景区域的局部特征，导致在分割任务中缺乏足够的语义信息。针对该问题，设计了一个局部知识转移框架，采用注意力激活重调制方法实现弱监督语义分割任务。首... 详细信息

弱监督语义分割方法大多采用带有分类任务的类激活映射生成伪标签，只能识别前景区域的局部特征，导致在分割任务中缺乏足够的语义信息。针对该问题，设计了一个局部知识转移框架，采用注意力激活重调制方法实现弱监督语义分割任务。首先，利用注意力重调制机制来获得加权的类激活映射，从通道和空间的角度来重新分配重要特征的分布，扩大识别区域，从而获得较多的语义信息；为了进一步挖掘对象的注意力，设计了一个在线局部到全局知识转移框架，用输入图像的局部补丁替换分类模型可以获得目标区域更加详细的语义信息。实验结果表明，该方法在PASCAL VOC 2012数据集和MS COCO 2014验证集上都取得了卓越的成绩，分别达到了72.1%和41.1%的准确率。

关键词：语义分割注意力重调制类激活映射知识转移

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基于双分支分解卷积的夜间车道线检测方法

重庆工商大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张绪林玉娥王慧梁兴柱安徽理工大学计算机科学与工程学院

【目的】车道线检测作为自动驾驶系统的核心功能之一，对于确保车辆安全行驶至关重要。然而，当前基于分割的检测方法在速度和性能之间存在明显不平衡，尤其在夜间场景下更为突出。针对这一挑战，本文提出了一种名为DecoLaneNet的夜间... 详细信息

【目的】车道线检测作为自动驾驶系统的核心功能之一，对于确保车辆安全行驶至关重要。然而，当前基于分割的检测方法在速度和性能之间存在明显不平衡，尤其在夜间场景下更为突出。针对这一挑战，本文提出了一种名为DecoLaneNet的夜间车道线检测模型。【方法】首先，设计了一种高效的特征提取模块，采用分解卷积构建了具有不同大小感受野的双分支分解卷积残差结构，在尽可能保证性能的情况下大幅减少了模型的参数量，更准确地提取车道线特征。接着，运用通道重排技术和扩张卷积来弥补性能损失，并增加感受野。最后，引入双分支上采样模块进行特征解码，显著提升了模型的分割精度。【结果】在夜间场景数据集Night和包含多种交通场景的车道检测数据集CULane上进行了广泛评估。DecoLaneNet的F1评分，在Night数据集上达到了74.7%，在CULane数据集上达到了71.5%。值得一提的是，尽管模型参数仅有1.94 M，但在Jetson开发板上，其帧率（FPS）仍能达到62.5。【结论】实验结果表明，DecoLaneNet不仅在夜间场景下表现出优异的性能，在应对其他复杂场景时同样表现出色。此外，在部署到嵌入式设备上，其性能与效率仍然优于其他模型，显示出了出色的潜力与可行性。

关键词：车道线检测通道重排分解卷积模型部署

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基于自适应加权的超光谱图像分类方法

光电子．激光 2011年第6期22卷 935-939页

作者：林玉荣王强林玉娥梁兴柱哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001 安徽理工大学计算机科学与工程学院安徽淮南232001

为了进一步提高已有的加权超光谱图像分类方法的识别性能,以支持向量机(SVM)作为基本框架,结合超光谱图像的谱间与空域信息,提出了一种自适应加权的超光谱图像分类方法。所提方法的自适应权值是由两部分构成,即改进的具有归一化取值的... 详细信息

为了进一步提高已有的加权超光谱图像分类方法的识别性能,以支持向量机(SVM)作为基本框架,结合超光谱图像的谱间与空域信息,提出了一种自适应加权的超光谱图像分类方法。所提方法的自适应权值是由两部分构成,即改进的具有归一化取值的互信息(MI)与一定量的归一化图像标准方差之和,不仅考虑到了超光谱图像的谱间信息对分类会产生的作用,同时也考虑到了每个波段图像所含信息对分类产生的作用,为基于加权的超光谱图像分类方法提供了一种新的思路。实验结果表明,本文提出的方法是有效的和可行的。

关键词：超光谱图像分类自适应加权互信息(MI) 图像标准方差

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直接正交鉴别保局投影算法

光电子．激光 2012年第3期23卷 561-565页

作者：林玉娥李敬兆梁兴柱林玉荣安徽理工大学计算机科学与工程学院安徽淮南232001 哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

针对保局投影(LPP)及其衍生出的算法在人脸识别时须先采用主成分分析(PCA)算法对高维样本降维后才能应用,本文基于正交鉴别保局投影(ODLPP,orthogonal discriminal locality pre-serving projection)算法,提出了一种直接ODLPP(DODLPP)算... 详细信息

针对保局投影(LPP)及其衍生出的算法在人脸识别时须先采用主成分分析(PCA)算法对高维样本降维后才能应用,本文基于正交鉴别保局投影(ODLPP,orthogonal discriminal locality pre-serving projection)算法,提出了一种直接ODLPP(DODLPP)算法,利用拉普拉斯矩阵性质进行了相应的矩阵分解,可直接从高维样本的原始空间中提取投影矩阵。为解决ODLPP算法的小样本问题,给出先求解局部类内散度矩阵的零空间,然后再最大化类间散度矩阵的求解思路。人脸库上的实验结果表明所提算法的有效性。

关键词：保局投影(LPP) 人脸识别直接正交鉴别保局投影(DODLP)算法拉普拉斯矩阵

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网络安全—“蜜罐”技术研究与实现

网络安全—“蜜罐”技术研究与实现

作者：梁兴柱大庆石油学院

学位级别：硕士

信息时代的到来需要计算机网络安全防护由被动防御转为主动防御,从而使蜜罐技术在网络对抗中日益受到重视。蜜罐是深入了解黑客的一种有效手段,并且可以提高网络安全防护水平。本文论述了蜜罐技术及蜜罐的高级形式蜜网的工作原理和具... 详细信息

信息时代的到来需要计算机网络安全防护由被动防御转为主动防御,从而使蜜罐技术在网络对抗中日益受到重视。蜜罐是深入了解黑客的一种有效手段,并且可以提高网络安全防护水平。本文论述了蜜罐技术及蜜罐的高级形式蜜网的工作原理和具体实现方法。首先介绍了网络安全的现状、存在的网络安全问题和攻击种类、方法,提出了一种新的基于蜜罐技术的网络安全解决方案。其次,详细论述了蜜罐技术,包括蜜罐的研究现状、现有蜜罐系统的比较和蜜罐的分类;阐述了蜜网的工作方式,数据捕获和数据控制。最后,在第一代蜜网和第二代蜜网模型的基础上提出了基于虚拟机技术的产品型蜜网模型,详细分析了其工作原理。在系统的实现部分详细论述了一种简单的低交互蜜罐系统的设计与实现,即在Linux系统下模拟网络服务。在充分了解网络协议和Linux操作系统的基础上,将系统分为三大模块,网络通信、命令处理和日志记录模块。在保证主机安全的前提下,实现了蜜罐的数据控制和数据捕获功能。蜜网是一个复杂的网络框架,结合实际的需求和现有设备,依据基于虚拟机技术的产品型蜜网模型,搭建了一个局域网环境下的蜜网,并详细论述了蜜网的安装与配置。测试表明蜜网系统达到预期目标,具有很高的实用价值。最后,讨论了蜜罐系统自身的不足和未来的发展趋势。

关键词：网络安全蜜罐蜜网入侵检测

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一种核化有全局性类内近邻保持正交算法

光电工程 2013年第3期40卷 115-121页

作者：林玉娥李敬兆梁兴柱林玉荣安徽理工大学计算机科学与工程学院安徽淮南232001 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

以主成份分析、局部保持及核映射理论为基础,提出了一种核化有全局性类内近邻保持正交算法。该算法的目标函数融合了样本的全局与局部信息,同时由于采用非线性映射及基向量的正交性限制,因此能够提取出更为有效的分类特征。但由于非线... 详细信息

以主成份分析、局部保持及核映射理论为基础,提出了一种核化有全局性类内近邻保持正交算法。该算法的目标函数融合了样本的全局与局部信息,同时由于采用非线性映射及基向量的正交性限制,因此能够提取出更为有效的分类特征。但由于非线性函数的未知,因此无法直接对准则函数进行求解,对此根据核映射理论,本文将算法的不可解的准则函数转化为核空间上可解的准则函数,并给出了具体的理论推导及求解步骤。人脸库上的实验结果表明所提方法的有效性。

关键词：核映射理论类内近邻保持目标函数正交性核空间

有局部差异及全局性的半监督正交保局投影算法

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武汉大学学报（理学版） 2013年第6期59卷 558-562页

作者：梁兴柱林玉荣林玉娥安徽理工大学计算机科学与工程学院安徽淮南232001 哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

结合局部结构及差异信息的有监督投影算法是一种有效的特征提取算法,但只能处理有类别标签样本,忽略了样本全局信息的作用,故本文提出了一种有局部差异及全局性的半监督正交保局投影算法.该算法的思想是利用有标签和无标签样本来构造准... 详细信息

结合局部结构及差异信息的有监督投影算法是一种有效的特征提取算法,但只能处理有类别标签样本,忽略了样本全局信息的作用,故本文提出了一种有局部差异及全局性的半监督正交保局投影算法.该算法的思想是利用有标签和无标签样本来构造准则函数,在保持数据的局部几何结构的同时,最大化样本的全局与近邻样本的差异信息,因此该算法不但能够揭示样本的全局结构而且可有效地防止过学习问题,同时为了进一步增强算法的识别性能对所求取的投影矩阵进行了正交化约束,最后给出了该算法的非线性拓展.人脸库上的实验结果表明所提方法是可行的和有效的.

关键词：局部结构差异特征提取全局信息半监督过学习问题