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基于特征金字塔卷积神经网络的时序行为识别

基于特征金字塔卷积神经网络的时序行为识别

作者：何嘉宇国防科技大学

学位级别：硕士

对一段视频中的人类行为进行检测分类是目前计算机视觉领域研究的重要内容,且该任务具有较大实用意义,同时面临更多困难和挑战,不仅要应对视频中行为持续时间长短不一的情况,还要处理复杂的视频背景信息,需要广大的学者在该任务上贡献... 详细信息

对一段视频中的人类行为进行检测分类是目前计算机视觉领域研究的重要内容,且该任务具有较大实用意义,同时面临更多困难和挑战,不仅要应对视频中行为持续时间长短不一的情况,还要处理复杂的视频背景信息,需要广大的学者在该任务上贡献更多的力量。时序行为识别的任务的目标是检测一段完整视频中的人类行为片段,并对行为片段同时进行分类和回归,确定行为片段中人类行为的类别和行为的起止时间位置。任务的难点在于一段视频中往往包含不同时间长度的行为片段,这些片段持续时间差别跨度较大,而对持续时间较短的行为片段进行检测是尤其困难的,因为很难平衡分类和回归任务对特征的不同需求。本文提出了一个新的基于三维特征金字塔特征提取网络的两阶段检测模型FPC3D,以增强模型检测不同持续时长特别是持续时间较短的行为片段的能力。文中的模型分为单独特征输入和混合特征输入两种,单支FPC3D网络以RGB连续帧作为输入,经过特征金字塔特征提取网络产生不同分辨率和抽象程度的特征图,这些不同级别的特征图在网络的后两个阶段发挥作用。第一,在提案阶段结合锚方法,使得不同时间长度的锚段具有与之对应的不同大小的感受野,锚段在不同特征图上进行的初次预测更加准确。第二,是在感兴趣区域池化阶段,不同的提案片段映射给对应级别特征图进行预测,复用多级特征图同时再一次增强了特征利用的针对性,平衡了分类和回归对特征图抽象度和分辨率的需求。双支的FPC3D网络则同时以RGB帧和光流帧作为输入,通过两个独立的特征金字塔特征提取网络分别提取RGB特征和光流特征,在网络的后两个阶段分别预测并进行特征晚融合。我们设计的网络可以进行端到端的训练,并通过整体优化的方法提升网络的预测准确率。文章展示了在最广泛使用的公开数据集THUMOS’14上对模型进行了训练和测试的结果,并与目前的典型方法进行比较,文中的模型测试准确率超过了大部分现有方法;通过对不同行为的检测准确率进行比较,验证了网络对于持续时间较短的行为片段检测准确率的提升;文章中还通过消融性实验探究了多级特征图在网络的不同部分所发挥的作用。文中提出的模型具有广泛的适用性,经过训练后能对任意短视频进行行为检测。最后,论文对未来网络的方法改进和优化提出了一些新的想法,将在接下来的工作中完成。

关键词：时序行为识别特征金字塔深度学习计算机视觉视频分析

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特征金字塔结构的时序行为识别网络

中国图象图形学报 2021年第7期26卷 1637-1647页

作者：何嘉宇雷军李国辉国防科技大学信息系统工程重点实验室长沙410072

目的时序行为识别是视频理解中最重要的任务之一,该任务需要对一段视频中的行为片段同时进行分类和回归,而视频中往往包含不同时间长度的行为片段,对持续时间较短的行为片段进行检测尤其困难。针对持续时间较短的行为片段检测问题,文中... 详细信息

目的时序行为识别是视频理解中最重要的任务之一,该任务需要对一段视频中的行为片段同时进行分类和回归,而视频中往往包含不同时间长度的行为片段,对持续时间较短的行为片段进行检测尤其困难。针对持续时间较短的行为片段检测问题,文中构建了3维特征金字塔层次结构以增强网络检测不同持续时长的行为片段的能力,提出了一种提案网络后接分类器的两阶段新型网络。方法网络以RGB连续帧作为输入,经过特征金字塔结构产生不同分辨率和抽象程度的特征图,这些不同级别的特征图主要在网络的后两个阶段发挥作用:1)在提案阶段结合锚方法,使得不同时间长度的锚段具有与之对应的不同大小的感受野,锚段的初次预测将更加准确;2)在感兴趣区域池化阶段,不同的提案片段映射给对应级别特征图进行预测,平衡了分类和回归对特征图抽象度和分辨率的需求。结果在THUMOS Challenge 2014数据集上对模型进行测试,在与没有使用光流特征的其他典型方法进行比较时,本文模型在不同交并比阈值上超过了对比方法3%以上,按类别比较时,对持续时间较短的行为片段检测准确率则普遍得到提升。消融性实验中,在交并比阈值为0.5时,带特征金字塔结构的网络则超过使用普通特征提取网络的模型1.8%。结论本文提出的基于3维特征金字塔特征提取结构的双阶段时序行为模型能有效提升对持续时间较短的行为片段的检测准确率。

关键词：时序行为识别特征金字塔深度学习计算机视觉视频理解

FF-CAM:基于通道注意机制前后端融合的人群计数

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计算机学报 2021年第2期44卷 304-317页

作者：张宇倩李国辉雷军何嘉宇国防科技大学信息系统工程重点实验室长沙410073

单个图像中的人群计数在计算机视觉领域中备受关注,因为其在公共安全方面具有重要作用.例如,在人群聚集的场景中监控设备可以实时监测人群数量变化,对过度拥挤和异常情况进行预警以预防安全事故的发生.然而,由于受到遮挡、透视扭曲、尺... 详细信息

单个图像中的人群计数在计算机视觉领域中备受关注,因为其在公共安全方面具有重要作用.例如,在人群聚集的场景中监控设备可以实时监测人群数量变化,对过度拥挤和异常情况进行预警以预防安全事故的发生.然而,由于受到遮挡、透视扭曲、尺度变化和背景干扰的严重影响,在单个图像中对人群计数的预测要达到较高精确度是极其困难的,其面临着巨大的挑战.在本文中,我们提出了一个名为FF-CAM的创新性模型来计算图像中的人群数量.它首先将主网络低层的特征图与高层的特征图合并,实现不同尺度的特征融合,且无需额外的分支或子任务,解决了由于透视导致的尺度多样性问题.随后融合的特征图被送入通道注意力模块以优化不同特征的融合过程,并进行特征通道的重新校准以充分使用全局和空间信息.此外,我们在网络的末端利用扩张卷积来获得高质量的人群密度图,扩张卷积层扩大了感受野,其输出包含更详细的空间信息和全局信息,不会降低空间分辨率.最后,我们加入基于SSIM的损失函数用于比较估计人群密度图和真值的局部相关性,以及基于回归人数的损失函数用于比较估计人群数量与真实人数之间的差异.我们的FF-CAM在UCF_CC_50数据集、ShanghaiTech数据集和UCF_QRNF数据集中进行训练并测试,获得了出色的结果.在UCF_CC_50数据集上比现有方法的MAE提高了4.5%,MSE提高了3.8%.

关键词：人群计数特征融合通道注意力扩张卷积高质量密度图

1例车祸致全身多发骨折合并肠壁破裂患者的护理

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中西医结合护理（中英文） 2019年第7期5卷 214-216页

作者：何嘉宇武警广东省总队医院眼科

本文总结了1例车祸致全身多发骨折合并肠壁破裂患者的护理体会。在整体护理思维的指导下,针对该名患者病情提出相应的护理诊断和护理依据,并根据护理诊断提出相应的护理措施及护理评价,包括感染、营养失衡、深静脉血栓形成、自理能力缺... 详细信息

本文总结了1例车祸致全身多发骨折合并肠壁破裂患者的护理体会。在整体护理思维的指导下,针对该名患者病情提出相应的护理诊断和护理依据,并根据护理诊断提出相应的护理措施及护理评价,包括感染、营养失衡、深静脉血栓形成、自理能力缺陷、手术相关知识缺乏、压疮风险、焦虑、肠造口护理知识缺乏和出院指导。

关键词：多发性骨折肠壁破裂整体护理感染压疮自护能力深静脉血栓形成

经口灌胃熊果酸对小鼠结肠、肝和肾组织抗氧化能力的影响

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中国兽医杂志 2022年第1期58卷 75-80页

作者：霍明洋何嘉宇谭振宇陈响唐宁胡莲薪郗艳丽吉林医药学院公共卫生学院吉林吉林132013

本试验旨在探讨熊果酸经口灌胃对ICR小鼠结肠、肝和肾组织抗氧化能力的影响。将50只ICR小鼠随机分为空白对照组、溶剂对照组、熊果酸低、中和高剂量组[5、10 mg/(kg·bw)和15 mg/(kg·bw)]。熊果酸低、中和高剂量组给予熊果酸连续灌胃28... 详细信息

本试验旨在探讨熊果酸经口灌胃对ICR小鼠结肠、肝和肾组织抗氧化能力的影响。将50只ICR小鼠随机分为空白对照组、溶剂对照组、熊果酸低、中和高剂量组[5、10 mg/(kg·bw)和15 mg/(kg·bw)]。熊果酸低、中和高剂量组给予熊果酸连续灌胃28 d,溶剂对照组给予相同剂量的0.5%羧甲基纤维素钠溶液灌胃。摘取结肠、肝和肾组织,分光光度法检测组织抗氧化酶活力[(过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、一氧化氮合酶(NOS)、总抗氧化能力(T-AOC)和脂质过氧化物(LPO)]和氧化损伤标志物水平[(一氧化氮(NO)、过氧化氢(H_(2)O_(2))和丙二醛(MDA)]。结果显示:口服熊果酸可以降低小鼠结肠组织的抗氧化酶活力(POD、CAT、SOD、GSH-Px、T-AOC和LPO),升高氧化损伤标志物的水平(MDA、H_(2)O_(2)和NO);小鼠肝组织和肾组织的抗氧化酶活力(GSH-Px、CAT、POD和SOD)显著提高。鉴于熊果酸具有可逆性地引起小鼠结肠组织抗氧化能力下降的能力,其可能起到保护肝肾组织的作用。

关键词：熊果酸抗氧化能力结肠肝肾

以婴儿胆汁淤积症为表现的钠牛磺胆酸共转运多肽缺陷病1例

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中华儿科杂志 2024年第8期62卷 788-790页

作者：何嘉怡舒赛男华中科技大学同济医学院附属同济医院儿科武汉430030

患儿男, 1月11日龄, 因发现皮肤黄染1个月余就诊, 肝功能示转氨酶升高、胆汁淤积。因患儿经治疗后粪便色浅, 肝功能无改善, 肝脏穿刺病理示细胆管增生, 遂行胆道探查术, 但胆道通畅。术后继续给予护肝利胆治疗。患儿3月龄时发现其在黄... 详细信息

患儿男, 1月11日龄, 因发现皮肤黄染1个月余就诊, 肝功能示转氨酶升高、胆汁淤积。因患儿经治疗后粪便色浅, 肝功能无改善, 肝脏穿刺病理示细胆管增生, 遂行胆道探查术, 但胆道通畅。术后继续给予护肝利胆治疗。患儿3月龄时发现其在黄疸消退后仍存在显著增高的胆汁酸水平, 最终行基因检测确诊钠牛磺胆酸共转运多肽缺陷病。

关键词：皮肤黄染胆管增生胆道探查术便色浅转氨酶升高穿刺病理牛磺胆酸基因检测

探寻存在本质:中年群体的精神困境书写——以骆平《过午不食》为例

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当代文坛 2024年第4期 196-204页

作者：何嘉欣广州华商学院文学院

中年群体作为社会运作的中流砥柱,其面临的现实与困境一直是中国当代文学的重要内容之一。《过午不食》以社会关系为关键词,重新审视了当代的中年定义,并以此为基础聚焦中年知识群体的精神层面,书写出中年群体的精神欲望话语。小说以处... 详细信息

中年群体作为社会运作的中流砥柱,其面临的现实与困境一直是中国当代文学的重要内容之一。《过午不食》以社会关系为关键词,重新审视了当代的中年定义,并以此为基础聚焦中年知识群体的精神层面,书写出中年群体的精神欲望话语。小说以处于不同阶段的中年人建立起现代中年生存谱图,阐述了主体欲望与社会关系之间的矛盾,以欲望的主体性及他者性的深描对当代中年危机成因进行指向,重新塑造了现代中年群体的气质与形象。该重塑一方面体现出中国文学创作的时代性与现实性,另一方面亦为我国的新时代文学书写路径选向,提供了一定的参考价值意义。

关键词：中年群体中年危机《过午不食》精神困境

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微生物胞外聚合物引起的金属腐蚀的研究进展

中国腐蚀与防护学报 2024年第2期44卷 278-294页

作者：柯楠倪莹莹何嘉淇柳海宪金正宇刘宏伟中山大学化学工程与技术学院南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082

系统总结了典型的腐蚀性微生物(细菌、真菌和微藻)的代谢特点以及典型微生物对金属腐蚀的作用机制,在此基础上着重分析了微生物代谢产生的关键组分胞外聚合物的组分结构和功能,讨论了胞外聚合物的多种用途。最后,分析和讨论了胞外聚合... 详细信息

系统总结了典型的腐蚀性微生物(细菌、真菌和微藻)的代谢特点以及典型微生物对金属腐蚀的作用机制,在此基础上着重分析了微生物代谢产生的关键组分胞外聚合物的组分结构和功能,讨论了胞外聚合物的多种用途。最后,分析和讨论了胞外聚合物在金属腐蚀过程中的促进和抑制作用以及反应机理,为后续微生物胞外聚合物导致的金属材料腐蚀与防护提供参考。

关键词：微生物腐蚀胞外聚合物细菌真菌微藻

考虑风光不确定性的抽水蓄能梯级水电多时间尺度调度策略研究

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考虑风光不确定性的抽水蓄能梯级水电多时间尺度调度策略研究

作者：何嘉泰陕西理工大学

学位级别：硕士

随着新能源接入规模逐渐增加,以新能源为主体电源的多能互补系统优化消纳将是未来中国能源发展的必然趋势。而伴随新能源渗透率的不断加大,电力系统的电力电量平衡特性、分析方法和应对策略都将发生重大改变。抽水蓄能电站作为理想的调... 详细信息

随着新能源接入规模逐渐增加,以新能源为主体电源的多能互补系统优化消纳将是未来中国能源发展的必然趋势。而伴随新能源渗透率的不断加大,电力系统的电力电量平衡特性、分析方法和应对策略都将发生重大改变。抽水蓄能电站作为理想的调峰资源,可在负荷低谷时段工作在抽蓄工况,在高峰时段工作在发电工况,对负荷曲线起到“削峰填谷”的调节作用。如何协调不同调节周期的水电站在不同时间尺度下的出力,配合抽水蓄能电站的“吸丰补枯”作用,以尽可能消纳清洁能源,减少弃风、弃光和弃水,是一个亟待解决的问题。为此本文展开了考虑风光不确定性的抽水蓄能梯级水电多时间尺度调度策略研究。本文的主要工作及研究成果如下:(1)针对存在多个目标的电网优化调度的复杂情形,任何一种单目标优化的计算结果均不可取,需要通过多目标优化方法进行折中处理。本文改进了基于帕累托前沿(Pareto)的多目标优化方法,提高了算法的可靠性。通过法线边界交叉(Normal Boundary Intersection,NBI)法获得一系列均匀分布的帕累托前沿最优解,再通过考虑主观权值修正的熵权双基点法,得到折中最优解。(2)建立了抽水蓄能电站参与电网削峰填谷的调度控制模型。可以取得降低燃料耗量、污染气体排放量、减少购电费用、降低线路负载率等多种有益效果,提供了两种抽水蓄能参与电网调峰的调度控制策略,以供在不同的目标下选择。起到了保供电安全、促进电网经济环保运行的作用。(3)为保证电力可靠供应与清洁能源最大限度消纳,基于新能源出力预测精度与电力调度保供应、保消纳决策目标期望均随时间尺度的缩短而逐渐提高的特点,提出一种按时间尺度逐层分解、递进优化的含抽水蓄能的梯级水电站为主的省级电网多时间尺度电力电量平衡分析方法与调度优化策略。针对四川电网以多流域梯级水电为主的特点,在考虑规划建设中的抽水蓄能的基础上,进行了多时间尺度下省级电网电力电量平衡的研究。确定了基于置信区间的鲁棒优化方法;建立了年、周、日不同时间尺度下的电力电量平衡模型;最后,基于四川电网2025年规划建设情况开展仿真计算,分析了不同情形下的电力电量平衡结果。相比传统方法,本模型方法能够兼顾长时间尺度计划和短时间尺度计划的各项指标,同时保障周内和日内调峰需求,达到保供电、保消纳和经济性的多重目标;在考虑丰、平、枯三种不同水情和大、小两种不同负荷情况的多种情景下,抽水蓄能电站均能发挥一定作用,其中在丰水年主要用于转移电量,在平水和枯水年可以常规水电方式运行或作为旋转备用电源。(4)针对风电、光伏出力的不确定性。提出了Wasserstein距离下考虑风光预测误差的分布鲁棒日前调度模型对前述多时间尺度优化模型进行改进,该模型采用Wasserstein模糊集来处理风电、光伏出力的不确定性,使之具有数据驱动的特点,可以充分利用历史误差数据,达到兼顾保供电、保消纳和经济性更优的多重目标。

关键词：抽水蓄能优化调度鲁棒优化 Wasserstein距离多时间尺度梯级水电