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基于关键帧和注意力机制的动作识别方法研究

基于关键帧和注意力机制的动作识别方法研究

作者：张元奎浙江理工大学

学位级别：硕士

长期以来,人体动作识别技术一直是计算机视觉领域的热门研究课题,在智能视频监控、智慧养老、人机交互等领域有着重要的应用价值。视频中人体动作的复杂多样、光照变化以及背景环境复杂等因素给人体动作识别技术带来了巨大的挑战。基于... 详细信息

长期以来,人体动作识别技术一直是计算机视觉领域的热门研究课题,在智能视频监控、智慧养老、人机交互等领域有着重要的应用价值。视频中人体动作的复杂多样、光照变化以及背景环境复杂等因素给人体动作识别技术带来了巨大的挑战。基于传统方法的动作识别方法计算成本较高、泛化能力弱且识别率较低,基于深度学习的动作识别方法利用深度卷积网络对视频中的动作特征进行高效的学习,相较于传统方法,识别效果更佳,但依旧存在特征提取不够充分、计算代价较大以及识别率有待提高等问题。本文主要针对基于深度学习的人体动作识别方法展开了研究,具体研究内容如下:(1)现有的动作识别方法通常采用基于随机采样的策略提取视频帧序列并输入网络中训练,但这种方法提取的视频帧序列包含大量的冗余帧以及丢失了视频中的关键信息,使得模型无法学习到充足的特征,从而影响动作识别精度。为此本文提出了一种基于图像信息熵和HOG＿SSIM的视频关键帧提取方法,首先计算每一视频帧的图像信息熵值,根据视频帧序列的图像信息熵的局部极值点来初步筛选关键帧,得到候选关键帧序列。其次基于HOG＿SSIM相似度算法来计算候选关键帧之间的相似度,并通过设计的筛选策略得到最终的关键帧序列。在多个视频数据集上(UCF101、HMDB51和CSL)的系列实验证明了该视频关键帧提取算法的有效性,提取出的关键帧序列能够较好的呈现出视频的主要内容,并且具备较高的压缩比和较低的误检率。(2)针对现有的三维卷积神经网络(3DCNN)模型,存在参数量大、计算复杂度高和特征提取能力不足等问题,提出了一种基于解耦合三维残差注意网络的动作识别方法。该方法采用关键帧序列作为输入,首先利用解耦合三维卷积模块(Decoupled-3DNet module)提取时空特征,其次通过三维注意力机制(3D attention mechanism)实现视频关键动作特征的重新加权,以增强关键动作特征的提取能力。最后利用三维残差模块(3D residual module)来融合高低阶时空特征以缓解深层网络导致的梯度消失等问题。该方法在多个数据集上(UCF101和HMDB51)上进行了系列实验,实验结果证明了该方法中各模块的有效性,可以有效的提升网络模型的性能,在动作识别任务上具备较好的性能表现。相较于C3D网络,该方法的模型参数量减少了80%左右,准确率在UCF101数据集上提高了7.73%。(3)针对基于三维卷积神经网络模型在特征提取的过程中仅仅关注局部信息,无法获取时空特征之间的全局依赖关系以及参数量和计算量过大导致计算成本较高的问题,提出了一种基于全局时空注意力机制(Global spatiotemporal attention mechanism,GSTAM)和PCA＿3DNet的动作识别方法。首先基于伪三维卷积结构从视频序列中提取时空特征信息;其次,在时空特征提取的过程中加入通道注意力机制(Channel attention mechanism,CAM)以推动网络模型对关键通道信息的学习,并构建了伪三维通道注意力网络(PCA＿3DNet);然后加入全局时空注意力机制(Global spatiotemporal attention mechanism,GSTAM)来获取时空特征的远程依赖关系,使得模型能够捕捉到更多全局信息。该方法在多个数据集上(UCF101、HMDB51和UCF11)进行了一系列的实验和分析,通过不同的角度验证了该方法的有效性。相较于C3D网络,该方法的准确率提高了8.3%。此外,该方法的模型参数量和计算量约是C3D模型的1/6和1/9。

关键词：动作识别关键帧提取三维卷积神经网络注意力机制时空特征

高职院校非事业编制青年教师职业发展满意度现状调查——以郑州市某公立高职院校为例

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河南教育:高教版(中) 2023年第10期 28-30页

作者：张元奎郑州幼儿师范高等专科学校河南郑州450000

制度作为联系学校管理者与教师之间关系的规则和纽带,不仅可以满足教师在职业发展过程中的需求,同时对教师的职业发展也起着规范作用。本研究通过调查郑州市某公立高职院校83名非事业编制青年教师对学校制度的满意度情况来了解其职业发... 详细信息

制度作为联系学校管理者与教师之间关系的规则和纽带,不仅可以满足教师在职业发展过程中的需求,同时对教师的职业发展也起着规范作用。本研究通过调查郑州市某公立高职院校83名非事业编制青年教师对学校制度的满意度情况来了解其职业发展满意度,调查结果表明,高职院校非事业编制青年教师对自身职业发展满意度普遍不高,高职院校服务非事业编制青年教师职业发展的规章制度不健全,非事业编制青年教师自身职业发展能力有待提升。据此,对高职院校非事业编制青年教师职业发展提出针对性建议。

关键词：非事业编制青年教师职业发展管理制度

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满堂支架在桥梁工程施工中的应用

科技创新与生产力 2023年第6期44卷 127-129页

作者：张元奎甘肃恒通路桥工程有限公司甘肃兰州730070

为了解决桥梁工程施工中常出现的荷载无法达到设计目标的问题,本文开展了满堂支架在桥梁工程施工中的应用研究。通过讨论桥梁满堂支架的选取与搭设、主拱圈施工立模标高的设置、拱圈混凝土的浇筑,提出了一种新的施工方法。通过实证分析... 详细信息

为了解决桥梁工程施工中常出现的荷载无法达到设计目标的问题,本文开展了满堂支架在桥梁工程施工中的应用研究。通过讨论桥梁满堂支架的选取与搭设、主拱圈施工立模标高的设置、拱圈混凝土的浇筑,提出了一种新的施工方法。通过实证分析,新的施工方法可以有效地促进结构荷载提升,进而提高桥梁稳定性。

关键词：桥梁工程施工方法施工工艺支架结构满堂支架应用研究

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沥青混凝土公路路面施工技术及应用

科技创新与生产力 2023年第5期44卷 117-120页

作者：张元奎甘肃恒通路桥工程有限公司甘肃兰州730070

针对施工过程中需要严格控制沥青混凝土路面质量的问题,结合兰州至永靖至临夏高速公路项目,研究了沥青混凝土路面施工技术。经过试验验证可知,碾压次数相同时,随着机械振动轮频率、机械冲击力逐步增大以及碾压速度的逐步减小,压实度逐... 详细信息

针对施工过程中需要严格控制沥青混凝土路面质量的问题,结合兰州至永靖至临夏高速公路项目,研究了沥青混凝土路面施工技术。经过试验验证可知,碾压次数相同时,随着机械振动轮频率、机械冲击力逐步增大以及碾压速度的逐步减小,压实度逐渐增大。再对工艺参数进行组合优化,在碾压最初阶段,选择较低的机械振动轮频率、较小的碾压速度、较高的碾压冲击力,碾压后期的工艺参数选择与之相反。面层的平整度具有传递性,可适当提高中面层的密实度和平整度来减弱影响。当中面层的密实度高,且平整度良好时,最终成型沥青路面质量最优。

关键词：沥青混凝土压实度平整度

至今思项羽,不肯过江东——谈李清照爱国主义精神的现代教育意义

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语文建设 2012年第2X期 48-49页

作者：张元奎郑州旅游职业学院

中华民族自古就是一个礼仪之国,一直以来都非常重视诗歌的教育作用,重视对文人的思想观念进行引导。在当今这个风云变幻的时代,大学生面对着各种各样的物质利益诱惑,思想观念也极为混乱,作为一名思政教育工作者,应该改革创新,不拘泥于... 详细信息

中华民族自古就是一个礼仪之国,一直以来都非常重视诗歌的教育作用,重视对文人的思想观念进行引导。在当今这个风云变幻的时代,大学生面对着各种各样的物质利益诱惑,思想观念也极为混乱,作为一名思政教育工作者,应该改革创新,不拘泥于课本的教条,弘扬民族传统文化,加强思政教育工作。李清照作为中国历史上杰出的女词人,在诗词中表现了强烈的爱国主义精神,本文将以李清照诗词中的爱国主义精神来探讨爱国主题诗歌的现代教育意义。

关键词：爱国主义李清照思政教育

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成本管理学第1版

成本管理学

1984年

作者：张元奎何生棠

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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黄渤海春汛鲅鱼渔业现状及其资源的合理利用

海洋渔业 1992年第2期14卷 61-63页

作者：邱盛尧张元奎宋爱琴唐明芝山东省海洋水产研究所荣成市水产局

鲅鱼是目前黄渤海能够形成较大渔业生产规模的鱼类资源之一,1990年渔获量超过100千吨。历史上,鲅鱼渔业生产分春、秋两汛,1976年以前以春汛生产为主,1977年以后,由于拖网捕捞秋汛鲅鱼补充群体,秋汛渔获量连年上升,而春汛渔获量则长期停... 详细信息

鲅鱼是目前黄渤海能够形成较大渔业生产规模的鱼类资源之一,1990年渔获量超过100千吨。历史上,鲅鱼渔业生产分春、秋两汛,1976年以前以春汛生产为主,1977年以后,由于拖网捕捞秋汛鲅鱼补充群体,秋汛渔获量连年上升,而春汛渔获量则长期停滞不增。产卵群体是鲅鱼渔业资源得以繁衍的基础,其资源状况如何。

关键词：鲅鱼鱼类资源利用黄海渤海