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交通场景中基于注意力机制神经网络的人群计数

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交通信息与安全 2023年第6期41卷 107-113页

作者：王丽园姚韵涛贾洋肖进胜李必军中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉430056 武汉大学电子信息学院武汉430072 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司成都610041 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079

人群计数是计算机视觉领域的重要任务。交通场景中的人群计数任务对于维护公众出行安全、实现交通智能化具有重要作用。公共交通场景中通常存在行人相互遮挡、背景复杂等现象,给人群计数带来了困难。为了实现高精度的人群计数,研究了基... 详细信息

人群计数是计算机视觉领域的重要任务。交通场景中的人群计数任务对于维护公众出行安全、实现交通智能化具有重要作用。公共交通场景中通常存在行人相互遮挡、背景复杂等现象,给人群计数带来了困难。为了实现高精度的人群计数,研究了基于注意力机制的人群密度估计网络。网络包含3个部分:特征提取模块通过生成多尺度的特征图,增强网络的特征表达能力,提高网络对行人大小变化的鲁棒性;注意力模块通过抑制背景噪声响应,强化人群特征响应,生成特征图中人群区域的概率分布,增强网络区分人群区域与背景区域的能力;密度估计模块在注意力机制的约束下指导网络回归高分辨率的人群密度图,提高网络对人群区域的敏感性。设计了基于背景感知的结构损失函数,能够降低模型的错误识别率,提高模型的计数准确率;采用多级监督机制指导网络进行学习,能够帮助梯度反向传播和减少过度拟合,进一步提高网络的人群计数精度。在公共数据集ShanghaiTech上进行了实验,实验结果表明:与目前最先进的算法相比,在ShanghaiTechA和ShanghaiTechB数据集上,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别提高了2.4%和1.5%,均方误差(mean square error,MSE)分别提高了3.3%和0.9%,证明了提出的算法在人群拥挤和稀疏的场景中均有更好的准确性和鲁棒性。同时,在真实场景数据集上进行了实验,MAE=7.7,MSE=12.6,证明了提出的算法具有良好的实用性。

关键词：交通安全人群计数注意力机制背景感知结构损失多级监督机制

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协作稀疏字典学习实现单幅图像超分辨率重建

光学学报 2018年第9期38卷 122-128页

作者：邱康易本顺向勉肖进胜武汉大学电子信息学院湖北武汉430072 地球空间信息技术协同创新中心湖北武汉430079

字典的选择影响基于稀疏编码的图像超分辨率重建模型的重建质量。提出了一种基于协作稀疏表达的字典学习算法。在训练阶段,通过K-Means聚类算法将样本图像块划分为不同的聚类;构建基于同时稀疏约束条件的协作稀疏字典学习模型对每个聚... 详细信息

字典的选择影响基于稀疏编码的图像超分辨率重建模型的重建质量。提出了一种基于协作稀疏表达的字典学习算法。在训练阶段,通过K-Means聚类算法将样本图像块划分为不同的聚类;构建基于同时稀疏约束条件的协作稀疏字典学习模型对每个聚类训练高、低分辨率字典;应用基于L_2范数的稀疏编码模型将图像超分辨率重建过程中输入图像块由低分辨率到高分辨率的映射转变为简单的线性映射,并针对不同聚类求得相应的线性映射矩阵。在重建阶段,输入图像块通过搜索与自身结构最相似的聚类来选择相应映射矩阵获得重建后的高分辨率图像。结果表明,本文算法通过改进字典学习过程实现了更好的图像超分辨率重建质量。

关键词：图像处理超分辨率协作稀疏字典学习稀疏编码

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基于分数阶微积分的图像超分辨率重建

系统工程与电子技术 2017年第12期39卷 2849-2856页

作者：雷俊锋王赫朱力肖进胜武汉大学电子信息学院湖北武汉430072

为了解决模糊图像超分辨率重建的问题,将分数阶微积分和凸集投影相结合,实现图像的超分辨率重建。利用分数阶微分卷积获取原始参考帧,通过尺度不变特征变换(scale invariant feature transform,SIFT)配准,采用基于分数阶积分的点扩散函... 详细信息

为了解决模糊图像超分辨率重建的问题,将分数阶微积分和凸集投影相结合,实现图像的超分辨率重建。利用分数阶微分卷积获取原始参考帧,通过尺度不变特征变换(scale invariant feature transform,SIFT)配准,采用基于分数阶积分的点扩散函数,运用凸集投影,有效解决超分辨率算法对于模糊图像效果不好的问题,实现了对模糊图像的重建。实验表明,与常见的算法相比,基于分数阶微积分的凸集投影超分辨率重建算法在图像视觉效果和客观指标上均有较好的结果。特别是在图像模糊的情况下,基于稀疏表示的或轮廓模板的算法会增加图像的模糊程度,而所提算法在主观清晰度方面有明显的提高。

关键词：超分辨重建分数阶微积分凸集投影尺度不变特征变换

基于Beamlet和K-means聚类的车道线识别

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四川大学学报（工程科学版） 2015年第4期47卷 98-103页

作者：肖进胜程显李必军高威彭红武汉大学电子信息学院湖北武汉430072 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

为了解决视频车道线识别中抗噪性差和鲁棒性低的问题,提出一种基于新的特征提取和分类的快速车道线识别算法。算法首先对预处理后的灰度图像进行改进的Beamlet变换,然后对Beamlet的中点集合运用改进的K-means方法进行聚类分析,最后对每... 详细信息

为了解决视频车道线识别中抗噪性差和鲁棒性低的问题,提出一种基于新的特征提取和分类的快速车道线识别算法。算法首先对预处理后的灰度图像进行改进的Beamlet变换,然后对Beamlet的中点集合运用改进的K-means方法进行聚类分析,最后对每类的中点集合分别进行基于3阶贝塞尔曲线的RANSAC拟合后可以准确地提取出车道线。通过简化Beamlet词典与快速提取Beamlet基,加快了Beamlet变换的计算速度;通过寻找最佳投影线与多次迭代聚类中心来改进K-means聚类,解决了曲线车道线和车道线数目的聚类问题。实验证明,对于结构化或非结构化的道路环境,提出的算法都具有很好的可靠性、实时性和鲁棒性。

关键词：智能交通车道线识别 Beamlet变换 K-means聚类 RANSAC拟合

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质子交换膜燃料电池梯度扩散层水传输研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2007年第9期35卷 45-48页

作者：詹志刚张永生肖金生潘牧武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室

为考察梯度扩散层排水能力,通过自制的测试装置测量了梯度扩散层液态水爆破压力和临界相饱和度;通过称重法测量了梯度扩散层液态水的残留量,并对梯度扩散层液态水过水流率和液态水残留量进行了理论计算.结果表明:与均匀扩散层比较,梯度... 详细信息

为考察梯度扩散层排水能力,通过自制的测试装置测量了梯度扩散层液态水爆破压力和临界相饱和度;通过称重法测量了梯度扩散层液态水的残留量,并对梯度扩散层液态水过水流率和液态水残留量进行了理论计算.结果表明:与均匀扩散层比较,梯度扩散层能提高液态水排水量,降低液态水残留量.理论计算的两种结构梯度扩散层的液态水过水流率比均匀扩散层分别增加了152.82%和171.85%,液态水的残留量分别减少了23.73%和35.42%;由梯度扩散层组装的燃料电池比普通电池具有更好的性能.

关键词：质子交换膜燃料电池梯度气体扩散层水

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改进的基于卷积神经网络的图像超分辨率算法

光学学报 2017年第3期37卷 96-104页

作者：肖进胜刘恩雨朱力雷俊锋武汉大学电子信息学院湖北武汉430072 地球空间信息技术协同创新中心湖北武汉430079

针对现有的基于卷积神经网络的图像超分辨率算法参数较多、计算量较大、训练时间较长、图像纹理模糊等问题,结合现有的图像分类网络模型和视觉识别算法对其提出了改进。在原有的三层卷积神经网络中,调整卷积核大小,减少参数;加入池化层... 详细信息

针对现有的基于卷积神经网络的图像超分辨率算法参数较多、计算量较大、训练时间较长、图像纹理模糊等问题,结合现有的图像分类网络模型和视觉识别算法对其提出了改进。在原有的三层卷积神经网络中,调整卷积核大小,减少参数;加入池化层,降低维度,减少计算复杂度;提高学习率和输入子块的尺寸,减少训练消耗的时间;扩大图像训练库,使训练库提供的特征更加广泛和全面。实验结果表明,改进算法生成的网络模型取得了更佳的超分辨率结果,主观视觉效果和客观评价指标明显改善,图像清晰度和边缘锐度明显提高。

关键词：显微图像超分辨率深度学习卷积神经网络卷积核参数

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角度优化网络的印章文字检测与识别算法

电子与信息学报 2021年第11期43卷 3327-3334页

作者：肖进胜赵陶熊闻心杨天姚渭箐武汉大学电子信息学院武汉430072 国网湖北省电力有限公司信息通信公司武汉430077

利用光学字符识别方法对印章文字进行检测与识别,能够加快各类合同的分类处理速度与鉴别效率。该文针对圆形印章文字呈环形排列的特点,利用极坐标展开对印章文字进行预处理,克服了印章文字方向不统一的问题。对于展开后上下起伏的文本区... 详细信息

利用光学字符识别方法对印章文字进行检测与识别,能够加快各类合同的分类处理速度与鉴别效率。该文针对圆形印章文字呈环形排列的特点,利用极坐标展开对印章文字进行预处理,克服了印章文字方向不统一的问题。对于展开后上下起伏的文本区域,利用带角度信息的联结文本提议网(CTPN)对印章文字区域进行检测,并使用贝塞尔拟合文本区域,实现了对印章区域的准确检测。最后利用注意力转移机制和该文匹配算法对检测的文字区域进行识别,输出印章文字内容。运用该算法对输出印章文字内容自制的中文印章数据集进行实验,印章内容的文字检测F值可以达到84.73%,文字识别召回率达到84.4%,表明该算法可以有效地检测识别印章内容,对文档的分类与鉴别研究具有重要的意义。

关键词：图像处理印章识别循环神经网络极坐标转换

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一种基于协方差估计的均值偏移对象跟踪算法

中南大学学报（自然科学版） 2013年第3期44卷 1049-1053页

作者：肖进胜张亚琪单姗姗彭红武汉大学电子信息学院湖北武汉430079

针对现有运动目标跟踪算法对目标大小、形状变化的适应能力较差,且不能对目标的旋转进行跟踪的问题,提出一种改进的目标跟踪算法。该算法是均值偏移算法的进一步扩展和延伸,在估计目标位置的同时用协方差矩阵来描述目标形状,结合色彩直... 详细信息

针对现有运动目标跟踪算法对目标大小、形状变化的适应能力较差,且不能对目标的旋转进行跟踪的问题,提出一种改进的目标跟踪算法。该算法是均值偏移算法的进一步扩展和延伸,在估计目标位置的同时用协方差矩阵来描述目标形状,结合色彩直方图,处理对象的角度和形状、大小发生变化时的跟踪问题。实验结果表明:改进的算法在不同环境下跟踪目标的鲁棒性很好,极大地提高了跟踪精度,具有很强的实用性。

关键词：均值偏移协方差矩阵对象跟踪颜色直方图

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基于卫星遥感的岛礁影像多类目标智能化提取

中国空间科学技术 2021年第4期41卷 127-133页

作者：江志军张舒豪肖进胜钱学森空间技术实验室北京100094 中国航天科技集团有限公司航天系统发展研究中心北京100094 武汉大学电子信息学院武汉430072

卫星遥感影像具有背景复杂、目标尺度不一、观测方向各异、纹理不清晰等特点,主流的深度学习目标检测算法不能直接适用于卫星遥感影像的目标检测。改进了RetinaNet,使其适用于卫星遥感影像。首先设计了一种新的特征融合方式,融合ResNet5... 详细信息

卫星遥感影像具有背景复杂、目标尺度不一、观测方向各异、纹理不清晰等特点,主流的深度学习目标检测算法不能直接适用于卫星遥感影像的目标检测。改进了RetinaNet,使其适用于卫星遥感影像。首先设计了一种新的特征融合方式,融合ResNet50输出的特征图,使得融合后的特征图同时具有高层语义信息和低层纹理细节信息。为了减弱遥感影像复杂背景对目标特征的影响,设计了特征感知模块,在减弱噪声对特征图影响的同时增强有用特征。挑选DOTA数据集中船只、飞机和存储罐图像进行训练和测试。改进的算法与RetinaNet相比,飞机、船只和存储罐的平均精度分别提高了4.1%、2.5%、2.4%。基于高分二号卫星(GF-2)真实影像数据的试验结果表明,提出的算法能够用于卫星遥感岛礁影像的多类目标智能化提取。

关键词：深度学习遥感影像目标检测特征融合特征感知模块 DOTA数据集