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基于抽象关系场景图的图像情感识别

智能系统学报 2024年第2期19卷 335-343页

作者：康博钱艺文益民桂林电子科技大学广西图像图形与智能处理重点实验室广西桂林541004

图像情感识别是通过分析视觉刺激来预测人类情感的抽象过程。现有方法大多缺乏对对象间关系以及对象与场景间相互作用的关注,并且对象间复杂多样的关系难以得到充分利用,进而导致难以正确对图像情感进行预测。为解决上述问题,提出一种... 详细信息

图像情感识别是通过分析视觉刺激来预测人类情感的抽象过程。现有方法大多缺乏对对象间关系以及对象与场景间相互作用的关注,并且对象间复杂多样的关系难以得到充分利用,进而导致难以正确对图像情感进行预测。为解决上述问题,提出一种基于抽象关系场景图的图像情感识别方法。首先,构建对象和属性检测器来提取图像中对象及其属性的特征。其次,使用对象特征推理对象间的亲密度和抽象关系特征,进而构建抽象关系场景图。再次,提出抽象关系图卷积网络来推理抽象关系场景图。最后,设计渐进式注意力机制对多个对象特征进行融合,以得到图像的整体对象特征。在FI、EmotionRoI和Twitter I公开数据集上的试验结果表明,该方法的分类准确率优于现有方法。

关键词：图像情感识别抽象关系场景图图卷积网络注意力机制卷积神经网络视觉情感分析深度学习

融合结构化卷积和双重注意力机制的轻量级眼底图像分割网络

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第5期36卷 760-774页

作者：汪华登刘金黎兵兵潘细朋刘振丙蓝如师罗笑南广西图像图形与智能处理重点实验室桂林541004 桂林电子科技大学计算机与信息安全学院桂林541004 广东省人民医院赣州医院(赣州市立医院)病理科赣州341000 广东省医学科学院广东省人民医院放射科广州510080

眼底血管图像的自动分割对于多种眼科疾病的计算机辅助诊断具有重要作用.针对血管的尺度差异和图像噪声导致眼底血管图像分割困难、使用单一尺度卷积运算的深度学习方法获取的特征感受野有限,以及现有的方法复杂度过高的问题,提出一个... 详细信息

眼底血管图像的自动分割对于多种眼科疾病的计算机辅助诊断具有重要作用.针对血管的尺度差异和图像噪声导致眼底血管图像分割困难、使用单一尺度卷积运算的深度学习方法获取的特征感受野有限,以及现有的方法复杂度过高的问题,提出一个融合结构化卷积和双重注意力机制的轻量级眼底图像分割网络.通过编码器增强、减少下采样次数和特征深度的编码-解码网络设计,实现参数量只有0.63M的轻量化网络.在编码阶段,提出一种结构化卷积方法,有效地避免了网络训练过拟合,提高了网络捕获差异化血管特征的能力;在解码阶段,采用基于空间和通道的双重注意力机制,使网络更加关注血管特征的上下文和几何空间信息,抑制病变等噪声的干扰.在DRIVE,CHASE_DB1和STARE数据集上进行实验的结果表明,所提网络图像分割的准确率分别为96.92%,97.57%和97.51%,灵敏度分别为83.68%,84.99%和84.87%,受试者曲线下的面积(AUC)分别为98.67%,99.05%和99.02%;并通过在DRIVE和STARE数据集上的交叉训练,验证了该网络的泛化能力.

关键词：眼底图像分割编码-解码网络轻量级网络结构化卷积双重注意力机制

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磁场对脉冲展宽分幅相机空间电荷效应的影响

光学学报 2024年第5期44卷 281-287页

作者：白雁力宋明诚朱望纯桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004

基于磁聚焦成像的脉冲展宽分幅相机是具有超快时间分辨的诊断设备,空间电荷效应是制约其时空性能向更高量级提升的主要因素。为研究脉冲展宽分幅相机中的空间电荷效应,基于电子脉冲电势分布和电场力方程建立研究模型,将电子脉冲动态特... 详细信息

基于磁聚焦成像的脉冲展宽分幅相机是具有超快时间分辨的诊断设备,空间电荷效应是制约其时空性能向更高量级提升的主要因素。为研究脉冲展宽分幅相机中的空间电荷效应,基于电子脉冲电势分布和电场力方程建立研究模型,将电子脉冲动态特性融入模型分析。研究结果显示,由成像磁场引起的电子脉冲动态半径对空间电荷效应时空弥散影响显著,当轴上磁场强度为4.585×10^(-3)T时,随着离轴位置增加至15 mm,磁场强度提高到4.763×10^(-3)T;由于离轴电子脉冲散焦使动态半径较大,因此在降低电子密度的同时,使空间电荷效应的时间弥散由2.94 ps减小至483 fs,空间弥散由668μm减小至22μm;当轴上磁场强度由4.585×10^(-3)T降低至3.359×10^(-3)T时,与最优空间分辨性能相似,空间电荷效应时空弥散在磁场3.4×10^(-3)~3.5×10^(-3)T区域内达到最小,此时离轴15 mm内的时间弥散范围为256~392 fs,空间弥散范围为3.1~15.4μm。研究结论为分析磁场对脉冲展宽分幅相机空间电荷效应的影响提供一定的理论参考。

关键词：超快光学超快诊断技术脉冲展宽分幅相机空间电荷效应成像磁场时空弥散

基于滤波技术和GAN的脉冲展宽分幅相机空间分辨性能提升

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光学学报 2024年第11期44卷 315-323页

作者：徐付涛白雁力钟思宋明诚桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004

为改善硬件提升的局限,将滤波技术和生成对抗网络(GAN)应用于脉冲展宽分幅相机空间分辨性能提升,并采用图像梯度和成像调制度量化提升效果。研究结果显示,高斯-拉普拉斯算子、同态滤波和GAN均能不同程度提升脉冲展宽分幅相机的空间分辨... 详细信息

为改善硬件提升的局限,将滤波技术和生成对抗网络(GAN)应用于脉冲展宽分幅相机空间分辨性能提升,并采用图像梯度和成像调制度量化提升效果。研究结果显示,高斯-拉普拉斯算子、同态滤波和GAN均能不同程度提升脉冲展宽分幅相机的空间分辨性能,而将同态滤波的图像增强和GAN的去模糊相结合,能更显著地提升分辨效果,并将图像整体平均梯度由初始的1.456提高到3.399;近轴5 lp/mm区域的局部平均梯度由7.638提高至23.901,平均调制度由7.84%提高至24.32%;远轴5 lp/mm区域的局部平均梯度由3.869提高至11.349,平均调制度由6.07%提高至19.60%。研究结论不仅为脉冲展宽分幅相机空间分辨性能的提升提供了参考方法,而且为滤波和去模糊技术融入超快诊断领域提供了新思路。

关键词：超快光学诊断技术脉冲展宽分幅相机生成对抗网络滤波技术空间分辨率性能

基于聚簇模型重用的概念漂移数据流半监督分类算法

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计算机科学 2024年第4期51卷 124-131页

作者：康伟黎利辉文益民广西图像图形与智能处理重点实验室(桂林电子科技大学) 广西桂林541004

带概念漂移的半监督数据流分类任务中,仅有少部分的数据被标记,这给分类器的训练、概念漂移的检测以及分类器对新概念的适应带来了巨大的挑战。现有的半监督聚簇分类算法仅对分类器池中的聚簇模型进行简单的增量更新,未能有效重用历史... 详细信息

带概念漂移的半监督数据流分类任务中,仅有少部分的数据被标记,这给分类器的训练、概念漂移的检测以及分类器对新概念的适应带来了巨大的挑战。现有的半监督聚簇分类算法仅对分类器池中的聚簇模型进行简单的增量更新,未能有效重用历史聚簇模型。因此,文中提出了一种新的聚簇模型重用的半监督分类算法,称为CDCMR。首先,数据流以数据块的形式到来,对数据块分完类后,训练一个簇数自适应确定的聚簇模型。其次,通过计算分类器池中的各组件分类器与聚簇模型之间的相似度,挑选多个组件分类器。再次,用当前数据块对挑选出来的组件分类器进行模型重用后,与聚簇模型集成。然后,将分类器池划分为新旧更替和多样性最大化分类器池进行更新。最后,对下一个数据块的样本进行集成分类。在多个人工和真实数据集上进行实验,结果表明,所提算法1)能有效适应概念漂移,与现有方法相比其性能有显著性提升。

关键词：数据流半监督学习概念漂移聚簇模型重用集成学习

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基于图结构的概念漂移检测

山东大学学报(工学版) 2024年

作者：周彦冰马士伦文益民广西图像图形与智能处理重点实验室桂林电子科技大学

为了解决传统的概念漂移检测方法仅依赖错误率进行漂移检测不够可靠的问题,提出一种基于图结构的概念漂移检测方法。该方法使用k关联最优图表示当前数据分布,并定义样本的漂移率表示分类器与当前数据分布的不一致性,利用漂移率形成比特... 详细信息

为了解决传统的概念漂移检测方法仅依赖错误率进行漂移检测不够可靠的问题,提出一种基于图结构的概念漂移检测方法。该方法使用k关联最优图表示当前数据分布,并定义样本的漂移率表示分类器与当前数据分布的不一致性,利用漂移率形成比特流,使用概念漂移检测器在比特流上检测概念漂移。通过与传统的使用错误率的概念漂移检测方法的对比和分析,结果表明在人工数据集上基分类器的准确率提高1%～5%,在真实数据集上提高1%～2%。所提出的方法有效提高概念漂移检测的准确性,帮助基分类器更好适应概念漂移。

关键词：数据挖掘数据流概念漂移图结构 k关联最优图

一种基于局部分类精度的概念漂移数据流分类算法

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广西科学 2024年第1期31卷 100-109页

作者：张玲马士伦黎利辉文益民桂林电子科技大学广西图像与图形智能处理重点实验室广西桂林541004

概念漂移数据流分类是一个极具挑战性的问题。当新概念出现时,该概念下的学习样本过少,无法对分类器进行及时调整,进而导致分类精度不高。为了解决该问题,本文提出一种基于局部分类精度的概念漂移数据流分类算法——LA-MS-CDC。第一,LA-... 详细信息

概念漂移数据流分类是一个极具挑战性的问题。当新概念出现时,该概念下的学习样本过少,无法对分类器进行及时调整,进而导致分类精度不高。为了解决该问题,本文提出一种基于局部分类精度的概念漂移数据流分类算法——LA-MS-CDC。第一,LA-MS-CDC将k-means聚类和局部分类精度算法结合,从分类器池中挑选出最优源领域分类器;第二,将最优源领域分类器与目标领域分类器加权集成,进而对样本分类;第三,根据分类样本的真实标签分别计算各分类器的损失,并对目标领域和源领域的分类器权重进行更新;第四,再利用该分类样本对目标领域分类器、最优源领域分类器进行更新;最后,完成分类器池的更新。在公开数据集上的实验结果表明,LA-MS-CDC能够有效地将源领域知识迁移到目标领域,与现有方法相比,其分类效果具有显著性提升。算法代码可在https://***/ymw12345/LAMSCDC上获取。

关键词：概念漂移多源在线迁移学习局部分类精度集成学习多样性

基于滤波和GAN技术的脉冲展宽分幅相机空间分辨性能提升研究

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光学学报 2024年

作者：徐付涛白雁力钟思宋明诚桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林电子科技大学机电工程学院

脉冲展宽分幅相机是一种采用长漂移区和磁聚焦设计的二维超快诊断设备，但空间分辨能力的不足，难以在实验中获取清晰度更高的图像。虽然通过改变磁透镜的类型和数量等硬件方式能有效提升性能，但强磁场、大体积和无重复利用等因素，对... 详细信息

脉冲展宽分幅相机是一种采用长漂移区和磁聚焦设计的二维超快诊断设备，但空间分辨能力的不足，难以在实验中获取清晰度更高的图像。虽然通过改变磁透镜的类型和数量等硬件方式能有效提升性能，但强磁场、大体积和无重复利用等因素，对系统磁屏蔽、便携性和研制成本提出更高要求。为改善硬件提升的局限，将滤波技术和生成对抗网络（Generative Adversarial Networks,GAN）应用于脉冲展宽分幅相机空间分辨性能提升，并采用图像梯度和成像调制度量化提升效果。研究结果显示，高斯-拉普拉斯算子、同态滤波和GAN均能不同程度提升脉冲展宽分幅相机的空间分辨性能，而将同态滤波的图像增强和GAN的去模糊相结合，则能更突显提升效果，并将图像整体平均梯度由初始的1.456提高到3.399，近轴5 lp/mm区域的局部平均梯度由7.638提高至23.901，平均调制度由7.84%提高至24.32%，远轴的局部平均梯度由3.869提高至11.349，平均调制度由6.07%提高至19.60%。研究结论不仅为脉冲展宽分幅相机空间分辨性能的提升，提供一种可行的参考方法，而且为滤波和去模糊技术融入超快诊断领域提供一种新思路。

关键词：超快诊断技术脉冲展宽分幅相机生成对抗网络滤波技术空间分辨率性能

视觉显著性和稀疏学习相融合的船舶图像目标检测

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舰船科学技术 2024年第8期46卷 157-160页

作者：钟思李碧青袁天然张乐乾李大宇桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 桂林电子科技大学计算机与信息安全学院/软件学院广西桂林541004

为抑制船舶图像目标检测受光照变化、海浪干扰、背景杂波等因素的影响,设计视觉显著性和稀疏表示学习相融合的船舶图像目标检测方法,提升船舶图像目标检测效果。利用船舶图像建立船舶图像字典;通过稀疏表示算法结合字典,稀疏编码船舶图... 详细信息

为抑制船舶图像目标检测受光照变化、海浪干扰、背景杂波等因素的影响,设计视觉显著性和稀疏表示学习相融合的船舶图像目标检测方法,提升船舶图像目标检测效果。利用船舶图像建立船舶图像字典;通过稀疏表示算法结合字典,稀疏编码船舶图像;依据稀疏编码结果,在船舶图像内提取视觉显著图;通过自适应阈值法,分割视觉显著图,得到船舶目标候选区域,缩小船舶目标检测范围;在概率神经网络内,输入船舶目标候选区域,判断其是否为船舶目标,完成船舶图像目标检测。实验证明,该方法可有效稀疏编码船舶图像,并提取视觉显著图;该方法可有效分割视觉显著图;在简单背景与复杂背景下,该方法均可精准检测船舶目标。

关键词：视觉显著性稀疏表示船舶图像目标检测自适应阈值神经网络