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基于改进热图损失函数的目标6D姿态估计算法

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液晶与显示 2022年第7期37卷 913-923页

作者：林林王延杰孙海超中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

针对传统热图回归使用的均方误差(MSE)损失函数训练热图回归网络的精度不高且训练缓慢的问题,本文提出了用于热图回归的损失函数Heatmap Wing Loss(HWing Loss)。该损失函数对于不同的像素值有不同的损失函数值,前景像素的损失函数梯度... 详细信息

针对传统热图回归使用的均方误差(MSE)损失函数训练热图回归网络的精度不高且训练缓慢的问题,本文提出了用于热图回归的损失函数Heatmap Wing Loss(HWing Loss)。该损失函数对于不同的像素值有不同的损失函数值,前景像素的损失函数梯度更大,可以使网络更加关注前景像素,使热图回归更加准确快速。同时根据热图分布特性,使用基于高斯分布的关键点推理方法减小热图推断关键点时的量化误差。以此两点为基础,构造新的基于关键点定位的单目标姿态估计的算法。实验结果表明,相比于使用MSE Loss的算法,使用HWing Loss的姿态估计算法有更高的ADD(-S)准确率,在LINEMOD数据集上达到了88.8%,性能优于近期其他的基于深度学习的姿态估计算法。本文算法在RTX3080 GPU上最快能以25 fps的速度运行,兼具速度与性能优势。

关键词：深度学习姿态估计损失函数热图

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复杂场景下基于热图的车牌检测

计算机工程 2022年第7期48卷 315-320页

作者：郝超杰贾振堂上海电力大学电子与信息工程学院上海200090

随着车牌识别的应用场景不断扩展,处理的图像复杂性也随之提高,车牌检测面临车牌定位困难、检测速度慢和精度低等挑战。为提高光照不均衡、透视变形、雨雾天气、低分辨率等复杂场景下车牌检测的准确率,提出一种基于车牌角点热图的检测网... 详细信息

随着车牌识别的应用场景不断扩展,处理的图像复杂性也随之提高,车牌检测面临车牌定位困难、检测速度慢和精度低等挑战。为提高光照不均衡、透视变形、雨雾天气、低分辨率等复杂场景下车牌检测的准确率,提出一种基于车牌角点热图的检测网络LPHD-Net。不同于传统模板匹配和目标检测中矩形先验框的方式,该网络通过车牌角点热图和车牌边界向量场的方法对车牌进行检测。在中国城市停车数据集中进行训练和测试,使用目标检测任务中常用的平均精度和召回率对模型的整体性能进行评价。实验结果表明,LPHD-Net模型对多种复杂场境下的车牌检测精确率和速度分别达到99.2%和78 frame/s,较LMAFLPD模型提升1.15个百分点和14 frame/s。同时,其对场景中的多车牌检测也具有较好的检测效果。

关键词：目标检测热图复杂场景车牌检测定位深度学习

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对人体姿态估计热图误差的再思考

计算机应用 2022年第8期42卷 2548-2555页

作者：杨飞宇宋展肖振中莫曜阳陈宇潘哲张敏张遥钱贝贝汤朝伟金武中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055 奥比中光科技集团股份有限公司广东深圳518063 南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

近年来,基于热图的算法一直占据人体姿态估计算法的主导地位。热图解码(即将热图转换为人体关节点坐标)算法是这类算法的基本环节。而当前的热图解码算法并没有考虑系统误差的影响,因此,提出一种基于误差补偿的人体姿态估计热图解码算... 详细信息

近年来,基于热图的算法一直占据人体姿态估计算法的主导地位。热图解码(即将热图转换为人体关节点坐标)算法是这类算法的基本环节。而当前的热图解码算法并没有考虑系统误差的影响,因此,提出一种基于误差补偿的人体姿态估计热图解码算法。首先在训练过程中评估模型的误差补偿因子,然后在推理阶段用误差补偿因子补偿人体关节点的预测误差,这些误差同时包括系统误差和随机误差。在不同的网络架构、输入分辨率、评估指标和数据集上进行的大量实验的结果表明与目前最佳的热图解码算法相比,所提算法获得了显著的精度增益。具体来说,所提算法使HRNet-W48-256×192模型在COCO(Common Objects in Context)数据集上的平均精度(AP)提升了2.86个百分点,使ResNet-152-256×256模型的相对于头部的正确点百分比指标在MPII(Max Planck Institute for Informatics)数据集上提升了7.8个百分点。此外,由于所提算法不像现存算法需要采用高斯平滑预处理和求导操作,因此速度约为当前最佳算法的2倍。可见,所提算法对于开展高精度、高速度的人体姿态估计具有实际的应用价值。

关键词：人体姿态估计热图解码误差补偿神经网络

基于ConvNeXt热图定位和对比学习的细粒度图像分类研究

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计算机科学 2023年第10期50卷 119-125页

作者：郑世杰王高才广西大学计算机与电子信息学院南宁530004

针对细粒度图像分类中高类内差异和低类间差异的挑战,提出一种以ConvNeXt网络为主干,使用GradCAM热图进行裁剪和注意力擦除的多分支细粒度图像分类方法。该方法利用GradCAM通过梯度回流得到网络的注意力热图,定位到具有判别性特征的区域... 详细信息

针对细粒度图像分类中高类内差异和低类间差异的挑战,提出一种以ConvNeXt网络为主干,使用GradCAM热图进行裁剪和注意力擦除的多分支细粒度图像分类方法。该方法利用GradCAM通过梯度回流得到网络的注意力热图,定位到具有判别性特征的区域,裁剪并放大该区域,使网络关注局部更深层次的特征。同时引入有监督的对比学习,扩大类间差异,减小类内差异。最后进行热图注意力擦除操作,使网络在关注最具判别性特征的前提下,也能关注其他对分类有用的区域。所提方法在CUB-200-2011,Stanford Cars,FGVC Aircraft和Stanford Dogs数据集上的分类准确率分别达到了91.8%,94.9%,94.0%,94.4%,优于多种主流的细粒度图像分类方法,并且在CUB-200-2011和Stanford Dogs数据集上分别达到了top-3和top-1的分类准确率。

关键词：细粒度图像分类注意力有监督对比学习热图多分支

接受辅助化疗的Ⅱ/Ⅲ期胃癌患者列线图和热图的构建与验证

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接受辅助化疗的Ⅱ/Ⅲ期胃癌患者列线图和热图的构建与验证

作者：时立瞳郑州大学

学位级别：硕士

背景胃癌(Gastric cancer,GC)是全球第五大常见恶性肿瘤,也是癌症相关死亡的第三大原因,发病率在包括中国在内的东亚地区最高。由于早期胃癌缺乏典型的临床症状,其诊出率非常低,大量胃癌患者诊断时已是进展期或晚期。胃癌目前的治疗方... 详细信息

背景胃癌(Gastric cancer,GC)是全球第五大常见恶性肿瘤,也是癌症相关死亡的第三大原因,发病率在包括中国在内的东亚地区最高。由于早期胃癌缺乏典型的临床症状,其诊出率非常低,大量胃癌患者诊断时已是进展期或晚期。胃癌目前的治疗方案主要是根治性胃切除术辅以辅助化疗或放疗,但综合治疗后,生存率仍然较低。分析胃癌预后的危险因素并进行相应的风险分层,对预测胃癌患者术后生存和及时识别高危患者具有积极意义。已有大量研究报道,许多常见的血清学指标与胃癌患者的预后相关,标准化这些指标可以进一步精确地评估胃癌预后,提高其临床实用性。截至目前,美国癌症联合委员会第八版的TNM分期系统仍然是应用最为广泛的胃癌分期方法,但同一 TNM分期的胃癌患者的预后可能不完全相同。TNM分期系统缺乏临床病理因素和实验室指标,适用于一般人群,而不推荐用于个体化分析。列线图作为一种新的癌症风险量化方法,在多因素回归分析基础上展示了影响预后的重要因素,可以提供更准确的生存预测。在先前的研究中,已经有一些列线图可以预测胃癌患者的存活率,但存在研究变量有限、模型预测效能低下和未对复发或转移进行评估等不足。目的本研究旨在探索临床病理特征、炎症指标和营养指标对胃癌患者预后的预测价值,在Cox回归分析的基础上构建更全面的列线图和热图,以提高接受辅助化疗的Ⅱ/Ⅲ期胃癌患者的生存预测准确性,供临床医生及时识别高危患者并指导后续治疗。方法本研究回顾性分析了自2012年9月至2018年12月在郑州大学第一附属医院、河南省肿瘤医院或河南省人民医院就诊的611例行根治性胃切除术并接受辅助化疗的Ⅱ/Ⅲ期胃癌患者的临床资料。患者被分为训练队列(n=503)和外部验证队列(n=108)。在训练队列中,基于Cox回归分析确定癌症特异性生存时间(Cancer-specific survival,CSS)和无病生存时间(Disease-free survival,DFS)的独立预测因素,并建立列线图。用一致性指数(Consistency index,C-index)和校正曲线评价列线图的判别能力和准确性,同时用独立预测因素和相应的胃癌生存概率构建热图。根据列线图的风险评分,进一步将患者分为低风险组和高风险组。结果年龄(P图模型。训练队列和外部验证队列预测CSS的C-index分别为 0.774(95%CI:0.743-0.805)和 0.788(95%CI:0.719-0.857),预测 DFS的 C-index 分别为 0.713(95%CI:0.682-0.744)和 0.727(95%CI:0.656-0.798)。校准曲线也表现出列线图同样良好的预测精度。基于列线图构建的热图可以直观显示年龄和辅助化疗周期的组合与胃癌3年、5年CSS或DFS之间的关系。根据Cox比例风险模型每个特征加权后的总和构建的风险评分公式[风险评分(CSS)=0.923(年龄>60岁)+0.525(血型是A型)0.237(血型是B型)+0.792(血型是AB型)+0.755(肿瘤大小≥4.5 cm)+0.670(组织学分化不良)+1.165(浸润深度是T3-4)+1.121(淋巴结侵犯是N1-3)+0.829(AFR≥16.07)+0.658(SLR≥1.28)+0.549(HER-2阳性);风险评分(DFS)=0.582(年龄>60 岁)+0.507(肿瘤大小≥4.5 cm)+0.600(组织学分化不良)+1.061(浸润深度是T3-4)+0.853(淋巴结侵犯是N1-3)+0.499(Alb3.457,DFS

关键词：热图列线图胃癌辅助化疗预后生存率

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基于Spark的大数据热图可视化方法

计算机辅助设计与图形学学报 2016年第11期28卷 1881-1886页

作者：张繁袁兆康肖凡平尤堃王章野浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310023 浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058

针对普通客户端浏览和分析大数据困难的问题,结合Spark和LOD技术,以热图为例提出一种面向大数据可视化技术框架.首先利用Spark平台分层并以瓦片为单位并行计算,然后将结果分布式存储在HDFS上,最后通过web服务器应用Ajax技术结合地理信... 详细信息

针对普通客户端浏览和分析大数据困难的问题,结合Spark和LOD技术,以热图为例提出一种面向大数据可视化技术框架.首先利用Spark平台分层并以瓦片为单位并行计算,然后将结果分布式存储在HDFS上,最后通过web服务器应用Ajax技术结合地理信息提供各种时空分析服务.文中重点解决了数据点位置和地图之间的映射,以及由于并行计算导致的热图瓦片之间边缘偏差这2个问题.实验结果表明,该方法将数据交互操作与数据绘制和计算任务分离,为浏览器端大数据可视化提供了一个新的思路.

关键词：热图并行计算大数据细节层次

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一种改进的地理交通信息热图可视化方法

四川大学学报（工程科学版） 2015年第4期47卷 118-124页

作者：聂俊岚辛姝悦张继凯郭栋梁燕山大学河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004

为了解决图可视化中的边混乱问题,并展现与地理信息相关的数据信息,在基于地理交通信息的边绑定算法基础上,利用热图展现交通路径的数据信息,通过热度值与颜色之间的映射展现路径上人口迁徙频繁程度;为解决热图可视化过程中计算速度问题... 详细信息

为了解决图可视化中的边混乱问题,并展现与地理信息相关的数据信息,在基于地理交通信息的边绑定算法基础上,利用热图展现交通路径的数据信息,通过热度值与颜色之间的映射展现路径上人口迁徙频繁程度;为解决热图可视化过程中计算速度问题,利用四叉树结构对地域进行划分,并将热点按照影响域与地域挂接,加快热度值计算速度。实验结果表明:引入热图的基于地理交通信息边绑定算法在有效降低图的混乱度基础上,实现了热度强度的直观展现;四叉树结构引用,大幅度降低了运算时间,最大加速比约为7.6,取得了良好的运算效果。

关键词：图可视化地理交通信息热图四叉树边绑定

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激波风洞温敏热图技术初步试验研究

实验流体力学 2013年第5期27卷 79-82,93页

作者：周嘉穗张扣立江涛孔荣宗贾国鹏刘祥马晓伟中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

介绍了可用于激波风洞等高超声速脉冲设备复杂外形模型表面热流分布显示与测量的温敏热图技术。该技术利用温敏材料发光特性随温度变化的特点实现对模型表面的温度测量,进而分析获得其表面热流分布。由于有效运行时间一般只有10ms左右,... 详细信息

介绍了可用于激波风洞等高超声速脉冲设备复杂外形模型表面热流分布显示与测量的温敏热图技术。该技术利用温敏材料发光特性随温度变化的特点实现对模型表面的温度测量,进而分析获得其表面热流分布。由于有效运行时间一般只有10ms左右,在激波风洞中采用温敏热图技术在材料温敏响应、图像采集等方面均存在困难,导致此技术还很不成熟。介绍了近期在CARDC 0.6m激波风洞中开展温敏发光热图技术研究的情况,包括发光材料的研制、材料喷涂、图像处理及标定等方面的研究工作。验证试验采用了平板加钝舵模型,获得了与理论分析及传感器测量结果较一致的平板干扰区热图结果。热图与薄膜传感器测量数据差异大致在5%~25%之间。

关键词：热图激波风洞热流测量温敏发光材料

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热图在医嘱干预中的应用

医药导报 2019年第1期38卷 123-126页

作者：胡曦丹龙旭陆彦伶白志玲吴晖高华昆明医科大学附属第一医院药剂科昆明650032

目的将热图(heatmap)特点和医嘱干预相结合,通过将干预信息可视化来提高医嘱干预效率,保障临床用药的安全合理性。方法收集某三甲医院2016年1月1日—12月31日住院药房对不合理医嘱干预情况,将各个科室相应干预次数进行总汇。使用R语言(3... 详细信息

目的将热图(heatmap)特点和医嘱干预相结合,通过将干预信息可视化来提高医嘱干预效率,保障临床用药的安全合理性。方法收集某三甲医院2016年1月1日—12月31日住院药房对不合理医嘱干预情况,将各个科室相应干预次数进行总汇。使用R语言(3.5.2)将所涉及科室与干预类型及所干预的频次进行总量排序,调用heatmap函数进行热图绘制。结果不合理医嘱干预共计2097条,涉及23个科室1976例住院患者。热图中直接提取各个科室不合理用药情况严重程度,儿科、神经内科以及急诊科分列前三位,儿科给药途径、神经内科药物相互作用及急诊科溶媒选择部分,其次妇科存在的配伍禁忌问题、耳鼻喉科存在的无适应证用药问题、神经外科存在的重复用药问题等都可直观地从热图中获取相关信息。通过医嘱干预信息提取速度测试显示,热图表示组提取平均速度为4.61 s,显著快于常规表格组的7.59 s,差异有统计学意义(P热图,在简化审方药师工作流程,缩短数据分析时间,提高工作效率方面有着较为明显的优势。

关键词：热图药学服务可视化医嘱干预