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基于轻量型空间特征编码网络的驾驶人注视区域估计算法

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第1期64卷 44-54页

作者：张名芳李桂林吴初娜王力佟良昊北方工业大学城市道路交通智能控制技术北京市重点实验室北京100144 交通运输部公路科学研究院运输车辆运行安全技术交通运输行业重点实验室北京100088

实时监测驾驶人注视区有助于人机共驾汽车理解并判断驾驶人的意图。针对车载环境下算法精度和实时性难以平衡的问题,提出了一种基于轻量型空间特征编码网络(lightweight spatial feature encoding network, LSFENet)的驾驶人注视区估计... 详细信息

实时监测驾驶人注视区有助于人机共驾汽车理解并判断驾驶人的意图。针对车载环境下算法精度和实时性难以平衡的问题,提出了一种基于轻量型空间特征编码网络(lightweight spatial feature encoding network, LSFENet)的驾驶人注视区估计算法。通过人脸对齐和眼镜移除步骤对采集的驾驶人上半身图像序列进行预处理,得到左右眼图像和人脸关键点坐标;在MobileNetV2的基础上构建基于GCSbottleneck模块的LSFENet特征提取网络,集成注意力机制模块增强关键特征权重,生成左右两眼特征;利用kronecker积融合眼部与人脸关键点特征,将连续帧图像融合后的特征输入循环神经网络中,得到该图像序列的注视区域估计结果;利用公开数据集和自制数据集对新算法进行测试。实验结果表明:LSFENet算法的注视区估计准确率可达97.08%,每秒能检测约103帧图像,满足车载环境下运算效率和精度需求;LSFENet算法对注视区1、 2、 3、 4、 9的估计准确率均在85%以上,且对不同光照条件和眼镜遮挡情况均具有较强的适应能力。研究结果对驾驶人视觉分心状态识别具有重要意义。

关键词：注视区域估计轻量型空间特征编码网络注意力机制特征提取 kronecker积循环神经网络

kronecker积重构卷积核矩阵的图像迭代复原方法

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数据采集与处理 2011年第1期26卷 80-84页

作者：张玉叶姜彬王春歆海军航空工程学院青岛分院青岛266041 青岛大学信息工程学院青岛266001 北海舰队青岛266001

图像复原实际上是反卷积问题,其中的卷积核矩阵属于大尺寸的Toeplitz矩阵。为了降低迭代复原算法的计算复杂度,通过分析该Toeplitz系统的病态性及常见快速求解方法,提出一种基于卷积核矩阵重构的预条件共轭梯度迭代算法。首先根据Toepl... 详细信息

图像复原实际上是反卷积问题,其中的卷积核矩阵属于大尺寸的Toeplitz矩阵。为了降低迭代复原算法的计算复杂度,通过分析该Toeplitz系统的病态性及常见快速求解方法,提出一种基于卷积核矩阵重构的预条件共轭梯度迭代算法。首先根据Toeplitz矩阵可分解为kronecker积的和的性质,对点扩散函数进行奇异值分解,将各奇异值对应的左右向量构造子Toeplitz矩阵,子矩阵作kronecker积并加和,从而得到卷积核矩阵的分解式,然后根据kronecker乘积的性质,将该分解式用于构造预条件算子,最后利用预条件共轭梯度法求解。计算复杂度分析及实验表明该方法有助于加速迭代的收敛并得到稳定结果。

关键词：图像复原 Toeplitz矩阵 kronecker积预条件共轭梯度法

一类强非线性系统基于kronecker积变换的高阶扩展Kalman滤波器设计

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一类强非线性系统基于Kronecker积变换的高阶扩展Kalman滤波器设计

作者：刘孝涵杭州电子科技大学

学位级别：硕士

非线性系统广泛存在于实际应用中,针对非线性系统的状态估计方法被深入研究并应用于各个领域。针对一般非线性系统状态估计问题,扩展Kalman滤波器、无迹Kalman滤波器等都有较好的估计精度。但是随着系统非线性特性的提升,这些滤波器都... 详细信息

非线性系统广泛存在于实际应用中,针对非线性系统的状态估计方法被深入研究并应用于各个领域。针对一般非线性系统状态估计问题,扩展Kalman滤波器、无迹Kalman滤波器等都有较好的估计精度。但是随着系统非线性特性的提升,这些滤波器都会出现性能损失,影响到估计精度,为此,本文设计一类基于kronecker积变换的高阶扩展Kalman滤波器,为解决强非线性系统状态估计问题提供了一个解决方案。本文主要贡献如下:(1)不含建模误差kronecker积状态扩维的高阶EKF方法。首先,对非线性系统状态模型不考虑建模误差的非线性函数项进行基于kronecker积变换实现增广系统设计,以此避免引入乘性噪声;其次,在高阶Taylor展开过程中建立中间变量降低了计算复杂度;最后,对增广系统设计高阶扩展Kalman滤波器,并通过仿真验证了算法的性能提升。(2)含建模误差kronecker积状态扩维的高阶EKF方法。首先,对系统状态模型中所有变量进行选定阶数的kronecker积变换实现增广系统设计,保留了更多的有效信息;其次,引入隐变量对增广系统中乘性噪声进行建模并建立双线性系统的形式化模型,克服了乘性噪声难以描述的问题;最后,基于逐步滤波的思想分两步分别对隐变量参数和系统状态进行逐步解耦的高阶扩展Kalman滤波器设计。(3)状态和测量联合kronecker积扩维的高阶EKF方法。首先,将系统状态模型增广设计方法推广至测量模型中,进一步为滤波器增加可用信息;其次,引入隐变量并建立相应的参数传播方程和测量方程;再次,基于逐步滤波的思想分别对增广系统的测量参数隐变量、状态参数隐变量进行滤波器设计;最后,将所有隐变量的估计值代入至增广系统完成去乘性噪声化,并建立增广系统的高阶Kalman滤波器。

关键词： kronecker积隐变量建模乘性噪声 Taylor级数展开逐步滤波

QC-LDPC码的普适kronecker积-逐步边增加算法

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吉林大学学报（工学版） 2013年第1期43卷 244-249页

作者：李思佳毛玉泉曹祥玉裴鑫尹忠海空军工程大学信息与导航学院西安710077 西安电子科技大学CNIS教育部重点实验室西安710071 空军工程大学理学院西安710051

为了扩展QC-LDPC码的逐步边增加(Progressive edge-growth,PEG)算法,在分析kronecker积和PEG基本算法的基础上,结合校验矩阵节点的度分布要求,提出了一种QC-LDPC码的kronecker积-PEG普适算法。该算法通过引入kronecker积实现基矩阵的构... 详细信息

为了扩展QC-LDPC码的逐步边增加(Progressive edge-growth,PEG)算法,在分析kronecker积和PEG基本算法的基础上,结合校验矩阵节点的度分布要求,提出了一种QC-LDPC码的kronecker积-PEG普适算法。该算法通过引入kronecker积实现基矩阵的构造,同时确定循环移位矩阵,进一步根据变量节点和校验节点的度分布要求完成了QC-LDPC码的设计,分析并证明了该算法的环长至少为girth-8。对算法性能进行了仿真验证,结果表明,该算法在保持QC-LDPC码低密度特征和良好误码性能的同时具有普适性。

关键词：通信技术逐步边增加算法 kronecker积 QC-LDPC码基矩阵度分布

基于kronecker积的图像超分辨率快速算法

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电子学报 2009年第4期37卷 839-844页

作者：刘洪臣冯勇赵永平哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001

本文提出了基于矩阵kronecker积的图像超分辨率快速重构算法.基于观测模型的图像超分辨率重构算法是研究较多的方法,观测模型包含两个维数很大的降采样矩阵和模糊矩阵,这两个矩阵均可以表示为两个维数相对较低的矩阵的kronecker积.因此... 详细信息

本文提出了基于矩阵kronecker积的图像超分辨率快速重构算法.基于观测模型的图像超分辨率重构算法是研究较多的方法,观测模型包含两个维数很大的降采样矩阵和模糊矩阵,这两个矩阵均可以表示为两个维数相对较低的矩阵的kronecker积.因此图像降质可以分解为两个独立的过程,首先对行向降质,然后再对列向降质.根据这一观点,文章提出了一个与现有模型等价的新模型,并进一步证明用于克服逆向病态的正则化算子也可以作这样的分解.基于新的观测模型,文章提出了共轭梯度法来实现图像的超分辨率重构,与传统方法不同的是,本文算法直接使用矩阵而不是向量作为决策变量.文章给出了理论分析,实验结果证实新算法确实能显著的节省时间和存储空间开销.

关键词：超分辨率重构 kronecker积观测模型共轭梯度法

路和圈、圈和圈的kronecker积图的超点连通性

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新疆大学学报（自然科学版）（中英文） 2022年第2期39卷 176-181页

作者：吴丽芸田应智新疆大学数学与系统科学学院新疆乌鲁木齐830017

如果图G的每一个最小点割都是某个点的邻点集,那么G是超点连通的,或者简称为是super-κ的.图G_(1)与G_(2)的kronecker积图是一个点集为V(G_(1)×G_(2))=V(G_(1))×V(G_(2)),边集为E(G_(1)×G_(2))={(u_(1),v_(1))(u_(2),v_(2)):u_(1)u_(2)∈E(G_(1)),v_(1)v_(2)∈E(G_(2))}的图.本文证明了对整数m≥4和奇数n≥3,P_(m)×C_(n)是超点连通的;对整数m≥5和奇数n≥3,Cm×C_(n)是超点连通的.

关键词： kronecker积点连通度极大点连通性超点连通性

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两类图的kronecker积的超连通度

太原科技大学学报 2023年第6期44卷 584-588页

作者：马芳玲原军太原科技大学应用科学学院太原030024

超连通度参数可以度量多处理器系统的可靠性。图G的超连通度κ′(G)是指删除系统中的一些点使得网络不连通,并且每一个连通分支至少有2个顶点,删除这些顶点的最小数目就是超连通度。设G_(1)和G_(2)为两个图,则G_(1)和G_(2)的kronecker积... 详细信息

超连通度参数可以度量多处理器系统的可靠性。图G的超连通度κ′(G)是指删除系统中的一些点使得网络不连通,并且每一个连通分支至少有2个顶点,删除这些顶点的最小数目就是超连通度。设G_(1)和G_(2)为两个图,则G_(1)和G_(2)的kronecker积G_(1)×G_(2)有顶点集V(G_(1)×G_(2))=V(G_(1))×V(G_(2))和边集E(G_(1)×G_(2))=(u_(1),v_(1))(u 2,v_(2)):u_(1)u 2∈E(G_(1)),v_(1)v_(2)∈E(G_(2)).文章证明了完全图k_(n)和顶点集划分为X_(1),X_(2),…,X_(l)的完全多部图T(x_(1),x_(2),…,x_(l))的kronecker积的超连通度是n(l∑i=1|x_(i)|)-2(|x_(l)-1|+x_(l)),其中X_(i)=x_(i)且x_(1)≤x_(2)≤…≤x_(l).

关键词： kronecker积超连通度完全图完全多部图互连网络

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基于kronecker积的差分波束形成

武汉工程大学学报 2022年第6期44卷 690-694页

作者：刘文俊巩朋成吴云韬智能机器人湖北省重点实验室(武汉工程大学) 湖北武汉430205 武汉工程大学计算机科学与工程学院湖北武汉430205

针对差分麦克风阵列在低频时有较大的自噪声干扰导致期望信号失真较大,产生较强噪声干扰的问题,提出一种利用kronecker积来设计新的波束形成的方法降低麦克风阵列在低频时的自噪声干扰,提升麦克风阵列的性能。通过将一个全局麦克风阵列... 详细信息

针对差分麦克风阵列在低频时有较大的自噪声干扰导致期望信号失真较大,产生较强噪声干扰的问题,提出一种利用kronecker积来设计新的波束形成的方法降低麦克风阵列在低频时的自噪声干扰,提升麦克风阵列的性能。通过将一个全局麦克风阵列分解成2个子阵列,对这2个子阵列分别使用零陷约束算法和空间差分算子算法优化求解,最后将2个优化结果进行kronecker积。仿真结果表明,相比于已有的波束形成器,本文设计的波束形成器不仅在低频时对自噪声有更有效的抑制作用,而且能够更好的在白噪声增益和指向性因子之间进行折衷,达到更好的波束形成效果。

关键词：波束形成零陷约束空间差分算子 kronecker积

半正定矩阵kronecker积的伪Schur补的几点注记

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云南大学学报（自然科学版） 2017年第5期39卷 719-726页

作者：楼嫏嬛西安邮电大学理学院陕西西安710121

利用矩阵kronecker积和置换矩阵的相关性质研究了半正定矩阵kronecker积的伪Schur补问题,得到了关于半正定矩阵kronecker积的伪Schur补的一个等式,将其结果推广至半正定矩阵的伪Schur补上,并适当改变γ′的构成得出有关半正定矩阵Kronec... 详细信息

利用矩阵kronecker积和置换矩阵的相关性质研究了半正定矩阵kronecker积的伪Schur补问题,得到了关于半正定矩阵kronecker积的伪Schur补的一个等式,将其结果推广至半正定矩阵的伪Schur补上,并适当改变γ′的构成得出有关半正定矩阵kronecker积的伪Schur补的一些不等式.

关键词： kronecker积伪Schur补半正定矩阵置换矩阵