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X射线安检图像高精度实时目标检测模型与基准数据集

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：支洪平孙立峰王旭清华大学计算机科学与技术系科大讯飞(苏州)科技有限公司

图像目标检测技术辅助提高了安检工作效率，进一步保障了公共安全。然而不同型号的安检机成像的差异性、X射线图像的复杂性、昂贵的数据标注成本，制约了X射线安检图像目标检测技术的深入研究。针对不同安检机厂商相同物质X射线成像颜... 详细信息

图像目标检测技术辅助提高了安检工作效率，进一步保障了公共安全。然而不同型号的安检机成像的差异性、X射线图像的复杂性、昂贵的数据标注成本，制约了X射线安检图像目标检测技术的深入研究。针对不同安检机厂商相同物质X射线成像颜色的差异，基于风格迁移算法进行数据集扩充，从而提高目标检测算法的泛化性；针对X射线图像中同类待识别物品尺寸的明显差异，提出一种细化的特征金字塔结构用来提取更加丰富的不同层次的语义信息；为了进一步提高检测精度，提出了一个易于集成的细粒度分类模块，该模块能很好地适配主流的目标检测模型。同时，构造了一个大规模的基准数据集，该数据集包含56659张X射线图像，37种违禁品，每张图像均进行高质量标注。据我们所知，这是迄今为止包含违禁品种类最多、图片数量最多的公开X射线图像数据集。基于该X射线违禁品数据集进行对比实验，提出的模型结构较基线模型mAP提高约8%。

关键词： X射线图像风格迁移目标检测细粒度分类模块基准数据集

PCP-tuning:面向小样本学习的个性化连续提示调优

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新疆大学学报（自然科学版）（中英文） 2024年第1期41卷 59-68页

作者：刘汀蔡少填陈小军章秦深圳大学计算机科学与技术系广东深圳518071

随着“提示学习”的兴起,预训练语言模型在少样本学习中取得了显著的表现,其中的关键问题是如何为每个训练样本构建合适的提示.近年来研究人员提出了一系列提示构造方法,有的构造离散型的提示,有的构造连续型的提示,但通常都是将一个提... 详细信息

随着“提示学习”的兴起,预训练语言模型在少样本学习中取得了显著的表现,其中的关键问题是如何为每个训练样本构建合适的提示.近年来研究人员提出了一系列提示构造方法,有的构造离散型的提示,有的构造连续型的提示,但通常都是将一个提示应用到整个数据集上.然而,实验结果表明,很难找到一个能够适用于任务中所有样本的提示.为此,提出了一种用于小样本学习的个性化连续型提示调优方法(PCP-tuning),其目的是根据数据集中每个样本的语义来生成个性化的连续型提示.同时,还提出了两种校准技术来控制生成的连续型提示的分布,以获得更好的下游任务表现.最后在10个基准任务上进行大量实验,证明了新方法的优越性能.

关键词：自然语言处理大型预训练模型提示学习文本分类

基于网络权重参数敏感度分析的终身视觉回环检测方法

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中国机械工程 2024年第7期35卷 1212-1221页

作者：沈晔湖李欢张大庆苗洋赵冲蒋全胜苏州科技大学机械工程学院苏州215009 厦门大学计算机科学与技术系厦门361005

在基于视觉的同时定位和地图构建系统中通过回环检测判别机器人是否到达过先前的位置,可有效消除位姿估计造成的累积误差。随着数据量的增大,现有方法会导致网络模型泛化性能降低。为实现可持续回环检测,提出一种网络权重参数敏感度分... 详细信息

在基于视觉的同时定位和地图构建系统中通过回环检测判别机器人是否到达过先前的位置,可有效消除位姿估计造成的累积误差。随着数据量的增大,现有方法会导致网络模型泛化性能降低。为实现可持续回环检测,提出一种网络权重参数敏感度分析视觉回环检测方法,将残差神经网络与广义均值池化相结合来构建轻量化特征提取网络;设计了可变相似感知区域,将可变滑动窗口和相似度矩阵相结合来提取三重样本;提出的网络权重参数敏感度分析方法降低了网络模型的灾难性遗忘。与典型方法MAC相比,所提方法在Nordland等数据集的召回率提高了42%左右。

关键词：回环检测终身学习对比学习同时定位和地图构建网络权重参数敏感度分析

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基于检索增强的噪声标签细粒度图像分类方法

北京航空航天大学学报 2024年第7期50卷 2284-2292页

作者：暴恒邓理睿张良陈训逊中国科学院大学网络空间安全学院北京100049 清华大学计算机科学与技术系北京100084 国家计算机网络应急技术处理协调中心北京100029

在互联网音视频内容分析的应用中,快速建立低标注代价的图像细粒度分类方法具有重要意义。由于类别间具有相似的外观特征,并且存在光照、视角、背景遮挡等干扰因素,细粒度图像分类面临类别数量多、类间差异性小,以及标注代价高、标签信... 详细信息

在互联网音视频内容分析的应用中,快速建立低标注代价的图像细粒度分类方法具有重要意义。由于类别间具有相似的外观特征,并且存在光照、视角、背景遮挡等干扰因素,细粒度图像分类面临类别数量多、类间差异性小,以及标注代价高、标签信噪比低等挑战。为改善在带有噪声标签的数据环境下海量图像细粒度分类的效果,提出一种基于检索增强的图像细粒度分类方法,在迭代清洗噪声标签的基础上,利用检索范式通过简单类别标注获取更具表达性的特征,提升分类器的识别能力,并在包含1 500个细粒度的食物类别和超过50万张图像的数据集上取得良好的效果。

关键词：细粒度图像分类网络安全图像检索数据清洗噪声标签

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具有空间-通道重构卷积模块的肺音分类模型

南方医科大学学报 2024年第9期44卷 1720-1728页

作者：叶娜吴辰文蒋佳霖兰州交通大学电子与信息工程学院计算机科学与技术系甘肃兰州730070

目的探究肺音数据的准确识别及分类。方法本文提出了一种结合空间-通道重构卷积(SCConv)模块的卷积网络架构以及双可调Q因子小波变换(DTQWT)与三重Wigner-Ville变换(WVT)结合的肺音特征提取方法,通过自适应地聚焦于重要的通道和空间特征... 详细信息

目的探究肺音数据的准确识别及分类。方法本文提出了一种结合空间-通道重构卷积(SCConv)模块的卷积网络架构以及双可调Q因子小波变换(DTQWT)与三重Wigner-Ville变换(WVT)结合的肺音特征提取方法,通过自适应地聚焦于重要的通道和空间特征,提高模型对肺音关键特征的捕捉能力。基于ICBHI2017数据集,进行正常音、哮鸣音、爆裂音、哮鸣音和爆裂音结合的分类。结果方法在分类的准确率、敏感性、特异性以及F1分数上分别达到85.68%、93.55%、86.79%、90.51%。结论所提方法在ICBHI 2017肺音数据库上取得了优异的性能,特别是在区分正常肺音和异常肺音方面。

关键词：肺音分类卷积神经网络空间-通道重构卷积双可调Q因子小波变换三重Wigner-Ville变换

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融合注意力机制和结构线提取的图像卡通化

浙江大学学报（工学版） 2024年第8期58卷 1728-1737页

作者：李灿林王新玥马利庄邵志文张文娇郑州轻工业大学计算机与通信工程学院河南郑州450000 上海交通大学计算机科学与工程系上海200240 中国矿业大学计算机科学与技术学院江苏徐州221116

为了解决图像卡通化没有突出表达图像中的重要特征信息及边缘处理不足的问题,提出融合注意力机制和结构线提取的图像卡通化方法.构建融合注意力机制的生成器网络,通过空间和通道融合特征间的联系,从不同的特征中提取更加重要和丰富的图... 详细信息

为了解决图像卡通化没有突出表达图像中的重要特征信息及边缘处理不足的问题,提出融合注意力机制和结构线提取的图像卡通化方法.构建融合注意力机制的生成器网络,通过空间和通道融合特征间的联系,从不同的特征中提取更加重要和丰富的图像信息.为了更好地实现对卡通纹理的学习,设计与全局并行的线提取区域处理模块(LERM),以便对卡通纹理的边缘区域进行对抗性训练.该方法不仅在重要区域和细节方面生成了高感知质量的卡通化图像,而且避免了内容和颜色的损失.大量的实验结果表明,利用该方法取得了更好的卡通风格化效果,验证了该方法的有效性,.

关键词：生成式对抗网络图像卡通化注意力机制结构线提取边缘检测

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基于DH标定的机器人正向运动学形式化验证

软件学报 2024年第9期35卷 4160-4178页

作者：谢果君杨焕焕石正璞陈钢南京航空航天大学计算机科学与技术学院江苏南京211106 国防科技大学计算机学院湖南长沙410073

DH坐标系在机器人运动学分析中发挥着重要的作用.在基于DH坐标系构建的机器人控制系统中,机器人结构的复杂性使得构建安全的控制系统成为一个难题,仅依靠人工方法可能导致系统漏洞和安全风险,从而危及机器人的安全.形式化方法通过演绎... 详细信息

DH坐标系在机器人运动学分析中发挥着重要的作用.在基于DH坐标系构建的机器人控制系统中,机器人结构的复杂性使得构建安全的控制系统成为一个难题,仅依靠人工方法可能导致系统漏洞和安全风险,从而危及机器人的安全.形式化方法通过演绎推理与代码抽取实现了对软硬件系统的设计、开发及验证.基于此,设计基于DH标定的机器人正向运动学的形式化验证框架.在Coq中构建机器人运动理论的形式化证明,并验证控制算法的正确性以确保机器人的运动安全.首先,对DH坐标系进行形式化建模,构建相邻坐标系间转换矩阵的形式化定义,并验证该转换矩阵与复合螺旋运动的等价性;其次,构建机械臂正向运动学的形式化定义,并对机械臂运动的可分解性进行形式化验证;再次,对工业机器人中常见连杆结构及机器人进行形式化建模,并完成正向运动学的形式化验证;最后,实现Coq到OCaml的代码抽取,并对抽取的代码进行分析与验证.

关键词：机器人运动学形式化验证 DH坐标系代码自动生成

基于三维荧光光谱结合2D-LDA的食用油掺假鉴别研究

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光谱学与光谱分析 2024年第11期44卷 3179-3185页

作者：姜海洋崔耀耀贾彦国谌志鹏燕山大学信息科学与工程学院计算机科学与工程系唐山师范学院计算机科学技术系石家庄学院机电学院

食用油掺假行为严重威胁消费者的身体健康并扰乱社会市场秩序。研究有效的食用油掺假鉴别方法对于构建安全、可靠的食品供应链和提升消费者福祉具有重要意义。以食用油中的香油为例开展食用油掺假鉴别方法研究。通过芝麻香精与玉米油、... 详细信息

食用油掺假行为严重威胁消费者的身体健康并扰乱社会市场秩序。研究有效的食用油掺假鉴别方法对于构建安全、可靠的食品供应链和提升消费者福祉具有重要意义。以食用油中的香油为例开展食用油掺假鉴别方法研究。通过芝麻香精与玉米油、大豆油以及菜籽油三种食用油配制了3类掺假香油；使用FLS920稳态荧光光谱仪采集了这3类掺假香油以及不同品牌香油共计45个实验样本的三维荧光光谱数据；基于2D-LDA方法提取了实验样本的二维特征，并以此为依据采用最近邻分类原理实现了掺假食用油的准确鉴别。将所述方法与平行因子结合非线性判别分析(PARAFAC-QDA)、多维偏最小二乘——判别分析(NPLS-DA)两种方法进行了对比。结果表明，2D-LDA方法能够有效提取掺假香油的二维特征。这些特征能够使不同类别的实验样本在投影子空间中实现最大程度分离；同时可使相同类别的实验样本在子空间中尽可能地紧密聚集，进而使得样本在低维子空间中具有更好的可分性，从而获得了100%的鉴别准确率。而PARAFAC-QDA和NPLS-DA两种方法仅分别获得了85%和95%的鉴别准确率。2D-LDA方法相比于这两种方法在食用油掺假鉴别特别是现场快速检测的实际应用中更具优势和潜力，其鉴别过程与结果更加简捷和精确。研究为现场食品安全监管提供了一种高效可行的新方案。

关键词：食用油三维荧光光谱二维线性判别分析(2D-LDA) 掺假鉴别

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生成式伪造语音安全问题与解决方案

信息安全研究 2024年第2期10卷 122-129页

作者：冯畅吴晓龙赵熠扬徐明星郑方清华大学计算机科学与技术系北京100084 清华大学北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 新疆大学计算机科学与技术学院乌鲁木齐830046

生成式人工智能算法的发展使得生成式伪造语音更加自然流畅,人类听力难以分辨真伪.首先分析了生成式伪造语音不当滥用对社会造成的一系列威胁,如电信诈骗更加泛滥、语音应用程序安全性下降、司法鉴定公正性受到影响、综合多领域的伪造... 详细信息

生成式人工智能算法的发展使得生成式伪造语音更加自然流畅,人类听力难以分辨真伪.首先分析了生成式伪造语音不当滥用对社会造成的一系列威胁,如电信诈骗更加泛滥、语音应用程序安全性下降、司法鉴定公正性受到影响、综合多领域的伪造信息欺骗社会大众等.然后从技术发展角度,对生成式伪造语音的生成算法和检测算法分别进行总结与分类,阐述算法流程步骤及其中的关键点,并分析了技术应用的挑战点.最后从技术应用、制度规范、公众教育、国际合作4方面阐述了如何预防以及解决生成式伪造语音带来的安全问题.

关键词：生成式人工智能伪造语音伪造语音安全问题伪造语音检测伪造语音威胁解决