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改进FCENet的自然场景文本检测算法

计算机工程与应用 2024年第3期60卷 228-236页

作者：周燕廖俊玮刘翔宇周月霞曾凡智佛山科学技术学院计算机系广东佛山528000

针对自然场景文本检测中由于背景复杂、尺度多变、形状弯曲等造成的检测难题,提出了一种改进FCENet(Fourier contour embedding network)的场景文本检测算法。该算法基于FCENet并引入了多尺度残差特征增强模块和多尺度注意力特征融合模... 详细信息

针对自然场景文本检测中由于背景复杂、尺度多变、形状弯曲等造成的检测难题,提出了一种改进FCENet(Fourier contour embedding network)的场景文本检测算法。该算法基于FCENet并引入了多尺度残差特征增强模块和多尺度注意力特征融合模块。多尺度残差特征增强模块作为骨干网络顶层的残差分支,增强了特征金字塔结构自上而下的高层语义信息流动,提高了文本像素分类能力,有效减少误检现象。多尺度注意力特征融合模块使不同语义和尺度的特征能够更好地融合,结合自底向上的特征融合网络,有效避免文本过度分割并提高了弯曲文本的检测能力。实验结果表明,该方法在弯曲文本数据集CTW1500和Total-Text上的综合指标F值分别达到了86.2%和86.5%,相比原算法FCENet分别提升了1.1和0.7个百分点。

关键词：自然场景文本检测特征融合特征增强注意力机制 FCENet

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跨域人脸活体检测的单边对抗网络算法

计算机工程与应用 2024年第5期60卷 103-111页

作者：曾凡智吴楚涛周燕佛山科学技术学院计算机系广东佛山528000

现有跨域人脸活体检测算法,其特征提取过程容易发生过拟合和缺乏特征聚合所导致的泛化性不足问题。针对该问题,提出了跨域人脸活体检测的单边对抗网络算法,将分组卷积与改进的倒残差结构融合替换普通卷积,降低网络参数同时加强人脸细粒... 详细信息

现有跨域人脸活体检测算法,其特征提取过程容易发生过拟合和缺乏特征聚合所导致的泛化性不足问题。针对该问题,提出了跨域人脸活体检测的单边对抗网络算法,将分组卷积与改进的倒残差结构融合替换普通卷积,降低网络参数同时加强人脸细粒度特征的表达能力,并引入自适应特征归一化模块,强调图像中人脸活体信息区域淡化无关背景区域,有效避免人脸活体信息的过拟合并加强来自不同源域的人脸活体检测能力。基于NetVLAD引入通道注意力机制模块,通道注意力机制模块作为特征聚合网络的分支,学习不同源域中人脸局部特征的语义信息,有效增强对不同源域的人脸活体信息分类的泛化能力。设计两模块融合网络以提高未知场景下跨域人脸活体检测精度。在OULU-NPU、CASIA-FASD、MSU-MFSD和Idiap Replay-Attack数据集上的实验结果表明,该算法在跨数据集测试O&C&M to I、O&C&I to M、I&C&M to O、O&M&I to C均有不错的表现,其中,在O&C&I to M及O&M&I to C性能评估指标分别提升了0.99个百分点和0.5个百分点的精度。

关键词：域泛化生成对抗网络人脸活体检测自适应归一化注意力机制

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深度学习的自然场景文本识别方法综述

计算机科学与探索 2024年第5期18卷 1160-1181页

作者：曾凡智冯文婕周燕佛山科学技术学院计算机系广东佛山528000

自然场景文本识别在学术研究和实际应用中具有重要价值,已经成为计算机视觉领域的研究热点之一。然而,识别过程存在文本风格多样、背景环境复杂等挑战,导致识别效率和准确率不佳。传统的基于手工设计特征文本识别方法由于其有限的表示能... 详细信息

自然场景文本识别在学术研究和实际应用中具有重要价值,已经成为计算机视觉领域的研究热点之一。然而,识别过程存在文本风格多样、背景环境复杂等挑战,导致识别效率和准确率不佳。传统的基于手工设计特征文本识别方法由于其有限的表示能力,不足以有效地应对复杂的自然场景文本识别任务。近年来,采用深度学习方法在自然场景文本识别中取得了重大进展,系统地梳理了近年来相关研究工作。首先,根据是否需要对单字符进行分割,将自然场景文本识别方法分为基于分割与无需分割的方法,再根据其技术实现特点将无需分割的方法进行细分,并对各类最具有代表性的方法工作原理进行了阐述。然后,介绍了当前常用数据集以及评价指标,并在数据集上对各类方法进行了性能对比,从多个方面讨论了各类方法的优势与局限性。最后,指出基于深度学习的自然场景文本识别研究存在的不足和难点,对其未来的发展趋势进行了展望。

关键词：文本识别深度学习自然场景

一种用于天基低轨卫星网络边缘计算的GA-DDPG卸载算法

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工程科学学报 2024年第2期46卷 343-353页

作者：史栋元王丽娜北京科技大学计算机与通信工程学院通信工程系北京100083

低轨卫星网络是第六代移动通信系统(6G)网络的重要组成部分,弥补了地面基站覆盖的盲区.由于星上计算能力和电池容量受限,导致任务出现时延长和能耗高的问题,因此在低轨卫星网络中引入边缘计算,边缘计算的一项关键技术就是计算卸载.针对... 详细信息

低轨卫星网络是第六代移动通信系统(6G)网络的重要组成部分,弥补了地面基站覆盖的盲区.由于星上计算能力和电池容量受限,导致任务出现时延长和能耗高的问题,因此在低轨卫星网络中引入边缘计算,边缘计算的一项关键技术就是计算卸载.针对计算卸载过程中星间环境动态变化和高维动作空间的问题,提出一种基于遗传算法(GA)和深度确定性策略梯度(DDPG)的天基低轨卫星网络边缘计算卸载算法——GA-DDPG算法.卫星边缘计算环境的不断变化会导致DDPG奖励稀疏和探索性不足,将GA引入到DDPG算法中,首先,利用GA的选择算子使DDPG算法能够适应不断变化的卫星环境;然后,针对动作空间维度变大导致DDPG算法收敛不稳定的问题,利用GA种群的多样化探索和种群的冗余提升DDPG算法收敛的稳定性.仿真结果表明,GA-DDPG卸载算法能够降低天基低轨卫星网络计算负载,且时延和能耗均低于DDPG卸载算法和GA卸载算法.与DDPG卸载算法相比,GA-DDPG卸载算法还能提升收敛速度和稳定性.

关键词：低轨卫星边缘计算任务卸载遗传算法深度强化学习星间链路

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区块链P2P网络及安全研究

计算机工程与应用 2024年第5期60卷 17-29页

作者：倪雪莉马卓王群江苏警官学院计算机信息与网络安全系南京210031 南京信息工程大学计算机学院网络空间安全学院南京210044

区块链作为一种分布式账本、密码学、共识算法、P2P(peer-to-peer)网络等多技术创新融合的技术,在一个节点之间互不信任的开放环境中实现了去中心化、防篡改、可溯源等功能,改变了一直困扰传统中心化服务架构的信任建立、安全管理与隐... 详细信息

区块链作为一种分布式账本、密码学、共识算法、P2P(peer-to-peer)网络等多技术创新融合的技术,在一个节点之间互不信任的开放环境中实现了去中心化、防篡改、可溯源等功能,改变了一直困扰传统中心化服务架构的信任建立、安全管理与隐私保护等难题,引起了社会各领域的广泛关注。其中,P2P网络通过共识算法实现了分布式账本的最终一致性,并利用各种协议协调各节点提供的服务,其应用功能随着区块链技术的每一次迭代不断丰富和完善,从而形成了相对独立的区块链P2P网络,成为区块链研究的重点。较为系统地介绍了P2P网络的特征和关键技术,尤其对影响着区块链的P2P覆盖网络、资源查询和网络抖动等技术进行了深入分析;结合典型区块链应用场景,从体系结构和协议实现入手分析了区块链P2P网络的工作机制和运行特点;介绍了区块链P2P网络存在的安全风险,讨论了典型攻击的实施过程及防范方法。最后,总结探索了区块链网络及其安全面临的挑战和主要技术应对。

关键词：区块链对等网络网络安全网络体系结构网络协议

基于Trans-nightSeg的夜间道路场景语义分割方法

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浙江大学学报（工学版） 2024年第2期58卷 294-303页

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

针对夜间道路场景图像亮度低及缺乏带标注的夜间道路场景语义分割数据集的问题,提出夜间道路场景语义分割方法 Trans-nightSeg.使用TransCartoonGAN,将带标注的白天道路场景语义分割数据集Cityscapes转换为低光条件下的道路场景图像,两... 详细信息

针对夜间道路场景图像亮度低及缺乏带标注的夜间道路场景语义分割数据集的问题,提出夜间道路场景语义分割方法 Trans-nightSeg.使用TransCartoonGAN,将带标注的白天道路场景语义分割数据集Cityscapes转换为低光条件下的道路场景图像,两者共用同一个语义分割标注,丰富夜间道路场景数据集.将该结果和真实的道路场景数据集一并作为N-Refinenet的输入,N-Refinenet网络引入了低光图像自适应增强网络,提高夜间道路场景的语义分割性能.该网络采用深度可分离卷积替代普通的卷积,降低了计算量.实验结果表明,所提算法在Dark Zurich-test和Nighttime Driving-test数据集上的平均交并比(m IoU)分别达到56.0%和56.6%,优于其他的夜间道路场景语义分割算法.

关键词：图像增强语义分割生成对抗网络(GAN) 风格转换道路场景

基于广义Dice系数改进SAMP算法的轴承故障诊断

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机械设计与制造 2024年

作者：于春霞王峰伟张建国李明黄河科技学院计算机系平顶山技师学院汽车工程系河南理工大学机械工程学院河南力天刀具有限公司

轴承是机械传动装置中不可或缺的零件之一，其信号存在干扰和冗余成分的问题。为了进一步提高振动阶段的故障诊断效果，设计了一种基于广义Dice系数改进自适应匹配追踪(SAMP)算法的轴承故障诊断方法。SAMP算法采用分段迭代方式实现支撑... 详细信息

轴承是机械传动装置中不可或缺的零件之一，其信号存在干扰和冗余成分的问题。为了进一步提高振动阶段的故障诊断效果，设计了一种基于广义Dice系数改进自适应匹配追踪(SAMP)算法的轴承故障诊断方法。SAMP算法采用分段迭代方式实现支撑集的自主调整，广义Dice系数可以显著增强信号重建品质。通过实验进行了验证，研究结果表明：原始信号中混杂多种干扰元素，导致啮合频率和边频带被掩盖，无法准确识别故障特征。经过SAMP重构形成的故障频谱清晰显示了啮合频率和频，边频带被有效覆盖，可以有效反映故障信号。外圈和内圈故障信号呈现出规律性周期波动特点，以SAMP算法处理后的故障信号依然保持周期性特点，频率附近产生了相应的边频带，由此实现对故障信号特征的准确识别。

关键词：轴承故障诊断自适应匹配追踪算法实验验证

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分布式装配置换流水车间调度问题研究综述

计算机工程与应用 2024年第6期60卷 1-9页

作者：张静宋洪波林剑浙江警察学院计算机与信息安全系杭州310051 浙江树人学院信息科技学院杭州310015 浙江财经大学人工智能系杭州310018

近几十年来,现代制造业发展迅速,一种趋势是在分布式生产工厂进行工件的加工,待完成后到装配工厂集中装配成最终产品。该模式在带来诸多好处的同时,对资源调度提出了新的挑战。针对分布式装配置换流水车间调度问题(distributed assembly... 详细信息

近几十年来,现代制造业发展迅速,一种趋势是在分布式生产工厂进行工件的加工,待完成后到装配工厂集中装配成最终产品。该模式在带来诸多好处的同时,对资源调度提出了新的挑战。针对分布式装配置换流水车间调度问题(distributed assembly permutation flowshop scheduling problem,DAPFSP),介绍了DAPFSP的背景和存在的主要困难,进而对以最小化最大完工时间为优化目标的DAPFSP,从数学模型、编解码策略、全局和局部搜索算法角度进行探讨,分别综述了以最小化总流程时间等为优化目标,具有零等待等约束,以及考虑准备时间等因素的DAPFSP研究成果。最后,对有待进一步开展的研究工作进行展望。

关键词：分布式装配置换流水车间资源调度搜索算法

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引入度中心性选择攻击节点的对抗攻击算法

计算机工程与应用 2024年第18期60卷 285-293页

作者：钱榕徐雪飞刘晓豫张克君曾俊铭吕宗芳郭竞桧北京电子科技学院网络空间安全系北京100070 西安电子科技大学计算机科学与技术学院西安710071 北京电子科技学院管理系北京100070

图卷积网络(GCN)在图神经网络中应用广泛,在处理图结构数据方面发挥着重要作用。然而,最近的研究表明,GCN容易受到中毒攻击等恶意攻击。在针对GCN的所有可能的对抗性攻击中,有一种特殊的方法是针对图卷积网络的目标通用攻击TUA(target u... 详细信息

图卷积网络(GCN)在图神经网络中应用广泛,在处理图结构数据方面发挥着重要作用。然而,最近的研究表明,GCN容易受到中毒攻击等恶意攻击。在针对GCN的所有可能的对抗性攻击中,有一种特殊的方法是针对图卷积网络的目标通用攻击TUA(target universal attack)。该方法在挑选攻击节点时为了简便采用随机选择策略,该策略忽略了节点邻居对节点的重要性,对攻击成功率有负面影响。针对这个问题,提出了一种基于度中心性的攻击节点选择策略的对抗攻击算法(adversarial attack algorithm based on degree centrality attack node selection strategy,DCANSS)。优化挑选攻击节点的方式,引入度中心性,得到攻击节点。注入假节点并与攻击节点连接。挑选辅助节点并应用图卷积网络的消息传递机制,使节点信息扩散,计算扰动并将扰动特征赋予假节点,完成攻击,达到误分类目标。在三个流行的数据集上的实验表明,当仅使用3个攻击节点和2个假节点时,所提出的攻击对图中任意受害节点的平均攻击成功率达到90%。将DCANSS算法与TUA算法以及其他建立的基线算法进行实验对比,进一步验证了DCANSS算法的攻击能力。

关键词：度中心性目标通用攻击(TUA) 基于度中心性的攻击节点选择策略(DCANSS) 图对抗攻击算法图神经网络