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面向多类物体草图的三维形状生成统一模型

计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：徐晋杨彬鑫陈雪锦中国科学技术大学电子工程与信息科学系

现有基于草图的三维建模深度神经网络普遍需要针对特定类别单独训练，泛化性差; 而多类同时训练容易产生类别混淆及三维模型细节缺失. 基于无监督的草图到模型生成框架，提出适用于多类物体统一训练的三维模型生成网络MC-SketchModNe... 详细信息

现有基于草图的三维建模深度神经网络普遍需要针对特定类别单独训练，泛化性差; 而多类同时训练容易产生类别混淆及三维模型细节缺失. 基于无监督的草图到模型生成框架，提出适用于多类物体统一训练的三维模型生成网络MC-SketchModNet. 首先在生成过程中，通过草图类别编码融合草图特征共同输入生成网络，建立草图表达的三维模型与物体类别之间的关联; 然后在训练阶段增加监督视角，提供更多草图生成三维模型的约束，消除生成模型的类别歧义性. 在ShapeNet的合成草图数据集和手绘草图数据集上的实验结果表明， MC-SketchModNet能够有效地消除生成三维模型的类别混淆现象，获得质量更高、细节更丰富的三维模型，在体素交并比指标上，比多类训练的基线方法SoftRas提升4.91%; 该网络中引入的类别编码能够支持生成模型目标类别的交互调控，在草图轮廓语义模糊时进行类别引导的模型生成.

关键词：草图三维模型生成多类训练无监督学习

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基于改进积分梯度的黑盒迁移攻击算法

计算机工程与应用 2024年第9期60卷 309-316页

作者：王正来关胜晓中国科学技术大学信息科学技术学院合肥230026

对抗样本可以轻易攻击深度神经网络,影响模型的使用安全。虽然白盒攻击方法有优秀的成功率,但是在黑盒迁移攻击时通常表现出较差的效果。目前最先进的TAIG算法基于积分梯度,可以提升对抗样本的迁移性。但研究发现其积分路径缺失到饱和... 详细信息

对抗样本可以轻易攻击深度神经网络,影响模型的使用安全。虽然白盒攻击方法有优秀的成功率,但是在黑盒迁移攻击时通常表现出较差的效果。目前最先进的TAIG算法基于积分梯度,可以提升对抗样本的迁移性。但研究发现其积分路径缺失到饱和区的有效信息,并且使用不恰当的基线和梯度计算,限制了算法攻击成功率的上限。改进了积分梯度并提出了IIGA攻击算法(improved integrated gradients attack)。改进积分梯度将有限路径扩展为无限路径,融合输入到真实饱和区的梯度累计,可以表征每个分量更准确的重要性;并提出信息熵基线,确保基线相对于模型不含任何信息。IIGA将生成的改进积分梯度进行平滑处理作为攻击的反向优化方向,平滑操作过滤因神经网络在小范围偏导剧烈跳动而产生的大量噪点,使梯度信息集中于视觉特征,并在迭代过程中加入动量信息稳定梯度方向。在ImageNet数据集上进行的大量实验表明IIGA不仅在白盒攻击下优于FGSM、C&W等算法,在黑盒迁移攻击模式下也大大超过了SI-NI、VMI、AOA和TAIG等先进的算法。

关键词：对抗攻击扩展路径信息熵基线迁移攻击

基于多语言-视觉公共空间学习的多语言文本-视频跨模态检索模型

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计算机学报 2024年第9期47卷 2195-2210页

作者：林俊安包翠竹董建锋杨勋王勋浙江工商大学计算机科学与技术学院中国科学技术大学信息科学技术学院

本文针对具有挑战性的多语言文本-视频跨模态检索问题进行研究.传统文本-视频跨模态检索模型通常针对单一语言进行设计,比如英语,模型仅支持某一特定语言的文本查询.如果有不同语言检索需求,则需另收集目标语言的训练数据并重新训练构... 详细信息

本文针对具有挑战性的多语言文本-视频跨模态检索问题进行研究.传统文本-视频跨模态检索模型通常针对单一语言进行设计,比如英语,模型仅支持某一特定语言的文本查询.如果有不同语言检索需求,则需另收集目标语言的训练数据并重新训练构建新的检索模型,这使得模型很难快速有效地适用于其他语言的检索任务.近年来,针对多语言问题的研究逐渐深入,这为多语言跨模态检索的实现打下了良好的基石.为了解决多语言跨模态检索问题,本文提出了一种简单有效的基于多语言-视觉公共空间学习的多语言文本-视频跨模态检索模型,将不同语言与视觉信息映射到同一公共空间.该空间以视频向量为锚点,分别与不同的语言向量进行对齐,以此实现多语言跨模态的学习,由此建立了统一的多语言学习框架,使用一个模型满足了多语言的检索需求并探究了不平行语料库、平行语料库、伪平行语料库三种训练场景下的模型性能.同时,在多语言建模中有效地利用了不同语言之间的互通性和互补性,弥补了单语言文本特征表达的不足;并在文本端与视频端引入了基于对比学习的抗噪音鲁棒性学习方法,进一步提升了不同模态特征的表示能力.在VATEX、MSR-VTT多语言数据集上实验的数据证明,本文模型不仅能够简单快速地适用于多种语言检索任务,模型性能也较为突出,在较为常见的伪平行场景下和最先进的方法相比,中文VATEX和MSR-VTT在总召回率上分别提升了约5.97%和1.37%.

关键词：多语言跨模态检索跨模态特征表示对比学习

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基于交替优化思想的SAR成像位置误差校正

微波学报 2024年

作者：刘方喜贾远航杨弘毅牛明宇刘发林中国科学院电磁空间信息重点实验室中国科学技术大学电子工程与信息科学系

压缩感知由于其简单高效的特点，已经被广泛应用于合成孔径雷达成像领域。基于压缩感知的合成孔径雷达成像需要建立观测模型，观测模型存在误差将会导致原始场景的重构性能降低。早期的模型大都是假设观察过程的数学模型是精确的，并在... 详细信息

压缩感知由于其简单高效的特点，已经被广泛应用于合成孔径雷达成像领域。基于压缩感知的合成孔径雷达成像需要建立观测模型，观测模型存在误差将会导致原始场景的重构性能降低。早期的模型大都是假设观察过程的数学模型是精确的，并在此基础上对原始场景进行重构。但是在实践中，观测位置通常存在误差，因此，需要考虑到雷达观测位置误差带来的影响。与已有考虑位置误差的成像方法不同，本文提出的方法首先着重讨论了观测位置误差对雷达成像带来的影响，然后该方法将观测位置误差作为成像过程的一部分，直接进行误差的估计与补偿，并使用交替优化的思想，交替进行目标重建和观测位置误差的估计与补偿。仿真实验结果表明该方法可以有效的提升成像质量。

关键词：压缩感知观测位置误差交替优化合成孔径雷达

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区块链隐私众包中的数据验证与可控匿名方案

电子与信息学报 2024年第2期46卷 748-756页

作者：薛开平范茂王峰罗昕怡中国科学技术大学网络空间安全学院合肥230027 中国科学技术大学网络信息中心合肥230026

针对隐私众包场景下出现的数据验证、匿名作恶检测和跨平台资源交互等需求,该文基于区块链技术,并结合零知识证明与环签名技术,提出一种联盟链架构下的隐私众包方案。该方案依靠零知识证明实现对加密数据的验证,依靠链接可撤销环签名改... 详细信息

针对隐私众包场景下出现的数据验证、匿名作恶检测和跨平台资源交互等需求,该文基于区块链技术,并结合零知识证明与环签名技术,提出一种联盟链架构下的隐私众包方案。该方案依靠零知识证明实现对加密数据的验证,依靠链接可撤销环签名改进方案实现工人身份的可控匿名,引入联盟链架构实现众包实体之间的资源交互。在完成众包完整流程的同时,实现隐私众包所需的数据保护与身份保护。安全性分析表明,该方案具有隐私性、可验证性、可控匿名性与公平性。实验结果验证了方案在效率与性能方面的有效性。

关键词：区块链众包隐私保护环签名零知识证明

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基于啁啾极化晶体的中红外上转换成像研究

红外与激光工程 2024年第3期53卷 52-60页

作者：韩赵其智葛正王小骅周志远史保森中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室安徽合肥230026 中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子科技创新研究院安徽合肥230026

将物体辐射或反射的中红外波段光转换到可见光区域、再利用高性能的硅基器件探测是一种有效的目标识别手段,规避了传统半导体中红外探测器在灵敏度、深制冷和噪声等性能方面的不足。文中利用啁啾极化的非线性晶体,在强连续泵浦光作用下... 详细信息

将物体辐射或反射的中红外波段光转换到可见光区域、再利用高性能的硅基器件探测是一种有效的目标识别手段,规避了传统半导体中红外探测器在灵敏度、深制冷和噪声等性能方面的不足。文中利用啁啾极化的非线性晶体,在强连续泵浦光作用下,将中红外波段的光场信息高效、高保真地迁移到可见光域进行探测。通过建立简单的物理模型,理论上讨论了啁啾极化晶体参数对上转换成像性能的影响,并进行了数值仿真;通过实验进一步研究了啁啾晶体上转换方法在转换带宽、成像视场等成像关键参数上的优势,实验结果与理论计算值吻合较好。通过上转换方法,演示了相干光与非相干光照明条件下目标探测,实现了相干光照明下的光学边缘增强成像和非相干照明下的热辐射目标识别。这一工作对基于啁啾晶体的上转换成像系统的理解、设计和实际应用具有重要参考价值。

关键词：中红外成像上转换啁啾极化晶体带宽效率

基于强流离子源的离子束溅射镀膜设备均匀性优化

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物理学报 2024年第5期73卷 325-333页

作者：李桑丫张艾霖 †徐欣吕涛王世康罗箐中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029 中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室合肥230031 中国科学技术大学核科学技术学院合肥230026

随着高端光学器件镀膜的发展,其多样性溅射镀膜需求对离子束流流强、均匀度和可调性提出了更高的要求.对于新一代离子束溅射镀膜机来说,如何在不同离子比、不同流强的束流下保持足够的均匀度,成为了溅射镀膜设备的一大难题.本文提出了... 详细信息

随着高端光学器件镀膜的发展,其多样性溅射镀膜需求对离子束流流强、均匀度和可调性提出了更高的要求.对于新一代离子束溅射镀膜机来说,如何在不同离子比、不同流强的束流下保持足够的均匀度,成为了溅射镀膜设备的一大难题.本文提出了一种基于三电极引出系统的优化模拟方法,模拟和优化了离子源的引出系统,研究了等离子体电极、抑制电极、引出电极的形状、角度、距离对离子束引出性能的影响.同时,重点研究了离子比对束流引出的影响.该模型可以指导科研工作者根据离子源的状态和应用需求,对三电极引出系统的角度、距离和形状进行系统优化并找出最优解.最后,本文还给出了一种方法对混合离子束的溅射深度进行了估算.

关键词：溅射沉积镀膜引出系统自动优化束流引出模拟

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基于知识图谱的异常个体提前识别模型研究

计算机工程 2024年

作者：徐式芃王雷盛捷中国科学技术大学信息科学技术学院

识别视频中的异常个体是计算机视觉领域重要的研究课题，已有算法主要研究如何检测出异常行为的爆发期，而忽略了异常行为的发展阶段，同时存在异常定义不明确、可解释性差和应用场景泛化能力不强等问题，针对上述问题，提出一种基于知... 详细信息

识别视频中的异常个体是计算机视觉领域重要的研究课题，已有算法主要研究如何检测出异常行为的爆发期，而忽略了异常行为的发展阶段，同时存在异常定义不明确、可解释性差和应用场景泛化能力不强等问题，针对上述问题，提出一种基于知识图谱的异常个体提前识别模型。对视频进行行人检测与跟踪、行人视觉关注目标检测和行人行为识别任务，以捕获与异常行为相关的行人属性特征；建立针对异常个体的知识图谱网络，提出年龄属性、社交距离和徘徊等四种节点建模算法，根据行人属性对节点进行建模，更好地分析了异常个体在异常行为发展期的特征；提出拐卖儿童、偷窃/抢劫和打架三种基于节点状态转移的异常个体推理算法，对知识图谱节点进行状态推理，得出个体在未来发生异常行为的概率值，实现了对异常个体的提前识别，采用的推理算法增强了模型的可解释性。制作并标注了异常个体提前发现数据集，定义了偷窃、打架、抢劫和拐卖儿童四种异常行为，其中的样本源自不同的拍摄场景。在该数据集上评估模型有效性，实验结果表明，模型的平均精度均值mAP为22.83，优于其他主流行为识别模型，其中与SlowFast模型相比提升了18.96，表明模型能在异常行为爆发之前，有效地提前识别出异常个体，模型对应用场景具有良好的泛化能力。

关键词：异常行为提前识别行为识别异常检测行人属性知识图谱

射频电场缀饰下铯Rydberg原子的电磁感应透明光谱

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物理学报 2024年第11期73卷 119-125页

作者：韩玉龙刘邦张侃孙金芳孙辉丁冬生安徽信息工程学院通识教育与外国语学院芜湖241003 中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室合肥230026

采用全红外光激发Rydberg原子的方案,选择探测光(852 nm)、缀饰光(1470 nm)和耦合光(780 nm),利用三光子激发方式实现了Cs原子Rydberg态(49P_(3/2))的制备.实验上,观测到射频电场作用下|7S_(1/2)?→|49P_(3/2)?Rydberg跃迁形成的电磁感... 详细信息

采用全红外光激发Rydberg原子的方案,选择探测光(852 nm)、缀饰光(1470 nm)和耦合光(780 nm),利用三光子激发方式实现了Cs原子Rydberg态(49P_(3/2))的制备.实验上,观测到射频电场作用下|7S_(1/2)?→|49P_(3/2)?Rydberg跃迁形成的电磁感应透明(EIT)效应,实现对Rydberg原子的光学探测,根据EIT光谱的变化来探究射频电场的幅度和频率对光谱的影响.研究表明,随着射频电场幅度的增强,观察到光谱现象从越发明显的ac Stark能移逐步过渡到复杂混合态的多个调制边带,并根据EIT主峰的频移进一步讨论频率对铯泡中电场屏蔽的影响.采用将低频电场调制到射频电场的方式,实现了基于Rydberg原子的50 Hz—1 kHz范围内电场解调,并对解调信号的幅度和频率进行拟合,保真度达到95%.研究结果对Rydberg原子射频光谱探测和低频电场的可溯源测量等提供有价值的参考.

关键词： Rydberg原子电磁感应透明光谱射频电场 ac Stark能移