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基于多维注意力模块的轻量化混凝土裂缝检测方法

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计算机工程 2024年

作者：许华杰郑力文张品秦远卓广西大学计算机与电子信息学院广西大学广西多媒体通信与网络技术重点实验室北部湾港防城港码头有限公司广西大学土木建筑工程学院

为解决当前混凝土裂缝检测模型庞大难以部署到移动端设备且裂缝检测不准、漏检问题，提出一种基于多维注意力模块的轻量化混凝土裂缝检测方法。方法中，针对当前主流的裂缝检测模型庞大的问题，采用深度可分离卷积对YOLOv5s中的CBS特征... 详细信息

为解决当前混凝土裂缝检测模型庞大难以部署到移动端设备且裂缝检测不准、漏检问题，提出一种基于多维注意力模块的轻量化混凝土裂缝检测方法。方法中，针对当前主流的裂缝检测模型庞大的问题，采用深度可分离卷积对YOLOv5s中的CBS特征提取模块进行重构得到轻量化CBS特征提取模块(Lightweight CBS，LCBS)，以减少网络的参数量及计算量；针对裂缝检测不准问题，提出一种多尺度特征提取模块(Multi-Scale Feature， MSF)用于替换YOLOv5s第一层的卷积层，以增强网络对不同尺寸裂缝特征的提取能力；针对裂缝漏检问题，提出融合空间及通道信息的多维注意力模块(Multi-Dimensional Attention， MDA)，以增强裂缝特征提取能力和减少裂缝漏检。实验表明，所提方法比YOLOv5s参数量减少35.2%，计算量减少50.9%，模型规模减少了32.8%，且平均精度均值(mAP@0.5)提高4.2%，与目前主流的同类目标检测方法相比也具有较低的参数量和较高的检测精度。

关键词：裂缝检测注意力模块轻量化 YOLOv5s 目标检测

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一种改进的超分辨率轻量化特征融合方法

计算机工程 2024年

作者：李志鹏陈丹阳钟诚广西高校并行分布式计算技术重点实验室广西大学计算机与电子信息学院

图像超分辨率技术可以通过提高图像的分辨率有效提升图片的质量和视频的观看体验。然而小型嵌入式设备却因为硬件资源受限的原因难以运行常规模型。为了缓解这一问题，减少模型的参数以及加快模型运算速度，提出一种改进的超分辨率轻量... 详细信息

图像超分辨率技术可以通过提高图像的分辨率有效提升图片的质量和视频的观看体验。然而小型嵌入式设备却因为硬件资源受限的原因难以运行常规模型。为了缓解这一问题，减少模型的参数以及加快模型运算速度，提出一种改进的超分辨率轻量化特征融合方法ILFM。在该模型中创新性地提出结构间部分参数共享模块，使得在参数量基本不变的情况下增强模块的表达能力进而增强模型输出图像质量，还提出一种更加轻量的可分离编解码基本模块。值得一提的是，模型中双层网络结构和改进的参数共享方法被设计为一个统一结构。除此之外，模型采用通道叠加的图像预处理方式来提取更多的图像特征。模型在DIV2K和Flickr2K数据集上进行训练，在Set5，BSDS100等多个基准数据集上进行测试，实验结果表明，相较于基准模型IMDN，ILFM在超分系数为×2和×4且更高的输出图片质量的情况下分别降低了67%和61%的参数量。对比当前最优的轻量化超分变率模型能够在多个数据集的PSNR和SSIM上取得平均0.04378 dB和0.0013的增长。比较各模型的参数量、计算速度和输出图片质量，ILFM能够取得更好的综合性能。

关键词：图像超分辨率轻量化卷积参数共享编码解码

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基于显著特征分类的立体图像重定向方法

无线电工程 2024年第2期54卷 267-275页

作者：黄悦铭唐振华广西大学计算机与电子信息学院广西南宁530004 广西多媒体通信与网络技术重点实验室广西南宁530004

现有立体图像重定向方法对不同特征图像均采用相同的策略进行重定向操作,导致一些立体重定向图像出现信息丢失、形变扭曲或深度改变的情况。影响立体图像重定向结果质量的因素主要包括显著区域形状和可视深度的改变等。为了解决这些问题... 详细信息

现有立体图像重定向方法对不同特征图像均采用相同的策略进行重定向操作,导致一些立体重定向图像出现信息丢失、形变扭曲或深度改变的情况。影响立体图像重定向结果质量的因素主要包括显著区域形状和可视深度的改变等。为了解决这些问题,提出一种基于图像显著特征分类的立体图像重定向方法,将图像分为无显著及有显著2类图像,结合立体智能剪裁方法及立体非均匀映射方法对不同特征图像采用不同的重定向策略以减少信息丢失及几何失真。通过利用显著区域与非显著区域的深度信息差异可以更好地保持显著图像的深度感。实验结果表明,提出方法在主观对比及客观指标评价中均取得了优于其他算法的效果。

关键词：立体图像重定向显著特征分类立体智能剪裁立体非均匀映射深度信息差异

基于逆向重建和运动轨迹偏移的视频重定向质量评价

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无线电工程 2024年第3期54卷 660-669页

作者：卢铭胜唐振华广西大学计算机与电子信息学院广西南宁530004 广西多媒体通信与网络技术重点实验室广西南宁530004

随着视频重定向方法的日渐发展,对视频重定向质量客观评价算法的要求愈高。现存的视频重定向质量客观评价算法均以Scale Invariant Feature Transform flow(SIFT-flow)稠密匹配为基础。当原始帧与重定向帧尺寸不一致时,SIFT-flow稠密匹... 详细信息

随着视频重定向方法的日渐发展,对视频重定向质量客观评价算法的要求愈高。现存的视频重定向质量客观评价算法均以Scale Invariant Feature Transform flow(SIFT-flow)稠密匹配为基础。当原始帧与重定向帧尺寸不一致时,SIFT-flow稠密匹配会产生错误,客观评价算法性能下降。在匹配过程中,逆向重建网格存在未匹配区域。基于上述情况,提出一种基于逆向重建和运动轨迹偏移的视频重定向质量客观评价算法。该算法通过减小目标函数平滑项的权重和删除黑边减少了错误匹配的情况,并提出网格损失率(Grid Loss Ratio,GLR)衡量未匹配区域的空间失真,且使用网格运动轨迹偏移量减少对SIFT-flow稠密匹配的依赖。与Multimedia Lab(ML)主观数据库的肯德尔相关系数达到0.593,其标准差为0.295。与其他算法相比,该算法能更好地评估重定向过程的失真,更符合人们的主观评价结果。

关键词：视频重定向质量评价客观评价逆向重建网格运动轨迹偏移量

RPS:一种为合成代谢途径推荐宿主生物和外源酶的软件工具

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基因组学与应用生物学 2024年第7期43卷 1186-1195页

作者：卢吉晓黄毅然钟诚广西大学计算机与电子信息学院广西多媒体通信网络技术重点实验室广西高校并行分布与智能计算重点实验室

为合成代谢途径选择宿主生物，并为合成代谢途径中的外源反应确定外源酶是合成生物学和代谢工程的两大挑战问题。自然界中存在成千上万种微生物和生物合成反应，仅通过生物实验来确定这些目标既昂贵又耗时。本文设计开发了一种名为RPS(r... 详细信息

为合成代谢途径选择宿主生物，并为合成代谢途径中的外源反应确定外源酶是合成生物学和代谢工程的两大挑战问题。自然界中存在成千上万种微生物和生物合成反应，仅通过生物实验来确定这些目标既昂贵又耗时。本文设计开发了一种名为RPS(recommend metabolic pathway’s species)的新型生物推理软件系统，以辅助合成代谢途径的设计。RPS软件可根据竞争性内源反应的比例和途径末端代谢物的数量为合成代谢途径推荐合适的宿主生物，并通过酶的系统发育距离和反应动力学信息为宿主生物中的外源反应识别合适的外源酶。有别于已有的以宿主为中心的合成代谢途径设计工具，RPS软件以代谢途径为中心的特点可帮助研究人员以不同视角评估合成代谢途径设计。实验结果表明，RPS软件工具可准确识别合成代谢途径潜在的宿主生物，并为合成代谢途径中的外源反应发现合适的外源酶。用户可通过https://***/RPS在线使用RPS软件工具。

关键词：宿主生物推荐外源酶推荐代谢途径设计软件

基于X切薄膜铌酸锂的4×4 MMI耦合器的设计和制造

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光通信技术 2024年第4期48卷 54-57页

作者：邓冶李坚平张振荣广西大学计算机与电子信息学院南宁530004

针对多模干涉(MMI)耦合器存在尺寸大、插入损耗高、工艺复杂的问题,在基于X切薄膜铌酸锂(X-cut TFLN)平台上设计了一种基于横电(TE)模式的4×4 MMI耦合器,采用三维时域有限差分(FDTD)方法对MMI区域长度及宽度进行仿真优化,最后根据优化... 详细信息

针对多模干涉(MMI)耦合器存在尺寸大、插入损耗高、工艺复杂的问题,在基于X切薄膜铌酸锂(X-cut TFLN)平台上设计了一种基于横电(TE)模式的4×4 MMI耦合器,采用三维时域有限差分(FDTD)方法对MMI区域长度及宽度进行仿真优化,最后根据优化结果并利用电感耦合等离子体(ICP)刻蚀方法在该平台上制造4×4 MMI耦合器。仿真结果表明,优化后的4×4 MMI耦合器总插入损耗为0.36 dB,实际测量插入损耗为0.78 dB。

关键词：薄膜铌酸锂多模干涉耦合器光子集成低插入损耗电感耦合等离子体刻蚀

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完全图高阶关系驱动的链接预测

计算机研究与发展 2024年第7期61卷 1825-1835页

作者：张惠鹃黄钦阳胡诗彦杨青张敬伟广西可信软件重点实验室(桂林电子科技大学) 广西桂林541004 广西自动检测技术与仪器重点实验室(桂林电子科技大学) 广西桂林541004 桂林电子科技大学计算机与信息安全学院广西桂林541004

图卷积网络(graph convolutional network,GCN)因其在处理图数据方面的独特优势而被广泛应用于推荐系统中,它通过利用图中节点之间的依赖关系传播节点属性信息,极大地提高了节点表示的准确度从而提升推荐性能.然而现有基于GCN的推荐方... 详细信息

图卷积网络(graph convolutional network,GCN)因其在处理图数据方面的独特优势而被广泛应用于推荐系统中,它通过利用图中节点之间的依赖关系传播节点属性信息,极大地提高了节点表示的准确度从而提升推荐性能.然而现有基于GCN的推荐方法仍因过平滑问题而难以进行更深层的建模,从而限制了用户与项目间高阶关系的表达.为此,提出了一种基于项目间关系的完全图高阶关系驱动的链接预测(link prediction driven by high-order relations in complete graph,LinkCG)方法.LinkCG通过用户-项目交互图与项目间隐式关联关系全局图组成的异构图预测用户到项目的链接,跳过了中间的用户节点直接利用完全图建模每个用户历史交互的项目间的局部隐式关联关系,获得项目间的高阶关系从而缓解数据稀疏性问题;此外,不同于基于节点嵌入的推荐方法,LinkCG通过赋予项目间的链接权重来表示项目间关系的紧密程度,并根据紧密程度进行链接预测,优化了模型的训练过程.在3个公开数据集上的实验结果表明,LinkCG作为只包含2个超参数的非深度学习模型,与一些先进的基于深度学习的基线方法相比提供了更好的性能.在社交关系数据上的应用进一步表明LinkCG能够从用户历史交互项目中获取足够丰富的用户偏好信息.

关键词：推荐系统链接预测完全图高阶关系关联关系

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面向物联网设备认证的射频指纹识别算法

光通信技术 2024年

作者：农鑫卿国能朱康奇张振荣郑嘉利广西大学计算机与电子信息学院清华大学电子工程系

为了解决物联网环境下设备众多且终端资源有限带来的安全问题，提出了一种基于物理层的射频指纹识别的设备认证方法。该方法首先通过光传输采集并处理远距离设备的原始IQ信号，然后构建全维动态卷积网络进行信号特征的提取和识别，该网... 详细信息

为了解决物联网环境下设备众多且终端资源有限带来的安全问题，提出了一种基于物理层的射频指纹识别的设备认证方法。该方法首先通过光传输采集并处理远距离设备的原始IQ信号，然后构建全维动态卷积网络进行信号特征的提取和识别，该网络通过自动调整卷积核的大小和形状来适应不同设备的信号特征。实验结果表明，该方法的平均识别准确率为94.35%，相较基于卷积神经网络(CNN)设计的McAFF网络模型、Oracle网络模型分别提高了5.35%，10.13%，且具有鲁棒性强、轻量化的优点。

关键词：物联网安全设备认证全维动态卷积射频指纹识别深度学习

面向高速多目标测距测速的微波光子雷达系统及算法研究

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光通信技术 2024年

作者：卿国能朱正元朱康奇华楠张振荣郑小平广西大学计算机与电子信息学院清华大学电子工程系

为解决多啁啾线性调频波（LFMW）在高速多目标场景下测距测速出现假目标的问题，本文采用三频段LFMW实现高速多目标距离和速度的测量，利用三频段观测不变性，有效剔除了假目标。同时，本文设计并搭建了基于三频段LFMW的微波光子雷达测... 详细信息

为解决多啁啾线性调频波（LFMW）在高速多目标场景下测距测速出现假目标的问题，本文采用三频段LFMW实现高速多目标距离和速度的测量，利用三频段观测不变性，有效剔除了假目标。同时，本文设计并搭建了基于三频段LFMW的微波光子雷达测距测速系统，进一步基于三频段LFMW设计了多目标测距测速算法与假目标剔除算法，并在FPGA上搭建信号处理平台实现。实验表明，对最大速度达20马赫的10个待测高速目标实现了运动参数的实时测量，最大测距与测速误差分别为58cm与24m/s。

关键词：高速多目标距离和速度测量假目标三频段线性调频波微波光子雷达 FPGA