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一种基于原型校正的小样本学习算法

小型微型计算机系统 2024年

作者：梁辰晨江宸逸王室栋张浩峰南京理工大学计算机科学与工程学院纽卡斯尔大学计算学院(英国)

现有的少样本学习(Few-Shot Learning)方法通常使用基于任务(episode)的训练策略训练模型，但在随机采样构建任务的过程中不可避免地存在采样偏差问题，质量较差的支持样本一定程度上导致模型难以收敛。本文提出了交互视图原型校正网络... 详细信息

现有的少样本学习(Few-Shot Learning)方法通常使用基于任务(episode)的训练策略训练模型，但在随机采样构建任务的过程中不可避免地存在采样偏差问题，质量较差的支持样本一定程度上导致模型难以收敛。本文提出了交互视图原型校正网络通过两种策略缓解这个问题，首先，模型利用全局信息来纠正每个任务中的支持样本特征，从而缓解随机采样导致的原型偏移问题；其次，文中提出了实例原型生成算法，该算法利用支持样本特征的局部视图原型集根据不同的查询样本实例生成对应的实例级原型，从而优化了使用支持样本全局特征作为类原型区分度不足的问题。模型在多个基准数据集上的进行了充分实验，实验结果验证了方法的有效性及鲁棒性。

关键词：小样本学习原型校正图像分类原型集生成

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普通话多模态情感语音数据库构建与评测

复旦学报（自然科学版） 2024年第1期63卷 18-31页

作者：李良琦张雪英段淑斐肖仲喆贾海蓉梁慧芝太原理工大学电子信息与光学工程学院山西太原030024 苏州大学光电信息科学与工程学院江苏苏州215006 纽卡斯尔大学计算机学院英国纽卡斯尔NE17RU

本文设计并建立了一个包含发音运动学、声学、声门和面部微表情的多模态情感语音汉语普通话数据库,分别从语料设计、被试选择、录制细节和数据处理等环节进行了详细的描述,其中信号被标记为离散情感标签(中性、愉悦、高兴、冷漠、愤怒... 详细信息

本文设计并建立了一个包含发音运动学、声学、声门和面部微表情的多模态情感语音汉语普通话数据库,分别从语料设计、被试选择、录制细节和数据处理等环节进行了详细的描述,其中信号被标记为离散情感标签(中性、愉悦、高兴、冷漠、愤怒、忧伤、悲痛)和维度情感标签(愉悦度、激活度、优势度)。本文对维度标注的数据进行统计学分析,验证标注的有效性,同时验证标注者的SCL-90量表数据并与PAD标注数据结合后进行分析,探究标注中存在的离群现象与标注者心理状况之间的内在联系。为验证该数据库的语音质量和情感区分度,本文使用SVM、CNN、DNN3种基础模型计算了7种情感的识别率。结果显示,单独使用声学数据时7种情感的平均识别率达到了82.56%;单独使用声门数据时平均识别率达到了72.51%;单独使用运动学数据时平均识别率也达到了55.67%。因此,该数据库具有较高的质量,能够作为语音分析研究的重要来源,尤其是多模态情感语音分析的任务。

关键词：情感语音数据库多模态情感识别维度情感空间三维电磁发音仪电子声门仪

基于Feature Boosting的管道电磁内检测多传感信号缺陷解析算法

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机械工程学报 2024年

作者：傅杨张跃毛颖唐小华陈祖高徐和武杨雨沛高斌田贵云电子科技大学自动化工程学院中国石油浙江油田分公司四川德源管道科技股份有限公司纽卡斯尔大学电气与电子工程学院

随着管道在能源运输中发挥越来越重要的作用，管道的健康管理势在必行。管道内检测是一种常用的管道寿命维护方法。在管道内部环境极其复杂的地方，内部检测得到的信号含有较强的噪声和干扰。因此，如何准确地识别缺陷信号是一个难题。... 详细信息

随着管道在能源运输中发挥越来越重要的作用，管道的健康管理势在必行。管道内检测是一种常用的管道寿命维护方法。在管道内部环境极其复杂的地方，内部检测得到的信号含有较强的噪声和干扰。因此，如何准确地识别缺陷信号是一个难题。基于管道内检测器的多传感检测信号，提出了一种基于Feature Boosting的信号解析缺陷检测算法框架。该框架通过加强特征构建和层次分类，不仅可以对管道内检测各种复杂信号进行正确分类，还可以实现缺陷信号的准确识别。同时，为了展示检测算法框架的高灵活性和鲁棒性，在试验室环境、模拟环境和实际环境三种不同环境下对标本进行了试验和验证。在实际环境检测信号的分类中，与不同算法进行了比较，并使用f评分进行了定量评价，验证了所提框架的有效性。

关键词：管道内检测缺陷检测及定位多传感融合 Feature Boosting

基于融合距离的极化SAR图像非局部均值滤波

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系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1493-1502页

作者：曾顶殷君君杨健北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083 清华大学电子工程系北京100084

在极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像降噪领域,常见的非局部均值滤波仅依靠像素间的统计距离进行相似性度量,忽略了像素点的空间信息。本文结合极化SAR数据统计特性和图像空间特征作为像素间的相似性度量,提出了一种... 详细信息

在极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像降噪领域,常见的非局部均值滤波仅依靠像素间的统计距离进行相似性度量,忽略了像素点的空间信息。本文结合极化SAR数据统计特性和图像空间特征作为像素间的相似性度量,提出了一种利用融合距离来计算相邻窗口权重的方法——基于融合距离的非局部均值滤波器。融合距离的引入使得滤波器能够更全面的评估像素间的相似性,从而得到更合适的像素权重。此外,本方法还引进变异系数对邻域窗口的权重进行评估,通过该参数可以控制滤波的程度。在多幅极化SAR图像上的实验结果表明,所提出的滤波器能够在有效抑制斑点噪声的同时保留较为完整的图像边缘信息和极化散射特性。

关键词：极化合成孔径雷达非局部均值滤波相似性度量变异系数

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人工磁场下各向异性偶极玻色气体的量子相变

物理学报 2024年第13期73卷 73-84页

作者：高吉明狄国文鱼自发唐荣安徐红萍薛具奎西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070

光晶格中的冷原子系统是实现量子模拟和量子计算的有效平台之一,其相变特性的研究有助于系统中新奇量子态物理机制的探索和实验观测.本文利用朗道相变理论和非均匀平均场方法,研究了人工磁场下光晶格中各向异性偶极玻色气体的相变,得到... 详细信息

光晶格中的冷原子系统是实现量子模拟和量子计算的有效平台之一,其相变特性的研究有助于系统中新奇量子态物理机制的探索和实验观测.本文利用朗道相变理论和非均匀平均场方法,研究了人工磁场下光晶格中各向异性偶极玻色气体的相变,得到了系统不可压缩相(Mott绝缘相、棋盘或条纹密度波相)-可压缩相(超流、棋盘或条纹超固相)的解析相变条件,给出了系统的完整相图.有趣的是,各向异性偶极相互作用会使得系统中的棋盘密度波相和棋盘超固相变为条纹密度波相和条纹超固相,人工磁场会稳定绝缘相和超固相,使得绝缘相和超固相在相图中的存在区域变大.此外,引入外加谐振势后发现系统中的不同量子相可以共存.

关键词：光晶格各向异性偶极相互作用人工磁场超固相

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大气压微波放电CO_(2)等离子体温度的发射光谱诊断

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 688-692页

作者：李容毅朱海龙山西大学物理电子工程学院山西太原030006

大气压微波等离子体因具有活性粒子密度高、气体温度高、能量转换效率高、可控性好等独特优势,在分解和转化二氧化碳治理环境领域展现出重要的应用价值。以大气压微波等离子体的二氧化碳分解与转化为应用背景,开展了大气压微波等离子体... 详细信息

大气压微波等离子体因具有活性粒子密度高、气体温度高、能量转换效率高、可控性好等独特优势,在分解和转化二氧化碳治理环境领域展现出重要的应用价值。以大气压微波等离子体的二氧化碳分解与转化为应用背景,开展了大气压微波等离子体的放电特性与温度参数的测量和诊断研究。通过研究等离子体炬的放电形态的变化规律,分析了大气压二氧化碳等离子体的放电特点;利用发射光谱的诊断方法,分析了二氧化碳放电区内产生的C_(2)分子的转动温度,得到了二氧化碳等离子体内不同位置在不同功率和不同气体流量下的放电形态以及温度的变化规律。研究结果表明,这种大气压微波等离子体的放电形态呈现明亮的中心放电区和外围的余辉区,且这两个区域存在清晰的边界;放电区的长度随微波功率增加接近线性增长,受送气流量大小的影响微弱。等离子体发射光谱诊断结果显示,大气压微波等离子体放电过程中,主放电区中除了化学荧光连续谱外还存在很强的C_(2)分子的Swan谱带;基于这一谱带计算得到的主放电区等离子体温度约为6 000 K,且这一温度几乎不随功率和气流的变化;不同中心放电区位置,温度略有变化(±100 K)。

关键词：大气压微波放电等离子体转动温度二氧化碳

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基于相位成像的番茄果实糖度检测

中国激光 2024年第3期51卷 96-104页

作者：徐一新戴海宸张月于陆新徐媛媛季颖江苏大学物理与电子工程学院江苏镇江212013

果蔬品质检测在其生长、储存各环节都具有重要意义,同时也是栽培、保存方案制订的依据。针对果蔬种植过程中对样本全域生理信息定量实时获取的需求以及现有检测技术的不足,本文从宏观生长的微观物质基础和相位成像机理出发,以番茄果实... 详细信息

果蔬品质检测在其生长、储存各环节都具有重要意义,同时也是栽培、保存方案制订的依据。针对果蔬种植过程中对样本全域生理信息定量实时获取的需求以及现有检测技术的不足,本文从宏观生长的微观物质基础和相位成像机理出发,以番茄果实糖度检测为例,提出了一种果蔬生理信息的相位检测方法,基于细胞相位图像提取两个相位参量并联合宏观糖度值构建数据立方体对番茄糖度分布进行了表征。该方法可根据需要对任意局部区域进行采样检测,无须对细胞样本进行预处理,只需要采集任意角度下的一幅相位图即可,具有数据量小、计算简便的优势,整个分析过程只需要0.5 s左右。与现有成熟检测方法的对照实验表明,细胞相位参量与糖度值表现出了明显的正相关性,且对局部糖度差异敏感。所提方法与高光谱成像检测结果具有良好的一致性。该相位检测表征方法操作简便,运算速度快,可为番茄糖度乃至其他果蔬的多种生理特性快速检测提供参考。

关键词：生物光学番茄果实糖度品质检测相位成像相位参量

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基于图卷积网络的表格隶属关系抽取

北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1308-1315页

作者：张宇童李启元刘树衎中国人民解放军海军工程大学电子工程学院武汉430033 东南大学计算机科学与工程学院南京211102

针对表格识别与分析领域中表内单元格间隶属关系抽取问题,定义表格隶属关系抽取任务,结合表格与图结构的相似性,给出表内单元格的图表示方法,并提出一种基于图卷积网络(GCN)的表格隶属关系抽取模型。所提模型通过GCN对表内单元格及其邻... 详细信息

针对表格识别与分析领域中表内单元格间隶属关系抽取问题,定义表格隶属关系抽取任务,结合表格与图结构的相似性,给出表内单元格的图表示方法,并提出一种基于图卷积网络(GCN)的表格隶属关系抽取模型。所提模型通过GCN对表内单元格及其邻近格进行特征的聚合,预测单元格间是否存在隶属关系,实现关系抽取。为验证所提模型的有效性,标注中文表单Rel-forms及英文表格Rel-SciTSR这2个数据集。通过实验,在上述2类数据集及联合数据集上F1分数分别达到98.61%、96.55%、97.05%,验证所提模型在此2个数据集上的有效性,并分别分析文本内容、坐标信息、单元格属性及格间相对方向等不同因素对隶属关系抽取实验结果的影响。

关键词：表格分析隶属关系图表示关系抽取图卷积网络

改进Oriented R-CNN的遥感舰船目标细粒度检测方法

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计算机工程与应用 2024年第15期60卷 307-317页

作者：周国庆黄亮孙乔海军工程大学电子工程学院武汉430033

遥感图像舰船目标检测技术在工程上得到广泛应用。但是,目前的研究主要集中在粗粒度检测方法上,面向细粒度检测任务的研究较少。在遥感舰船图像中,细粒度检测面临两类挑战:一是目标任意角度分布,二是目标粗细粒度特征混杂,这些挑战造成... 详细信息

遥感图像舰船目标检测技术在工程上得到广泛应用。但是,目前的研究主要集中在粗粒度检测方法上,面向细粒度检测任务的研究较少。在遥感舰船图像中,细粒度检测面临两类挑战:一是目标任意角度分布,二是目标粗细粒度特征混杂,这些挑战造成现有细粒度检测方法存在检测精度不高的问题。为了解决上述问题,提出基于改进Oriented R-CNN网络的遥感舰船图像旋转目标细粒度检测方法。针对遥感图像中舰船目标任意角度分布的问题,基于Oriented R-CNN网络,提供了新的旋转目标候选框生成方法,有效降低背景冗余信息,提升模型表现。针对粗细粒度混杂的问题,提出特征再融合方法,在二阶段网络特征映射阶段融合FPN多层特征,充分保留目标的粗细粒度特征,提升细粒度检测能力。实验结果显示,改进模型在公开的遥感舰船细粒度检测数据集HRSC2016上,检测精度达到83.57%,取得了较好的检测效果。

关键词：细粒度检测遥感图像旋转检测舰船目标