基于残差卷积自注意力神经网络的铝电解过热度识别方法

过热度是反映铝电解槽当前生产效率的重要指标,由于过热度难以在线实时测量,本文提出一种基于残差卷积自注意力神经网络的过热度识别方法.针对铝电解生产过程数据为时间序列数据且具有多源异构特性,设计异构数据的同构表示方法.在此基础上建立残差卷积自注意力神经网络模型以提取同构时间序列数据的全局与局部特征.针对过热度数据标签少且类别分布不均匀问题,采用基于自动编码器的无监督预训练方法与加权交叉熵损失函数以提高过热度识别任务的性能.在基准数据集上进行仿真对比实验以验证本文所提方法的有效性,然后在只包含少量不平衡标签的铝电解过热度数据集上进行实验验证,结果表明本文构建的过热度识别模型相较与其他现有模型不仅提高了过热度识别准确率,而且在训练样本较少时保证了模型的泛化能力.     

基于多度量融合的无监督领域自适应行人重识别算法

行人重识别任务旨在跨相机下检索出特定的行人图像.虽然行人重识别任务得到了快速发展,在检索精度上得到很大的提升,但是依然面临着行人重识别模型在新的数据集上泛化能力有限,以及在无监督领域自适应任务中无法避免的伪标签噪声的问题.针对目前无监督领域自适应任务中由于聚类算法的局限性而导致伪标签出现噪声的问题,提出一种基于多度量融合的无监督领域自适应行人重识别算法.具体而言,多度量融合算法是在目标域上使用DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)聚类算法对特征空间的行人特征进行聚类时,通过多个特征相似度度量函数线性加权的方式,计算行人之间的特征相似度,从而在目标域上生成更为准确的伪标签,之后利用该伪标签微调模型.通过在Market1501→DukeMTMC-reID和DukeMTMC-reID→Market1501上大量的实验,证明多度量融合算法有效提升了行人重识别模型在无监督领域自适应任务上的检索精度.     

基于图表示的智能车行人意图识别方法

智能驾驶场景下的人车冲突问题与行人过街行为密切相关,为使高级驾驶辅助系统（advanced driving assistance system, ADAS）具备识别行人过街意图的功能,并对人车碰撞事件预警,提出一种基于图表示学习（graph representation learning, GRL）方法的行人过街意图识别框架。它采用开源工具对行人骨架信息进行识别,采用图方法,以行人在一段运动过程内每一帧的骨架关键点为节点,以骨架自然连接关系、相关关系和时域关系为边建立图模型,实现对行人动作序列的表征。以图结构数据为输入,基于支持向量机（support vector machine, SVM）训练行人过街意图识别模型。在自动驾驶数据集PIE上对所提出方法进行评估,结果显示,行人过街意图分类准确率可达90.29%,所提出方法能够有效识别行人过街意图,对提高智能车决策安全性具有重要意义。      

基于多任务压缩激发网络的行人属性识别

自然场景下的行人属性识别是一个具有挑战性的研究课题,存在行人属性类别多样、行人视角和分辨率多样、样本不平衡等诸多难点,致使难以有效建模。为克服上述难点,本文提出基于多任务压缩激发(Squeeze-and-Excitation, SE)网络的行人属性识别方法,通过多任务卷积神经网络、联合压缩激发模块与残差模块、焦点损失函数三方面改进,研究了自然场景下行人属性识别效果提升的不同方式。结果表明,本文的方法相比基线模型在Market-1501数据集和DukeMTMC-reID数据集上的准确率和效率均有提升。可见,本文的方法具有普遍有效性。     

基于深度模型的场景自适应行人检测

针对现有基于机器学习的行人检测算法存在当训练样本和目标场景样本分布不匹配时检测效果显著下降的缺陷,提出一种基于深度模型的场景自适应行人检测算法.首先,受Bagging机制启发,以相对独立源数据集构建多个分类器,再通过投票实现带置信度度量的样本自动选取;其次,利用DCNN深度结构的特征自动抽取能力,加入一个自编码器对源-目标场景下特征相似度进行度量,提出了一种基于深度模型的场景自适应分类器模型并设计了训练方法.在KITTI数据库的测试结果表明,所提算法较现有非场景自适应行人检测算法具有较大的优越性;与已有的场景自适应学习算法相比较,该算法在检测率上平均提升约4%.     

视频监控场景下行人衣着颜色识别

近年来,由于视频监控在各地安防的广泛应用,行人的精细化识别显得尤为重要,其中行人的衣着颜色是最显著的外观特征,其识别的正确性直接影响视频检索中对特定行人的检索.论文提出了一个简单实用的行人衣着识别系统,可以有效地识别行人衣着颜色.首先,结合HOG(histogram of oriented gradient)算法和Grabcut算法自动地对监控图像中的行人进行精确分割;然后,在利用外观划分模型精确地分割出行人的上身和下身后对上下身分别分割成若干个小块;最后,使用KNN(k-nearest neighbor)分类方法判断每个块的颜色,通过所有块的颜色标签投票决定衣着颜色.最终,使用收集的监控视频图像数据集验证此方法的有效性和实用性.     

深度学习模型驱动的师生课堂行为识别

根据课堂教学场景设计了三维卷积神经网络（3D-convolutional neural network，3D-CNN），以动态性为主要特征，对教师进行课堂行为识别；提出了经过改进损失函数的YOLO-v5（you only look once version 5th）模型，并以多目标为主要特征，对学生进行课堂行为识别．2种模型均取得了较好的识别结果．为验证所选用模型的有效性，在所标注课堂行为数据集上进行了模型性能对比试验．试验结果表明:所选用模型在教育场景下课堂行为识别工作中展现了较好的性能；课堂行为的精准识别能够帮助教师和学生了解课堂学情，有助于推动智慧课堂的发展．      

一种基于GAN的多船轨迹预测方法

为更好地预测船舶密集水域多船会遇避碰场景中的船舶轨迹，基于生成式对抗网络思想，提出一种多船轨迹预测模型——Vessel-GAN。针对船舶轨迹特点，Vessel-GAN模型基于时序卷积网络的多船历史轨迹编解码、船舶交互特征提取、终点信息引导和避碰损失函数等技术，通过在历史轨迹上的对抗训练，实现了能够拟合船舶航行行为数据分布的多船预测轨迹生成。基于琼州海峡近5000万条由AIS数据构建的船舶交互数据集的实验表明，相较Social-GAN基准模型，Vessel-GAN在计算速度方面提升了36%,平均位移精度、终点位移精度分别提升28%、41%,生成的多船预测轨迹更加符合船舶真实行为特征，且具有更好的预测实时性和稳定性。     

数据驱动下交通异常行为的双层识别模型

为实现对车辆异常行为的准确识别,提高车辆行驶的安全性,提出了一种基于支持向量机(support vector machine, SVM)、监督学习与长短期记忆(long short term memory, LSTM)深度学习的交通异常驾驶行为双层识别模型。首先,对车辆轨迹数据筛除和滤波,构建异常行为数据集;其次,从异常行为轨迹特征中提取出特定异常行为的特征标签,并人为标定在训练集中;再次,构建SVM模型对训练集进行粗识别,基于SVM的二分法原理,从测试集中筛选出异常行为;最后,通过LSTM时间序列模型构建具体种类的异常行为模型,并通过深度学习的方法,从异常行为数据中细分为蛇形驾驶、急速变向、侧滑、大半径转弯、快速U型转弯、急刹车等具体的异常驾驶行为。本次实验选用下一代仿真(next generation simulation, NGSIM)数据中US-101高速公路和peachtree城市道路的数据集的轨迹数据验证SVM和LSTM双层识别模型的性能,包括均方根误差、识别准确率等。结果表明,构建的双层识别模型在第一层有98%的识别准确率,第二层有超过80%的识别准确率,可以较为准确地识...     

基于多尺度卷积神经网络的交通标志识别

针对自然场景中交通标志识别问题涉及的识别准确率和实时性改善需求,提出了一种改进的基于多尺度卷积神经网络(CNN)的交通标志识别算法.首先,通过图像增强方法比选实验,采用限制对比度自适应直方图均衡化方法作为图像预处理方法,以改善图像质量.然后,提出一种多尺度CNN模型,用于提取交通标志图像的全局特征和局部特征.进而,将组合后的多尺度特征送入全连接SoftMax分类器,实现交通标志识别.采用德国交通标志基准数据库(GTSRB)测试了所提算法的有效性,测试结果表明,算法在GTSRB基准数据集上获得98.82%的识别准确率以及每幅图像0.1ms的识别速度,本文算法具有一定的先进性.     

基于姿态估计和Transformer模型的遮挡行人重识别

行人重识别是利用人工智能解决边防检查、人员追踪等公共安全应用问题的技术,具有从跨设备采集的图像中识别某一特定行人的能力。但是在人员追踪等问题中,往往会出现行人刻意遮挡、复杂场景环境遮挡等因素,大大提高了行人重识别的难度。针对行人重识别遮挡问题,基于ResNet50网络,结合姿态估计（Pose estimation）和转换器（Transformer）模型,提出了一种改进的行人重识别网络PT-Net,以提高遮挡条件下的行人重识别能力。该方法首先利用现有的姿态估计方法对输入图像进行关键点检测,并将关键点信息与行人特征图像结合起来生成一个基于姿态的行人特征表示;然后利用Transformer模型对基于姿态的行人特征表示编码,用来实现特征对齐和特征融合。论文基于国际公开的数据集Occluded-Duke开展实验验证,结果表明,PT-Net方法相对于基线模型,其均值精度mAP和相似度排序Rank-1指标分别提高了1.3和1.5个百分点,验证了该方法的有效性和优越性。     

一种基于反馈信息的视觉图像背景建模方法

高斯混合模型已经广泛应用于视觉图像的运动目标提取.但传统高斯混合模型存在静止前景融入背景的问题.为了解决这个问题,提出了一种特定场景下基于反馈信息的背景模型更新改进算法.首先采用基于形状特征的目标分类器将前景目标识别为行人和车辆,然后通过多目标跟踪判断目标是否静止,进而将前景目标识别为静止行人,运动行人,车辆三种模式,最后将跟踪与分类的结果与高斯模型的更新相结合,根据分类后反馈的信息对不同的分类区域采取不同的学习率更新.实验结果表明,该方法能够有效地解决特定场景中前景融入背景的问题.     

融合多尺度注意力和双向LSTM的行人重识别

将深度学习应用于行人重识别领域,嵌入多尺度注意力融合模块至神经网络中进行多尺度特征提取和表示,可有效提升注意力机制对深度学习网络的识别性能。提出了一种基于SE block的多尺度通道注意力融合模块,并结合ResNet50卷积神经网络提取特征;然后通过双向LSTM网络进一步提取特征序列上下文信息,在提高模型对图像重要特征的提取能力的同时,降低对图像冗余特征的关注度;最后使用级联难采样三元组损失函数和交叉熵损失函数共同训练网络模型,使样本能够在高维特征空间中实现聚类,进一步提升模型识别准确性。所提出算法在Market1501数据集和CUHK03数据集分别进行实验,并在同等条件下和其他注意力模块算法进行比较。为进一步验证各模块作用,对算法进行消融实验,以验证各模块的有效性,实验结果表明,所提出方法可有效应用于行人重识别     

基于深度卷积神经网络和深度视频的人体行为识别

传统人体行为识别基于人工设计特征方法涉及的环节多,具有时间开销大,算法难以整体调优的缺点。以深度视频为研究对象,构建了3维卷积深度神经网络自动学习人体行为的时空特征,使用Softmax分类器进行人体行为的分类识别。实验结果表明,提出的方法能够有效提取人体行为的潜在特征,不但在MSR-Action3D数据集上能够获得与当前最好方法一致的识别效果,在UTKinect-Action3D数据集也能够获得与基准项目相当的识别效果。本方法的优势是不需要人工提取特征,特征提取和分类识别构成一个端到端的完整闭环系统,方法更加简单。同时,研究方法也验证了深度卷积神经网络模型具有良好的泛化性能,使用MSR-Action3D数据集训练的模型直接应用于UTKinect-Action3D数据集上行为的分类识别,同样获得了良好的识别效果。     

基于图卷积神经网络的跨域行人再识别

针对由源域训练的行人再识别模型通常在目标域的泛化能力不强的问题,提出基于图卷积神经网络的跨域行人再识别方法,将源域数据学习到的整合邻居样本信息的能力迁移至目标域数据.首先,为经过特征提取后的源域数据建立亲属子图,并将源域数据特征和亲属子图作为所设计的图卷积神经网络模块的输入,以基于源域的监督信息训练图卷积神经网络模块;然后,对经过特征提取后的目标域数据建立亲属子图,将训练过的图卷积神经网络模块应用于目标域数据,为目标域数据赋伪标签;最后,联合源域数据和目标域数据训练得到一个泛化能力强的行人再识别模型.分别在两个大规模公开数据集Market-1501和DukeMTMC-reID上对所提出方法进行实验验证,结果表明所提出的方法与所选择的基准模型相比使得Market-1501的rank-1准确率和平均准确率均值(mAP)分别提高了7.4%和9.2%,而DukeMTMC-reID的rank-1准确率和m AP分别提高了14.2%和14.9%.     

基于学习体型表征的行人再识别

行人再识别是计算机视觉领域的一项重要任务,但大多数现有模型很大程度上依赖于颜色外观。针对目前很少研究解决目标人物衣服不一致的行人再识别问题,提出一种新的表征学习模型。该模型通过对抗性学习和特征分离来产生不受服装颜色或图案影响的体型特征表示。同时,由于缺乏包含同一个人服装变化的行人再识别数据集,创建了一个合成数据集来模拟服装变化。4个数据集(两个基准行人再识别数据集,一个跨模态行人再识别数据集,合成数据集)的定量和定性结果证实了该方法对几种最先进的方法的鲁棒性和优越性。     

基于AlphaPose的行人重识别姿态评价方法

行人重识别旨在不同时间、不同摄像头拍摄范围中检索特定目标行人,在实际应用场景中,可能会存在行人被严重遮挡的图像,不仅不利于行人检测,还会消耗大量的时间.行人姿态检测可以通过定位行人关键点位置判断行人是否存在遮挡,因此,本研究提出在重识别检测之前,对行人姿态进行分析,提出一种基于AlphaPose的重识别行人姿态评价方法.首先,利用AlphaPose进行姿态检测,得到行人各个关键点的置信度;然后,利用各个关键点的置信度得到各个行人的姿态评分;最后,根据姿态评分结果筛选出多个测试集进行验证分析.利用torchreid框架在数据集DukeMTMC-reID及Market1501进行实验,实验结果表明,与初始测试集相比,筛选后的测试集检测效率明显提高,且mAP和rank-n值也有所提高.     

基于知识学习的行人轨迹预测方法综述

随着深度学习的快速发展，行人轨迹预测任务已经成为计算机视觉领域的研究热点之一，在自动驾驶、视频监控、人机交互等领域基于深度学习的行人轨迹预测方法得到了广泛应用。首先，介绍过去几年该领域的概况(特别关注基于知识学习的方法),将这些算法分成基于统计学模型的轨迹预测方法和基于知识学习的轨迹预测方法两大类，并分析每类方法的主要算法；然后，讨论行人轨迹预测任务中使用的数据集和常见的评估指标，对比基于知识学习分类的各个方法在主流数据集下的预测性能。最后，对行人轨迹预测的发展进行展望。     

考虑车辆间交互作用的驾驶意图预测方法

准确的意图预测可以帮助智能车辆更好地了解周围环境并做出更加安全的决策，从而提高自动驾驶的安全性，促进人机协同驾驶。为了对驾驶员未来的意图做出更加精准的预测，提出了一种交互式意图预测方法。首先，通过将隐马尔可夫模型（HMM）与高斯混合模型（GMM）相结合，在充分考虑周围场景信息后建立了行为识别模型，用于对当前的驾驶行为做出准确的判断。然后，考虑到交通场景复杂多变的特点，提出基于意图的轨迹预测方法规划出一条最佳的行驶轨迹，并采用最大期望效用理论对未来的驾驶行为进行推理。由于行为识别和意图推理模型综合考虑了交通态势的演变过程和车辆之间的交互作用，所以将两个模型得到的结果相结合可得到车辆最终预测出的驾驶意图。最后，在NGSIM数据集对所提出的方法进行验证，结果表明提出的行为识别模型能够提前0.2~0.3 s识别出车辆的换道意图，结合未来意图推理模型，能够更加准确地预测出车辆未来的驾驶行为，由此可提高车辆驾驶的安全性。     

基于主从博弈的智能车汇流场景决策方法

现有智能车决策方法未考虑路权信息、车辆礼貌驾驶以及车辆有限感知范围等因素,容易导致汇流时的安全隐患.针对该类问题,提出一种基于主从博弈的智能车辆决策方法.该方法通过构建结合路权的博弈模型,对汇流场景进行参数化建模,再引入合作因子等目标项设计相应的收益函数,最终设计汇流场景中的车辆决策求解框架,以达到该场景下决策收益的最大值.实验结果表明,所提方法能够提高在数据集上的车辆决策行为预测准确率,并能提高车辆在高车流密度环境中的决策稳健性.