基于改进特征融合和区域生成网络的Mask R-CNN的管件分拣研究

针对管件分割任务中各类管件区分难度大，光线和阴影对分割精度存在干扰等问题，提出了一种改进的掩膜区域卷积神经网络（mask region-convolutional neural network,Mask R-CNN）的管件分拣算法。通过增加低层特征图以改进特征融合网络，提高小型管件的识别率；根据管件尺寸比例改进区域生长网络的生成框，以加快模型收敛速度；增加通道和空间注意力模块，提升管件识别精度及掩膜效果。将改进后的Mask R-CNN用于四类管件的分拣任务，实验结果表明，改进后Mask R-CNN的掩膜检测平均精度均值（mean average precision, mAP）和平均召回率（mean recall, mRecall）值分别提高了1.5%和1.7%，对管件位置、类型和尺寸的判别能力更强，能够满足实际生产中机器人分拣管件的精度要求。     

基于分层聚类的k-means算法

为了更好地实现聚类,在分析分层聚类和k-means算法优缺点的基础上提出了一种改进的聚类算法.改进算法将分层聚类和k-means聚类算法的优点相结合,首先采用分层聚类,得到一个初始的聚类结果,然后应用k-means聚类算法继续聚类.实验结果表明,改进算法较原先传统的聚类算法,不但算法执行速度快、效率高,而且聚类效果也比较好。     

基于分布式聚类的作物生长环境异常检测方法

为了处理大量分布式存储的农业环境数据,提高农业生产效率,对高斯混合模型聚类算法进行了改进,提出了一种基于分布式聚类的农业环境数据异常检测方法.在Spark分布式计算框架下,首先对数据进行粗聚类,得到初始化模型;然后利用Spark迭代更新模型直至稳定,其中Map阶段将样本点分配到模型,Reduce阶段更新模型个数及参数;最后利用聚类结果,实现环境异常值的检测.实验结果表明该方法可行有效.     

基于改进YOLOv5s的车辆检测研究

【目的】针对目标检测算法在车辆检测领域中应用时存在模型复杂、检测精度较低的问题,基于改进YOLOv5s算法开展车辆检测研究。【方法】以Ghost模块来替换YOLOv5s中的主干网络,以达到模型剪枝的目的,改进后的网络模型复杂度有所降低,从而解决了网络模型较大的问题。同时,可引入挤压—激励注意力机制来提取更重要的特征信息,达到提高检测精度的目的。本研究所用到的数据集均为汽车图像,车辆检测数据集共有12 786张图片,将该数据集按照8∶1∶1的比例进行划分。其中,训练集为10 228张,测试集和验证集均为1 279张,采用对比试验法进行研究。【结果】试验结果表明,与原有的YOLOv5s相比,改进后的网络模型在车辆检测数据集上的平均准确率均值提升3%,查准率和召回率分别提升1.9%和3.2%,模型大小下降42%。【结论】改进后的网络模型有效降低了模型的复杂度,提高了检测精度,并节约成本。     

基于MFANet和上下文特征融合的遥感影像目标检测

针对遥感影像背景复杂、目标尺度变化较大、类间相似性较高等特点而导致目标检测效果欠佳的问题,提出一种基于Faster R-CNN的有效且鲁棒的遥感影像目标检测方法.首先,引入可变形卷积、调制机制和空洞卷积,构造调制的特征自适应网络,提取更准确、更完整的目标信息.其次,构造上下文特征金字塔网络,提取更丰富且更具判别性的特征...     

两阶段纹理图像分割

谱聚类是一种以图和相似性为基础的聚类新算法.当图像很大时,计算相似性矩阵及其特征值和特征向量十分耗时.为了将谱聚类算法应用于大规模聚类问题,该文提出一种两阶段纹理图像分割算法,采用改进的分水岭算法进行预分割,然后用特征值尺度化特征multiway谱聚类算法进行最终分割.为了检验算法性能,将其应用于纹理图像分割,分割结果令人满意.     

基于加权特征的无监督模糊聚类入侵检测研究

鉴于网络入侵检测数据样本特征属性的异构性及贡献率不同,提出一种加权特征的异构数据相似性度量法来反应网络数据样本间的相似程度.针对基于模糊C-均值聚类的网络入侵检测算法聚类数目难以确定的问题,提出了一种自动确定最佳聚类数的无监督模糊聚类入侵检测算法.通过KDDcup1999数据集的仿真对比实验,结果表明本文算法能找到最佳...     

基于视觉关注模型与多尺度MSER的自然场景文本检测

自然场景中文本检测易受光照、复杂背景、多语言文字、字体及尺寸等因素影响，该文提出了一种基于Itti视觉关注模型与多尺度最大稳定极值区域（maximally stable extremalregion,MSER）结合的自然场景文本检测算法.首先利用改进的Itti视觉关注模型提取文本特征图，并采用不同结合策略得到各尺度文本显著图；然后结合多尺度的MSER区域得到3种文本候选区域.根据文字与生成文本框的几何规则合并文本候选区域得到文本行；最后利用随机森林分类器除去非文本区域得到最终文本区域.实验结果表明，该方法对于自然场景图像中的文本检测具有较高的精确度和一定的鲁棒性.     

星座图加权匹配的调制方式识别

通过分析现有基于星座图的调制识别法的局限性,提出一种改进方法. 首先计算信号的高阶矩,把11种数字信号归为3类,然后作模糊C均值聚类,将得到的重构星座图与相应的理想星座图模型进行比较,通过引入新的代价函数实现多种数字调制方式的识别. 实验表明该方法在识别率和识别范围上均有提高,在信噪比为10 dB时平均识别率提高25%以上.     

基于YOLOv5s改进的口罩佩戴检测算法

由于新型冠状病毒肺炎的爆发，口罩成为人们日常生活中必需品。为了识别与检测人们是否佩戴口罩，提出了一种基于改进的YOLOv5s口罩佩戴检测算法。通过在YOLOv5s主干网络引入改进的自适应的协调注意力机制模块(Coordinate attention-activate or not, CA-A)提升网络的特征提取能力，解决了错误检测和漏检的问题。以新的损失函数AD-CIoU代替CIoU损失函数，作为回归损失函数，提升了边界框的定位精确度。实验表明，与原始模型算法相比，所提出的模型算法平均精度mAP值达到96.1%,提升了1.7%,具有较好的检测精度，可以满足目标检测应用需求。     

基于改进粒子群优化算法的PID控制器参数优化

PID参数优化是控制领域的热点,其控制效果与比例、积分、微分参数有直接关系.为了改善系统性能,提出用一种改进的粒子群优化算法对PID控制器参数进行优化.该算法引入进化速度因子和聚集度因子对权值进行改进,进而改进了速度更新公式,并引入飞行时间因子以改进位置更新公式.通过3种典型函数证明了该算法的优越性,加快了收敛速度,提高了寻优效率.以典型二阶被控模型为研究对象,将上述算法与其他粒子群算法进行对比,表明改进的粒子群算法得到的PID参数具有更好的控制性能.     

基于边缘保持滤波和改进核模糊聚类的脑肿瘤图像分割方法

脑核磁共振图像常常受到噪声的影响,且有灰度不均、边界模糊的特点,使得传统聚类算法无法获得理想的脑部肿瘤分割结果,为此提出一种基于边缘保持滤波和改进核模糊聚类的脑肿瘤图像分割方法.该方法首先采用改进的引导滤波算法对图像进行预处理,解决平滑图像时不能保留图像边缘的问题;然后将传统核模糊C-均值聚类算法(Kernel fuz...     

基于改进K均值聚类的银行客户分类算法

为了提高银行客户分类的正确率,使银行的收益最大化,提出一种基于改进K均值聚类的银行客户分类算法.算法定义了类间最大相似度均值(AMS),并根据该定义确定最佳聚类数.当计算出的当下AMS值比前一次的AMS值小时,根据距离原则选择初始聚类中心;当计算出的当下AMS值比前一次的AMS值大时,把该最小AMS值相匹配的聚类中心看作初始聚类中心.利用最佳聚类数和初始聚类中心实现银行客户的细分.仿真结果表明,提出的算法能够跳出局部最优,并提高客户分类的正确率.     

深度学习空域隐写分析的预处理层

在一种具有预处理层的卷积神经网络模型基础上,对其高通滤波器预处理层进行改进,采用一组导数滤波器以获得线性及非线性残差图像,并对残差图像进行量化和截断操作,从而更加有效地提取图像特征.实验结果表明,与已有方法相比,尽管所提的3种方法对各空域隐写算法及各嵌入率下的性能表现并不一致,但这些方法均能显著提升隐写分析检测率.对于检测嵌入率为0.4 bpp的S-UNIWARD隐写算法,检测正确率提高了6%.     

基于云计算平台Hadoop的HKM聚类算法设计研究

为有效解决传统K-means聚类算法在处理大规模数据集时面临的扩展性问题,提出了一种Hadoop K-means聚类算法.该算法首先根据样本密度剔除数据集中孤立点或者噪声点的影响,再利用最大化最小距离思想选取K个初始中心,使初始聚簇中心点最优化,最后用Hadoop云计算平台的Map Reduce编程模型实现算法的并行化.实验结果表明,该算法不仅在聚类结果上具有较高的准确率和稳定性,而且能够很好地解决传统聚类算法在处理大规模数据时所面临的扩展性问题.     

基于YOLOv3算法的盲道识别研究

世界卫生组织统计的数据显示,全球失明人数超过3600万,且有逐年递增的趋势.对于视障人群而言,其出行十分不便,并且现有的盲道识别算法大多是基于颜色和纹理,检测速度较慢,不能很好地解决盲人出行难的问题.为此,本研究提出一种基于YOLOv3网络模型的盲道识别算法.笔者使用LabelImg工具对收集到的数据进行标注,再将标注...     

Web日志模糊聚类算法的研究

本文提出了一种新的Web事务模糊聚类算法．给出了新的Web事务定义和相异度定义，聚类准则函数是所有样本与C个代表中心的相异度之和，我们的目标是使这个聚类准则函数最小．同时给出了改进算法．经过试验证明，改进的算法更有效．     

基于非平衡问题的高斯混合模型卷积神经网络

为了提升分类模型对非平衡数据的分类性能，提出一种EMWRS(expectation-maximization weighted resampling)抽样算法和WCELoss(weighted cross entropy loss function)损失函数，在数据预处理阶段采用高斯混合模型得知数据分布特点，根据其聚类结果分析每个聚类簇中样本权重，以及样本分布和对应权重对数据进行采样，降低数据集不平衡程度；再依据样本比例权重对少数类和多数类赋予不同的代价损失，构建卷积神经网络模型，提高非平衡数据集的分类准确性。构建的卷积神经网络以F1和G-mean为评价指标，在UCI(university of California irvine)公共数据集adult上与SMOTE(synthetic minority over-sampling technique)和ADASYN(adaptive synthetic sampling)等多种经典算法进行比较，结果显示在这两种评价指标中所提模型均为第一，这表明改进后的卷积神经网络模型能够很好地提高少数类分类正确率。     

多任务模糊聚类驱动的多任务TSK模糊系统模型

该文提出了一种多任务Takagi-Sugeno-Kang（TSK）模糊系统建模方法.首先给出了一种新的多任务模糊c均值聚类算法,能够有效提取所有任务之间的公共信息和每个任务的私有信息,进而利用所得的聚类中心构建多任务TSK模糊系统的前件参数.其次设计了一种具备多任务协同学习机制的后件参数优化方法,可以优化多任务TSK模糊系统的后件参数.最后基于优化的前后件参数,构建出具体多任务模糊聚类方法驱动的多任务TSK模糊系统模型（multi-task fuzzy c-means based multi-task TSK fuzzy system,MTFCM-MT-TSK-FS）以用于实际应用.分别在合成和真实数据集上进行实验,结果验证了该模型的有效性.     

数据的多流形结构分析与研究

结合现实中数据表现出复杂的多流形特点,对多流形假设下的学习算法进行了研究。利用多种聚类算法对不同类型的数据进行聚类分析,得出每种数据类型下的最优聚类方法。仿真结果表明,采用规范化切割谱聚类方法可将独立子空间高维数据成功分类;SSC算法对线性子空间聚类效果表现最佳;引入LLE的Ncut聚类算法和SMMC算法对于非线性数据的多流形聚类具有较好的效果;SSC算法和SMR算法对高维子空间聚类问题表现出较好的适用性。