基于RCNN的双极化气象雷达天气信号检测

为检测混杂在地杂波、生物杂波中的天气信号, 提高定量降水精度, 提出了基于残差卷积神经网络(residual convolutional neural network, RCNN)的天气信号检测算法。首先, 将采集的极化参数水平反射率因子、差分反射率、相关系数、差分相移率堆叠为三维数组后进行预处理, 将其分为天气信号与杂波信号。然后, 开发并优化RCNN, 给出详细的网络结构。最后, 通过多次实际的降水过程对所提算法的检测效果进行评价。结果表明, 相比支持向量机以及卷积神经网络(convolutional neural network, CNN), 所提算法对天气信号的检测效果更好, 并且在不同仰角以及全年的实测数据上均表现出良好的检测性能。     

Application of multi-resolution analysis in sonar image denoising

Sonar images have complex background, low contrast, and deteriorative edges; these characteristics make it difficult for researchers to dispose the sonar objects. The multi-resolution analysis represents the signals in different scales efficiently, which is widely used in image processing. Wavelets are successful in disposing point discontinuities in one dimension, but not in two dimensions. The finite Ridgelet transform （FRIT） deals efficiently with the singularity in high dimension. It presents three improved denoising approaches, which are based on FRIT and used in the sonar image disposal technique. By experiment and comparison with traditional methods, these approaches not only suppress the artifacts, but also obtain good effect in edge keeping and SNR of the sonar image denoising.     

我国股票市场行业间波动溢出效应研究——基于改进的EMD去噪方法

针对我国股市噪声交易能量较大、行业指数同步性较高的特点,提出改进的EMD(empirical mode decomposition,经验模态分解)去噪方法对行业数据进行处理,进而采用BEKK-GARCH模型分析金融危机前、金融危机期间、金融危机后三个阶段行业间波动溢出效应.研究表明,在降低股价同步性方面,改进的EMD去噪方法效果更佳;行业间波动溢出效应在金融危机期间显著上升,金融危机后回落;较之金融危机前,金融危机后传统制造业受产业链上游的波动溢出效应有所降低、受科研的波动溢出效应有增强的趋势.     

基于子空间表示和加权低秩张量正则化的高光谱图像混合噪声去除方法

针对高光谱图像中存在混合噪声的问题, 提出一种基于子空间表示和加权低秩张量正则化的方法去除高光谱图像中的混合噪声. 子空间表示利用光谱频带之间的相关性, 选取合适的正交矩阵, 将高光谱图像投影到低维子空间中, 使提出的算法具有较低的复杂度, 简化去噪过程的同时去除图像中的部分噪声. 去噪过程基于从简化图像中提取的低秩张量进行, 引入加权低秩张量正则化项表征简化图像子空间的先验信息, 基于Tucker分解中核范数的物理意义构建合理的加权机制, 保留高光谱图像的内在结构相关性. 并且设计了一种基于迭代最小化的方法, 用于求解提出的非凸去噪模型. 在模拟和真实数据集上的实验结果表明, 该子空间表示和加权低秩张量正则化方法在定量和定性分析上都取得了较好的去噪效果.     

基于声卡的水射流反射声信号采集处理系统

为了能够用较低的成本实现高压水射流冲击不同几何尺寸靶物时反射声音信号特征值的有效提取,采用基于LabVIEW和声卡的高压水射流反射声信号采集处理系统实现技术。通过对LabVIEW软件编程结合声卡和高精度传声器实现了水射流反射声信号的实时采集,应用MATLAB编制小波降噪和模极大值提取程序,通过调用MATLAB Script实现LabVIEW与MATLAB的通信,完成信号的降噪和有用成分的分离与提取。实验结果验证,本系统能实现实时有效地提取对应不同靶物几何参数的特征值。     

融合场景及交互性特征的多人行为识别

人类的行为复杂多样,场景、外观、位置等信息均与行为息息相关.本文针对如何高效地综合利用这些信息的问题,提出了融合场景及交互性特征的多人行为识别方法,使用双通道的方式分别提取个体外观特征与场景特征.对于个体通道,采用注意力机制模块来关注与行为相关度更大的区域,并将提取的个体外观特征结合位置特征输入图卷积网络进行关系推理.其中,图卷积网络采用了余弦相似度的方法度量个体特征之间的相关性,并结合个体之间的位置特征进行关系推理;对于场景通道,使用在place365数据集上预训练的ResNet 50提取场景特征.最后,本文将个体以及场景通道所得的特征进行加权融合,得到群组以及所有个体的行为识别结果.在Collective Activity Dataset（CAD）数据集上的实验表明,该方法能提高行为识别的准确率,群组行为以及个体行为的准确率分别达到了92.29%与78.19%.     

基于相机拍照的油茶果形状特征提取研究

【目的】为实现油茶果实尺寸及大小分布的快速获取,提出一种基于相机拍摄的油茶果形状特征参数批量化提取方法。【方法】首先将采摘油茶果摆放于含刻度尺的背景板,利用相机快速获取油茶果图像并进行校正;然后利用Mask R-CNN模型对图像油茶果进行快速检测计数,根据生成的掩码采用椭圆拟合法统计油茶果特征参数(长轴长、短轴长、面积、周长)的像元个数;最后结合背景板刻度尺计算的像元大小,获取油茶果特征参数,同时利用实测值进行精度验证。【结果】Mask R-CNN模型的平均识别准确率和召回率分别为99.55%和91.19%,测度值为95.22%,满足用于统计油茶果形状特征参数的要求。对油茶果面积的估测精度最高,决定系数(R²)、平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)分别为0.999 0、10.75 mm²、14.88 mm²;其次为周长和长轴长,短轴长的估测精度最低,其R²、MAE、RMSE分别为0.864 7、3.15 mm、3.74 mm。【结论】该方法实现了油茶果采摘后的快速准确计数以及形状特征参数的批量化提取,可为大量果实特征参数的快速准确检测提供参考,为指导油茶果实分级和快速测产提供科学依据。     

基于改进Inception-ResNet-v2的城市交通路面状态识别算法

针对传统方法对于路面状态识别准确率低的问题,提出了一种改进Inception-ResNet-v2的路面状态识别算法,对6种城市交通路面状态进行识别。首先,在Inception-ResNet-v2算法的Inception-ResNet-C模块引入SENet注意力机制得到SE-Inception-ResNet-C模块,使算法学习到不同通道特征的重要程度;然后采用特征融合策略,将不同层级的特征信息融合,防止重要特征信息的丢失;最后采用全卷积结构,将原始算法中的全连接层换成卷积层,不仅保证了图像的空间结构,还能使网络接收任意尺度的图片。实验结果表明,该算法能提取关键的特征信息,有效提高了路面状态的识别精度。     

基于改进卷积神经网络的短文本分类模型

基于卷积神经网络, 提出一种基于改进卷积神经网络的短文本分类模型. 首先, 采用不同编码方式将短文本映射到不同空间下的分布式表示, 提取不同粒度的数字特征作为短文本分类模型的多通道输入, 并根据标准知识库提取概念特征作为先验知识, 提高短文本的语义表征能力; 其次, 在全连接层增加自编码学习策略, 在近似恒等的基础上进一步组合数字特征, 模拟数据内部的关联性; 最后, 利用相对熵原理为模型增加稀疏性限制, 降低模型复杂度的同时提高模型的泛化能力. 通过对开源数据集进行短文本分类实验, 验证了模型的有效性.     

基于小波变换自适应滤波方法的ECG信号消噪

为了减少在用小波变换方法进行心电信号消噪时所产生的心电信息损失,本文在对心电信号进行离散正交小波变换的基础上,进行自适应滤波处理,即以具有最大QRS波能量的尺度上的高频细节信号作为自适应滤波器的参考输入,以噪声干扰对应的分解尺度上的“细节”分量及最大分解尺度上的近似分量所重构的信号作为原始输入.实验证明这种改进的滤波方法可以在有效抑制心电信号中噪声干扰的同时,较好保持心电信号的波形特征及有用的心电信息,达到较好的滤波效果.