结合相对熵和多跳转发路由的改进WSN节能策略

目前,基于低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)的改进协议大多是从簇头选举、簇的分布、路径选择等方面入手,数据之间的冗余性考虑不够。提出了一种结合相对信息熵的改进LEACH协议(LEACH-CIE),结合相对熵模型,计算节点相邻两个周期数据概率分布的相对熵值,再与阈值进行比较,以此判断数据的冗余度,通过拒绝冗余数据的传输,达到降低网络能耗的目的。在数据发送阶段,考虑通信距离、能耗比等因素,提出一种兼顾自身剩余能量的多跳转发路由(MFRCRE),优化节点转发条件,均衡网络各节点的能量消耗速率。实验结果表明,该方法可以有效地降低并均衡网络节点的能耗以延长网络生存周期。     

基于视觉-语义中间综合属性特征的图像中文描述生成算法

图像描述是计算机视觉、自然语言处理与机器学习的交叉领域多模态信息处理任务,需要算法能够有效地处理图像和语言两种不同模态的信息。由于异构语义鸿沟的存在,该任务具有较大的挑战性。目前主流的研究仍集中在基于英文的图像描述任务,对图像中文描述的研究相对较少。图像视觉信息在图像描述算法中没有得到足够的重视,算法模型的性能更多地取决于语言模型。针对以上两个方面的研究不足,该文提出了基于多层次选择性视觉语义属性特征的图像中文描述生成算法。该算法结合目标检测和注意力机制,充分考虑了图像高层视觉语义所对应的中文属性信息,抽取不同尺度和层次的属性上下文表示。为了验证该文算法的有效性,在目前规模最大的AI Challenger 2017图像中文描述数据集以及Flick8k-CN图像中文描述数据集上进行了测试。实验结果表明,该算法能够有效地实现视觉-语义关联,生成文字表述较为准确、内容丰富的描述语句。较现阶段主流图像描述算法在中文语句上的性能表现,该文算法在各项评价指标上均有约3%～30%的较大幅度提升。为了便于后续研究复现,该文的相关源代码和模型已在开源网站Github上公开。     

基于多信息融合的视觉目标类识别算法研究

视觉目标类识别是计算机视觉研究领域中的最具挑战性的难题之一,目前仍有许多问题没有得到很好的解决.近年来提出的空域金字塔直方图特征表示,在描述特征点集分布属性方面取得了比较好的实验效果.但是由于其描述的信息不全面,在性能上仍有较大改进余地.从信息互补性角度出发,提出了基于多信息融合的集成策略,将空域金字塔直方图表示与费舍分数表示各自描述的优势相结合,用于视觉目标类识别.实验证明该策略是有效的,在所进行测试的所有类别上相比单信息识别的性能均取得了一致性提高.     

基于前—后向光流点匹配运动熵的视频抖动检测算法

目前大部分视频监控系统面临着高效实时性智能分析与低效滞后的人工故障排查的矛盾。视频质量智能诊断系统可以为此提供有效的解决方案。针对视频质量诊断系统中的画面抖动异常检测问题,提出一种简单有效的实用算法。该算法通过有效融合图像的稀疏光流与特征点匹配算法,根据前向-后向误差标准估计图像帧的全局运动参数,引入连续帧的运动熵用于衡量视频画面片段运动的混乱程度,判断是否存在视频抖动现象。算法在不同分辨率的实际监控录像数据集上进行了测试和比较。实验证明,该算法在一定程度上克服了大位移抖动的影响,具备良好的实时特性以及较高的检测精度,能够满足实际工作的需求。     

基于细粒度视觉特征和知识图谱的视觉故事生成算法

视觉故事生成是图像内容描述衍生的跨模态学习任务,在图文游记自动生成、启蒙教育等领域有较好的应用研究意义。目前主流方法存在对图像细粒度特征描述薄弱、故事文本的图文相关性低、语言不丰富等问题。为此,该文提出了基于细粒度视觉特征和知识图谱的视觉故事生成算法。该算法针对如何对图像内容进行充分挖掘和扩展表示,在视觉和高层语义方面,分别设计实现了图像细粒度视觉特征生成器和图像语义概念词集合生成器两个重要模块。在这两个模块中,细粒度视觉信息通过含有实体关系的场景图结构进行图卷积学习,高层语义信息综合外部知识图谱与相邻图像的语义关联进行扩充丰富,最终实现对图像序列内容较为全面细致的表示。该文算法在目前视觉故事生成领域规模最大的VIST数据集上与主流先进的算法进行了测试。实验结果表明,该文所提算法生成的故事文本,在图文相关性、故事逻辑性、文字多样性等方面,在Distinct-N和TTR等客观指标上均取得较大领先优势,具有良好的应用前景。     

面向近邻搜索的马尔科夫图哈希算法

基于哈希编码的算法,由于其高效性,已经成为海量数据高维特征最近邻搜索的研究热点。目前存在的普遍问题是,当哈希编码长度较低时,原始特征信息保留不是很充分,从而导致检索结果不理想。为了解决这一问题,提出了一种基于Markov网络的有效哈希编码算法。该算法首先根据稀疏编码策略进行特征重构,通过Markov随机游走的方式构建特征之间的语义网络关系图,然后根据Laplacian特征映射求出投影函数,最后进行快速的线性投影二值化编码。在公开数据集上与主流算法进行了性能比较,实验结果表明该算法具备良好的检索性能。     

一种基于LEACH的异构WSN能量均衡成簇协议

无线传感网络低功耗路由的研究对于延长无线传感网络的生存周期具有重要的意义。针对多种类型数据同时采集的异构无线传感器网络,提出了LEACH改进协议—可变通信周期策略的能量均衡成簇协议ACPSEB-LEACH（Alterable Com?munication Period Strategy and Energy Balanced-LEACH）,该协议从抑制节点数据发送量方面出发,将数据采集周期与数据通信周期分离,采取簇内可变通信周期策略以减少部分节点的能量消耗。在此基础上,引入节点活跃度因子进行簇头选举公式优化和成簇优化,实现全局网络能量均衡。仿真表明,改进后的协议在延长网络生存周期、平衡全局能量上有更好的效果。     

一种基于时空相关性和异常检测的改进WSN节能策略

针对降低无线传感网能耗和保证数据精度之间的矛盾,提出了自适应采样数据并利用压缩感知进行压缩的方法.传统的基于压缩感知的无线传感器数据压缩,只采样部分节点的数据,对于未被采样节点感知到的突发事件很有可能发生漏检情况.本文方法检测所有节点上传的数据再进行压缩,可以有效避免漏检情况的发生.根据信号具有时间相关性的特点,本文采用基于方差分析ANOVA(Analysis of Variance)原理改进的传感器自适应采样频率方法,并考虑节点剩余能量,减少平稳信号的采集次数,均衡网络节点能耗.在LEACH协议基础上,对簇内数据进行压缩感知的方法对数据进行压缩从而减少数据的空间相关性并传输到汇聚节点,以减少网络整体的能量消耗.针对可能的漏报情况,提出一种改进的局部事件监测算法-滑动窗口局部事件监测SW-LED(Sliding Window-Local Event Detection)算法,实现了实时准确的异常检测和预警.实验结果表明本文方法既可以有效的均衡网络节点能耗以提高网络生存周期,同时保证了数据的精度,对于异常情况的识别率也有很大的提高.     

人脸表情识别综述

人脸表情识别是人类情感识别的基础,是近年来模式识别与人工智能领域研究的热点问题。本文首先总结了人脸表情识别的发展过程,主要包括传统的表情特征提取、表情分类方法与基于深度学习的表情识别方法,并对各种算法的识别率与性能进行了分析与比较。然后介绍了表情识别常用的数据集及各数据集的优势与存在的问题,并针对这些问题归纳分析了生成对抗网络等用于数据增强的技术与方法。最后,总结了表情识别领域目前存在的问题并展望了未来可能的发展。     

基于多通道多步融合的生成式视觉对话模型

当前视觉对话任务在多模态信息融合和推理方面取得了较大进展,但是,在回答一些涉及具有比较明确语义属性和位置空间关系的问题时,主流模型的能力依然有限。比较少的主流模型在正式响应之前能够显式地提供有关图像内容的、语义充分的细粒度表达。视觉特征表示与对话历史、当前问句等文本语义之间缺少必要的、缓解语义鸿沟的桥梁,因此提出一种基于多通道多步融合的视觉对话模型MCMI。该模型显式提供一组关于视觉内容的细粒度语义描述信息,并通过“视觉-语义-对话”历史三者相互作用和多步融合,能够丰富问题的语义表示,实现较为准确的答案解码。在VisDial v0.9/VisDial v1.0数据集中,MCMI模型较基准模型双通道多跳推理模型（DMRM）,平均倒数排名（MRR）分别提升了1.95和2.12个百分点,召回率（R@1）分别提升了2.62和3.09个百分点,正确答案平均排名（Mean）分别提升了0.88和0.99;在VisDial v1.0数据集中,较最新模型UTC(Unified Transformer Contrastive learning model), MRR、R@1、Mean分别提升了0.06百分...