嵌入通道注意力的YOLOv4火灾烟雾检测模型

为提高火灾烟雾检测模型的性能,以及避免繁琐的手工烟雾特征提取过程,本文提出一种基于卷积神经网络YOLOv4的火灾烟雾检测模型.该方法以CSPDarkNet53为主干网络,在主干网络的最后一层加入了13×13.9×9.5×5.1×1四个不同尺度的最大池化,多尺度特征融合中采用了PANet(Path Aggregation...     

基于注意力机制特征融合与增强的自然场景文本检测

为了解决自然场景文本检测中由于文本实例分布随机、形态与尺度多样造成的检测难题,设计了一种基于注意力机制特征融合与增强的自然场景文本检测算法。利用注意力机制对有效特征提取的优势,在模型的解码融合阶段设计并引入了一种基于注意力的特征融合模块(Attention-based Feature Fusion Module, AFFM),利用空间和通道注意力分别为高层特征和低层特征引入更丰富的细节和全局信息,进一步提高了检测的准确率;设计了联合注意力特征增强模块(Joint Attention Feature Enhancement Module, JAM),利用卷积对级联后的特征在不同通道之间、空间位置间的联系建模,并生成联合特征权重mask对级联特征做加权,从而提高信息的表征能力,有效减少误检与漏检。在Total-Text和ICDAR2015两个数据集上对模型做评估,测试结果表明,该方法的F1综合指标分别达到了85.1%和87.6%,均优于当前主流算法。     

基于特征融合和注意力机制的目标分割跟踪算法

在当前的目标跟踪领域,现有的基于分割的算法没有充分利用目标的长距离依赖信息和各个特征层的不同特性,前背景判别能力不强,对目标的多尺度估计不足。针对此问题,提出了自适应特征融合模块和混合域注意力模块,以提高网络对目标的多尺度估计能力和对目标的前背景辨别能力,并将其集成到当前基于视频分割的算法中,提出了一种新的目标跟踪算法,在各大公开数据集上的实验结果证明其达到了领先水平。     

时空域深度学习火灾烟雾检测

烟雾是火灾早期检测的重要特征.传统机器学习及二维卷积神经网络烟雾检测算法对烟雾特征的提取局限于空间领域,无法提取时域信息.现有的三维卷积神经网络检测算法则存在计算成本高、检测时效低的问题,导致检测准确率和虚警率不理想.针对上述问题,本文提出一种基于时空域深度学习的烟雾视频检测方法.利用分块运动目标检测方法提取烟雾视频的...     

融合注意力机制的多尺度红外目标检测

针对红外图像存在细节纹理特征差、对比度低、目标检测效果差等问题,基于YOLOv4(You Only Look Once version 4)架构提出了一种融合通道注意力机制的多尺度红外目标检测模型。该模型首先通过降低主干特征提取网络深度,减少了模型参数。其次,为补充浅层高分辨率特征信息,重新构建多尺度特征融合模块,提高了特征信息利用率。最后在多尺度加强特征图输出前,融入通道注意力机制,进一步提高红外特征提取能力,降低噪声干扰。实验结果表明,本文算法模型大小仅为YOLOv4的28.87%,对红外目标的检测精度得到了明显提升。     

基于特征融合与通道注意力的目标检测研究

目标检测作为计算机视觉领域的重要研究分支,受到了广泛关注。目前,特征融合已成为提高目标检测准确率的重要方法,基于特征金字塔网络（FPN）的特征融合方法结合了多维度感受野来弥补信息丢失的思想,改进了FPN,并取得了良好的效果。在众多以FPN为基础结构的特征金字塔模型中,BiFPN既包含了级联信息传递,也包含了跨层特征融合,DyFPN包含了多感受野Inception模块,也包含了动态门机制。受BiFPN和DyFPN的启发,文中提出了一种新的基于FPN且包含注意力机制的特征金字塔网络结构——CAI-BiFPN。CAI-BiFPN沿用了Inception-FPN的思想,在BiFPN的基础上加入了Inception模块,并引入了通道注意力和SE模块。该结构应用了BiFPN的分支注意力与SE模块的通道注意力,将Inception模块放置于BiFPN第4层和第6层,SE模块则放置在BiFPN的第5层。通过一系列简单的改进,相较于BiFPN,CAI-BiFPN的AP_s和AP_l提升了0.7个百分点,AP从31.0%提升到31.3%,提升了0.3个百分点。     

基于注意力机制与多尺度融合的PCB缺陷检测

针对印制电路板(PCB)缺陷区域受背景干扰过多以及缺陷目标尺度较小导致缺陷检测精度低的问题,提出了一种基于注意力机制与多尺度融合的PCB缺陷检测方法。在YOLOv5模型的特征提取网络中,引入一种三维注意力模块,以增强缺陷目标特征的显著度,使模型更加注重目标特征;为充分利用微小缺陷目标的多尺度特征,在特征融合网络中引入加权双向特征金字塔网络(Bi-directional Feature Pyramid Network, BiFPN),减少缺陷目标特征信息的丢失,提高模型对微小缺陷目标的检测精度。实验结果表明,该方法能够准确检测出PCB图像中的缺陷目标,在保证实时性的同时,较原方法的平均检测精度提高了3.9%,表明了该方法的有效性。     

基于空间与光谱注意力的光学图像和SAR图像特征融合分类方法

针对多源遥感图像的差异性和互补性问题,该文提出一种基于空间与光谱注意力的光学图像和SAR图像特征融合分类方法。首先利用卷积神经网络分别进行光学图像和SAR图像的特征提取,设计空间注意力和光谱注意力组成的注意力模块分析特征重要程度,生成不同特征的权重进行特征融合增强,同时减弱对无效信息的关注,从而提高光学和SAR图像融合分类精度。通过在两组光学和SAR图像数据集上进行对比实验,结果表明所提方法取得更高的融合分类精度。     

基于自注意力机制的雷达弱目标检测

对于低信噪比下的弱小目标检测,传统的检测算法采用恒虚警（CFAR）的方式定位目标的位置,但其难以设置合适的阈值,无法很好地应对该类目标的检测。针对上述问题,本文提出VU?Net检测方法。该方法首先对雷达回波数据进行处理,得到目标回波的距离?多普勒（RD）矩阵。然后将RD矩阵输入到所提出的网络框架,通过U?Net实现雷达信号的编码与解码,获取RD矩阵中具有辨别性的深度语义特征,实现逐单元的目标位置预测。同时,该网络中引入自注意力模块实现对雷达信号的关系建模,从而提取更加丰富的目标回波特征,提升网络的抗噪性能。实验结果表明,所提方法的检测性能在低信噪比场景下具有较强的鲁棒性,能够实现对弱目标的有效检测。     

基于注意力机制改进的轻量级目标检测算法

针对通用的目标检测算法在检测生活场景下的多类目标时检测精度低、速度较慢的问题,提出了一种基于注意力机制改进的轻量级目标检测算法YOLOv4s。该算法以CSPDarknet53-s作为主干特征提取网络提取图像特征,通过注意力模块进行特征选择,再利用特征金字塔网络对特征进行融合,最后通过检测头分别处理特征融合后的两个输出,进而提高对生活场景下多类目标检测的能力。实验结果表明：相比改进前的算法,YOLOv4s算法在PASCAL VOC数据集上的平均均值精度（mAP）及MS COCO数据集上的平均精度（AP）都有一定程度的提升;相较于轻量级算法Efficientdet,YOLOv4s算法在MS COCO数据集上的AP也有一定提高,并且实现了有效的显著目标检测。     

基于注意力机制的足球视频目标检测

足球运动在全世界范围内拥有广泛的受众和巨大的市场,利用计算机视觉技术对足球比赛视频进行目标检测,自动识别出球员、足球的位置,可以为进一步的跟踪提供良好的基础,对球队、对转播都有很大的帮助.本文提出了基于注意力机制的神经网络足球视频目标检测方案,通过搭建使用注意力机制的深度神经网络,并在足球相关数据集上进行训练,实现了对...     

基于改进特征金字塔网络和注意力机制的场景文本检测

本文提出了基于可切换空洞卷积与注意力导向的特征金字塔网络（SwitchableDilatedConvolutionsand Attention-guidedFPN,SDA-FPN）模型,通过加入不同空洞率的可切换空洞卷积使模型能够根据任务选择不同感受野的特征图;引入注意力导向模块（Attention-guideModule,AM）增强特征语义信息且减少空洞卷积对文本边界信息的破坏。针对各尺度特征融合不充分导致语义信息丢失,提出了特征增强融合模块（FeatureEnhancementFusionModule,FEFM）,通过结合注意力机制增强模型对尺度、空间、任务的感知能力。该方法在公开数据集ICDAR2015取得了较好的检测结果,且召回率有明显的提升。     

结合多尺度特征和注意力机制的公路裂缝检测

由于航拍公路裂缝数据缺乏并且裂缝图像存在目标小、分布复杂的特点,导致语义分割模型在航拍公路裂缝检测中效果差,影响模型在实际场景的应用,为此提出基于改进DeeplabV3+的公路裂缝检测方法。构建语义分割模型,选定DeeplabV3+模型并作如下优化：由于低级特征包含更多裂缝细节信息,增加了提取低级特征的路径,从ASPP模块输出的特征为高级特征,高级特征包含更多语义信息,将两者信息进行融合能保证模型不丢失裂缝的细节信息;在网络中嵌入SCSE注意力模块抑制对其他无关信息的响应,改善模型在裂缝数据集检测效果差的问题。实验结果表明,改进DeeplabV3+算法可以有效解决模型对小目标裂缝分割时效果差的问题,模型的检测精度提高了2.59%,具有较强的应用价值,可以为实际公路裂缝检测提供参考。     

基于Transformer改进YOLO v4的火灾检测方法

针对火灾检测算法检测多尺度火焰和烟雾精度低,且实时性差的问题,提出了一种基于Transformer改进YOLO v4的火灾检测方法.首先,结合MHSA(Multi-Head Self-Attention)改进了CSPDarknet53主干网络,建模全局依赖关系以充分利用上下文信息.此外,基于MHSA改进了PANet模块进行多尺度特征图融合,获取更多的细节特征.为验证改进方法的有效性,与YOLO v4、YOLO v3等算法进行比较.实验证明,不仅能够检测多尺度目标,且视频监控场景下达到实时性,具有准确率高、误报率低、检测实时性等优点,满足监控视频场景下的火灾检测任务.     

基于注意力机制特征融合网络的SAR图像飞机目标快速检测

针对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像中飞机目标散射点离散化程度高,周围背景干扰复杂,现有算法对飞机浅层语义特征表征能力弱等问题,本文提出了基于注意力特征融合网络(Attention Feature Fu-sion Network,AFFN)的SAR图像飞机目标检测算法.通过引入瓶颈注意力模块(Bottleneck Attention Module,BAM),本文在AFFN中构建了包含注意力双向特征融合模块(Attention Bidirectional Feature Fusion Module,ABFFM)与注意力传输连接模块(Attention Transfer Connection Block,ATCB)的注意力特征融合策略并合理优化了网络结构,提升了算法对飞机离散化散射点浅层语义特征的提取与判别.基于自建的Gaofen-3与TerraSAR-X卫星图像混合飞机目标实测数据集,实验对AFFN与基于深度学习的通用目标检测以及SAR图像特定目标检测算法进行了比较,其结果验证了AFFN对SAR图像飞机目标检测的准确性与高效性.     

基于注意力和自适应特征融合的SAR图像飞机目标检测

针对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像中飞机目标尺度多样性及背景强散射干扰的问题,提出了一种基于坐标注意力和自适应特征融合的YOLOv4 SAR图像飞机目标检测算法。该方法首先在主干网络引入坐标注意力机制,以增强对于飞机散射点组合结构的聚焦能力以及抗背景干扰能力。其次,在特征增强网络中引入自适应特征融合机制,提高了对不同大小飞机的特征提取能力,同时改善了YOLOv4算法召回率和精确率不平衡的问题。最后,通过改进的K-Means聚类针对飞机目标调整先验框的尺寸,提高了模型的定位精度。实验结果表明,改进算法召回率达到91.01%,精确率达到90.09%,AP_0.5达到92.34%,分别较原YOLOv4算法提高2.49%,6.56%和3.62%。     

基于并行注意力机制的地面红外目标检测方法（特邀）

地面背景下的红外目标检测是伪装防护、精确制导等领域的关键技术。针对现有基于深度学习的目标检测模型对地面背景下红外目标进行检测时容易受到复杂背景干扰、对目标关注不足,从而导致检测准确率不高的问题,文中提出了一种基于并行注意力机制的地面红外目标检测方法。首先,利用卷积和注意力并行的下采样方式,在降低模型的空间复杂度和提升训练速度的同时,对目标特征进行聚焦和关注;其次,对主干网络提取的多尺度特征进行融合,通过不同尺度信息的复用与互补抑制背景信息的干扰,提升目标检测的准确率;最后,利用焦点损失函数和CIOU损失函数提高模型的分类与回归精度。实验结果表明,在Infrared-VOC数据集上该模型的平均检测精度为82.2%,比YOLOv3提高了6.9%,同时模型的空间复杂度仅为YOLOv3的32.6%,训练时间为YOLOv3的43.7%,实现了模型训练效率和检测精度的提升。     

基于多尺度注意力特征融合CRNN的声音事件检测

针对声音事件检测中仅在时频维度使用注意力机制的局限性以及卷积层单一导致的特征提取不足问题,本文提出基于多尺度注意力特征融合的卷积循环神经网络(convolutional recurrent neural network,CRNN)模型,以提高声音事件检测性能.首先,提出多尺度注意力模块,实现对局部时频单元和全局通道特征...     

基于多特征融合的早期野火烟雾检测

在焦化企业生产过程中会产生大量烟雾,排放、泄漏会对自然环境造成污染危及生命生产安全。针对热成像视频对比度低、纹理度差等特点,本文采用烟雾具有运动与模糊特性来进行检测。提出计算每帧图像的噪点度来改进Vibe检测算法的固定阈值,从而可更完整地将移动目标区域检测出来。将整幅图像划分为块区域图像;结合运动区域来提取该区域内的模糊与噪点比值、FFT计算模糊度所计算特征训练生成烟雾分类器;对实验视频进行检测,平均准确率达到94.53%。结果表明,本文所提算法对焦化企业红外热成像视频烟雾检测的准确性和实时性,具有良好的抗干扰能力。     

ATOM多注意力融合工件跟踪方法研究北大核心CSCD

针对工业生产复杂环境下,工件跟踪鲁棒性差且精确度低的问题,本文提出了一种基于重叠最大化精确跟踪算法(accurate tracking by overlap maximization,ATOM)的多注意力融合工件跟踪算法。该算法采用ResNet50为骨干网络,首先融入多注意力机制,使得网络更关注目标工件的关键信息;其次,使用注意力特征融合(attentional feature fusion,AFF)模块融合深层特征与浅层特征,更好地保留目标工件的语义与细节信息,以适应工业生产复杂多变的环境;最后将骨干网络第3层和第4层特征送入CSR-DCF分类器中,对得到的响应图进行融合,用以获取目标工件的粗略位置,通过状态估计网络获取精确目标框。实验表明,本文算法在OTB-2015数据集上的成功率(Success)与准确率(Precision)分别达到67.9%和85.2%;在VOT-2018数据集上的综合评分达到0.434,具有较高的精度和鲁棒性;在CCD工业相机拍摄的目标工件序列上,进一步验证了本文算法能高效应对工件跟踪过程中的常见挑战。