自注意力机制的视频摘要模型

针对如何高效地识别出视频中具有代表性的内容问题,提出了一种对不同的视频帧赋予不同重要性的视频摘要算法.首先使用长短期记忆网络来建模视频序列的时序关系,然后利用自注意力机制建模视频中不同帧的重要性程度并提取全局特征,最后通过每一帧回归得到的重要性得分进行采样,并使用强化学习策略优化模型参数.其中,强化学习的动作定义为每一帧选或者不选,状态定义为当前这个视频的选择情况,反馈信号使用多样性和代表性代价.在2个公开数据集SumMe和TVSum中进行视频摘要实验,并使用F-度量来衡量这2个数据集上不同视频摘要算法的准确度,实验结果表明,提出的视频摘要算法结果要优于其他算法.     

基于光流和自注意力的视觉里程计方法

视觉里程计作为基于视觉的同时定位与地图构建的重要组成部分,在无人驾驶、移动机器人等领域都发挥了重要的作用。为弥补现有方法的不足,论文提出了一种端到端的基于光流和自注意力的视觉里程计方法。首先,该方法引入先进的光流估计RAFT模型提取富含运动信息的光流。其次,结合双向长短期记忆网络学习图像序列之间的联系。最后,借鉴传统方法中关键帧的思想,引入了自注意力机制,通过连续多帧的特征得到最后两帧图像之间的相对位姿。在KITTI数据集上的实验结果表明该方法显著降低了旋转、平移的均方根误差。     

基于层级注意力模型的视频序列表情识别

长短期记忆网络(LSTM)广泛应用于视频序列的人脸表情识别,针对单层LSTM表达能力有限,在解决复杂问题时其泛化能力易受制约的不足,提出一种层级注意力模型:使用堆叠LSTM学习时间序列数据的分层表示,利用自注意力机制构建差异化的层级关系,并通过构造惩罚项,进一步结合损失函数优化网络结构,提升网络性能.在CK+和MMI数据集上的实验结果表明,由于构建了良好的层次级别特征,时间序列上的每一步都从更感兴趣的特征层级上挑选信息,相较于普通的单层LSTM,层级注意力模型能够更加有效地表达视频序列的情感信息.     

结合局部奖励机制的视频摘要技术研究

视频摘要技术的目的是在缩短视频长度的同时,概括视频的主要内容,这样可以极大地节省人们浏览视频的时间.视频摘要技术的一个关键步骤是评估生成摘要的性能,现有的大多数方法是基于整个视频进行评估.然而,基于整个视频序列进行评估的计算成本很高,特别是对于长视频.而且在整个视频上评估生成摘要往往忽略了视频数据固有的时序关系,导致生...     

融合门控自注意力机制的生成对抗网络视频异常检测

目的 视频异常行为检测是当前智能监控技术的研究热点之一,在社会安防领域具有重要应用。如何通过有效地对视频空间维度信息和时间维度信息建模来提高异常检测的精度仍是目前研究的难点。由于结构优势,生成对抗网络目前广泛应用于视频异常检测任务。针对传统生成对抗网络时空特征利用率低和检测效果差等问题,本文提出一种融合门控自注意力机制的生成对抗网络进行视频异常行为检测。方法 在生成对抗网络的生成网络U-net部分引入门控自注意力机制,逐层对采样过程中的特征图进行权重分配,融合U-net网络和门控自注意力机制的性能优势,抑制输入视频帧中与异常检测任务不相关背景区域的特征表达,突出任务中不同目标对象的相关特征表达,更有效地针对时空维度信息进行建模。采用LiteFlownet网络对视频流中的运动信息进行提取,以保证视频序列之间的连续性。同时,加入强度损失函数、梯度损失函数和运动损失函数加强模型检测的稳定性,以实现对视频异常行为的检测。结果 在CUHK(Chinese University of Hong Kong) Avenue、UCSD(University of California, San Dieg...     

基于自注意力机制和时空特征的Tor网站流量分析模型

不法分子利用洋葱路由器（Tor）匿名通信系统从事暗网犯罪活动,为社会治安带来了严峻挑战。Tor网站流量分析技术通过捕获分析Tor匿名网络流量,及时发现隐匿在互联网上的违法行为进行网络监管。基于此,提出一种基于自注意力机制和时空特征的Tor网站流量分析模型——SA-HST。首先,引入注意力机制为网络流量特征分配不同的权重以突出重要特征;然后,利用并联结构多通道的卷积神经网络（CNN）和长短期记忆（LSTM）网络提取输入数据的时空特征;最后,利用Softmax函数对数据进行分类。SA-HST在封闭世界场景下能取得97.14%的准确率,与基于累积量模型CUMUL和深度学习模型CNN相比,分别提高了8.74个百分点和7.84个百分点;在开放世界场景下,SA-HST的混淆矩阵各项评价指标均稳定在96%以上。实验结果表明,自注意力机制能在轻量级模型结构下实现特征的高效提取,SA-HST通过捕获匿名流量的重要特征和多视野时空特征用于分类,在模型分类准确率、训练效率、鲁棒性等多方面性能均有一定优势。     

结合多尺度注意力机制和双向门控循环网络的视频摘要模型

任务中全局注意力在长距离视频序列上注意力值分布的方差较大,生成关键帧的重要性分数偏差较大,且时间序列节点边界值缺乏长程依赖导致的片段语义连贯性较差等问题,通过改进注意力模块,采用分段局部自注意力和全局自注意力机制相结合来获取局部和全局视频序列关键特征,降低注意力值的方差。同时通过并行地引入双向门控循环网络（bidirectional recurrent neural network, BiGRU）,二者的输出分别输入到改进的分类回归模块后再将结果进行加性融合,最后利用非极大值抑制（non-maximum suppression,NMS）和核时序分割方法（kernel temporal segmentation, KTS）筛选片段并分割为高质量代表性镜头,通过背包组合优化算法生成最终摘要,从而提出一种结合多尺度注意力机制和双向门控循环网络的视频摘要模型(local and global attentions combine with the BiGRU, LG-RU)。该模型在TvSum和SumMe的标准和增强数据集上进行了对比试验,结果表明该模型取得了更高的F-score,证实了该视频...     

基于自注意力机制的视频行为分析

视频行为识别是智能视频分析的重要组成部分.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.针对two-stream系列的深度卷积网络,时间网络的输入是直接以相邻两帧的光流场作为输入,其中也包含了镜头移动、背景运动等无关的运动特征的问题,在视频时序上仅通过分块取样固定长度的帧,其...     

基于改进的双向长短期记忆网络的视频摘要生成模型

针对传统视频摘要方法往往没有考虑时序信息以及提取的视频特征过于复杂、易出现过拟合现象的问题,提出一种基于改进的双向长短期记忆(BiLSTM)网络的视频摘要生成模型.首先,通过卷积神经网络(CNN)提取视频帧的深度特征,而且为了使生成的视频摘要更具多样性,采用BiLSTM网络将深度特征识别任务转换为视频帧的时序特征标注任...     

基于自注意力机制的亲属关系识别

目前, 基于局部注意力机制的卷积神经网络(CNNs)用于亲属关系识别特征提取获得了不错的效果, 但基于卷积神经网络的主干模型提升不明显, 同时鲜有研究者使用具有全局信息捕获能力的自注意机制. 因此, 提出使用基于一种无卷积主干特征提取网络的S-ViT模型, 即用具有自全局注意力机制的Vision Transformer作为基础主干特征提取网络, 通过构建孪生网络与具有局部注意力机制的CNN相结合, 扩大传统分类网络, 用于亲属关系识别相关问题的研究. 最终实验结果表明, 相比RFIW2020挑战赛领先的方法, 所提出的方法在亲属关系识别3个任务上获得了良好的效果, 第1个任务中获得了76.8%验证精度排名第二, 第2个和第3个任务中排名第三, 证明了该方法的可行性和有效性, 为亲属关系识别提出了一种新的解决方法.     

基于“实体-描述-效用”模型的视频摘要技术

为了克服现有视频摘要技术难于适应新的应用环境的问题,本文提出了基于“实体-描述-效用”模型视频摘要技术。该模型利用实体生成描述,然后由描述得到效用函数,最后在效用函数的基础上获取摘要。本文还利用这一模型对新闻视频摘要进行了测试,取得了较好的实验结果。     

基于空时变换网络的视频摘要生成

视频摘要生成是计算机视觉领域必不可少的关键任务,这一任务的目标是通过选择视频内容中信息最丰富的部分来生成一段简洁又完整的视频摘要,从而对视频内容进行总结.所生成的视频摘要通常为一组有代表性的视频帧（如视频关键帧）或按时间顺序将关键视频片段缝合所形成的一个较短的视频.虽然视频摘要生成方法的研究已经取得了相当大的进展,但现有的方法存在缺乏时序信息和特征表示不完备的问题,很容易影响视频摘要的正确性和完整性.为了解决视频摘要生成问题,本文提出一种空时变换网络模型,该模型包括三大模块,分别为：嵌入层、特征变换与融合层、输出层.其中,嵌入层可同时嵌入空间特征和时序特征,特征变换与融合层可实现多模态特征的变换和融合,最后输出层通过分段预测和关键镜头选择完成视频摘要的生成.通过空间特征和时序特征的分别嵌入,以弥补现有模型对时序信息表示的不足;通过多模态特征的变换和融合,以解决特征表示不完备的问题.我们在两个基准数据集上做了充分的实验和分析,验证了我们模型的有效性.     

基于自注意力机制的点云分类分割

3D点云由于其无序性以及缺少拓扑信息使得点云的分类与分割仍具有挑战性.针对上述问题,我们设计了一种基于自注意力机制的3D点云分类算法,可学习点云的特征信息,用于目标分类与分割.首先,设计适用于点云的自注意力模块,用于点云的特征提取.通过构建领域图来加强输入嵌入,使用自注意力机制进行局部特征的提取与聚合.最后,通过多层感知机以及解码器-编码器的方式将局部特征进行结合,实现3D点云的分类与分割.该方法考虑了输入嵌入时单个点在点云中的局部语境信息,构建局部长距离下的网络结构,最终得到的结果更具区分度.在ShapeNetPart、RoofN3D等数据集上的实验证实所提方法的分类与分割性能较优.     

结合BiLSTM和注意力机制的视频行人再识别

目的 跨摄像头跨场景的视频行人再识别问题是目前计算机视觉领域的一项重要任务。在现实场景中,光照变化、遮挡、观察点变化以及杂乱的背景等造成行人外观的剧烈变化,增加了行人再识别的难度。为提高视频行人再识别系统在复杂应用场景中的鲁棒性,提出了一种结合双向长短时记忆循环神经网络（BiLSTM）和注意力机制的视频行人再识别算法。方法 首先基于残差网络结构,训练卷积神经网络（CNN）学习空间外观特征,然后使用BiLSTM提取双向时间运动信息,最后通过注意力机制融合学习到的空间外观特征和时间运动信息,以形成一个有判别力的视频层次表征。结果 在两个公开的大规模数据集上与现有的其他方法进行了实验比较。在iLIDS-VID数据集中,与性能第2的方法相比,首位命中率Rank1指标提升了4.5%;在PRID2011数据集中,相比于性能第2的方法,首位命中率Rank1指标提升了3.9%。同时分别在两个数据集中进行了消融实验,实验结果验证了所提出算法的有效性。结论 提出的结合BiLSTM和注意力机制的视频行人再识别算法,能够充分利用视频序列中的信息,学习到更鲁棒的序列特征。实验结果表明,对于不同数据集,均能显著提升识别性能。     

一种基于层次分析法的视频摘要评价模型

视频摘要是对视频内容进行浓缩的一项技术,对于快速了解视频内容至关重要。如何对视频摘要的效果进行评价,是值得研究的一个问题。论文基于层次分析法构建了视频摘要评价模型,将视频摘要质量作为最终评价目标,以内容合理性和结构合理性作为准则,以内容完整性、特殊重要性、整体流畅性等作为测度层,从而建立了视频摘要评价指标体系。最后,通过对随机生成、基于特写人脸的摘要生成以及融合视音频特征的摘要生成三种算法对所提评价方法进行了实验验证,表明该方法能够有效反映出视频摘要的质量。     

基于自注意力机制辅助分类生成对抗网络的轴承故障诊断

针对传统判别式轴承故障诊断算法在复杂工况下依赖人工特征提取、诊断效果不佳的问题,提出将生成式模型辅助分类生成对抗网络(auxiliary classifier generative adversarial network,ACGAN)用于轴承故障诊断研究。首先,通过快速傅里叶变换将轴承振动信号转为2维频域特征灰度图,设计卷积网络作为模型主体结构,添加批量归一化和LeakyReLU激活函数缓解梯度消失问题;其次,引入自注意力机制(self-attention mechanism,SA),将数据中相距较远的特征相互关联建立新的SA-ACGAN模型,实现多分类场景下对原始数据分布特征的有效学习;最后,将模型应用于电机轴承进行对比验证,结果表明所提方法故障诊断准确率高达99.7％,并具有良好的鲁棒性和泛化性。