一种基于仿生嗅觉的室内有害气体成分识别方法

室内有害气体对居民的健康容易产生巨大的威胁。为了提高室内有害气体成分识别的准确率,提出一种基于仿生嗅觉与卷积神经网络相结合的室内有害气体成分识别方法。该方法利用卷积神经网络提取非线性特征的能力对仿生嗅觉的响应信号进行特征提取和成分识别。通过使用气体样本集对该方法进行验证,实验结果表明对不同种类和浓度的有害气体成分识别率均达到88. 89%。     

基于改进深度残差网络的低功耗表情识别

为了提高表情识别率并降低表情识别的功耗,提出一种基于改进深度残差网络的表情识别方法。残差学习在解决深度卷积神经网络退化问题、使网络层次大幅加深的同时,进一步增加了网络的功耗。为此,引入具有生物真实性的激活函数来代替已有的整流线性单元(Rectified Linear Units,ReLU)函数, 并将其作为卷积层激活函数对深度残差网络进行改进。该方法不仅提高了残差网络的精度,而且训练出的网络权重可直接作为与该深度残差网络具有相同结构的深度脉冲神经网络的权重。将该深度脉冲神经网络部署在类脑硬件上时,其能够以较高的识别率和较低的能耗进行表情识别。     

基于深度残差概率随机森林的时间序列分类方法

时间序列数据广泛存在于工业、医疗等应用领域,由于其时序相关性强、特征空间维度大,使得传统的时间序列分类方法普遍存在精度不足和需要复杂特征工程等问题.充分考虑深度神经网络在处理复杂时序数据上的优越性以及决策树方法拟合数据能力强的优势,提出一种基于残差网络和概率决策树的端到端统一深度学习模型.该模型利用残差网络从原始时间序列中提取高级特征,为了更好地建立时序数据特征与类别标签间的映射关系,将概率决策树融入至残差网络的分类层.同时,设计随机子空间的集成策略,缓解由于残差网络的深层结构产生的过度拟合现象,并给出联合优化模型分裂参数和预测参数的迭代优化方案.在大量的基准数据集和工业案例上进行实验和分析,实验结果表明,所提出模型的分类性能优于传统方法与其他深度学习方法,且可有效提高残差网络的泛化能力.     

一种面向散乱点云语义分割的深度残差?特征金字塔网络框架

针对当前基于深度学习的散乱点云语义特征提取方法通用性差以及特征提取不足导致的分割精度和可靠性差的难题, 提出了一种散乱点云语义分割深度残差?特征金字塔网络框架. 首先, 针对当前残差网络在卷积方式上的局限性, 定义一种立方体卷积运算, 不仅可以通过二维卷积运算实现三维表示点的高层特征的抽取, 还可以解决现有的参数化卷积设计通用性差的问题;其次, 将定义的立方体卷积计算与残差网络相结合, 构建面向散乱点云语义分割的深度残差特征学习网络框架; 进一步, 将深度残差网络与特征金字塔网络相结合, 实现三维表示点高层特征多尺度学习与散乱点云场景语义分割. 实验结果表明, 本文提出的立方体卷积运算具有良好的适用性, 且本文提出的深度残差?特征金字塔网络框架在分割精度方面优于现存同类方法.     

基于DCAE-SVM的变压器故障诊断

为了充分利用变压器油中溶解气体含量的特征信息,提高故障诊断准确率,提出基于深度收缩自编码器(DCAE)与支持向量机(SVM)相结合的故障诊断方法.使用无标签样本数据对收缩自编码器进行逐层训练学习,获取到高层特征表示并确定网络结构参数;通过用有标签样本数据对DCAE-SVM网络进行微调,确定最优网络参数并完成故障诊断.实验结果表明,该混合模型故障诊断精度较高、鲁棒性强.     

一种新型的基于深度学习的单幅图像去雨方法

雨滴严重影响了图像的视觉效果和后续的图像处理应用。目前,基于深度学习的单幅图像去雨方法能够有效挖掘图像的深度特征,其去雨效果优于传统方法;然而,随着网络深度的增加,网络容易出现过拟合的现象,使得去雨效果遇到瓶颈。文中在继承深度学习优点的基础上,学习有雨/无雨图像之间的残差,然后将残差与源图像进行重构,从而获得无雨图像。该方式大幅增加了网络深度,并加快了算法的收敛速度。分别利用通过不同方式获取的雨滴图像对所提方法进行实验验证,并将该方法与当前最新的去雨滴方法作比较,结果表明所提算法的去雨效果更好。     

多分支轻量级残差网络的手写字符识别方法

由于手写数字容易出现粘连现象,影响了此类字符的分割和识别精度;另一方面,深度学习模型通常计算复杂度较高,导致其无法在资源受限的设备上高效运行。针对上述问题,提出一种多分支轻量级残差网络的手写字符识别方法。针对字符粘连问题制作了90类复合数字,将其与MNIST和7种算术符号混合作为实验数据集。将ResNet残差结构和注意力机制融合,借用Inception思想,采用多分支结构,提高网络的特征学习能力,并将网络通过知识蒸馏来学习深度神经网络ResNet。在对107类手写字符数据集上的实验证明,该方法能达到深度网络的高精度,同时模型复杂度大大降低,实现在树莓派等低配置终端上的高精度识别效果。     

基于空洞卷积与多尺度特征融合的室内场景单图像分段平面三维重建

受光照变化和纹理缺乏等因素的影响,基于单幅室内场景图像的像素级和区域级三维重建算法很难恢复场景结构细节.本文提出了一种基于空洞卷积残差连接和多尺度特征融合网络的分段平面三维重建算法.该算法通过融合利用加入空洞卷积的ResNet-101网络产生的浅层高分辨率细节特征,从而减小随着网络结构的层次加深导致空间信息的丢失对三维重建细节的影响,使模型能够学习单幅图像中室内复杂场景的细节特征,并通过将全连接条件随机场优化的定位精度与深度卷积神经网络的识别能力相耦合,更好地处理了边界定位问题.实验结果表明,本文算法对复杂背景的室内场景的平面预测鲁棒性强,平面分割结果准确,且深度预测精度平均可达到92.27％.     

基于多支路残差深度网络的跨视角步态识别方法

针对基于卷积神经网络的步态识别模型不能充分利用局部细粒度信息的问题,提出基于多支路残差深度网络的跨视角步态识别方法.将多支路网络引入卷积神经网络中,分别提取步态轮廓序列图中不同粒度的特征,并利用残差学习和多尺度特征融合技术,增强网络的特征学习能力.在公开步态数据集CASIA-B和OU-MVLP上的实验证实文中方法的识别...     

基于改进残差网络的扬尘图像识别方法

当前利用深度学习方法进行扬尘图像识别的研究较少,一些传统的方法使得扬尘图像的识别率较低.针对这种情况,提出一种基于改进残差网络的扬尘识别方法.该方法将ResNet-50网络应用到扬尘数据集中,并对其网络结构进行了改进.加入空间金字塔池化以解决输入图像尺寸不固定的问题,并且将金字塔池的策略改为平均池化,将扩大特征图的方法应用到主干网络中,有利于提取到更加细粒度的特征,提升模型的性能,从而提高识别率.实验结果表明,该方法具有很高的精确度,为扬尘识别提供了一种有效的方案.     

基于深度学习的声信号分类识别方法

提出了一种基于深度学习的声信号分类识别方法,将声场环境中声源目标的识别等效为声场信号—特定声源的端到端学习过程,建立一种以log-mel能量为声信号特征的预提取方法,以深度残差网络作为特征自动提取及分类的声信号分类识别模型.在两个大型数据集上对模型性能进行了验证,实验结果表明,本文提出的深度残差网络模型在DCASE20...     

污水管道有害气体的检测装置与算法设计

设计了基于传感器阵列,以STM32单片机为微处理器的污水管道有害气体检测装置。并通过对最小二乘回归、高斯过程回归、支持向量回归三种定量分析回归算法的比较,针对不同的有害气体,分别选择精度较高的分析算法。该检测装置实现了对有害气体的高精度定量检测,且浓度识别误差控制在±0.6百万分比浓度范围内。     

基于改进残差密集网络的心律失常自动分类

实现对不同类型心律失常的自动分类可为医生提供可靠诊断信息,有效提高该类疾病的诊断效率。因此,本文提出一种改进的残差密集网络用于心律失常的自动分类。该模型将改进的残差密集块作为残差密集网络的基本模块,使用深度可分离卷积替代传统卷积可有效提取通道间特征,降低参数量,同时引入通道注意力机制,实现特征选择,提高重要特征的权重分布。实验基于2018中国生理信号挑战赛提供的公开数据集,对9种类型的心律失常进行分类,F1均值达到81.2%,优于主流的深度学习网络模型。实验结果验证了该模型的可行性与优势,为心律失常分类提供了一种新的方法。     

非受限条件下的深度人脸年龄分类

针对非受限条件下人脸图像年龄分类准确度较低的问题,提出了一种基于深度残差网络（ResNets）和大数据集微调的非受限条件下人脸年龄分类方法。首先,选用深度残差网络作为基础卷积神经网络模型处理人脸年龄分类问题;其次,在ImageNet数据集上对深度残差网络预训练,学习基本图像特征的表达;然后,对大规模人脸年龄图像数据集IMDB-WIKI清洗,并建立了IMDB-WIKI-8数据集用于微调深度残差网络,实现一般物体图像到人脸年龄图像的迁移学习,使模型适应于年龄段的分布并提高网络学习能力;最后,在非受限人脸数据集Adience上对微调后的网络模型进行训练和测试,并采用交叉验证方法获取年龄分类准确度。通过34/50/101/152层残差网络对比可知,随着网络层数越深年龄分类准确度越高,并利用152层残差网络获得了Adience数据集上人脸图像年龄分类的最高准确度65.01%。实验结果表明,结合更深层残差网络和大数据集微调,能有效提高人脸图像年龄分类准确度。     

基于气体传感器阵列的室内空气品质监控系统

介绍了一种基于气体传感器阵列的室内空气品质监控系统。该系统应用半导体气体传感器阵列，可以对室内主要的有害气体得到的响应输出，输出信号由微处理器根据一定算法处理后，得到一个连续、可比较，可标定的室内空气品质综合指数，并可以对综合指数或某一有害气体的超标做出反应，控制换气扇等外部设备改善室内空气状况，声光报警提醒室内人员注意采用相应措施等，该系统能实时有效地监控室内空气品质，有效于提高生活质量和改善健康的状况。     

基于3D多尺度特征融合残差网络的高光谱图像分类

深度学习中用于训练的高光谱图像(HSI)数据十分有限,因此较深的网络不利于空谱特征的提取.为了缓解该问题,文中提出3D多尺度特征融合残差网络,利用深度学习和多尺度特征融合的方式对光谱-空间特征进行有序的学习.首先对3D-HSI数据进行自适应降维,将降维后的图像作为网络输入.然后,通过多尺度特征融合残差块依次提取光谱-空间特征,融合不同尺度的特征,通过特征共享增强信息流,获得更丰富的特征.最后以端到端的方式训练网络.在相关数据集上的测试表明,文中网络具有良好的分类性能.     

多感知兴趣区域特征融合的图像识别方法

针对自然图像识别过程中不同深度学习模型关注兴趣区域不同的现象,本文引入深度卷积神经网络融合机制,结合深度迁移学习方法,给出了一种基于多感知兴趣区域特征融合的图像识别方法.本文将迁移学习方法引入牛津大学视觉组网络模型(visual geometry group network,VGGNet)和残差网络模型(residua...     

基于深度残差网络的人脸表情识别

针对深度卷积神经网络随着卷积层数增加而导致网络模型难以训练和性能退化等问题,提出了一种基于深度残差网络的人脸表情识别方法。该方法利用残差学习单元来改善深度卷积神经网络模型训练寻优的过程,减少模型收敛的时间开销。此外,为了提高网络模型的泛化能力,从KDEF和CK+两种表情数据集上选取表情图像样本组成混合数据集用以训练网络。在混合数据集上采用十折（10-fold）交叉验证方法进行了实验,比较了不同深度的带有残差学习单元的残差网络与不带残差学习单元的常规卷积神经网络的表情识别准确率。当采用74层的深度残差网络时,可以获得90.79%的平均识别准确率。实验结果表明采用残差学习单元构建的深度残差网络可以解决网络深度和模型收敛性之间的矛盾,并能提升表情识别的准确率。     

深度度量学习视频指纹算法

在满足鲁棒性、独特性前提下,为了提高视频指纹系统紧凑性,提出一种端到端的深度度量学习视频指纹算法.网络整体框架由权值共享的三分支网络组成,分支网络采用改进的3D残差网络将多层特征融合并进行压缩,实现视频数据到指纹的端到端映射.网络目标函数由度量和分类双损失函数组成,其中,设计的边界约束三元组角度度量损失函数克服了普通三元组损失函数对特征相关性表达不足的问题;分类损失函数弥补了度量损失对样本特征整体分布不敏感的问题.在公开数据集FCVID上对文中算法、传统方法和深度方法进行了大量实验.结果表明,深度度量学习视频指纹算法在鲁棒性、独特性提高的同时紧凑性显著提高.     

室内残留甲醛气体污染检测技术研究与仿真

研究室内污染性气体准确检测问题.室内甲醛挥发速度较快,残留的气体由于含量过少,长时间的挥发会导致污染气体特有的气味特征信号衰减,造成信号检测困难.传统的气味检测方法需要根据明显的气味特征信号建立高斯识别模型,一旦房间静置时间过长,引起气味特征淡化、信号衰减,使模型无法准确检测正确信号,造成识别困难.为解决上述问题,提出了一种加强型神经网络的室内污染气体检测方法.对采集的刺激性污染气体气味特征信号进行滤波处理,去除外界因素对于污染气体特殊信号的干扰,建立加强型神经网络数学模型,运用特征强化的方法对室内污染气体含量进行检测.实验结果表明,改进算法提高了室内刺激性污染气体含量检测的准确性.