基于3D-CNN的暴力行为检测

大量的研究行为识别方法集中在检测简单的动作,如：步行,慢跑或者跳跃等;针对于打斗或者动作复杂的攻击性行为则研究较少;而这些研究在某些监控场景下非常有用,如：监狱,自助银行,商场等. 传统的暴力行为识别研究方法主要利用先验知识来手动设计特征,而本文提出了一种基于3D-CNN结构的暴力检测方法,通过三维深度神经网络直接对输入进行操作,能够很好的提取暴力行为的时空特征信息,从而进行检测. 从实验结果可以看出,本文方法能较好地识别出暴力行为,准确率要高于人工设计特征的方法.     

基于卷积神经网络多层特征提取的目标识别

目标识别一直是人工智能领域的热点问题. 为了提高目标识别的效率,提出了基于卷积神经网络多层特征提取的目标识别方法. 该方法将图像输入卷积神经网络进行训练,在网络的每个全连接层分别进行特征提取,将得到的特征依次输入到分类器,对输出结果进行比较. 选取经过修正线性单元relu函数激活的低层全连接层作为特征提取层,比选取高层全连接层特征提取的识别率高. 本文构建了办公用品数据集,实现了基于卷积神经网络多层特征提取的办公用品识别系统. 选择AlexNet卷积神经网络模型的relu6层作为特征选取层,选择最优训练图像数量和最优分类器构建系统,从而证明了该方法的可行性.     

深度学习中汉语字向量和词向量结合方式探究

该文旨在探究深度学习中汉语字向量和词向量的有效结合方式。我们在以词作为基础语义单元和以字作为基础语义单元这两个方向进行探究,实验了字、词信息多种浅层结合方式和深层结合方式。为了验证该文提出的结合方式的有效性,我们改进了一种compare-aggregate模型,并在基于文档的问答系统上进行了实验。实验结果表明,有效的汉语字向量和词向量的结合方式超越了单独的字向量和词向量,提升了基于文档的问答系统的性能,使其结果与目前最好的结果可媲美。     

用于文本分类的局部化双向长短时记忆

近年来,深度学习越来越广泛地应用于自然语言处理领域,人们提出了诸如循环神经网络(RNN)等模型来构建文本表达并解决文本分类等任务。长短时记忆(long short term memory,LSTM)是一种具有特别神经元结构的RNN。LSTM的输入是句子的单词序列,模型对单词序列进行扫描并最终得到整个句子的表达。然而,常用的做法是只把LSTM在扫描完整个句子时得到的表达输入到分类器中,而忽略了扫描过程中生成的中间表达。这种做法不能高效地提取一些局部的文本特征,而这些特征往往对决定文档的类别非常重要。为了解决这个问题,该文提出局部化双向LSTM模型,包括MaxBiLSTM和ConvBiLSTM。MaxBiLSTM直接对双向LSTM的中间表达进行max pooling。ConvBiLSTM对双向LSTM的中间表达先卷积再进行max pooling。在两个公开的文本分类数据集上进行了实验。结果表明,局部化双向LSTM尤其是ConvBiLSTM相对于LSTM有明显的效果提升,并取得了目前的最优结果。     

基于深度神经网络的中文命名实体识别

由于中文词语缺乏明确的边界和大小写特征,单字在不同词语下的意思也不尽相同,较于英文,中文命名实体识别显得更加困难。该文利用词向量的特点,提出了一种用于深度学习框架的字词联合方法,将字特征和词特征统一地结合起来,它弥补了词特征分词错误蔓延和字典稀疏的不足,也改善了字特征因固定窗口大小导致的上下文缺失。在词特征中加入词性信息后,进一步提高了系统的性能。在1998年《人民日报》语料上的实验结果表明,该方法达到了良好的效果,在地名、人名、机构名识别任务上分别提高1.6%、8%、3%,加入词性特征的字词联合方法的F1值可以达到96.8%、94.6%、88.6%。     

基于说话人辨识的自上而下听觉显著性注意模型

为体现听觉注意神经信息处理计算机制对听觉场景内容的自动分析与理解功能,本文基于人耳对频率变换的感知特性,结合深度信念网络的说话人辨识与听觉显著模型,提出了一种自上而下的听觉显著性注意提取模型.仿真结果表明:该模型具有可行性,同时在利用深度信念网络的说话人辨识技术中能够有效地凸显目标说话人的显著度.     

基于深度信息局部二值模式特征的室内场景边缘检测EI北大核心CSCD

针对室内场景深度图像,检测场景中的面片边缘信息并确定场景中的完整面信息是实现室内场景分析和理解的基础.基于深度信息局部二值模式特征,提出一种室内场景深度图像边缘检测的方法.首先对场景深度信息图分别求X方向和Y方向的梯度信息,结合2个梯度图找到深度信息图的基本边缘信息;然后计算基本边缘附近的局部二值模式特征信息,并计算深度图每个点的法线信息;最后利用深度信息局部二值模式特征和法线信息对边缘信息进行判断和矫正,以提取深度图像的面片边缘信息.实验结果表明,该方法能够高效、准确地检测室内场景深度图像的边缘信息,避免边缘信息的过检测和欠检测.     

结合深度学习与条件随机场的遥感图像分类

目的 为进一步提高遥感影像的分类精度,将卷积神经网络（CNN）与条件随机场（CRF）两个模型结合,提出一种新的分类方法。方法 首先采用CNN对遥感图像进行预分类,并将其类成员概率定义为CRF模型的一阶势函数;然后利用高斯核函数的线性组合定义CRF模型的二阶势函数,用全连接的邻域结构代替常见的4邻域或8邻域;接着加入区域约束,使用Mean-shift分割方法得到超像素,通过计算超像素的后验概率均值修正各像素的分类结果,鼓励连通区域结果的一致性;最后采用平均场近似算法实现整个模型的推断。结果 选用3组高分辨率遥感图像进行地物分类实验。本文方法不仅能抑制更多的分类噪声,同时还可以改善过平滑现象,保护各类地物的边缘信息。实验采用类精度、总体分类精度OA、平均分类精度AA,以及Kappa系数4个指标进行定量分析,与支持向量机（SVM）、CNN和全连接CRF相比,最终获得的各项精度均得到显著提升,其中,AA提高3.28个百分点,OA提高3.22个百分点,Kappa提高5.07个百分点。结论 将CNN与CRF两种模型融合,不仅可以获得像元本质化的特征,而且同时还考虑了图像的空间上下文信息,使分类更加准确,后加入的约束条件还能进一步保留地物目标的局部信息。本文方法适用于遥感图像分类领域,是一种精确有效的分类方法。     

遥感图像飞机目标分类的卷积神经网络方法

目的 遥感图像飞机目标分类,利用可见光遥感图像对飞机类型进行有效区分,对提供军事作战信息有重要意义。针对该问题,目前存在一些传统机器学习方法,但这些方法需人工提取特征,且难以适应真实遥感图像的复杂背景。近年来,深度卷积神经网络方法兴起,网络能自动学习图像特征且泛化能力强,在计算机视觉各领域应用广泛。但深度卷积神经网络在遥感图像飞机分类问题上应用少见。本文旨在将深度卷积神经网络应用于遥感图像飞机目标分类问题。方法 在缺乏公开数据集的情况下,收集了真实可见光遥感图像中的8种飞机数据,按大致4∶1的比例分为训练集和测试集,并对训练集进行合理扩充。然后针对遥感图像与飞机分类的特殊性,结合深度学习卷积神经网络相关理论,有的放矢地设计了一个5层卷积神经网络。结果 首先,在逐步扩充的训练集上分别训练该卷积神经网络,并分别用同一测试集进行测试,实验表明训练集扩充有利于网络训练,测试准确率从72.4%提升至97.2%。在扩充后训练集上,分别对经典传统机器学习方法、经典卷积神经网络LeNet-5和本文设计的卷积神经网络进行训练,并在同一测试集上测试,实验表明该卷积神经网络的分类准确率高于其他两种方法,最终能在测试集上达到97.2%的准确率,其余两者准确率分别为82.3%、88.7%。结论 在少见使用深度卷积神经网络的遥感图像飞机目标分类问题上,本文设计了一个5层卷积神经网络加以应用。实验结果表明,该网络能适应图像场景,自动学习特征,分类效果良好。     

面向手持式3维扫描设备的本征纹理重建

目的 针对目前手持式3维扫描设备生成的模型纹理分辨率不够,且部分区域存在高光、阴影及明暗变化等问题,提出一种基于多幅实拍照片的纹理重建方法。方法 首先使用基于特征匹配的方法将照片图像与几何模型进行配准;其次根据重建纹理大小,采用特殊编码方式的位置纹理建立照片像素到纹理像素直接且精确的对应关系;然后根据多幅使用闪光灯作为光源拍摄的照片,通过位置纹理建立联立方程,求解漫反射分量;最后采用改进的基于混合权重的融合方法对求解的漫反射分量进行纹理融合。结果 使用本文方法对3个实验模型进行本征纹理重建,与3维扫描设备生成纹理和直接用照片生成纹理相比,该方法操作简单、使用方便,可获得高度清晰的,不含高光和明暗效果的本征纹理图像。结论 实验结果表明,重建纹理质量在分辨率、色彩还原性及一致性方面明显优于原有纹理,且该方法具有很高的精确性和鲁棒性,可满足高质量的纹理重建需求。