基于多尺度特征选择性融合的遥感图像检测算法北大核心CSCD

遥感图像的检测在监察自然环境、军事、国土安全等方面具有极其广阔的应用前景,而遥感图像具有背景复杂、目标面积小、特征提取困难等缺点,进行检测时容易产生小目标漏检问题。本文提出一种基于多尺度特征选择性融合的遥感图像检测算法。所提算法采用改进的Resnet50作为主干网络,将Resnet50第一个卷积替换成动态卷积,并将其ConvBlock模块中的卷积替换成金字塔卷积,提高特征提取能力。同时,为了避免遗漏底层信息,在动态卷积层后加入所提有效空间通道注意力机制模块。最后,选取基于上下文信息的不同尺度特征进行融合,提高了模型对目标物体的定位能力。实验结果表明,本文算法在保证速度的同时提高了对遥感图像的检测精度,在遥感图像公开数据集RSOD和NWPUVHR-10上平均精度均值(mean average precision,mAP)分别达到91.88%和90.23%,检测速度达到33 FPS。     

Saliency guided self-attention network for pedestrian attribute recognition in surveillance scenarios

Pedestrian attribute recognition is often considered as a multi-label image classification task. In order to make full use of attribute-related location information, a saliency guided sel-attention network ( SGSA-Net) was proposed to weakly supervise attribute localization, without annotations of attribute-related regions. Saliency priors were integrated into the spatial attention module ( SAM ). Meanwhile,channel-wise attention and spatial attention were introduced into the network. Moreover, a weighted binary cross-entropy loss ( WCEL) function was employed to handle the imbalance of training data. Extensive experiments on richly annotated pedestrian ( RAP) and pedestrian attribute ( PETA) datasets demonstrated that SGSA-Net outperformed other state-of-the-art methods.     

Efficient graph attentional network for 3D object detection from Frustum-based LiDAR point clouds

LiDAR-based 3D object detection is important for autonomous driving scene perception, but point clouds produced by LiDAR are irregular and unstructured in nature, and cannot be adopted by the conventional Convolutional Neural Networks (CNN). Recently, Graph Convolutional Networks (GCN) has been proved as an ideal way to handle non-Euclidean structure data, as well as for point cloud processing. However, GCN involves massive computation for searching adjacent nodes, and the heavy computational cost limits its applications in processing large-scale LiDAR point cloud in autonomous driving. In this work, we adopt a frustum-based point cloud-image fusion scheme to reduce the amount of LiDAR point clouds, thus making the GCN-based large-scale LiDAR point clouds feature learning feasible. On this basis, we propose an efficient graph attentional network to accomplish the goal of 3D object detection in autonomous driving, which can learn features from raw LiDAR point cloud directly without any conversions. We evaluate the model on the public KITTI benchmark dataset, the 3D detection mAP is 63.72% on KITTI Cars, Pedestrian and Cyclists, and the inference speed achieves 7.9 fps on a single GPU, which is faster than other methods of the same type.     

基于改进轻量级秩扩展网络的人脸表情识别方法

人脸表情识别作为人机交互的一种重要方法,广泛应用于智能医疗、公安测谎系统、车载安全系统等领域。现有人脸表情识别方法多数存在参数量冗余、计算成本高、特征表达瓶颈等问题。提出一种基于改进轻量级秩扩展网络ReXNet的人脸表情识别方法。通过构建改进的ReXNet以提取人脸表情特征,在参数量较少的条件下解决特征表达瓶颈的问题,增强对表情局部特征的关注,获得高层次的表情特征,同时融合坐标注意力模块,将位置信息嵌入到通道注意力中,精准地定位和识别感兴趣的特征,建立位置信息与局部特征之间的长依赖关系,减少计算开销。在此基础上,将细化模块引入到改进的网络架构中,利用类别上下文信息细化分类结果,增强类间的分化效果,从而提高人脸表情识别的准确率。实验结果表明,该方法在RAF-DB和FERPlus数据集上的人脸表情识别准确率分别达到88.43%和88.8%,相比VGG16-PLD、SHCNN、ResNet+VGG等方法,具有较高的准确率和较优的鲁棒性。     

一种面向低采样率的点云数据处理网络

在直接处理点云的三维神经网络中,采样阶段实现了对原始点云中关键点的筛选,对于整个网络的性能及网络的抗噪能力具有重要作用。目前主流的最远点采样（FPS）方法在处理大规模3D点云数据时计算量大且耗时,并且低采样率时经过FPS采样后模型性能下降明显。针对这两个问题,提出一种面向低采样率的点云数据处理网络AS-Net。设计一个新的采样模块代替原backbone中的FPS,其由两个Layer组成,每个Layer基于长短期记忆网络获取原始点云与采样点云之间的联系权重,从而高效提取关键信息,去除冗余信息。在此基础上,利用注意力机制选择特征值较高的原始点云作为采样点,采样点作为后序任务的关键点输入到网络,进一步提高网络模型性能。基于ModelNet40数据集的实验结果表明,在低采样率条件下,AS-Net仍可达到81.6%的分类准确率,与使用FPS作为采样方法的网络模型相比提高52.7%。此外,其对噪声干扰具有很强的鲁棒性,对于大场景的分割时间效率优于同类采样方法。     

基于自注意力胶囊网络的伪造人脸检测方法

当前以换脸为代表的伪造视频泛滥,给国家、社会和个人带来潜在威胁,有效检测该类视频对保护个人隐私和维护国家安全具有重要意义。为提高视频伪造人脸检测效果,基于可解释性好的胶囊网络,以Capsule-Forensics检测算法为基础,提出一种结合自注意力胶囊网络的伪造人脸检测方法。使用部分Xception网络作为特征提取部分,降低模型的参数量,在主体部分引入带注意力机制的胶囊结构,使模型聚焦人脸区域,将综合多维度的Focal Loss作为损失函数,提高模型对难分样例的检测效果。实验结果表明,与Capsule-Forensics算法相比,该方法能够减少模型参数量和计算量,在多种伪造类型数据集上均具有较高的准确率。     

基于多流网络一致性的视频显著性检测

现有的视频显著性检测算法通常采用双流结构提取视频的时空线索,其中运动信息作为双流结构的一个分支,在显著物体发生剧烈或慢速移动时存在运动估计准确率低的问题,并且不合理的训练数据或方案使得权重偏向单个分支结构。提出一种基于多流网络一致性的视频显著性检测算法MSNC。设计并使用一种新的三重网络结构提取预选目标区域的颜色信息、时序信息和先验特征,通过先验特征补偿运动流的缺陷,并提高运动线索的利用率。采用多流一致性融合模型优化三流分支,得到不同特征的最佳融合方案。同时通过循环训练策略平衡三重网络的权重,以避免网络过度拟合单流分支,从而有效地提高运动估计和定位的准确率。在Davis数据集上的实验结果表明,相比PCSA、SSAV、MGA等算法,该算法的鲁棒性更优,其maxF和S-Measure值分别达到0.893和0.912,MAE仅为0.021。     

基于双重注意力机制和GRU网络的短期负荷预测模型

电力负荷预测对电力系统的部署、规划和运行影响重大,但目前各输入特征对电网负荷情况影响的程度不稳定,且递归神经网络捕获负荷数据的长期记忆能力差,导致预测精度下降。提出一种基于双重注意力机制和GRU网络的预测新模型,利用特征注意力机制自主分析历史信息与输入特征间的关联关系,提取重要特征,并通过时序注意力机制自主选取GRU网络中关键时间点的历史信息,提升较长时间段预测效果的稳定性。在3个公开数据集上的实验结果表明,该模型在预测精度指标上表现良好,对比SVR、KPCA-ELM、DBN、GRU、Attention-GRU、CNN-LSTM、Attention-CNN-GRU模型预测精度分别提高了2.47、1.14、1.93、1.37、1.04、0.74、0.41个百分点。     

基于复杂结构信息的图神经网络序列推荐算法

图结构因其在序列推荐场景中的自然适应性而备受关注,而现有的基于图神经网络的会话序列推荐算法虽然能够利用图结构信息达到较好的推荐效果,但是没有考虑用户在会话序列中的重复点击行为和项目之间的复杂转换,且未很好地利用图中复杂的结构信息,导致推荐的效果受到一定程度的限制。提出有向与无向信息同注意力相融合的图神经网络序列推荐算法,并基于推荐算法给出项目隐含向量建模算法,结合会话序列图中的有向结构信息与无向结构信息,通过考虑用户的重复点击行为和引入注意力机制建立会话中点击项目的复杂转换模型。图节点在特征传播的过程中平衡邻居节点信息与自身信息的比例,以更准确地预测推荐过程中生成的会话向量。在Diginetica、Yoochoose 1/64、Yoochoose 1/4 3个数据集上的实验结果表明,与SR-GNN、TAGNN算法相比,该算法精度最高提升4.34%,能够更好地预测用户在会话中的下一次点击精度。     

区块链分片技术综述

区块链作为分布式账本的关键技术之一,其去中心化、可匿名、不可篡改的特性受到学术界和工业界的青睐,被广泛应用于金融、数字货币、公共服务等领域。分片技术作为区块链扩容的主流方式之一,能够在不降低区块链去中心化程度的同时实现高性能的链上扩容,从而解决区块链可拓展性不足以及吞吐量较低的问题。介绍近年来出现的分片技术以及相关协议,总结分片技术的关键理论与方法,从分片配置、重配置、片内共识协议、跨片共识协议、状态存储等方面对分片技术方案进行对比,归纳不同分片方案在网络分片、交易分片、状态分片等设计中存在的优势和不足。同时,阐述一些经典分片技术在性能和实现方式上的特点,对许可区块链和无许可区块链、片内共识协议、跨片共识协议、准入性方案、状态分片方式等进行分析和概述。在此基础上,从分片内、分片间以及系统层级的角度总结分片技术当前所面临的困境和挑战,并对该领域的发展前景及未来研究方向加以展望。