基于时频域深度网络的海面小目标特征检测

为了提升海杂波背景下小目标探测性能,本文提出一种基于时频域深度网络的特征检测方法。首先,将观测向量转换为归一化时频图（Normalized Time-Frequency Graph, NTFG）,实现海杂波抑制。在时频域,建立海杂波、含正多普勒偏移目标回波、含负多普勒偏移目标回波的三分类问题,精细化目标落在主杂波带内外的不同特性。其次,引入Inception-ResNet V2深度网络作为特征提取器,自主学习不同类别在NTFG上的深层差异性,并将差异性浓缩为一个2D特征向量。然后,在2D特征空间中,设计具有引导的三次样条曲线,获得虚警可控的判决区域,实现异常检测。最后,IPIX实测数据验证了所提算法的性能优势,能深入挖掘时频域的特性。     

Fine-grained-based multi-feature fusion for occluded person re-identification

Many previous occluded person re-identification(re-ID) methods try to use additional clues (pose estimation or semantic parsing models) to focus on non-occluded regions. However, these methods extremely rely on the performance of additional clues and often capture pedestrian features by designing complex modules. In this work, we propose a simple Fine-Grained Multi-Feature Fusion Network (FGMFN) to extract discriminative features, which is a dual-branch structure consisting of global feature branch and partial feature branch. Firstly, we utilize a chunking strategy to extract multi-granularity features to make the pedestrian information contained in it more comprehensive. Secondly, a spatial transformer network is introduced to localize the pedestrian’s upper body, and then introduce a relation-aware attention module to explore the fine-grained information. Finally, we fuse the features obtained from the two branches to obtain a more robust pedestrian representation. Extensive experiments verify the effectiveness of our method under the occlusion scenario.     

Siamese visual tracking with multilayer feature fusion and corner distance IoU loss

The tracker based on the Siamese network regards tracking tasks as solving a similarity problem between the target template and search area. Using shallow networks and offline training, these trackers perform well in simple scenarios. However, due to the lack of semantic information, they have difficulty meeting the accuracy requirements of the task when faced with complex backgrounds and other challenging scenarios. In response to this problem, we propose a new model, which uses the improved ResNet-22 network to extract deep features with more semantic information. Multilayer feature fusion is used to obtain a high-quality score map to reduce the influence of interference factors in the complex background on the tracker. In addition, we propose a more powerful Corner Distance IoU (intersection over union) loss function so that the algorithm can better regression to the bounding box. In the experiments, the tracker was extensively evaluated on the object tracking benchmark data sets, OTB2013 and OTB2015, and the visual object tracking data sets, VOT2016 and VOT2017, and achieved competitive performance, proving the effectiveness of this method.     

Photonic Crystal Palette of Binary Block Copolymer Blends for Full Visible Structural Color Encryption

Structural color (SC) arising from a periodically ordered self-assembled block copolymer (BCP) photonic crystal (PC) is useful for reflective-mode sensing displays owing to its capability of stimuli-responsive structure alteration. However, a set of PC inks, each providing a precisely addressable SC in the full visible range, has rarely been demonstrated. Here, a strategy for developing BCP PC inks with tunable structures is presented. This involves solution-blending of two lamellar-forming BCPs with different molecular weights. By controlling the mixing ratio of the two BCPs, a thin 1D BCP PC film is developed with alternating in-plane lamellae whose periodicity varies linearly from ≈46 to ≈91 nm. Subsequent preferential swelling of one-type lamellae with either solvent or non-volatile ionic liquid causes the photonic band gap of the films to red-shift, giving rise to full-visible-range SC correlated with the pristine nanostructures of the blended films in both liquid and solid states. The BCP PC palette of solution-blended binary solutions is conveniently employed in various coating processes, allowing facile development of BCP SC on the targeted surface. Furthermore, full-color SC paintings are realized with their transparent PC inks, facilitating low-power pattern encryption.     

基于曲率和的主动声呐干涉条纹特征表征方法

干涉条纹特征是主动声呐目标识别所依据的重要特征之一。在浅水域环境中,声波能量传播特性较为复杂,信号会经过发射源到目标以及目标到接收器这2条不同的路径,目标的散射特性在声波的入射模式和散射模式之间相互作用,使得主动声呐干涉条纹呈现弯曲的结构。为对干涉条纹特征进行表征,提出一种基于曲率和的声呐特征提取方法。根据浅海声场主动声呐频率-距离干涉条纹图得到一段区间内的干涉条纹曲线散点曲率值,利用曲率求和的方法刻画条纹的弯曲程度,进而表征这一区间内的条纹特征。在理想波导环境下计算刚性球体目标在不同频率段下的曲率特征,通过统计平均值的方式得到平均曲率和为0.6左右,从特征表征结果可以看出,曲率和可通过统计离散点曲率强度描述干涉条纹特征,且在同一环境条件下,发射频率越大时曲率和强度越小。根据实测数据进行计算得到曲率和为0.512,实验与理论结果较为吻合,表明通过该方法可以获取主动声呐干涉条纹特征,进而实现目标识别和探测。     

一种特征转移和域自适应的异质缺陷预测方法

软件缺陷预测是软件工程领域中的一个研究热点.跨项目缺陷预测(Cross-Project Defect Prediction, CPDP)采用源项目的缺陷数据来预测目标项目的缺陷倾向性.然而,源项目和目标项目的特征可能会有所不同.因此,研究人员提出了异质缺陷预测(Heterogeneous Defect Prediction, HDP).为了提高HDP模型的性能,本文提出了一种基于特征迁移和域自适应的异质缺陷预测(Feature Transfer and Domain Adaptation, FTDA)方法.首先,FTDA使用基于相关性的特征选择算法从源项目的特征集中选择最优的特征子集.随后,使用欧氏距离进行匹配特征,并为每个目标项目选择最合适的源项目.再次,使用TCA算法解决不同项目之间的分布差异问题.最后,使用SMOTETomek算法处理类不平衡问题.为了验证FTDA方法的有效性,本文对AEEEM,PROMISE,NASA和Relink数据集中的24个项目进行了实证研究.实证研究表明,FTDA显著提高了异质缺陷预测的性能.     

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。     

基于变分自编码器的谣言立场分类算法

针对当前谣言检测任务中社交媒体推特平台的推文数据分布复杂且不均衡的特点,提出基于变分自编码器（VAE）的谣言立场分类算法VAE-LSTM。对数据进行预处理后,利用word2vec模型提取推文词向量并输入VAE中进行训练,得到符合简单概率分布的深度特征序列再从中采样获取有效特征,以避免数据量较大的推文类别影响特征向量。在此基础上,使用长短时记忆（LSTM）网络处理向量序列数据进而实现分类。理论分析和实验结果表明,VAE-LSTM算法无须手动提取或添加特征,训练过程简单高效,同时能缓解类间不平衡问题,其应用于实际场景准确率和F1得分分别为0.800和0.494,与时序注意力机制算法、Turing算法、霍克斯过程算法等相比分类性能更好,且较SVM等早期机器学习方法节省了大量数据预处理时间。     

基于学习主动中心轮廓模型的场景文本检测

在场景文本检测领域,存在由于文本尺寸波动较大导致的小文本漏检、大文本欠检测和多尺度文本边界检测错误的情况。针对上述问题,提出一种基于学习主动中心轮廓模型的场景文本检测网络。在残差网络ResNet的基础上构建多尺度特征权重融合模型,对输入的场景文本图片进行多尺度特征提取和权重融合,并计算出最终的特征融合图,适应场景文本长宽比变化较大的情况。在此基础上,将融合后的特征图输入到学习主动中心轮廓模型预测文本框的中心点和边界,该模型为场景文本检测提供丰富先验知识,以解决多尺度文本检测框包含过多背景或部分包围文本造成的边界检测错误问题。在MSRA-TD500、IC13、IC15和IC17MLT数据集上的实验结果表明,该网络能够提高多尺度场景文本检测的准确率,其中在MSRA-TD50数据集上F-measure为0.83,相较于MSR方法提升1%,在IC13数据集上F-measure为0.91,相较于PixelLink网络提升2%,在IC15数据集上F-measure值为0.87,相较于PSENet网络提升1%,在IC17MLT数据集上F-measure值为0.74,相较于TridentNet网络提升1%。     

一种抗背景干扰的多尺度人群计数算法

人群计数技术以估计人群图片或视频中的人数为目标,可以有效预防人群踩踏事故的发生,广泛应用于安防预警、城市规划及大型集会管理等领域。然而,由于人群尺度变化、背景干扰、人群分布不均、遮挡和透视效应等因素的影响,单幅图片的人群计数仍是一项非常具有挑战性的任务。针对人群计数中多尺度变化和背景干扰问题,提出一种抗背景干扰的多尺度人群计数算法。以VGG16网络结构为基础,引入特征金字塔构建多尺度特征融合骨干网络解决人群多尺度变化问题,设计Double-Head-CC结构对融合后的特征图进行前景背景分割和密度图预测以抑制背景干扰。基于密度图的局部相关性和多任务学习,定义多重损失函数和多任务联合损失函数进行网络优化。在ShanghaiTech、UCF-QNRF和JHU-CROWD++数据集上进行训练和评测,实验结果表明,该算法能够很好地预测人群密度分布和人群数量,具有较高的准确性,且鲁棒性强、泛化性能良好。