分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 基于滑模控制的优良性能,论文探讨了利用Terminal滑模控制实现分数阶混沌系统的有限时间同步问题,给出了滑模控制实现具有未知参数和扰动的分数阶Sprott-C驱动—响应系统(阶数0<α<1)的同步结论。通过构造合适的滑动模态曲面,针对系统未知参数上界已知和未知两种情况,设计了合适的分数阶控制器和参数自适应率,结合分数阶微分方程相关理论和有限时间稳定性定理,证明了实现该系统的同步控制的结论,并对未知参数和扰动上界进行了准确估计。最后选取适当参数,通过数值仿真,验证了所给结论的有效性和可行性。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对现有基于大数据和深度学习的目标检测框架对于高分辨率复杂大场景中低分辨率小目标识别效果较差,多目标检测的精度和实时性难以平衡的问题,改进了基于深度学习的目标检测框架 SSD(single shot multibox detector),提出一种改进的多目标检测框架DRZ-SSD(DRZ),将其专用于复杂大交通场景多目标检测。检测以从粗到细的策略进行,分别训练一个低分辨率粗略检测器和一个高分辨率精细检测器,对高分辨率图像进行下采样获得低分辨率版本,设计了一种基于增强学习的动态区域放大网络框架(DRZN),动态放大低分辨率弱小目标区域至高分辨率再使用精细检测器进行检测识别,剩余图像区域使用粗略检测器进行检测,对弱小目标的检测与识别精度以及运算效率的提高效果明显;采用模糊阈值法调整自适应阈值策略在避免适应数据集的同时提高模型的决策能力,显著降低检测漏警率和虚警率。实验表明,改进后的DRZ-SSD在应对弱小目标、多目标、杂乱背景、遮挡等检测难度较大的情况时,均能获得较好的效果。通过在指定数据集上测试,相比于其他基于深度学习的目标检测框架,各类目标识别的平均准确率提高了 4~15%,平均准确率均值提高了约9~16%,多目标检测率提高13~34%,检测识别速率达到38帧/s,实现了算法精度与运行速率的平衡。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 为了避免彩色图像滤波时排序难题,在探究矢量相似性的基础上,提出一种针对彩色图像的多元滤波方法。首先,在RGB彩色空间中,利用彩色矢量间距离和角度定义其相似性测度,以刻画与人类视觉感知相一致的彩色相似性;其次,以上述彩色相似性为准则设计并构建一种彩色多元滤波方法,并就其相关参数对滤波性能的影响进行了深入分析和研究;最后,为了验证提出方法的有效性,将其应用于标准彩色影像和彩色遥感影像滤波。实验结果可知,提出的方法不仅有效解决了传统滤波方法的排序难题,而且克服了因滤波使图像模糊,边缘不清等问题;另外,将提出的多元滤波与传统方法进行实验对比,结果表明其不仅能有效滤除多种类型噪声,而且较好地保持了原始图像信息,使图像信息保真清晰,其视觉效果优于传统,客观评价指标也有较大幅度的改善和提升。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 中国手指语的识别作为中国手语识别中重要的组成部分,使听障者的交流和人机交互更加便捷。传统的手指语识别采用卷积神经网络的方法,模型结构单一,在池化层会丢弃很多信息。Capsule(胶囊)是在神经网络中构建和抽象出的子网络,每个胶囊都专注于一些单独的任务,又能保留图像的空间特征。分析了中国手语中手指语的特征,构建并扩展了手指语图片训练集,试图用CapsNet(胶囊网络)模型解决手指语的识别任务,对比了不同参数下CapsNet的识别率,并与经典的GoogLeNet卷积网络作对比。实验结果表明,CapsNet在手语识别任务上能达到较好的识别效果。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 随着车辆迅速增加,智能交通系统中的监控系统需要在复杂环境中快速、准确地检测车辆。因此,在现有研究的基础上,一种高效的车辆检测方案被提出。该方法首先选取像素自适应分割算法(pixel based adaptive segmenter),对其背景模型线性优化,减少运算复杂度,提取前景斑点为定义区域(defined range approach);然后通过设定阈值确定感兴趣区域(Region of Interest);在感兴趣区域里,选取哈尔(Haar-like)特征和方向梯度直方图特征(histogram of oriented gradient),输入到优化后的AdaBoost+支持向量机(support vector machine)级联分类器中进行车辆检测。这些算法保证检测实时性,使用OpenCV库进行实现。大量的实验证明了线性化像素自适应分割算法的优越点,AdaBoost+SVM级联分类器快速性,整体车辆检测算法在检测车辆时的实时性和光照鲁棒性。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 为了能够在处理不同的数据类型或任务时得到良好的结果,设计了基于自适应假近邻方法的卷积神经网络(CNN)架构。将中心矩的思想应用在CNN的池化操作中,利用稀疏滤波算法实现训练过程的无监督化,并设置CNN算法的卷积掩模(卷积核)的大小和每层卷积单位(CNN神经元)的数量;此外,该架构还利用自适应假近邻方法实现简化建模和预测等任务。实验结果证实,提出的改进CNN架构的复杂度较低,它可以更快地接受训练并且不易产生过度拟合。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对目前视觉SLAM系统只能输出相机的运动轨迹图,而不能生成用于路径规划和导航的地图的缺点,提出了一种基于ORB-SLAM2的网格地图实时构建算法。首先,建立了一个适用于视觉SLAM的逆传感器模型(inverse sensor model,ISM);其次,针对ISM模型,重新编排了网格地图算法的构建机制,并对其进行详细的推导;最后,介绍了ORB-SLAM2网格地图构建的具体实施方案。通过实验,对ISM模型和网格地图模型进行分析,确保了算法的可行性;用单目相机和RGB-D深度相机进行实时实验,实现了网格地图的实时构建,且能够清晰地显现出障碍物位置,验证了所提算法的有效性。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 疲劳驾驶是造成交通事故的主要原因之一,通过视觉传感器采集驾驶员面部图像并进行基于视觉特征分析的疲劳驾驶检测具有实际意义。针对视觉特征分析疲劳检测问题,设计了一种级联深度学习的检测系统结构,并提出基于多尺度池化的卷积神经网络疲劳状态检测模型。首先通过深度学习模型MTCNN进行人脸检测,提取出眼睛和嘴巴区域。针对眼睛和嘴巴的状态表征和识别问题,提出一种基于ResNet的多尺度池化模型(MSP)对眼睛和嘴巴状态进行训练。实时检测时,将眼睛嘴巴区域通过训练好的卷积神经网络模型进行状态识别,最后基于PERCLOS和提出的嘴巴张合频率(FOM)对驾驶员进行疲劳判定。实验结果表明,该算法具有较高的检测准确率,同时满足实时性要求,且对复杂环境具有较高的鲁棒性。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对人脸识别中由于光线、表情变化和遮挡导致人脸图像变化的问题,提出了一种谱域特征提取与线性回归分类算法相结合的智能人脸识别方法。为了实现特征提取的目的,首先使用Viola-Jones算法从原始图像中提取初始人脸部分,并将其转换为120×120像素大小的灰度图像;然后提出了一种计算极坐标傅里叶变换(FFT)以获得预处理人脸图像主要幅度谱特征的新框架,进一步在预处理的图像上执行2D-DFT,并表示为1D P-FFT。特征值是1D P-FFT幅值中的最大值,提取的特征值用于构造表示人脸图像的符号对象。最后利用快速有效的线性回归分类算法实现分类。在AR和GT数据库上进行了各种实验,分别取得了97.51%和98.02%的准确率。与最近报道的一些人脸识别技术相比,提出的方法识别准确率更高。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对传统基于最小分类误差准则(MCE)建立的目标函数存在样本错分类时网络出现的梯度反向问题,引入最小分类误差准则,定义带修正项的FMCE目标函数。以较高精度的交叉熵作为基函数,将FMCE作为修正函数,提出改进交叉熵目标函数CE-FMCE,使得网络在反向传播过程中提升标签类输出的概率。CE-FMCE不仅克服了传统MCE目标函数的梯度反向问题,还弥补了交叉熵函数对非标签集梯度不作区分处理的不足。分别在自建台风云图数据集和通用数据集MNIST上对CE-FMCE和MSE、交叉熵、MCE、M3CE进行对比实验,实验结果表明CE-FMCE优于其他目标函数。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对彩色图像质量无法实时评价及优化的问题,提出了基于K-均值聚类的彩色图像质量评价及优化算法。该算法首先利用K-均值聚类的方式构建样本数据集;然后通过待评价图像与聚类数据集之间的相似性来构建特征集;之后再将待优化图像与聚类数据集之间进行融合,对融合后的矩阵进行PCA变换实现了图像质量的优化;通过实验证明,所提评价算法与人眼主观视觉具有较好的一致性;同时,还能通过评价结果实现图像质量的自适应优化。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 由于多模式数据的大量存在,跨模式检索近来备受关注,并且通常涉及两个基本问题:相关性度量和特征选择。目前的大多数方法都只关注解决第一个问题:将多模态数据投影到一个公共子空间中,测量不同数据模式之间的相似性然后进行检索。针对第二个问题,为了可以从特征空间中选择相关和判别特征,对投影矩阵施加21范数惩罚项。同时,采用谱回归方法学习所有模态数据共享的最优潜在空间正交约束。然后构建一个图模型将多模态数据投影到潜在空间中,保留了模态内的相似性关系。在两个数据集进行了广泛的实验,跨模态检索任务的实验结果表明显示了本文提出的方法的有效性。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 为实现无人装备在野外环境下,对非结构化道路进行自动、普适和精准的识别与导向,提出了一种基于图推模型与智能寻优的野外场景道路导向算法。首先将图像分割为同质超像素块,对超像素块的多特征进行融合,构造训练集;改进传统拉普拉斯支持向量机算法,结合超像素块位置信息动态选取道路区域超像素种子块,训练超像素块的多类别分类回归器和相邻超像素的一致性回归器;结合两种回归器的回归值构造马尔科夫随机场的能量函数,再利用标准图割算法迭代求取最小化能量函数实现初始道路推理分割; 结合道路初分割结果,依据人对道路的直观感知设定约束条件构造目标函数,利用差分免疫克隆进化算法智能寻优提取道路的导向线。在南京珠山采集的数据和DARPA Grand Challenge数据库上进行检测,并与经典算法的道路导向效果进行定性和定量比较,结果表明该算法在野外环境下对非结构化道路的导向线提取精度总体达91.79%以上,相比于经典算法,检测精准度分别提升48.1%和35.5%,算法处理效率分别提升98.6%和97.8%,在检测的实时性与精准度问题上实现了平衡,具有较强的应用前景。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 非线性激活函数在卷积神经网络中扮演关键角色。针对修正线性单元(ReLU)完全丢弃网络中包含有用信息的负激活值问题,基于参数化修正线性单元(PReLU)和指数线性单元(ELU)的研究,提出一种新颖的参数化激活函数幂线性单元(PoLU)。PoLU对输入的负激活部分实施有符号的幂非线性变化,幂函数的参数是可以在CNNs训练过程中自适应学习的;同时像ReLU那样保持正激活部分不变。PoLU可以高效地实现并且灵活地运用到不同的卷积神经网络架构中。在广泛使用的CIFAR-10/100数据库上的实验结果表明,PoLU要优于ReLU和它相对应的激活函数。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 风格多样的中文字体是一种重要的中国文化符号,它的设计和操作是一项需要大量专业知识的艰巨工作。因此,针对这项工作提出一种基于生成式对抗网络的中文字体风格迁移的新方法。实验中,使用基于残差网络结构的生成式模型,在均方误差约束下,进行生成式模型与判别式模型之间的对抗训练,最后使用训练所得的生成式模型实现不同中文字体间一对一和多对多的风格迁移。实验表明,与之前常用的基于L1正则化方法相比,使用这种方法在字体细节生成上有更出色的表现,简化了中文字体的建模方式,提高了生成图像的逼真度,并具有更好的灵活性和通用性。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 为了解决去雾过程中图像边缘产生光带的情况和去雾之后图像整体变暗的现象,提出了一种新颖的基于优化后透射率和半逆法的图像去雾算法。首先,针对图像边缘处暗通道失效情况,运用透射率修正机制来消除边缘处的光带现象,从而提高暗通道先验的适用范围;其次,从大气散射模型出发,利用半逆算法得到大气整体光照值;最后,针对去雾之后整幅图片颜色变暗淡的现象,采用基于小波变换的图像对比度算法来进行增强处理,改善去雾图像的视觉效果。实验结果表明,该算法能够更有效地去雾,而且去雾能力优于原算法。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 为有效监管网络,快速精确识别P2P流量,通过分析P2P网络流量中节点与节点、节点与链路之间的交互和行为特征,将聚类方法与流量传播图方法相结合,提出了一种基于网络行为特征的P2P流量识别方法。该方法首先通过采集网络流的包级和流级统计特征对不同种类的网络应用的流量进行聚类,然后利用流量传播图对P2P流量进行识别。实验结果表明,提出的方法在骨干网络数据上能够有效识别P2P网络应用流量,F1-measure达到95%以上。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对提高轮询控制系统的工作效率和资源利用率以及确保系统公平性不受损害,提出了区分站点忙闲状态的限定(K=2)轮询控制系统。运用概率母函数与嵌入式马尔可夫链的方法研究了系统的数学模型。仿真实验结果表明,理论值与实验值近似相等,表明该分析方法正确合理。系统基于限定(K=2)轮询服务策略,根据站点所处的不同状态,只对有信息分组的动态忙站点进行服务。采用限定(K=2)服务策略保障了系统公平性,而区分站点的忙闲状态又避免了对无信息分组的空闲站点的查询服务,从而提高了系统工作效率和资源利用率。与已有的服务策略相比较,系统性能明显改善。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: D2D(device to device)作为5G通信的核心技术,在满足用户通信需求与提高用户连通数量等方面具有至关重要的作用。针对传统复用算法的系统中断概率过高和用户资源消耗较大的问题,提出一种基于穷举搜索的D2D资源分配算法。该算法引入穷举搜索法初步确定用户发射功率;同时参考蜂窝与D2D用户状态以确定复用组合;应用调整功率步骤降低中断概率。仿真结果表明,小蜂窝用户数时基与穷举搜索的D2D资源分配算法相比于传统算法,在多D2D用户数情况下的连通概率平均提高了15.7%,用户资源消耗平均降低了10.5%。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对多径衰落信道下混沌直接序列扩频(CD3S)信号的解调问题,提出一种基于卡尔曼滤波(KF)、无损卡尔曼滤波(UKF)与最小均方误差(MMSE)滤波联合估计的多径CD3S信号解调算法.算法根据混沌码同步、信道估计与信息码解调间的差异性与关联性,利用UKF估计混沌码、KF估计信道参数,并通过MMSE滤波重构信息码。三个滤波器均将彼此的估计结果作为系统参数,交替工作,通过联合估计实现信息码的解调。仿真结果表明,无论对时不变信道还是时变信道,算法均可以克服多径衰落与信道噪声的影响,实现了多径信道下CD3S信号的解调。