轻量级(2+1)D卷积结构的动态手势识别研究

目前,基于卷积神经网络的动态手势识别方法取得了巨大的进展,但神经网络模型具有很大的参数量,计算成本和内存占用较大,很难应用在设备资源有限的场合.以减少计算量和参数量为出发点,提出了一种轻量级(2+1)D卷积结构.该结构在(2+1)D卷积结构的基础上,将其中的3D卷积替换为3D深度可分离卷积,在输出向量维度不变的前提下,进一步减少了(2+1)D卷积结构的计算量和参数量.为了弥补时空特征在表征动态手势上的不足,融合注意力机制模块,专注于对运动特征的提取,结合轻量级(2+1)D卷积结构提取的时空特征,可以更好地表征手势动作.实验结果表明,注意力机制模块的插入,在不增加太多额外计算和空间成本的前提下,进一步提高了模型的识别精度.基于以上结构构建的模型,在20BN-jester、EgoGesture和IsoGD数据集上分别取得了96.62%、91.83%和60.1%的识别精度,模型参数量和浮点计算量分别为5.05M和12.81GFLOPs,相比于其他手势识别模型,计算成本和内存占用大大减少,实时手势识别速度达到每秒70帧.     

多尺度特征融合双U型视网膜分割算法

视网膜血管形态结构是反映人体健康的重要指标 ,针对现有视网膜血管分割存在主 血管模糊、微细血管断裂和视盘误分割等问题,提出多尺度特征融合双U型视网膜分割算 法。首先,利用低层U-Net高效循环残差模块对眼底图像进行粗粒度分割,得到视网膜血 管 初步轮廓。其次,将粗分割图与原始特征图像素相乘送入高层U-Net,利用其缩放宽残差 模 块进行细粒度图像解码,丰富视网膜血管细节信息。同时利用3路径注意力机制复合性连接 双网络的编码层与解码层,实现特征映射跨网络传播,减小上下文语义差异。最后,融合双 层网络输出提取血管区域,双U 型网络能够更深层次提取血管像素,精准分割出视网膜细 节。在DRIVE与STARE数据集上进行实验,其准确率分别为96.45%和97.02%,敏感度分 别为83.35%和81.40%,特异性分别为98.38%和 98.83%,总体性能优于现有算法。     

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。     

多尺度混合注意力胶囊网络的海洋鱼类识别

针对胶囊网络(capsule network,CapsNet)特 征提取结构单一和数据处理中参数量过大的问题,提出 多尺度混合注意力胶囊网络 模型。首先,在网络初始端添加不同尺度的卷积核来多角度提取 特征,并引 入混合注意力机制,通过聚焦更具分辨性的特征区域来降低复杂背景干扰。其次,采用局部 剪枝算法优 化动态路由,减少参数量,缩短模型训练时间。最后,在海洋鱼类数据集F4K(Fish4Knowled ge)上验证, 结果表明,与传统残差网络(residual network50,ResNet-50)、双线性网络(bilinear convo l utional neural network,B-CNN)、分层精简双线性注意力网络(spatial transformation netw ork and hierarchical compact bilinear pooling,STN-H-CBP)以及CapsNet模型相比,该算法 识别精度为98.65%,比ResNet-50模型提升 了5.92%;训练时间为2.2 h,相比于CapsNet 缩短了近40 min,验证了该算法的可行性。     

Al3Ti1B1RE细化剂对罐用铝材的细化效果及稀土的作用

采用XRD，OM，SEM，EDAX等探讨了一种新型Al3Ti1B1RE中间合金细化剂对罐用铝材的细化效果及RE的作用。结果表明，该细化剂对罐用铝材的细化效果优于进口和国产Al3Ti1B，且具有长效性，达6h后仍未见明显衰退，明显提高了该材料的强度和塑性；其细化效果及稳定性好的主要原因是：RE可降低铝液的表面能，增加铝液对细化核心(如TiAl3，TiB2)的润湿性，既充分发挥了异质形核作用，又防止了TiB2聚集沉淀倾向；RE也极易在结晶前沿富集造成成分过冷，阻碍了α-Al晶粒生长，并促进其在细化核心上形核；此外RE还兼有一定的净化、细化和变质作用，尤其是净化作用提高了该细化剂的冶金质量。     

La2/3Ca1/3MnO3中的输运机制与CMR效应

研究了超大磁阻材料La2/3Ca1/3MnO3的磁电特性，发现由电阻测量得到的绝缘体．金属相变与由磁化曲线得到的顺磁-铁磁相变温区完全一致，均随磁场的增强推向高温区。结果证明样品输运行为的变化起因于磁结构的变化，在Tc附近产生超大巨磁电阻效应。     

溶液的pH值对纳米CeO2晶粒形貌及形成机制的影响

以亚硝酸铈盐和氨水沉淀法合成了二氧化铈纳米粒子. 通过对溶液pH值的调节制备出了形貌各异的纳米CeO2晶粒. TEM和BET结果表明 酸性条件下, 得到的是球形的纳米CeO2晶粒且其比表面为148.1944 m2·g-1;中性时, CeO2晶粒的形貌为球形和棒状的混合形, 比表面为114.7975 m2·g-1;而碱性环境下, 易得到棒状的、比表面为106.2465 m2·g-1 的CeO2晶体. 另外还对各种形貌产物的形成机制进行了研究.     

夏季青藏高原气象学若干问题的研究

本文使用经过1979年5—8月青藏高原气象科学实验观测资料订正过的欧洲中心FGGE—Ⅲb资料、GMS1地球同步卫星云图资料及其它一些资料,详细分析了夏季青藏高原的水汽状况、热力层结状况和月平均环流场的主要特征;计算了主要经圈环流圈的位置分布和从高原上上升气流的轨迹;通过逐月、逐日的涡度方程诊断分析,讨论了夏季高原高、低空稳定环流场的维持机制,发现高原上存在的强盛频繁的积云对流活动对高原大型环流场的维持是非常重要的;最后提出了一个高、低层多层次的对流活动振荡过程造成的热量水汽接力式上传输送的物理模型,认为它可能是夏季青藏高原高空大气高温、高湿状况维持的主要物理过程。     

CePO_4/Ce-ZrO_2可加工陶瓷性能与断裂机制研究

以Ce ZrO2为基体,通过复合不同加入量的第二相CePO4颗粒,研究了陶瓷材料力学性能的变化,并借助加载能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)对材料弯曲断口及压痕裂纹扩展方式进行分析。当CePO4加入量为25%时,虽然材料力学性能有一定下降,但已经能用WC刀具进行加工。材料的弯曲断口显示,CePO4在两相体系中的断裂呈层片状形式;加入CePO4后,由于两相之间弱结合界面的存在,压痕裂纹扩展形式发生明显变化,由连续扩展机制过渡为不连续扩展。由这两种机制形成的材料断裂过程是阶段性的,在实际中可以用作材料最终破坏前的预报。