关键词： 民居建筑   典型特征   信息提取   计算机视觉   多尺度结构相似度  

摘要： 传统的民居建筑典型特征提取主要是通过大量现地观察、测量和采样后,凭借个人经验进行提炼总结,抽象概括出有代表性民居建筑形状、颜色和样式等造型特征。该类方法容易受个人主观因素影响,工作量大,可复现性不强,稳定性、可靠性和科学性不高。针对以上问题,结合计算机视觉、统计分析和遥感成像等技术手段提出一种西藏地区高原民居建筑典型特征遥感提取方法。利用K-means无监督聚类对民居建筑形状特征进行提取,获取典型民居建筑长度、宽度和长宽比等典型形状特征指标;将RGB三色的民居建筑样本转换到Lab色彩空间,通过色差阈值分割与统计分析提取民居建筑典型颜色特征;引入样本多尺度结构相似度对建筑样式进行定量化表征,通过样本精选、结构特征模板提取和最大相似度匹配提取典型民居建筑样式。以西藏地区的桑耶镇和曲水镇作为实验区分别选择四种经典主流方法开展了两组对比验证实验。实验结果表明,该方法提取的建筑典型特征一致性较好,结果稳定、可靠,受人为因素影响较小。同时也发现,高原民居建筑长宽比约为1.1∶1,长度约24~29m,宽度略窄。民居建筑颜色主要为浅灰褐色,占比最大的前3~4种主色与当地的裸土颜色非常相似。典型民居建筑样式主要呈“回”字形结构,中间有庭院和四周为围墙。

关键词： 目标检测   钢丝绳缺陷检测   轻量化   YOLOv7-tiny  

摘要： 钢丝绳应用场景复杂、检测设备受限导致检测结果不可靠、不高效,检测算法难部署、难移植,对此提出了一种基于YOLOv7-tiny改进的轻量化模型,通过引入Ghost卷积模块实现网络的轻量化;在主干网络中添加ECA自注意力算法以增强网络表征能力;使用CARAFE上采样算子加强了特征提取;采用WIOU损失函数进一步提高检测精度。在钢丝绳缺陷数据集上进行实验,结果表明其性能优于原YOLOv7-tiny模型,平均精度达到93.2%,提高了4.7%,参数量减少了47%,模型大小减少了45%。与目前其他先进的网络模型相比同样有着更优的整体性能。

关键词： 复杂场景   深度学习   目标检测   特征融合  

摘要： 本文研究基于深度学习的复杂场景多尺度目标检测与识别方法,旨在解决传统方法在处理多尺度目标时的挑战。通过构建多尺度特征金字塔、使用不同卷积核和锚框等策略,提高了目标检测的鲁棒性和泛化能力。本文设计了自适应多尺度空间池化(adaptive multi-scale spatial pooling,AMSSP)模块网络结构,融合了Darknet-53深度残差网络、残差空洞卷积及跨局部注意力机制。并详细给出了AMSSP模块的实现过程和算法步骤,包括不同尺度池化层的输出特征图的融合方式等。本研究旨在通过深度学习提升复杂场景多尺度目标检测与识别的鲁棒性和泛化能力。

关键词： 视觉SLAM   目标检测   室内动态环境   光流法  

摘要： 针对同步定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM)系统在室内动态环境中存在鲁棒性变差、定位精度降低的问题,提出了一种基于改进YOLOv8n目标检测网络的室内动态视觉SLAM算法。首先,选择YOLOv8n网络作为基线,并采用Ghost卷积替换原卷积,同时增加一个小目标检测层,减小网络模型体积,提高模型检测速度。其次,将改进的YOLOv8n目标检测网络与LK稀疏光流法结合,并引入视觉SLAM系统跟踪线程中,对场景中动态目标进行识别判断,筛选并剔除动态特征点;最后,仅使用静态特征点进行特征匹配和位姿估计。实验结果表明,在TUM数据集动态序列下相较于ORB-SLAM2,绝对轨迹均方根误差平均降低了96.62%,显著提高系统的鲁棒性和定位精度。与DS-SLAM、DynaSLAM等系统相比,该系统也能更有效平衡检测速度与定位精度。To address the issues of reduced robustness and lower localization accuracy in Simultaneous Loca- lization and Mapping (SLAM) systems within dynamic indoor environments, an indoor dynamic visual SLAM algorithm based on an improved object detection network is proposed. First, the YOLOv8n network is selected as the baseline, and Ghost convolution is employed to replace the original convolution, along with the addition of a small object detection layer to reduce the model size and improve detection speed. Second, the improved YOLOv8n object detection network is integrated with the Lucas-Kanade sparse optical flow method and is introduced into the tracking thread of the visual SLAM system to identify and filter out dynamic feature points from the scene. Finally, only static feature points are utilized for feature matching and pose estimation. Experimental results indicate that, on the dynamic sequences of the TUM dataset, the root mean square error of the absolute trajectory is reduced by an average of 96.62% compared to ORB-SLAM2, significantly enhancing system robustness and localization accuracy. Compared to systems such as DS-SLAM and DynaSLAM, this system also effectively balances detection speed and accuracy.

关键词： 目标跟踪   长短时记忆网络   卡尔曼滤波  

摘要： 传统机动目标跟踪方法在机动模型建模方面,通过模型集自适应交互的方式,实现模型与目标真实运动的匹配。在跟踪非合作目标时,由于机动状态随时变化,且机动形式多样,当模型集内的有限个模型均无法精准表征其真实运动时,跟踪性能下降。将模型修正和状态修正两级神经网络融入到滤波递推过程中,提出一种基于堆叠长短时记忆(Stacked Long Short-Term Memory,SLSTM)网络的两级修正机动目标跟踪方法(Two Level Modified Maneuvering Target Tracking,TLM-MTT),第一级模型修正网络实时感知目标的机动,调整模型参数,实现机动模型的精准建模,第二级状态修正网络对状态估计进行实时补偿,提升滤波输出的精度。通过离线方式进行网络训练,训练后的网络用于在线实时跟踪,相较于传统方法和其他智能化滤波方法,文中所提方法对高机动目标跟踪具有更好的跟踪性能。

关键词： 图像处理   图像分割   视网膜血管   多尺度特征   注意力机制   自适应融合  

摘要： 为解决视网膜细小血管分割效果不理想和血管连通性差导致模型分割精度较低的问题,在U-Net架构的基础上提出一种融合多尺度特征与双注意力机制的血管分割网络。首先,采用引入双注意力机制的空洞残差模块替换U-Net原有卷积层,实现对血管信息的多尺度提取。其次,将特征融合模块嵌入在跳跃连接处,通过对血管特征的自适应融合来减少编解码过程中的信息损失,增强血管连通性。最后,引入混合损失函数帮助网络训练,缓解视网膜血管图像中类不平衡程度。在DRIVE和CHASE_DB1数据集上的验证结果表明,所提算法的准确率分别达到0.9625和0.9696,相比于U-Net,所提算法的灵敏度增加0.0420和0.0552,F1分数增加0.0140和0.0342,展现出较好的分割性能。

关键词： 视网膜显微手术   目标检测   YOLO   手术显微镜   损失函数  

摘要： 针对视网膜显微手术中的复杂干扰情况,本文利用深度学习的方法提出一种手术器械检测算法。首先,构建并手动标注了RET1数据集,并以YOLO框架为基础,针对部分图像退化,提出利用SGConv和RGSCSP特征提取模块增强模型对图像细节特征的提取能力。针对IoU损失函数收敛速度慢以及边界框回归不准确的问题,提出DeltaIoU边界框损失函数。最后,运用动态头部和解耦头部的集成对特征融合的目标进行检测。实验结果表明,提出的方法在RET1数据集上mAP50-95达到72.4%,相较原有算法提升了3.8%,并能在复杂手术场景中对器械有效检测,为后续手术显微镜自动跟踪以及智能化手术导航提供有效帮助。

关键词： 勒瓦娄哇技术   石核分类   加权有向图  

摘要： 考古学者对2D勒瓦娄哇石核剥片面进行目测分类具有主观性,不能产生标准的、一致的分类结果,故提出并实现一个可自动分类2D勒瓦娄哇石核的算法(2D Levallois Core Automatic Classification,LCAC2D)。计算机进行石核分类的难点在于,如何将勒瓦娄哇石核类型学分类理论转换为能够提取石核的可区分特征且可自动分类的算法程序。LCAC2D算法利用石核剥片面上的拓扑结构构建基于加权有向图的石核剥片面描述模型,进一步优化模型,对勒瓦娄哇石核进行自动或半自动的分类,在66个样本上测试,准确率达77%,结果表明LCAC2D算法首先实现了对2D勒瓦娄哇石核的定量分析。

关键词： 文档图像版面分析   目标检测   YOLOv5s   多尺度特征提取  

摘要： 针对当前基于深度学习的版面分析方法存在效率低和训练成本高的问题,提出一种基于YOLOv5s改进的单阶段目标检测网络RCW-YOLO,并将其应用于文档图像版面分析任务。首先,通过Res2Net模块改进YOLOv5s中的C3模块,有效增强网络对文档图像多尺度特征的提取能力;其次,引入轻量级上采样算子CARAFE以优化特征融合网络,减少上采样过程中的信息丢失;最后,引入WIoUv3作为边界框回归损失函数,制定合适的梯度权益分配策略,以提升模型泛化能力和整体性能。实验结果表明,在CDLA、IIIT-AR-13K和PubLayNet数据集上,RCW-YOLO在mAP@0.50:0.95指标上分别达到了87.2%、76.4%和94.5%,优于现有的两阶段算法和其他单阶段算法,同时具有更低的计算量、参数量和更快的推断效率。

关键词： 伪装目标检测   深度学习   数据集   评价指标  

摘要： 伪装目标检测是一个新兴的研究方向,在计算机视觉领域引发了广泛关注。现有大多数工作以构建高效的检测模型为目的,缺少对已有模型的深入分析及归纳总结。因此,对现有基于深度学习的伪装目标检测模型进行全面分析和总结,并探讨伪装目标检测潜在的研究方向。对基于深度学习的已存模型进行全面综述,并详细阐述相关模型的原理和优劣势;介绍伪装目标检测领域常用数据集及评价指标;对现有基于深度学习的伪装目标检测模型进行复现,并对不同类型模型在公开数据集上的检测结果进行定性和定量比较;对伪装目标检测领域的未来研究方向进行展望。