基于卷积神经网络的脑肿瘤分割方法综述

脑肿瘤自动分割对脑肿瘤诊断、手术规划和治疗评估中起着重要的作用。然而,由于脑病变结构的高可变性,组织边界模糊,以及数据有限和类不平衡等问题,导致其仍面临巨大的挑战。目前,大部分分割依赖手工,耗时耗力,易受主观影响,寻求一种高效的自动分割方法非常具有研究意义。介绍了脑肿瘤分割的研究背景、意义和难点,并概述了其发展历程;从数据和结构优化两方面详细描述基于脑肿瘤分割的卷积神经网络,简介脑分割常用的数据集和性能指标;分析了2017至2019年的BraTs挑战赛中排名靠前的算法性能,并讨论分析卷积神经网络应用于脑肿瘤分割的发展趋势。     

自适应融合特征的人群计数网络

针对人群计数方法中存在的尺度变化和多层级特征融合不佳的问题,基于U-Net的编码器-解码器网络结构,提出一种自适应特征融合网络,来进行精准的人群计数。提出自适应特征融合模块,根据解码器分支的需要,高效地聚合编码器分支提取的高层语义信息和底层的边缘信息;提出自适应上下文信息提取器,从不同感受野下提取多尺度的上下文信息并自适应加权融合,提高网络对于人头尺度变化的鲁棒性。在ShanghaiTech、UCF-CC-50和UCG-QNRF上的实验表明,与目前主流的人群计数算法相比,该算法具有更强的准确性和鲁棒性。     

基于深度学习的手写书法字体识别算法

为解决因手写书法作品种类繁多而识别困难的问题,降低人们观赏书法的门槛,本文提出了基于深度学习的手写书法字体识别算法.识别过程中首先使用投影法等图像处理方法对书法作品图像中的汉字进行定位和分割,然后分别利用GoogLeNet Inception-v3模型和ResNet-50残差网络进行书体风格识别和字形识别.实验结果表明,本文算法能实现对整幅书法作品中楷书和篆书的书体风格以及字形的识别,对楷书和篆书单字的识别率分别为91.57%和81.70%,达到了实用的需求.     

BiLSTM_DPCNN模型在电力客服工单数据分类中的应用

电力客服工单数据以文本形式记录电力用户的需求信息,合理的工单分类方法有利于准确定位用户需求,提升电力系统的运行效率.针对工单数据特征稀疏、依赖性强等问题,本文对基于字符级嵌入的长短时记忆网络(Bidirectional Long Short-Term Memory network,BiLSTM)和卷积神经网络(Convolution Neural Network,CNN)组合的结构模型进行优化.该模型首先对Word2Vec模型训练的词向量进行降噪处理,得到文本的特征表示;其次,利用BiLSTM网络递归地学习文本的时序信息,提取句子特征信息;再输入到双通道池化的CNN网络中,进行局部的特征提取.通过在真实客服工单数据集上的测试实验,验证了该模型在客服工单分类任务上的具有较好的精确性和鲁棒性.     

基于改进U-Net的宫颈细胞核图像分割

原始的U-Net采用跳跃结构结合高低层的图像信息,使得U-Net模型有良好的分割效果,但是分割结果在宫颈细胞核边缘依然存在分割欠佳、过分割和欠分割等不足.由此提出了改进型U-Net网络图像分割方法.首先将稠密连接的DenseNet引入U-Net的编码器部分,以解决编码器部分相对简单,不能提取相对抽象的高层语义特征.然后对二元交叉熵损失函数中的宫颈细胞核和背景给予不同的权重,使网络更加注重细胞核特征的学习.最后在池化操作过程中,对池化域内的像素值分配合理的权值,解决池化层丢失信息的问题.实验证明,改进型U-Net网络使宫颈细胞核分割效果更好,模型也越鲁棒,过分割和欠分割比率也越少.显然,改进型U-Net是更有效的图像分割方法.     

基于多模态特征学习的人体行为识别方法

由于从单一行为模态中获取的特征难以准确地表达复杂的人体动作,本文提出基于多模态特征学习的人体行为识别算法.首先采用两条通道分别提取行为视频的RGB特征和3D骨骼特征,第1条通道C3DP-LA网络由两部分组成:(1)包含时空金字塔池化(Spatial Temporal Pyramid Pooling,STPP)的改进3D CNN;(2)基于时空注意力机制的LSTM,第2条通道为时空图卷积网络(ST-GCN),然后,本文将提取到的两种特征融合使其优势互补,最后用Softmax分类器对融合特征进行分类,并在公开数据集UCF101和NTU RGB+D上验证.实验表明,本文提出的方法与现有行为识别算法相比具有较高的识别准确度.     

基于唇语识别的身份认证研究及系统设计

随着人脸识别身份认证技术的广泛应用,各类针对人脸识别系统的攻击手段逐渐出现.为了应对这类安全性问题,提出了基于唇语识别的身份认证方法.基于唇语识别的身份认证系统要求用户在进行人脸识别认证的同时读出验证码,系统既要对人脸进行比对,还要通过唇语识别技术识别出说话内容并与验证码进行比对,只有两部分比对都通过才能通过系统的身份认证.最后设计了基于唇语识别的身份认证系统,主要包括前端、网关和后端.     

基于改进残差网络的扬尘图像识别方法

当前利用深度学习方法进行扬尘图像识别的研究较少,一些传统的方法使得扬尘图像的识别率较低.针对这种情况,提出一种基于改进残差网络的扬尘识别方法.该方法将ResNet-50网络应用到扬尘数据集中,并对其网络结构进行了改进.加入空间金字塔池化以解决输入图像尺寸不固定的问题,并且将金字塔池的策略改为平均池化,将扩大特征图的方法应用到主干网络中,有利于提取到更加细粒度的特征,提升模型的性能,从而提高识别率.实验结果表明,该方法具有很高的精确度,为扬尘识别提供了一种有效的方案.     

基于CNN和SVM的疲劳驾驶闭眼特征实时检测

针对现有疲劳驾驶检测方法中实时性和泛化能力不足的问题, 本文提出了一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)和支持向量机(Support Vector Machine, SVM)的疲劳驾驶闭眼特征检测方法, 使用CNN获取人脸相关特征点的位置并定位眼部感兴趣区域(Region Of Interest, ROI), 通过灰度化和直方图均衡化操作减弱光照差异的影响, 提取ROI的方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient, HOG), 并用SVM对HOG进行分类, 相应的判断出原始图像是否包含疲劳驾驶闭眼特征. 本文给出了所提方法在PC平台和ARM平台实现的实时性验证, 在不同光照和背景条件下对多位受测人员进行测试, 实验结果表明该方法对疲劳驾驶闭眼特征检测准确率在94％以上, 处理速度满足实时性要求, 且具有较强的泛化能力.     

Norm-DP模型行人检测优化算法

传统深度金字塔模型作为一种有效的行人检测算法备受关注,融合可变形部件模型和卷积神经网络模型,但特征提取部分使用的算法像素区域的大小不同,导致模型之间不能完全融合,在行人数量多、姿势复杂和有遮挡情况时的检测效果不理想。因此,提出一种基于规范化函数的深度金字塔模型(Norm-DP)算法,使用规范化函数融合可变形部件模型和卷积神经网络模型,直接从金字塔特征中提取正负样本,使用隐变量支持向量机进行模型训练,结合柔性非最大抑制(soft-NMS)算法和边界框回归(BBR)算法对定位框进行优化。分别使用INRIA和MS COCO数据集进行实验验证,在行人数量多、姿势复杂和有遮挡情况时,检测精度高于最优的可变形部件模型算法、卷积神经网络算法、深度金字塔模型算法和结合区域选择的卷积神经网络算法。