基于惯性传感器融合控制算法的聋哑手语识别

聋哑人如何与外界进行有效沟通一直是一个备受关注的难点问题。文中提出了一种基于惯性传感器融合控制算法的手语识别方案,旨在实现高效准确的实时手语识别。该融合控制算法采用反馈控制思想,对两种传统的姿态信息计算方法进行融合,减少了环境对传感器的影响,可以准确获取被测对象在瞬时状态下的姿态信息。该算法通过对自采的聋哑手语数据进行数据融合、数据预处理和特征提取等处理,利用支持向量机、K-近邻法和前馈神经网络分类器自适应模型集成的分类方法进行分类。结果显示,所提传感器融合控制算法有效地得出了实时姿态,该手语识别方案对30种聋哑拼音手语的识别准确率达到96.5%。所提方案将为聋哑人手语识别打下坚实的基础,并为传感器融合控制的相关研究提供参考。     

结合一维扩展卷积与Attention机制的NLP模型

自然语言处理作为人工智能的一个分支,在日常生活中有着广泛的应用。随着循环神经网络在自然语言处理领域的应用以及循环神经网络的不断演进与迭代,自然语言处理有了很大的飞跃。循环神经网络也因此迅速成为自然语言处理领域的主流算法,但是其具有结构复杂和训练时间漫长的缺点。提出一种基于一维扩展卷积和Attention机制的自然语言处理模型,利用一维扩展卷积提取语言文本的深层特征,再通过Attention机制给深层特征分配权重以整合各个时序特征。实验结果表明,该模型只需循环神经网络约30%的训练时间,就能达到与循环神经网络相近的性能,验证了该模型的有效性。     

基于深度学习的命名实体识别研究综述

命名实体识别技术是信息抽取、机器翻译、问答系统等多种自然语言处理技术中一项重要的基本任务。近年来,基于深度学习的命名实体识别技术成为一大研究热点。为了方便研究者们了解基于深度学习的命名实体识别研究进展及未来发展趋势,对当前基于卷积神经网络、循环神经网络、transformer模型以及其他一些命名实体识别方法展开综述性介绍,对四类方法进行了深入分析和对比。同时对命名实体识别应用领域以及所涉及到的数据集和评测方法进行了介绍,并对未来的研究方向进行了展望。     

基于邻域图的低秩投影学习

特征提取算法通常只单独用到了数据的局部结构或者整体结构,这样将得不到全局最优投影矩阵,且投影矩阵不具备很好的可解释性。为此,提出了一种基于邻域图的低秩投影学习算法。该算法通过在数据的重构残差上施加图约束来保持数据的局部结构,同时引入低秩项来保持整体结构;算法利用L2,1范数行稀疏的性质对投影矩阵进行约束,这样可以剔除冗余特征,提高投影矩阵的可解释性;并且算法引入噪声稀疏项来减弱样本本身存在噪声的干扰。模型采用交替迭代方法求解,在多个数据集上的实验结果表明该算法能有效地提高分类精度。     

基于视觉-语义中间综合属性特征的图像中文描述生成算法

图像描述是计算机视觉、自然语言处理与机器学习的交叉领域多模态信息处理任务,需要算法能够有效地处理图像和语言两种不同模态的信息。由于异构语义鸿沟的存在,该任务具有较大的挑战性。目前主流的研究仍集中在基于英文的图像描述任务,对图像中文描述的研究相对较少。图像视觉信息在图像描述算法中没有得到足够的重视,算法模型的性能更多地取决于语言模型。针对以上两个方面的研究不足,该文提出了基于多层次选择性视觉语义属性特征的图像中文描述生成算法。该算法结合目标检测和注意力机制,充分考虑了图像高层视觉语义所对应的中文属性信息,抽取不同尺度和层次的属性上下文表示。为了验证该文算法的有效性,在目前规模最大的AI Challenger 2017图像中文描述数据集以及Flick8k-CN图像中文描述数据集上进行了测试。实验结果表明,该算法能够有效地实现视觉-语义关联,生成文字表述较为准确、内容丰富的描述语句。较现阶段主流图像描述算法在中文语句上的性能表现,该文算法在各项评价指标上均有约3%～30%的较大幅度提升。为了便于后续研究复现,该文的相关源代码和模型已在开源网站Github上公开。     

改进Mask R-CNN网络在医学图像识别与分割中的应用

针对现有医学图像处理方法在人体复杂结构组织器官分割中的不足,提出复用低层特征信息的Mask R-CNN网络。该网络可对特定组织器官识别时同时进行分割,为了提高包含较多细节信息的低层特征层的利用率,将低层的特征信息添加到高层的特征中,使低层与高层特性优劣互补,将原始图像首次长宽压缩两次后的特征层定义为C1层,而后分别通过复用C1层和复用依次卷积的C1层这两种方法实现。并将主干网络进行了精简,以加快网络的训练速度,降低识别和分割的时间。以下颌骨作为应用对象,自建包含1?064张下颌骨CT图片的数据集,按9∶1的比例划分为训练集和验证集进行训练,使得复用依次卷积C1层的Mask R-CNN网络的训练损失降至2.8%,验证损失降至6.6%,表明该网络在下颌骨的识别和分割上具有很高的准确率。     

引入源端信息的机器译文自动评价方法研究

机器译文自动评价是机器翻译中的一个重要任务。针对目前译文自动评价中完全忽略源语言句子信息,仅利用人工参考译文度量翻译质量的不足,该文提出了引入源语言句子信息的机器译文自动评价方法: 从机器译文与其源语言句子组成的二元组中提取描述翻译质量的质量向量,并将其与基于语境词向量的译文自动评价方法利用深度神经网络进行融合。在WMT-19译文自动评价任务数据集上的实验结果表明,该文所提出的方法能有效增强机器译文自动评价与人工评价的相关性。深入的实验分析进一步揭示了源语言句子信息在译文自动评价中发挥着重要作用。     

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.     

基于三维点云深度学习的路面异物检测

针对采机场跑道异物FOD(ForeignObjectDebris)检测问题,本文设计了一套基于智能车载3D相机采集路面信息并进行异物检测的系统.此系统通过深度图像的深度量化值分布差异初步筛除正常路面,再经过点云异常值过滤与不均匀降样算法对参数进行纠正和数据量缩减,精简后的点云通过对路面数据适应性改进的网络进行异物检测.此网络采用PointCNN网络中的X卷积通过4次卷积提取点云数据进行空间特征,尽可能的保留了异物目标的空间信息,提高检测准确度.通过对采集的数据进行测试实验,本文设计的方法能够准确地识别出异物与非平整路面,准确率接近90％.     

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.