作者单位
摘要
1 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院,辽宁 葫芦岛 125100
2 沈阳理工大学自动化与电气工程学院,辽宁 沈阳 110159
点云 图卷积网络 多分辨率点云 特征融合模块 point cloud graph convolutional network multi-resolution point cloud feature fusion module 
光电工程
2023, 50(10): 230166
作者单位
摘要
1 哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院,黑龙江 哈尔滨 150001
2 山东科技大学 电气与自动化工程学院,山东 青岛 266590
在**空中目标识别领域,由于样本数量缺失,现有人工智能算法无法完成准确识别。文章利用已有足量辅助域图像辅助少样本应用域进行跨域目标识别,解决因标签缺失与样本稀疏导致的识别模型泛化能力不强及性能不佳问题。文章提出一种基于深层-浅层双流学习图模型(D-SLGM)的跨域目标识别算法。首先,提出一种深层-浅层双流特征提取算法,解决无监督少样本条件下特征表示困难的问题;同时,提出一种基于图模型的特征融合算法,实现特征间高精度融合;基于融合后的特征训练识别模型,提升算法的泛化能力。使用自建空中目标数据集,设计三种应用场景。实验结果表明,D-SLGM平均识别准确率均值达到78.2%,优于对比方法,在实际空中目标识别应用中具有较大潜力。
目标识别 无监督少样本学习 特征提取 特征融合 图卷积网络 object recognition unsupervised few-shot learning feature extraction feature fusion graph convolutional network 
红外与毫米波学报
2023, 42(6): 916
作者单位
摘要
1 重庆师范大学计算机与信息科学学院,重庆 401331
2 重庆师范大学重庆国家应用数学中心,重庆 401331
针对视网膜血管分割任务中存在的毛细血管分割遗漏和断连的问题,从最大限度地利用视网膜血管的特征信息的角度出发,添补视网膜血管的全局结构信息和边界信息,在U型网络的基础上,提出边界注意力辅助的动态图卷积视网膜血管分割网络。本模型先将动态图卷积嵌入到U型网络中形成多尺度结构,提升模型获取全局结构信息的能力,以提高分割质量,再利用边界注意力网络辅助模型,增加模型对边界信息的关注度,进一步提高分割性能。将模型在DRIVE、CHASEDB1和STARE三个视网膜图像数据集上进行实验,均取得了较好的分割效果。实验结果证明,该模型能较好地区分噪声和毛细血管,分割出结构较完整的视网膜血管,具有泛化性和鲁棒性。

医学图像处理 视网膜血管分割 U型网络 动态图卷积网络 边界注意力网络 medical image processing retinal vessels segmentation U-shaped network dynamic graph convolution network boundary attention network 
光电工程
2023, 50(1): 220116
作者单位
摘要
陕西师范大学计算机科学学院,陕西 西安 710119
在高光谱图像分类任务中,图卷积网络能够建模像素或区域间的结构关系和相似性关系。针对利用像素原始光谱特征计算节点相似度构造邻接矩阵不准确的问题,提出基于空间-光谱聚合特征的图卷积网络(S2AF-GCN),用于特征提取和像素级分类。以像素的空间位置为中心,聚合像素空间邻域内的其他像素特征,利用聚合后的像素特征动态更新与邻域内其他像素的权重,通过多次聚合,实现区域内像素特征平滑,得到像素的有效特征表示。然后利用聚合特征计算相似度并构图,获得更为准确的邻接矩阵,同时利用聚合特征训练网络,获得更好的分类结果。S2AF-GCN在三个常用高光谱数据集Indian Pines、Pavia University、Kennedy Space Center上利用1%的标记样本取得了85.51%、96.95%、94.92%的总体分类精度。
图卷积网络 聚合特征 高光谱遥感图像分类 空谱信息 
激光与光电子学进展
2023, 60(2): 0228010
作者单位
摘要
1 河北科技大学信息科学与工程学院,河北 石家庄 050018
2 首都师范大学资源环境与旅游学院,北京 100048
随着科技智能化建设需求的提高,语义分割技术受到图形、图像领域内学者的广泛关注,其为目标跟踪、视觉控制等技术提供有效的决策支持。然而三维点云语义分割模型的运行效率和分割准确率是限制其发展的瓶颈所在。基于此,提出一种基于空间图卷积的三维点云语义分割网络(PCGCN)。PCGCN采用边缘图卷积网络提取局部特征,并使用残差网增强特征的传递,对不同尺度的局部特征进行融合并参与三维点云语义分割。PCGCN解决了在深度学习过程中因局部特征丢失产生的语义分割效果不佳的问题,同时,点云深度学习网络中,残差网的引入提高语义分割的准确度。在ShapeNet和S3DIS数据集上进行实验,实验结果表明,PCGCN在ShapeNet数据集的准确率达到85.1%,在S3DIS数据集的准确率达到81.3%。
遥感 三维图像处理 点云 语义分割 图卷积网络 
激光与光电子学进展
2023, 60(2): 0228007
作者单位
摘要
西南交通大学机械工程学院,四川 成都 610031
一张排水管道图像中可能同时存在变形、渗漏等多种缺陷。针对现有卷积神经网络(CNN)忽略标签关系,难以准确检测多标签管道图像的问题,引入图卷积网络(GCN)建模不同缺陷标签的关系,提出了一种基于改进标签图的GCN管道缺陷检测模型(ILG-GCN)。首先,ILG-GCN模型在原有CNN模型的基础上引入GCN模块,GCN利用标签图迫使具有共生关系的标签分类器相互接近,获得保持语义拓扑结构的分类器,从而提高预测共生标签的概率。其次,改进GCN模块更新节点信息时使用的标签图,改进后的标签图根据每种缺陷主要相关标签的共生强度计算自适应的标签共生概率,并根据主要相关标签的共生强度为其分配不同的权值。实验结果表明,所提模型的总体平均准确率为95.6%,能够准确检出同时存在的多种管道缺陷。
图像处理 管道缺陷检测 多标签学习 标签关系 图卷积网络 
激光与光电子学进展
2022, 59(18): 1810004
作者单位
摘要
江西理工大学土木与测绘工程学院,江西 赣州 341000
三维点云语义分割在三维场景理解和重建、自动驾驶和机器人导航等领域发挥着重要作用。针对现有方法对点云的局部特征提取不足导致分割精度不高这一问题,基于PointNet++架构提出了一个动态图卷积网络DGPoint。首先,边缘卷积的特征聚合函数使用双通道池化操作来补偿信息丢失,可以更好地保留点云的细粒度局部特征;其次,在进行边缘卷积之前使用K近邻算法确定新的局部区域以达到动态图更新的效果;此外,为了保证边缘提取准确,将设计的编码器重复多次,并将提取的特征以跳跃连接的方式连接起来输入到解码器中。在S3DIS数据集上的实验结果表明,与其他方法相比,DGPoint有效解决了局部特征提取不足的缺点,并提高了语义分割的准确性:在S3DIS数据集的平均交并比为68.3%,总体准确度为86.2%。
图像处理 图卷积网络 点云 语义分割 边缘卷积 
激光与光电子学进展
2022, 59(16): 1610014
作者单位
摘要
1 陕西科技大学 电子信息与人工智能学院,陕西 西安 710021
2 陕西科技大学 电气与控制工程学院,陕西 西安 710021
针对卷积神经网络和图卷积网络的两类算法在校园暴力行为识别中识别速度和识别率不高的问题,本文提出一种结合多信息流数据融合和时空注意力机制的轻量级图卷积网络。以人体骨架为研究对象,首先融合关节点和骨架相关的多信息流数据,通过减少网络参数量来提高运算速度;其次构建基于非局部运算的时空注意力模块关注最具动作判别性的关节点,通过减少冗余信息提高识别准确率;接着构建时空特征提取模块获得关注关节点时空关联信息;最终由Softmax层实现动作识别。实验结果表明:在校园安防实景中对拳打、脚踢、倒地、推搡、打耳光和跪地6种典型动作识别准确率分别为94.5%,97.0%,98.5%,95.0%,94.5%,95.5%,识别速度最大为20.6 fps。在UCF101数据集上对比两类基准网络,识别速度和准确率均有提升,验证了方法对其他动作的通用性,可以满足对校园典型暴力行为识别的实时性和可靠性要求。
校园暴力行为识别 图卷积网络 数据融合 时空注意力模块 campus violence action recognition graph convolution network information flow data fusion spatio-temporal attention module 
液晶与显示
2022, 37(4): 530
作者单位
摘要
1 中国石油大学(北京) 计算机科学与技术系,北京02249
2 石油数据挖掘北京市重点实验室,北京1049
为了解决复杂拓扑结构及非规则表面细节缺失等导致的单视图三维物体重建结果不准确问题,本文提出了一种融合非均匀有理B样条自由形变(NFFD)与图卷积神经网络的三维物体重建方法。首先,通过引入连接权重策略的控制点生成网络对2D视图进行特征学习,获得其控制点拓扑结构。然后,利用NURBS基函数对控制点坐标自适应特性建立点云模型轮廓间顶点的形变关系。最后,为增强细节信息,将混合注意力模块嵌入图卷积网络对形变后的点云位置进行调整,从而实现复杂拓扑结构和非规则表面的高效重建。在ShapeNet数据集的实验表明,CD指标平均值为3.79,EMD指标平均值为3.94,并在Pix3D真实场景数据集上取得较好重建效果。与已有的单视图点云三维重建方法比较,本文方法有效地提高了重建精度,具有较强的鲁棒性。
NURBS自由形变 三维重建 图卷积网络 混合注意力 控制点生成网络 NURBS-based free-form deformation 3D reconstruction graph convolution network mixed attention control points generation network 
光学 精密工程
2022, 30(10): 1189
作者单位
摘要
1 航天恒星科技有限公司,北京 100095
2 合肥工业大学 软件学院,合肥 230601
当前基于卷积神经网络的光学遥感图像场景分类方法大多是全局特征学习,忽略了场景局部特征,从而难以较好地解决类内差异大和类间相似性高的问题,因此,提出一种基于视觉转换器和图卷积网络双分支结构的光学遥感图像场景分类方法。该方法首先对场景图像进行分块,再利用位置编码和视觉转换器进行特征编码,从而挖掘图像内部的长距离依赖关系。另一方面,对遥感图像进行超像素分割,将每个超像素对应的卷积神经网络特征进行池化处理并作为图结构中的结点,利用图卷积网络对场景内部图结构进行建模,感知场景内部的空间拓扑关系。最终融合两个分支产生的特征形成场景内容的最终特征表示并用于分类。在光学遥感图像数据集上的实验验证了所提方法在遥感场景分类中的有效性。
遥感 场景分类 卷积神经网络 视觉转换器 图卷积网络 Remote sensing Scene classification convolutional neural network Vision transformer graph convolutional network 
光子学报
2021, 50(11): 1128002

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