检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学：信息科学 2024年第7期54卷 1692-1708页

作者：尹彦婷吴雅婧杨雪冰张文生袁晓洁南开大学计算机学院天津300381 中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室北京100190

动态图作为图的一个重要分支,对节点间关系的动态变化过程具有良好的表达能力.利用动态图对实际关系网络进行建模,并动态预测未来时刻节点间的链路关系成为当前研究热点.然而,由于弱关系现象的存在,加权网络中的动态链路预测面临着重大... 详细信息

动态图作为图的一个重要分支,对节点间关系的动态变化过程具有良好的表达能力.利用动态图对实际关系网络进行建模,并动态预测未来时刻节点间的链路关系成为当前研究热点.然而,由于弱关系现象的存在,加权网络中的动态链路预测面临着重大挑战.针对这一问题,本文提出了一种基于正则化流的方法DynWFlow(dynamic weight flow).该方法能够从生成角度出发,自适应地评价节点间链路信息的重要性,从而精准地进行链路特征的抽取,有效地解决了动态链路预测问题.特别地,对于弱关系情况,提出利用邻居节点集权重的相似程度来评估不同链接关系的重要程度,实现对节点间隐含关系的进一步捕获.在多个领域大量真实数据的实验结果表明,所提出的基于正则化流的动态链路预测方法DynWFlow的性能明显优于其他预测算法.

关键词：动态链路预测正则化流动态图时空表示图嵌入

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基于面部视频的非接触式人体心率测量

基于面部视频的非接触式人体心率测量

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作者：所闻哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

心率是反映人身体及身心状况的重要生理信息,包含大量关于健康状况和情绪活动的信息,因此准确、实时的心率测量在疾病预防、生理健康监测、护理等诸多领域得到了广泛应用。为解决传统心率测量方法因需要接触受试者而造成其生理上或心理... 详细信息

心率是反映人身体及身心状况的重要生理信息,包含大量关于健康状况和情绪活动的信息,因此准确、实时的心率测量在疾病预防、生理健康监测、护理等诸多领域得到了广泛应用。为解决传统心率测量方法因需要接触受试者而造成其生理上或心理上的不便问题,本文研究了利用远程光电容积描记技术(Remote Photo-plethysmography,rPPG)的基于面部视频的非接触式人体心率测量算法。本研究与传统心率测量方法相比,具有更简单舒适、更便捷、体积小、成本低等优点,可以解决人力开销过大和应用场景局限性等问题。在现有的基于rPPG的非接触式提取人体心率的研究中,大多是在相对静止状态下,然而,现实场景中光线不稳定或运动状态下都会影响心率测量的准确性。基于此,本文对抗光线干扰、抗运动干扰的心率测量方法开展了研究与优化工作,并设计实验验证本文设计的非接触式心率测量方法的精确度与鲁棒性。本文的具体研究工作如下:(1)从rPPG技术的生理学与光学基础出发分析非接触式心率测量的可行性与影响心率准确性和测量效率的干扰因素。针对rPPG信号在采集时不能准确定位感兴趣区域(Region of Interest,ROI)的问题,在现有的人脸关键点检测算法之上进行改进。面部关键点检测器和SSD人脸检测器之间呈现一种级联关系,使得检测的精确度有效提升。同时采用关键点检测算法完成基本定位操作,选择可靠的ROI,从而将信号内的噪声有效的降低。(2)信号预处理共涉及有四种方法,对于四种预处理方法的有效性采用实验完成比对,并借助于二阶导数差分近似法和色度组合法的相互融合来将心率信号表征水平予以提升,使得测量心率的精确度有效提高。(3)针对传统心率提取算法的抗噪声水平不佳的问题,本文研究的心率提取算法以深度学习为理论基础,同时,以卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)为技术前提,设计完成心率信息特征提取器。将频谱特征和心率信号周期特性融合在一起,构成时频表示,同时将这一参数视为输入,将时空特征图像与其相应的心率值进行映射,并且考虑了面部视频片段的相邻测量值之间的关系,使用门控循环神经网络(Gated Recurrent Unit,GRU)来模拟后续测量值之间的时间关系,以使模型可以预测出准确的心率数值。(4)在多个心率测量常用数据集上与一些典型的rPPG方法进行对比实验,证明经改进后的算法在测量准确性和抗干扰性上有一定的提升,同时,根据本文算法在不同现实场景条件下的实验数据,分析影响实验结果的原因。

关键词：远程光电容积描记技术深度学习时空表示心率测量

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基于骨架的时空双流人体行为识别方法研究

基于骨架的时空双流人体行为识别方法研究

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作者：侯婷婷燕山大学

学位级别：硕士

人体行为识别是计算机视觉中的一项重要任务。在家庭服务机器人研究领域,人和机器人之间的交互极其重要,机器人必须能够对人体的行为进行准确分类,才能更好地为人类提供更加精准、高水平的服务。早期的行为识别算法都是针对彩色图像序... 详细信息

人体行为识别是计算机视觉中的一项重要任务。在家庭服务机器人研究领域,人和机器人之间的交互极其重要,机器人必须能够对人体的行为进行准确分类,才能更好地为人类提供更加精准、高水平的服务。早期的行为识别算法都是针对彩色图像序列进行的,随着廉价的深度传感器和实时的骨架估计算法的出现,基于骨架的行为识别引起了很多学者的关注。利用骨架数据不仅可以改善光照变化和视点变化的问题,而且可以忽略由于衣着、肤色、发型等产生的差异。本文综合分析了近年来基于骨架数据的人体行为识别方法,并考虑到家庭服务机器人的特性,围绕人体行为识别模型训练复杂、计算量大和识别精度低等问题展开研究,提出了一种基于骨架数据的人体行为识别方法,具体研究内容如下所示。首先,采用Kinect传感器获取到3D骨架坐标数据,进行骨架模型的表示。综合考虑时间演化和空间几何信息,建立了时间子网骨架模型表示和空间子网骨架模型表示。时间子网骨架模型求取了行为序列帧间之差,空间子网骨架模型求取了边的几何信息。总结出了人体骨架关键点提取与模型表示算法。其次,基于建立的时空子网骨架模型设计了一种端到端的包含时空信息的卷积-长短期记忆网络双流人体行为识别模型。该模型分为三个部分:第一部分是时间子网,第二部分是空间子网,最后是他们的融合部分。将时空骨架模型表示矩阵作为模型的输入,然后输入到1D CNN中进行下采样,提取出动作序列特征后,再将这些特征输入到基于LSTM的深度神经网络中进行学习,得到更深层次的时间依赖。为了将每帧最显著的骨架关节运动选择出来,为时域数据引入了注意机制。模型将时域和空域的高层特征联合起来对行为进行分类。另外,为了提高模型的泛化能力,本文在训练期间对骨架的3D坐标引入了旋转和缩放的数据增强技术。最后,在NTU RGB+D数据集的60种行为类别以及MSR Action 3D数据集的20种行为类别上对模型进行了验证。实验结果表明了本文提出的识别方法的可行性与有效性,与其他方法相比,所提方法表现出了更高的识别准确率。

关键词：人体行为识别时空表示骨架序列 CNN LSTM

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基于多领域知识卷积神经网络的动作识别

基于多领域知识卷积神经网络的动作识别

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作者： Tasweer Ahmad 华南理工大学

学位级别：博士

人体动作识别在计算机视觉、视频监视和检索、以及娱乐行业中有着许多实际的应用。随着深度学习和卷积神经网络的出现,动作识别取得了巨大的成功。在过去一段时间里,研究者们已经提出多种基于深度学习的动作识别技术。动作识别由于其需... 详细信息

人体动作识别在计算机视觉、视频监视和检索、以及娱乐行业中有着许多实际的应用。随着深度学习和卷积神经网络的出现,动作识别取得了巨大的成功。在过去一段时间里,研究者们已经提出多种基于深度学习的动作识别技术。动作识别由于其需要有效的时空表示而被认为具有很强的挑战性。而且,动作识别中更难的是需要探索最相关的特征,并且涉及到了多个领域的知识。本文提出了三种方法来解决这些问题。在本文的第一个方法中,本文通过使用残差注意网络利用多种领域知识(原始RGB、姿势和骨架),以便从输入视频帧中提取最相关的特征。然后,本文使用路径签名特征对卷积神经网络的时空信息进行编码。在第二种方法中,精心设计了注意关节以强调与人体骨骼最相关的关节。这些注意力关节是根据身体中心的空间距离、关节之间的邻近距离而设计的,以捕获空间信息。同时,连续帧之间的注意力关节流动提供了时间域上的细节。我们将这些时空细节通过注意力关节的特征向量进行编码,并整合到一个图卷积神经网络中,最后根据这些信息进行分类。在本文的第三种方法中,我们是将图稀疏化用于基于骨骼的动作识别。长期时空图同时包含空间和时间信息,但它也固有地包含了冗余信息。这些冗余信息会导致过拟合,因此,我们提出了通过边缘有效的阻隔建模进行图稀疏化,从而得到只包含了少量节点和边的稀疏图。然后,我们还设计了一个带有自注意力图池化的图卷积神经网络,以突出动作分类的局部图结构。在具有挑战性的动作识别数据集(例如J-HMDB,HMDB-51,UCF-101,Stanford-40 Action,PKU-MMD,NTU RGB+D,NTU RGB+D-120,Kinetics-Skeleton和UTD-MHAD数据集)上评估了本文所提出的模型。这些数据集中具有各种各样的视频,例如You Tube视频、多个摄像机视频和动作图像等,充满了挑战性。与各种同期算法相比较,本文提出的方法取得了最好的性能。

关键词：多领域知识时空表示残差注意力网络卷积神经网络

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基于卷积神经网络的非接触式视频心率测量方法研究

基于卷积神经网络的非接触式视频心率测量方法研究

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作者：张森乐合肥工业大学

学位级别：硕士

心率是一项反映人体生理和心理状况的重要生理信号,其包含了丰富的健康状况和情绪活动信息。对心率进行实时准确的测量在诸多领域有着广泛应用,例如疾病预防、训练辅助、健康监测和护理等。远程光电容积描记术(remote photoplethysmogra... 详细信息

心率是一项反映人体生理和心理状况的重要生理信号,其包含了丰富的健康状况和情绪活动信息。对心率进行实时准确的测量在诸多领域有着广泛应用,例如疾病预防、训练辅助、健康监测和护理等。远程光电容积描记术(remote photoplethysmography,r PPG)是一种非接触式的心率测量技术,r PPG可从面部视频中直接提取心率信号,而无需佩戴接触式的传感器。随着长期健康监测需求的增长,这项技术凭借其易实现、成本低、非接触测量等优点,获得了研究人员的极大关注。然而,r PPG技术容易受到环境光变化和运动伪迹等因素的影响,使得测量出现偏差。近年来随着人工智能的飞速发展,深度学习相关技术在r PPG领域逐步得到应用,这些技术显示出了良好的抗噪性能。在本文中,提出了一种新的基于卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)的r PPG方法,以建立时空特征图像与其对应的心率数值之间的映射,主要实现流程如下:首先,定位视频中的人脸特征点并确定多个感兴趣区域。从每个感兴趣区域中提取视频片段的RGB通道信号。使用基于色差模型的算法进一步提取色差信号,并以时间延迟的方式构造时空特征图像。然后,通过改良的Akima三次Hermite插值方法从血容量脉冲信号或心电图信号中生成模拟的r PPG信号,并以时间延迟的方式构造预训练图像。修改卷积神经网络的结构并使用预训练图像训练网络。最后,使用上述时空特征图像对卷积神经网络进行进一步训练,调整优化网络参数,以使模型可以预测出准确的心率数值。本文在多个公开数据集上进行了数据集内部的交叉验证以及跨数据集的测试验证,并与一些典型的r PPG方法进行了对比,结果证明我们所提出的方法具有最佳性能。同时本文还分析了影响所提方法性能的关键因素,这些因素提供了对所提方法进一步改进的潜在途径。

关键词：心率测量远程光电容积描记术卷积神经网络时空表示迁移学习

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基于RCC理论的时空表示与推理的研究

基于RCC理论的时空表示与推理的研究

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作者：潘英学吉林大学

学位级别：硕士

时空表示和推理是当前人工智能领域一个比较活跃的研究分支。本文的研究即是在Muller 提出的时空本体的基础上,基于比较成熟的RCC理论模型,把时空区域间的连接关系区分为时空连接(Cst )、空间连接(Csp )和时间连接(Ct ),以此来定义时空... 详细信息

时空表示和推理是当前人工智能领域一个比较活跃的研究分支。本文的研究即是在Muller 提出的时空本体的基础上,基于比较成熟的RCC理论模型,把时空区域间的连接关系区分为时空连接(Cst )、空间连接(Csp )和时间连接(Ct ),以此来定义时空区域间的新的RCCα-8 关系,其中α∈{st,sp,t},同时在时态维捕获时态序的概念,从时态连接和时态序的角度给出相遇的定义( )和Allen 的时态关系。在这重新形式化的本体理论的基础上,详细地研究了时空区域间的各种时空连续性的概念,给出了由多个组件组成的时空历史间的时空连续性:StrCONT, MulCONT, ColCONT, WCONT, TCONT, SpCONT。提出了三种不同的转变操作来表达区域间关系的转变TransTo (r1,r3,x,y,z1,z2), TransFrom(r1,r3,x,y,z1,z2), InsRel3(r1,r2,r3,x,y, z1,z2),最后在此理论的基础上,提出了对于刚性实体的几种时空模式:1、不变模式IMB(x),2、不循环模式NYC(x),3、循环模式CYC(x),使用这些时空模式来进一步地约束时空区域间的变化。

关键词：时空表示时空推理 RCC 理论时空连续性时空模式

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时空信息表示、推理及应用

时空信息表示、推理及应用

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时空表示和推理是近年十分活跃的研究领域,在地理信息系统、时空数据库等方面都有广泛应用,但现有工作存在很多不足。针对现有问题,该项目拟研究下述内容：时空统一本体、时空统一逻辑、时空统一模型;时空统一层次推理方法;多空间属性... 详细信息

标准号: hg07038306

时空表示和推理是近年十分活跃的研究领域,在地理信息系统、时空数据库等方面都有广泛应用,但现有工作存在很多不足。针对现有问题,该项目拟研究下述内容：时空统一本体、时空统一逻辑、时空统一模型;时空统一层次推理方法;多空间属性时变关系表示;时空统一不确定性、模糊性表示和推理;时空统一粒度的表示、转换与融合;支持复杂对象和不规则运动的移动对象数据库的理论、核心技术;选择一个应用领域(如车辆监控、环境监测等),建造时空信息处理实验系统,以便对本申请拟开展的理论、方法、技术研究进行验证和指导。通过该项目的实施,力争把时空表示和推理研究及其对相关应用的指导推进一步。

关键词：时空表示时空信息

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基于移动对象模型的车辆监控系统