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一种面向多模态手术轨迹的快速无监督分割方法被引量：1: 2018年; 基于视频和机器人运动学数据的多模态手术轨迹分割是机器人辅助微创手术中的一类基本任务,用于生成低复杂度的子任务进行学习和技能评估等.然而由于手术视频的高维特征空间,传统的特征提取方法存在效率低下、难以提取有效特征的缺陷.此外,传统轨迹分割方法未对运动学轨迹进行去噪处理,分割结果易受噪声影响.为此,本文提出了一种基于手术视频和机器人运动学数据的快速手术轨迹无监督分割方法.一方面,采用堆叠卷积自编码器方法对手术视频进行无监督的低维特征提取,提高特征提取的效率;另一方面,利用小波变换对手术运动学轨迹进行多尺度去噪处理,平滑短程轨迹,减少噪声对分割结果的影响.最后,采用非参混合模型实现手术轨迹的分割.实验表明,本文提出的手术轨迹分割方法能够在保证准确性的前提下,基于视觉和运动学特征的分割速度相较于基于深度学习转移状态聚类(TSC-DL)提高了10倍.; 邵振洲赵红发渠瀛施智平关永关永

基于深度残差学习的自动驾驶道路场景理解被引量：6: 2019年; 随着道路场景理解技术的快速发展,自主驾驶领域取得了长足的进步。在相关任务中,包括道路分割、分类和车辆检测的实时性和准确性是安全性的一个关键问题。为此,提出了一个具有编/解码器网络结构的基于深度残差学习的方法。一方面,编码器网络结构使用不同层次的残差网络来提取高维中的抽象特征,这些特征在接下来的三个任务中共享使用;另一方面,解码器网络结构采用一种子任务的并行计算机制,即道路分割、车辆检测和道路分类任务同时执行。此外,全卷积神经网络用于对提取的图像特征进行上采样以解决道路分割问题。最终,实验结果表明在保证高精度的前提下处理帧率可达到15 fps以上。; 宋锐施智平渠瀛邵振洲关永

基于机器视觉的鱼类行为特征提取与分析被引量：7: 2017年; 近年来,水污染问题备受关注。生物式水质监测成为目前国家环境保护工作的重要任务之一。为准确监测水质污染情况,本文以青鳉鱼(Oryzias latipes)为研究对象,采用非接触式的机器视觉监测技术,提取青鳉鱼的生理特征(呼吸频率)和运动特征(胸鳍和尾鳍的摆动频率),并分析这些特征与水质之间的关系。本文采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)准确提取鱼鳃,并根据鱼鳃呼吸面积大小变化计算出鱼的呼吸频率。基于形态学细化算法提取青鳉鱼骨架,求出胸鳍和尾鳍的摆动频率。结果显示:不同浓度铜离子暴露实验测得的青鳉鱼生理特征和运动特征与实际情况一致;通过对不同铜离子浓度下的毒性实验数据对比,发现了青鳉鱼的生理特征和运动特征会随不同的铜离子浓度发生相应变化,可以作为水质监测的评价标准。; 贾贝贝邵振洲王瑞渠瀛张融饶凯锋姜安刘勇关永; 关键词：机器视觉生理特征

Android与ROS交互通信的可靠性设计被引量：2: 2018年; 目前,Google和Willow Garage已经为Android系统构建ROS(Robot Operating System)环境提供了基于rosjava的应用功能包集合android_core,便于Android移动终端和ROS进行互联互通。然而,当前的通信机制不能保证Android应用对基于ROS的机器人进行可靠的远程控制。为解决上述问题,从ROS中的应用层和通信机制两方面对ROS进行完善。一是在ROS端TCP/IP协议的应用层设计通信异常检测模块"Check Node Connection"来进行Android移动终端的连接状态检测;二是在Android端设计与ROS中"ROS Action Protocol"相匹配的通信机制"Ros Action On Android"。实验结果表明,设计的通信异常检测模块"Check Node Connection"可以高效地检测Android与ROS间的连接状态。此外,"Ros Action On Android"通信机制可时刻获取ROS机器人在任务执行中的状态反馈信息并支持任务抢占,使得交互控制更加精准可靠。; 李梦男邵振洲渠瀛施智平关永关永; 关键词：ROS ANDROID TCP/IP

结合孪生网络和像素配对的高光谱图像异常检测被引量：4: 2021年; 目的高光谱遥感中,通常利用像素的光谱特征来区分背景地物和异常目标,即通过二者之间的光谱差异来寻找图像中的异常像元。但传统的异常检测算法并未有效挖掘光谱的深层特征,高光谱图像中丰富的光谱信息没有被充分利用。针对这一问题,本文提出结合孪生神经网络和像素配对策略的高光谱图像异常检测方法,利用深度学习技术提取高光谱图像的深层非线性特征,提高异常检测精度。方法采用像素配对的思想构建训练样本,与原始数据集相比,配对得到的新数据集数量呈指数增长,从而满足深度网络对数据集数量的需求。搭建含有特征提取模块和特征处理模块的孪生网络模型,其中,特征处理模块中的卷积层可以专注于提取像素对之间的差异特征,随后利用新的训练像素对数据集进行训练,并将训练好的分类模型固定参数,迁移至检测过程。用滑动双窗口策略对测试集进行配对处理,将测试像素对数据集送入网络模型,得到每个像素相较于周围背景像素的差异性分数,从而识别测试场景中的异常地物。结果在异常检测的实验结果中,本文提出的孪生网络模型在San Diego数据集的两幅场景和ABU-Airport数据集的一幅场景上,得到的AUC(area under the curve)值分别为0.99351、0.98121和0.98438,在3个测试集上的表现较传统方法和基于卷积神经网络的异常检测算法具有明显优势。结论本文方法可以提取输入像素对的深层光谱特征,并根据其特征的差异性,让网络学习到二者的区分度,从而更好地赋予待测像素相对于周围背景的异常分数。本文方法相对于卷积神经网络的异常检测方法可以有效地降低虚警,与传统方法相比能够更加明显地突出异常目标,提高了检测率,同时也具有较强的鲁棒性。; 王德港饶伟强孙旭渠瀛刘雪梅高连如; 关键词：高光谱图像异常检测

基于机器视觉的鱼类模式生物在线监测技术方法研究被引量：6: 2016年; 水污染的防治问题是我国关注的重中之重,现有理化监测方法的实时性和综合性较差,特别是对于一些极端可变化的环境,更需要新的方法以辅助和解决。生物式水质监测方法被提出,通过利用生物对环境污染或变化所产生的反应来直接或间接体现水质的污染情况。然而,观测指标与量化标准是面临的一大难题。文章利用机器视觉的方法,以青鳉鱼为模式生物,并以青鳉鱼的生理特征以及运动特征(呼吸频率、胸鳍摆动频率、摆尾频率)为观测指标,两方面综合评定青鳉鱼应激状态,实时监测与分析。实验结果表明该方法能为生物式水质监测和预警的发展提供一定支持与参考。测得青鳉鱼呼吸频率为3.06 Hz,胸鳍摆动频率为4.83 Hz,尾鳍摆动频率为5.08 Hz,结果与实际指标一致。; 周振宇邵振洲施智平渠瀛张融饶凯锋关永; 关键词：实时性

一种面向运动目标提取的对称交替方向RPCA算法被引量：1: 2018年; 基于鲁棒主成分分析(RPCA)的运动目标提取对背景变化具有良好的鲁棒性,但传统的基于交替方向法(ADM)的鲁棒主成分分析方法存在计算量大、耗时长等缺陷.为了克服这些问题,一种对称交替方向法(SADM)被提出来,该方法优化了原ADM迭代策略,在一次迭代中对线性约束乘数更新两次,减少了计算成本很大的奇异值分解(SVD)执行的次数,同时加入了新的均衡参数和停机准则,以提高运动目标的提取精度,避免多余的迭代以减少运行时间.通过F测度这一衡量指标对实验结果进行量化,提出的算法比对比算法的提取精度平均提高33.04%,运行时间相对原ADM提高了98.8%.; 吴高宇邵振洲渠瀛施智平关永; 关键词：运动目标提取交替方向法奇异值分解

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渠瀛

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