结合注意力卷积网络与分块特征的步态识别

目前深度学习算法已经广泛应用于步态识别领域,但是大多数现有方法通过卷积神经网络提取步态全局特征时,忽略了许多包含关键步态信息的局部特征,在一定程度上削弱了步态识别的精度和提升潜力.针对上述问题,提出了一种结合注意力卷积神经网络与分块特征的跨视角步态识别方法,该方法以步态轮廓图序列为输入,每帧图片分别经过相同结构的注意力...     

基于三维步态特征的步态识别方法

研究步态识别问题,针对在当前二维步态识别系统中,识别过程仅仅针对灰度、平面几何距离等二维特征信息,忽略了人体走路时的三维步态特征,步态识别准确度不高的问题.提出了一种加入三维参数的步态识别算法.利用摄像机采集单帧步态图像序列,利用身体结构的知识和摄像机标定的知识提取出人体走步时的人体三维特征数据,利用提取出二维和三维的步态特征,进行步态识别.结果表明相对于以二维步态特征为参数的步态识别,识别率有了明显改进.     

老年人异常行走步态特征提取

计算机视觉的步态分析主要用于实现人体的身份识别,而通过异常步态分析来识别老年人异常状况方面的研究却很少.为对老人异常步态进行识别,提出了一种新的步态特征提取的方法,主要用于老年人异常行走步态特征的提取.使用运动历史图像进行图像序列的表示,并且从中提取出Zernike矩特征用来反应步态的特征向量.同时为了保证获取的特征量的充分性与有效性,更完备地描述人体行为序列,利用信息论中的互信息来确定分类时采用的Zernike矩的最高阶次,并进行仿真.实验结果表明,利用提出的方法进行特征提取,在老年人异常行走步态特征提取中取得了很好的效果.     

基于生成对抗网络的跨视角步态特征提取

步态是一种能够在远距离、非侵犯的条件下识别身份的生物特征,但在实际场景中,步态很容易受到拍摄视角、行走环境、物体遮挡、着装等因素的影响.在跨视角识别问题上,现有方法只注重将多种视角的步态模板转化到固定视角下,且视角跨度的增大加深了错误的累积.为了提取有效的步态特征用于跨视角步态识别,本文提出了一种基于生成对抗网络的跨视角步态特征提取方法,该方法只需训练一个模型即可将步态模板转换到任意视角下的正常行走状态,并最大化地保留原本的身份特征信息,从而提高步态识别的准确率.在CASIA-B和OUMVLP数据集上的实验结果表明,该方法在解决跨视角步态识别问题上具有一定的鲁棒性和可行性.     

基于近似时空切片向量的步态识别方法研究

提出了一种简单实用的步态识别算法.该算法使用背景减除的方法检测人的行走运动.利用步态的周期性,选取步态图像序列中一个步态周期作近似时空切片处理,提取出步态特征向量.通过经典的PCA方法进行特征空间的计算,提取低维的步态特征.以欧氏距离作为度量,使用标准ENN分类器用于识别.在两个不同数据库上的仿真实验取得了较令人满意的实验结果.实验结果表明本文提出的算法具有对噪声、阴影及背景与前景灰度差别小等问题不敏感和计算代价小等优点.     

基于局部二值模式和辨识共同向量的步态识别

最近,利用步态对个人身份进行识别受到越来越多生物识别技术研究者的重视.步态能量图(GEI-Gait Energy Image)是一种有效的步态表征方法,局部二值模式(LBP-Local Binary Pattern)能很好地提取局部信息,所以利用局部二值模式(LBP)来提取步态能量图(GEI)的局部特征并用于识别.首先,为了更好地提取局部信息,把步态能量图(GEI)分块,提取各个子块上的LBP特征,然后把各子块在特征层进行融合,得到整个步态能量图(GEI)的特征表 达;同时为了更好地挖掘步态能量图(GEI)的信息,对LBP模式进行了扩展.由于得到的LBP特征维数较高,利用具有降维和良好识别能力的辨识共同向量(DCV-Discriminant Common Vector)对步态能量图的LBP特征进行维数约减并增加类间距离.最后,只需利用简单的最近邻分类器就能取得较好的识别效果.将该算法在CASIA数据库上进行了试验,并取得了较高的正确识别率.     

一种基于时空分析的步态识别方法

提出一种基于侧影的非模型步态识别方法,从图像序列中提取特征进行识别.首先,采用背景减除技术检测跟踪人的侧影,提取出相应的侧影形状轮廓.然后,用新的轮廓形状描述和分析方法对轮廓形状进行时空分析,并运用离散傅立叶变换进一步提取最终用于识别的步态特征.该描述和分析方法兼顾步态的空间和时间信息,能在较低的代价下表达步态运动的时空变化模式.最后,运用标准的模式分类器对步态序列进行训练和识别.在常用数据库上所做测试的结果表明,本方法行之有效.     

结合双流网络和金字塔映射的步态识别

目前,基于深度学习的步态识别方法虽然取得了一定的进展,但数据采集和步态外观的变化仍然是实现精确步态识别所面临的挑战。为了提高网络对时空步态信息的捕捉能力,提出了一种基于步态轮廓流和步态特征差分流的双流网络结构。步态轮廓流以步态轮廓图作为输入,用来提取步态序列中包含的空间步态信息;步态特征差分流则是以步态特征差分图作为输入,用来捕获相邻步态图之间的动态信息。同时,为了充分利用步态序列中的全局和局部信息,提出了多尺度金字塔映射（multi-scale pyramid mapping,MPM）模块,并插入到各单流网络中以增强网络对全局和局部步态信息的提取能力。所提方法在步态数据集CASIA-B和OU-MVLP上的平均识别精度分别达到了87.0%和85.5%,这表明双流网络架构和MPM模块可以有效地捕获步态序列中的时空步态信息。     

基于角度直方图的步态识别算法

本文提出了一种简单实用的步态识别算法.该算法使用背景减除的方法检测人的运动区域;然后统计运动区域上像素的角度直方图,提取角度直方图向量作为步态特征;以欧氏距离作为度量,使用标准模式分类器用于步态识别.实验结果表明,本文提出的算法识别性能较高,并具有计算代价小等优点.     

支持向量机在步态识别算法中的应用研究

步态识别是图像处理领域的一个新兴热点.人行走姿态准确识别困难因素较多,由于步态数据是一种高维、小样本数据,传统识别方法不能检测前景与背景差异情况,导致识别正确率比较低.为了快速准确地进行步态识别,提出支持向量机的步态识别方法.方法首先根据步态图像中前景点与背景点的差值,自适应计算区分前景点与背景点的阈值,根据阈值对步态图像进行二值化,在特征提取阶段,采用水平、垂直和对角线 3 个方向提取步态信息,并通过小波变换进行特征维数约简,最后将小波变换提取维步态特征采用支持向量机学习得到步态识别结果.在中国科学院自动化所的 CASIA 步态数据库上进行了识别仿真,结果表明,方法的识别正确率有所提高,且识别的速度加快,是步态识别有效的方法,并具有广阔的应用前景.     

结合非局部与分块特征的跨视角步态识别

目前基于深度学习的步态识别方法大多通过叠加卷积层获取全局特征,忽略有利于细粒度分类的局部特征.针对上述问题,文中提出结合非局部与分块特征的跨视角步态识别方法.将一对步态能量图(GEI)作为输入,提取单样本的非局部信息与样本对之间的相对非局部信息.为了更好地提取局部特征,根据GEI的几何特性,将人体区域水平切分为静态块、微动态块和强动态块,连接至3个二值分类器分别进行训练.在OU-ISIR-LP和CASIA-B步态数据集上的对比实验表明,文中方法的正确识别率较高.     

基于多支路残差深度网络的跨视角步态识别方法

针对基于卷积神经网络的步态识别模型不能充分利用局部细粒度信息的问题,提出基于多支路残差深度网络的跨视角步态识别方法.将多支路网络引入卷积神经网络中,分别提取步态轮廓序列图中不同粒度的特征,并利用残差学习和多尺度特征融合技术,增强网络的特征学习能力.在公开步态数据集CASIA-B和OU-MVLP上的实验证实文中方法的识别准确率较高.     

多级卷积特征金字塔的细粒度食物图片识别

目的 食物图片具有结构多变、背景干扰大、类间差异小、类内差异大等特点,比普通细粒度图片的识别难度更大。目前在食物图片识别领域,食物图片的识别与分类仍存在精度低、泛化性差等问题。为了提高食物图片的识别与分类精度,充分利用食物图片的全局与局部细节信息,本文提出了一个多级卷积特征金字塔的细粒度食物图片识别模型。方法 本文模型从整体到局部逐级提取特征,将干扰较大的背景信息丢弃,仅针对食物目标区域提取特征。模型主要由食物特征提取网络、注意力区域定位网络和特征融合网格3部分组成,并采用3级食物特征提取网络的级联结构来实现特征由全局到局部的转移。此外,针对食物图片尺度变化大的特点,本文模型在每级食物特征提取网络中加入了特征金字塔结构,提高了模型对目标大小的鲁棒性。结果 本文模型在目前主流公开的食物图片数据集Food-101、ChineseFoodNet和Food-172上进行实验,分别获得了91.4%、82.8%、90.3%的Top-1正确率,与现有方法相比提高了1%~8%。结论 本文提出了一种多级卷积神经网络食物图片识别模型,可以自动定位食物图片区分度较大的区域,融合食物图片的全局与局部特征,实现了食物图片的细粒度识别,有效提高了食物图片的识别精度。实验结果表明,该模型在目前主流食物图片数据集上取得了最好的结果。     

融合局部特征与两阶段注意力权重学习的面部表情识别

面部的局部细节信息在面部表情识别中扮演重要角色,然而现有的方法大多只关注面部表情的高层语义信息而忽略了局部面部区域的细粒度信息。针对这一问题,提出一种融合局部特征与两阶段注意力权重学习的深度卷积神经网络FLF-TAWL(deep convolutional neural network fusing local feature and two-stage attention weight learning),它能自适应地捕捉重要的面部区域从而提升面部表情识别的有效性。该FLF-TAWL由双分支框架构成,一个分支从图像块中提取局部特征,另一个分支从整个表情图像中提取全局特征。首先提出了两阶段注意力权重学习策略,第一阶段粗略学习全局和局部特征的重要性权重,第二阶段进一步细化注意力权重,并将局部和全局特征进行融合;其次,采用一种区域偏向损失函数鼓励最重要的区域以获得较高的注意力权重。在FERPlus、Cohn-Kanada(CK+)以及JAFFE三个数据集上进行了广泛实验,分别获得90.92%、98.90%、97.39%的准确率,实验结果验证了FLF-TAWL模型的有效性和可行性。     

结合注意力与局部特征融合的行人重识别算法

行人重识别是指从一堆候选图片中找到与目标最相似的行人图片,本质上是一个图像检索的子问题。为了进一步增强网络提取关键特征的能力以及抑制噪声的干扰,通过对基于注意力机制和局部特征的行人重识别算法的研究,提出了结合注意力与局部特征融合的行人重识别算法。该算法将ResNeSt-50作为骨干网络,联合软注意力与非局部注意力机制,采用双流结构分别提取行人细粒度全局特征和细粒度局部特征,通过关注不同特征之间共享的空间域信息以及同一特征不同水平区域的潜在语义相关性,创建了空间感知特征融合模块（spatial-aware feature fusion module）以及跨区域特征融合模块（cross-region feature fusion module）。在Market-1501、DukeMTMC-reID以及CUHK03数据集上的实验结果表明该算法极大程度上提升了网络的检索能力,同时与现有算法进行比较,凸显出优越性能。     

基于密集卷积神经网络的遥感飞机识别

传统的飞机识别方法受模糊、遮挡、噪声以及光照等多种因素的干扰时会降低识别率,且卷积神经网络主要依赖局部特征,却丢失了轮廓特征等重要的全局结构化特征,从而导致算法对于受干扰飞机图像识别效果不佳。因此,基于密集卷积神经网络提出一种结合局部与全局特征的联合监督识别方法,以密集卷积神经网络为基础得到图像特征,通过结合局部特征（卷积神经网络特征）与全局特征（方向梯度直方图特征）进行分类,分类器目标函数使用softmax损失和中心损失联合监督方法。实验结果表明,局部特征与全局特征的结合使算法更加智能化,且损失函数联合监督方法能够实现图像深层特征的类内聚合、类间分散,该算法能有效解决卷积神经网络对受到多种干扰的遥感图像识别率低的问题。     

局部特征重叠的行人属性识别方法

针对目前的行人属性识别方法存在行人属性数据不均衡、行人特征表达能力不足、鲁棒性差的问题,本文提出局部特征重叠与行人属性识别相结合的方法.网络使用全局和局部两个分支来提升网络整体特征表达能力,在局部分支中将得到的特征图切分为几块大小相同的几个部分并使用Focal loss计算每个属性的损失解决行人属性不均衡问题.最后将投...     

一种结合非局部和多区域注意力机制的细粒度图像识别方法

细粒度图像识别的目标是对细粒度级别的物体子类进行分类,由于不同子类间的差异非常细微,使得细粒度图像识别具有非常大的挑战性。目前细粒度图像识别算法的难度在于如何定位细粒度目标中具有分辨性的部位以及如何更好地提取细粒度级别的细微特征。为此,提出了一种结合非局部和多区域注意力机制的细粒度识别方法。Navigator只利用图像标签便可以较好地定位到一些鉴别性区域,通过融合全局特征以及鉴别性区域特征取得了不错的分类结果。然而,Navigator仍存在缺陷:1)Navigator未考虑不同位置间的联系,因此所提算法通过引入非局部模块与Navigator相结合,来加强模型的全局信息感知能力;2)针对非局部模块未建立特征通道间联系的缺陷,构建基于通道注意力机制的特征提取网络,使得网络关注更加重要的特征通道。最后,所提算法在3个公开的细粒度图像库CUB-200-2011,Stanford Cars和FGVC Aircraft上分别达到了88.1%,94.3%,92.0%的识别精度,并且相比Navigator有明显的精度提升。     

基于语义信息跨层特征融合的细粒度鸟类识别

有效识别各种鸟类目标具有重要的生态环境保护意义。针对不同种类鸟类之间差别细微、识别难度大等问题,提出一种基于语义信息跨层特征融合的细粒度鸟类识别模型。该模型由区域定位网络、特征提取网络和一种跨层特征融合网络(Cross-layer Feature Fusion Network,CFF-Net)组成。区域定位网络在没有局部语义标注的情况下,自动定位出局部有效信息区域;特征提取网络提取局部区域图像特征和全局图像特征;CFF-Net对多个局部和全局特征进行融合,提高最终分类性能。结果表明,该方法在Caltech-UCSD Birds200-2011(CUB200-2011)鸟类公共数据集上,取得了87.8%的分类准确率,高于目前主流的细粒度鸟类识别算法,表现出优异的分类性能。