融合空间上下文的自然场景语义建模

针对自然场景图像,本文提出一种融合空间上下文的场景语义建模和分类方法.针对场景中的局部语义对象,建立了基于贝叶斯网络的语义上下文模型.通过对已标注训练样本集的学习训练,获得局部语义对象在各类场景下的上下文模型.对于待分类的图像,首先利用支持向量机实现分割区域的分类,根据学习得到的语义上下文模型,提取图像中各语义对象的空间上下文信息,形成图像的语义上下文描述,实现场景分类.针对不同场景下的局部语义对象,利用贝叶斯网络自动学习得到不同的空间关系集合用于上下文信息提取,使得场景描述和分类过程更智能和有效.通过在六类自然场景图像数据集上的实验表明,本文所提算法能够很好的利用上下文信息,并取得满意的分类结果.     

面向自然场景分类的贝叶斯网络局部语义建模方法

本文提出了一种基于贝叶斯网络的局部语义建模方法.网络结构涵盖了区域邻域的方向特性和区域语义之间的邻接关系.基于这种局部语义模型,建立了场景图像的语义表述,实现自然场景分类.通过对已标注集的图像样本集的学习训练,获得贝叶斯刚络的参数.对于待分类的图像,利用该模型融合区域的特征及其邻接区域的信息,推理得到区域的语义概率;并通过网络迭代收敛得到整幅图像的区域语义标记和语义概率;最后在此基础上形成图像的全局描述,实现场景分类.该方法利用了场景内部对象之间的上下文关系,弥补了仅利用底层特征进行局部语义建模的不足.通过在六类自然场景图像数据集上的实验表明,本文所提的局部语义建模和图像描述方法是有效的.     

基于语义分割的双目场景流估计

针对现有场景流计算方法在复杂场景、大位移和运动遮挡等情况下易产生运动边缘模糊的问题,提出一种基于语义分割的双目场景流估计方法.首先,根据图像中的语义信息类别,通过深度学习的卷积神经网络模型将图像划分为带有语义标签的区域;针对不同语义类别的图像区域分别进行运动建模,利用语义知识计算光流信息并通过双目立体匹配的半全局匹配方法计算图像视差信息.然后,对输入图像进行超像素分割,通过最小二乘法耦合光流和视差信息,分别求解每个超像素块的运动参数.最后,在优化能量函数中添加语义分割边界的约束信息,通过更新像素到超像素块的映射关系和超像素块到移动平面的映射关系得到最终的场景流估计结果.采用KITTI 2015标准测试图像序列对本文方法和代表性的场景流计算方法进行对比分析.实验结果表明,本文方法具有较高的精度和鲁棒性,尤其对于复杂场景、运动遮挡和运动边缘模糊的图像具有较好的边缘保护作用.     

基于空间语义对象混合学习的复杂图像场景自动分类方法研究

场景分类是将多幅图像标记为不同语义类别的过程。该文针对现有方法对复杂图像场景分类性能欠佳的不足,提出一种新的基于空间语义对象混合学习的复杂图像场景分类方法。该方法以多尺度分割得到的图像对象而非整幅图像为主体进行产生式语义建模,统计各类有效特征挖掘对象的类别分布信息,并通过空间金字塔匹配,构建包含层次数据和语义信息的中间向量,弥补语义鸿沟的缺陷,训练中还结合判别式学习提高分类器的可信性。在实验数据集上的结果表明该方法具备较高的学习性能和分类精度,适用于多种类型和复杂内容图像的解译,具有较强的实用价值。     

基于GAN的ISAR图像语义分割方法

逆合成孔径雷达（ISAR）成像技术能够对空间目标进行远距离成像,刻画目标的外形、结构和尺寸等信息。ISAR图像语义分割能够获取目标的感兴趣区域,是ISAR图像解译的重要技术支撑,具有非常重要的研究价值。由于ISAR图像表征性较差,图像中散射点的不连续和强散射点存在的旁瓣效应使得人工精准标注十分困难,基于交叉熵损失的传统深度学习语义分割方法在语义标注不精准情况下无法保证分割性能的稳健。针对这一问题,提出了一种基于生成对抗网络（GAN）的ISAR图像语义分割方法,采用对抗学习思想学习ISAR图像分布到其语义分割图像分布的映射关系,同时通过构建分割图像的局部信息和全局信息来保证语义分割的精度。基于仿真卫星目标ISAR图像数据集的实验结果证明,本文方法能够取得较好的语义分割结果,且在语义标注不够精准的情况下模型更稳健。     

基于局部语义的人体动作识别方法

人体动作可以由人体不同局部区域的动作语义的组合来描述,由此提出了一种基于局部语义的人体动作识别方法。首先,该方法定义了一组局部动作语义用于描述人体局部区域运动的视觉表现,并对每一个局部语义进行建模。然后,通过这些局部动作语义的贡献值组合来进行构建动作表征。最后,将基于局部动作语义的动作表征输入支持向量机构建动作模型,进行动作分类。比较实验说明所提出方法能够较好地识别现实场景下的人体动作。     

DECANet：基于改进DeepLabv3+的图像语义分割方法

在图像的语义分割任务中，不同对象之间像素值存在差异，导致现有的网络模型在图像语义分割过程中丢失图像局部细节信息。针对上述问题，提出一种图像语义分割方法（DECANet）。首先，引入通道注意力网络模块，通过对所有通道的依赖关系进行建模提高网络的表达能力，选择性地学习并强化通道特征，提取有用信息，抑制无用信息。其次，利用改进的空洞空间金字塔池化（ASPP）结构，对提取到的图像卷积特征进行多尺度融合，减少图像细节信息丢失，且在权重参数不改变的情况下提取语义像素位置信息，加快模型的收敛速度。最后，DECANet在PASCAL VOC2012和Cityscapes数据集上的平均交并比分别达81.08%和76%，与现有的先进网络模型相比，检测性能更优，可以有效地捕获局部细节信息，减少图像语义像素分类错误。     

融合多尺度信息的道路场景实时语义分割

道路场景语义分割是自动驾驶车辆实现环境感知的重要技术。针对道路场景实时语义分割中存在目标区域尺度不一、变化迅速的问题,在DABNet语义分割网络的基础上进行优化改进提出一种融合多尺度信息的道路场景实时语义分割网络。对于网络设计：首先引入带有自适应卷积核的卷积层优化DAB模块,自适应地引导网络学习最合适的特征图感受野,提高网络获取多尺度语义信息的能力;然后在编码阶段后引入了金字塔池化PSP模块来聚合特征图中不同尺度子区域的上下文信息,提高网络获取全局信息的能力。本网络提高了对大目标区域完整分割,避免小目标区域漏分割的能力,保证较高的道路场景实时语义分割精度。     

一种基于上下文语义信息的图像块视觉单词生成算法

基于视觉单词的词包模型表示(Bag-of-Words)算法是目前场景分类中的主流方法.传统的视觉单词是通过无监督聚类图像块的特征向量得到的.针对传统视觉单词生成算法中没有考虑任何语义信息的缺点,本论文提出一种基于上下文语义信息的图像块视觉单词生成算法：首先,本文中使用的上下文语义信息是视觉单词之间的语义共生概率,它是由概率潜在语义分析模型(probabilistic Latent Semantic Analysis)自动分析得到,无需任何人工标注.其次,我们引入Markov随机场理论中类别标记的伪似然度近似的策略,将图像块在特征域的相似性同空间域的上下文语义共生关系有机地结合起来,从而更准确地为图像块定义视觉单词.最后统计视觉单词的出现频率作为图像的场景表示,利用支持向量机分类器完成图像的场景分类任务.实验结果表明,本算法能有效地提高视觉单词的语义准确性,并在此基础上改善场景分类的性能.     

基于Unet的多任务医学图像语义分割模型

深度学习网络在医学图像分割领域应用广泛,针对传统语义分割模型只在局部像素点进行考虑,在小目标的医学图像语义分割中检测精度不高。本文提出了基于Unet的双任务图像语义分割模型,对传统的Unet语义分割进行改进,编码阶段采用经过预训练的Resnet34作为框架进行特征提取,设计了SCSE模块对图像特征信息进行修正,从空间和通道两个方向获取图像的全局信息,损失函数采用“分类”和“分割”融合的多任务策略进行学习,对气胸医学图像进行语义分割。为进一步提高网络模型的泛化能力,对数据集图像进行随机水平翻转、垂直翻转等图像增强处理,实验表明该语义分割方法比传统的Unet语义分割方法在分割精度上提高5%以上。