高效通道注意力和特征融合的协同显著性检测算法

针对现有的协同显著性检测算法在多显著目标复杂场景下表现不佳的问题,提出了一种基于高效通道注意力和特征融合的协同显著性检测算法。首先,检测算法利用预训练的深度卷积神经网络对场景进行多尺度特征的提取,结合边缘显著信息设计了显著性语义特征提取模块,以避免全卷积神经网络导致边缘信息的缺失;其次,通过内积基本原理得到组内图片间的关联性信息并根据其关联程度进行自适应加权,结合高效通道注意力层设计了协同特征提取算法;最后,为了将各级高层语义特征经过协同显著性特征提取之后的结果与浅层次的特征进行融合,并实现对预测结果进行多分支同步监督,设计了基于高效通道注意力的特征融合模块。通过对3个经典的数据集进行测试,并与6种现有的协同显著检测算法进行对比,结果表明本文所提算法提高了复杂场景中图像的协同显著性检测的精度以及边缘信息的丰富程度,并具有更优的协同显著性信息检测性能;通过消融实验进一步验证了所提设计算法各个模块的有效性和必要性。     

基于多尺度融合CNNs特征和Transformer特征的显著目标检测

提出了一种融合深度神经网络和Transformer特征的多尺度结构,目的在于解决在同一场景下出现尺寸不同的目标时,显著目标检测网络性能下降的问题。当处理不同尺度的物体时,由于采样深度和感受野尺寸之间的矛盾,现有方法的表现往往不稳定。为了应对这一挑战,采取了3种不同的采样率对特征图进行采样,并使用Transformer模块来学习全局上下文信息。这种方法可以将卷积神经网络(CNNs)和Transformer两种网络的特性进行有效融合,从而创新性地提出了一种针对多尺度物体的显著目标检测策略。在UHRSD-TE,DUT-OMRON和DUTS-TE 3个公开数据集上的实验结果证明,该方法在处理同一场景下不同尺寸物体的显著目标检测任务上表现优秀。     

多尺度水上船舶目标视觉检测

水上交通场景环境复杂,通过普通光学摄像设备获取的水面图像,面临着视觉目标清晰度低、尺度多样化等问题,使得可见光视觉信号里中、小尺度目标检测相对困难。为服务于各类智慧海事应用,提出了一个旨在提高复杂水域背景下多尺度水上船舶目标检测性能的算法（multi-scale ship object detection,MS-SOD）。该算法基于当前计算机视觉技术中主流的单阶段目标检测模型框架,在其主干网络中嵌入卷积注意力模块,来优化船舶特征提取能力;在多尺度特征融合网络中引入富含细节信息的浅层特征,并使用跨阶段局部残差结构,来优化多尺度船舶特征的融合机制;同时,使用焦点损失函数,来优化模型的学习过程;并设计自适应锚框聚类算法优化先验锚框,以提高多尺度船舶目标检测能力。为验证提出算法的有效性和实效性,在构建较大规模水上船舶目标数据集的基础上,开展了广泛实验验证。结果表明:提出的算法在测试数据集上的检测准确度超过了各主流的对比方法;特别是对于大、中、小各尺度船舶目标的检测精度,相对于主流的YOLOv4算法,提出的算法分别提升了11.3%、6.0%和10.5%。     

基于金字塔特征与边缘优化的显著性对象检测

针对图像显著性对象检测领域中多尺度特征提取不充分、对象边缘模糊等问题,提出了一个端到端的基于注意力嵌入的金字塔特征以及渐进边缘优化的显著性对象检测模型。首先,设计了由多个扩张卷积构成的注意力嵌入的密集空洞金字塔模块(AEDAPM),在不减小特征分辨率的前提下,得到丰富且有效的多级多尺度特征;其次,为了解决显著性对象边缘模糊的问题,提出了渐进边缘优化模块(SEOM),在特征恢复分辨率的过程中逐步补充空间细节信息,使模型检测出的显著对象能够拥有清晰的边缘轮廓。在DUTS-TE、ECSSD、DUT-OMRON、HKU-IS、PASCAL-S 5个显著性领域公开的数据集上与其他12种已有的先进方法在3个常用指标下进行了比较,结果表明：所提方法能够得到更加准确、边缘更加清晰的显著性结果。此外,自对比实验也充分证明了提出的注意力嵌入的密集空洞金字塔模块和渐进边缘优化模块的有效性。     

基于多尺度特征融合的火灾检测模型

对双阶段目标检测模型Faster R-CNN进行火灾检测应用的改进.采用Resnet101模型作为特征提取网络,使用特征金字塔结构FPN提取了Resnet101的浅层特征和高层特征,将Resnet101的浅层特征图输入Inception Module结构提取多种尺寸的卷积特征,使用像素注意力机制和信道注意力机制对目标位...     

基于多尺度特征融合的水果图像识别算法研究

水果图像识别是智能采摘系统中最重要的组成部分.针对现阶段水果图像识别过程中存在的漏检和误检现象,为进一步提高识别准确率,研究了基于多尺度特征融合的水果图像识别算法.首先,为避免训练过程中出现欠拟合现象,对Fruits-360中的水果图像进行数据扩充,并进一步灰度归一化处理以减少计算量.随后采用ResNet-50作为骨干网络,并在骨干网络的基础上建立多尺度采样层,使用1×1、3×3和5×5的卷积核在拓宽网络宽度的同时进行特征提取,多尺度网络层整体增加BN层,即在每个卷积层之后都增加BN层.使在ResNet-50提取的原始特征基础上获取语义信息更加丰富的特征图.最后采用梯度下降法优化网络,得到最终的识别模型.实验结果表明,所提算法识别精度高,可准确的对水果图像经识别,识别精度高达99.4％,在相同数据集的情况下,优于目前主流算法,可为水果自动采摘技术提供帮助.     

多尺度特征增强的SSD目标检测算法

针对目标检测中多类别、多尺度和背景复杂而导致的SSD (Single Shot Multibox Detector)算法检测精度不高的问题,提出了一种多尺度特征增强的改进SSD目标检测算法。首先将SSD网络模型的高层特征依次向下与浅层特征融合,构造一种多尺度目标检测结构。然后利用注意力机制对特征进行进一步的优化,从而达到增强网络模型特征提取的目的。最后用DIoU-NMS来处理图像目标中冗余框的问题,减少目标的漏检。在公开的NWPU VHR-10遥感数据集上将该方法与其他算法进行对比实验,其m AP较传统的SSD算法提高了6.7%。最后将改进后的算法应用于地铁安检图片检测,并在此数据集上进行消融实验来验证此算法每一阶段的有效性。     

基于多特征融合的变尺度目标跟踪方法

给出一种基于多特征融合的核相关滤波器变尺度估计方法,以求解决视觉跟踪目标尺度变化问题。先提取目标所在区域的方向梯度直方图、颜色名和均匀局部二值模式,将此三种特征进行融合,构造训练样本,对目标外观建模;再求解线性岭回归函数,获得位置和尺度核相关滤波模板,对待检测帧的候选区域进行相似性度量,确定跟踪目标位置及尺度;实时更新位置模型和尺度模型的学习因子。实验结果表明,所给方法在不同挑战因素下,满足精确跟踪的要求,且在目标尺度变化、遮挡等复杂场景下,有较强鲁棒性。     

基于通道注意力与特征融合的水下目标检测算法

水下光学图像存在色偏、低对比度、目标模糊的现象,导致水下目标检测时存在漏检、误检等问题。针对上述问题,提出了一种基于通道注意力与特征融合的水下目标检测算法。基于通道注意力设计了激励残差模块,将前向传播的特征信息进行自适应分配权重,以突出不同通道特征图的显著性,提高了网络对水下图像高频信息的提取能力;设计了多尺度特征融合模块,增加了大尺度特征图用于目标检测,利用其对应的小尺度感受野提高了网络对小尺寸目标的检测性能,进一步提高了网络对水下不同尺寸目标的检测精度;为提高网络对水下环境的泛化性能,设计了基于拼接和融合的数据增强方法,模拟水下目标的重叠、遮挡和模糊情况,增强了网络对水下环境的适应性。通过在公共数据集URPC上的实验,与YOLOv3、YOLOv4和YOLOv5相比,所提算法的平均精度均值分别提升5.42%,3.20%和0.9%,有效改善了水下复杂环境中不同尺寸目标漏检、误检的问题。     

融合超分辨率重建技术的多尺度目标检测算法

目前大多数目标检测算法,由于尺度跨度较大而导致模型整体精确率和召回率不高,容易出现错检、漏检等现象。针对上述问题,提出一种融合超分辨率重建技术的多尺度目标检测算法。首先,算法以单阶段目标检测算法YOLO框架为基础,在颈部网络实现多尺度特征融合时加入超分辨率重建模块,避免进一步丢失较深层特征图中的细节特征。其次,使用通道注意力模块将较浅层特征图中的无关特征进行抑制,重点关注含有目标轮廓特征的通道信息,进一步增强浅层特征的表达能力。最后,在PASCAL VOC 2007和MS COCO 2017公开数据集上进行了消融实验和对比实验。实验结果表明,所提模块对检测性能有不同程度的提升,相比当前其他多尺度目标检测算法,所提算法在大、中、小三种尺度下目标平均精确率分别提升约1.20%、1.20%和1.30%,平均召回率分别提升约4.20%、3.50%和4.20%,算法整体检测性能得到进一步改善。     

三分支多层次Transformer特征交互的RGB-D显著性目标检测

RGB-D显著性目标检测是计算机视觉领域的研究任务之一,很多模型在简单场景下取得了较好的检测效果,却无法有效地处理多目标、深度图质量低下以及显著性目标色彩与背景相似等复杂场景。因此,本文提出一种三分支多层次Transformer特征交互的RGB-D显著性目标检测模型。首先,本文采用坐标注意力模块抑制RGB和深度图的噪声信息,提取出更为显著的特征用于后续解码。其次,通过特征融合模块将高层的三层特征图调整到相同的分辨率送入Transformer层,有效获取远距离显著性目标之间的关联关系和整幅图像的全局信息。然后,本文提出一个多层次特征交互模块,该模块通过有效地利用高层特征和低层特征对显著性目标的位置和边界进行细化。最后,本文设计一个密集扩张特征细化模块,利用密集扩张卷积获取丰富的多尺度特征,有效地应对显著性目标数量和尺寸变化。通过在5个公开的基准数据集与19种主流模型相比,实验结果表明:本文方法在多个测评指标上有较好的提升效果,提高了在特定复杂场景下的检测精度,从P-R曲线、F-measure曲线和显著图也可以直观看出本文方法实现了较好的检测结果,生成的显著图更完整、更清晰,相比其他模型更加接近真值图。     

基于特征融合的深度学习目标检测算法研究

通过研究卷积神经网络中的特征层级,发现高层特征图的分辨率低、语义信息强,低层特征图的分辨率强、语义信息较弱等问题.针对上述问题提出一种二次特征融合的目标检测算法,该算法在特征金字塔网络(Feature Pyramid Networks,FPN)的基础上对过渡特征重复使用并进行二次特征融合,使丰富的低层特征信息补充到高层...     

基于多尺度分形特征的海面目标检测方法

为提高海面目标检测性能,提出了基于多尺度分形特征的检测方法。该方法采用了模糊C均值聚类确定潜在目标点数,根据多尺度分形特征,利用支持向量机方法对像素点进行分类,实现目标检测。实验结果表明,该方法能更好地消除海空背景对目标检测的干扰,准确有效的检测出目标。     

ISAR目标象的特征提取和特征选择

描述了一个ＩＳＡＲ目标识别系统，它以二维ＦＦＴ处理实现对ＩＳＡＲ目标象的特征提取，以位于频谱中心的一个正方形窗口实现特征选择，系统的分类器是最近邻分类器。通过ＩＳＡＲ目标识别的仿真，实验研究了特征选择窗口的长度对系统识别率的影响。实验结果表明：低通形式的特征选择窗口是特征选择的最佳方案，而且存在一个最佳的特征窗口长度，这个最佳值可以由训练样本集自身确定出来。     

基于马尔可夫随机场的显著区域检测

显著区域检测被应用在计算机视觉处理的各个方面,然而大目标和复杂背景中显著对象检测存在检测内容缺失和误检的问题。提出一种基于粗略显著区域的马尔可夫随机场(MRF)模型检测方法。首先,应用Harris角点检测定位粗略显著区域,去除边缘附近角点做凸包操作,然后基于粗略区域的先验概率,应用马尔可夫随机场模型检测图像显著区域。在图像测试库的实验结果显示,提出的检测方法提高了检测的准确度和完整度。     

Salient Object Detection Based on a Novel Combination Framework Using the Perceptual Matching and Subjective-Objective Mapping Technologies

The integrity and fineness characterization of non-connected regions and contours is a major challenge for existing salient object detection. The key to address is how to make full use of the subjective and objective structural information obtained in different steps. Therefore, by simulating the human visual mechanism, this paper proposes a novel multi-decoder matching correction network and subjective structural loss. Specifically, the loss pays different attentions to the foreground, boundary, and background of ground truth map in a top-down structure. And the perceived saliency is mapped to the corresponding objective structure of the prediction map, which is extracted in a bottom-up manner. Thus, multi-level salient features can be effectively detected with the loss as constraint. And then, through the mapping of improved binary cross entropy loss, the differences between salient regions and objects are checked to pay attention to the error prone region to achieve excellent error sensitivity. Finally, through tracking the identifying feature horizontally and vertically, the subjective and objective interaction is maximized. Extensive experiments on five benchmark datasets demonstrate that compared with 12 state-of-the-art methods, the algorithm has higher recall and precision, less error and strong robustness and generalization ability, and can predict complete and refined saliency maps.     

结合注意力与特征融合的目标跟踪

全卷积孪生网络通过相似性学习解决目标跟踪问题,其算法受到了越来越多的关注.为了提取更有判别力的目标特征,提升跟踪的精确度和鲁棒性,提出了一种结合注意力机制与特征融合的目标跟踪模型.首先,将第一帧和当前帧的前一帧结合作为目标模板,利用共享的特征提取网络提取目标模板和当前帧的多个卷积层的特征;然后,对于目标模板的多层卷积特征,结合通道注意力机制处理,提升模板特征的判别力;最后,目标模板的特征与当前帧的特征进行互相关计算,得到响应图,从而获取预测目标在当前帧中的位置和尺度.最终实验结果表明,与几个先进的跟踪模型相比,提出的目标跟踪模型获得了比较有竞争力的性能.     

基于贝叶斯框架的显著目标检测

图像和视频显著性检测在计算机视觉领域引起了极大的关注,广泛应用于物体分割、可疑物检测、图像检索等领域,在贝叶斯框架下,将人类视觉注意力理论中Bottom-Up模式被动感知与Top-Down模式主动检测按照时间先后顺序结合在一起,并结合像素的"Center-Surround"模型和核密度估计,提出一种能由粗到精逐步感知和获取视场中视觉显著性目标位置及尺度的实时显著目标检测算法,称其为基于贝叶斯框架的显著目标检测.通过在微软MSRA数据集上进行ROC和Precision-Recall测试,证明该算法取得比目前经典算法更好的效果.     

基于HOG-SIFT融合优化的多人脸特征提取方法

针对昏暗光线及复杂背景下人脸特征提取效果易受环境因素干扰影响的问题,在进行人脸图像预处理过程中引入双边滤波处理,进一步研究基于自商图像理论的人脸图像光照干扰抑制方法; 结合HOG特征较好的全局性以及SIFT特征对复杂背景影响较好的适应性,提出一种基于HOG-SIFT融合优化的多人脸特征提取方法. 试验结果表明,该方法可有效实现昏暗光线环境及复杂背景下多人脸特征提取功能.