基于QPSO-MIL算法的图像标注

在多数现有图像标注图像库中,关键字只标注在图像级而非区域级,使有监督学习方法在图像标注中难以应用.基于量子粒子群优化算法(quantum-behaved particle swarm optimization,QPSO)提出了一种新的多示例学习(multi-instance learning,MIL)算法--QPSO-MIL算法,在多示例学习的框架下将基于区域的图像标注问题描述成一个有监督的学习问题.该方法将图像当作包,分割的区域当作包中的示例,利用多样性密度(DD)函数,定义了粒子的适应度向量.在示例空间,利用QPSO方法在各个维度上同时搜索DD函数的全局极大值点,作为关键字的概念点,然后根据Bayesian后验概率最大准则(MAP)对图像进行标注.通过ECCV 2002图像库的实验结果表明,QPSO-MIL算法是有效的.     

基于遗传算法和 FCM 的图像自动标注*

为了缩减图像底层视觉特征与高层语义之间的“语义鸿沟”及减少聚类的不稳定性,论文提出了一种基于遗传算法和FCM的图像自动标注方法。该方法首先提取图像的颜色和纹理特征,然后运用遗传算法和FCM 相结合的方法对图像进行聚类。最后通过支持向量机学习训练库的图像特征构造简单的多类支持向量机模型实现图像的自动标注。实验表明,该方法具有很好的图像标注性能。     

使用基于多例学习的启发式SVM算法的图像自动标注

在基于内容的图像检索中,按照图像的语义内容进行自动标注是一个具有挑战性的难题.将解释语义内容的关键词当做图像类别标签可使自动标注问题转化为图像分类问题.对于多数训练数据,关键词仅仅是针对整幅图像来标注的,并不是针对图像中的具体区域.为了克服这个问题,提出了多例学习(MIL)框架下基于支持向量机(SVM)的启发式算法HSVM-MIL.使用迭代的启发式最优化算法来解决多例学习中复杂的整型规划问题,以使分类风险最小化.每次迭代试图改变一个样例的类别以最大化普通SVM的分类间隔.在图像数据库和多例学习的经典数据集MUSK上的实验表明,HSVM-MIL算法具有优良的分类性能.由于该算法针对个体样例的正负分类进行判断,因而能够确定图像区域与关键词之间的对应关系,克服了大多数多例学习算法的缺点.     

一种基于改进的支持向量机多分类器图像标注方法

针对多标签图像标注问题,提出一种改进的支持向量机多分类器图像标注方法。首先引入直方图交叉距离作为核函数,然后把传统支持向量机的输出值变换为样本到超平面的距离。基于这两点改进,采用一种特征选择方法,从众多的图像特征中,选择那些相互之间冗余度较小的视觉特征,分别建立分类器,最终形成以距离大小为判别依据的支持向量机多分类器模型。此外,在建立分类器时,考虑到训练图像中不同标签类样本分布的不均匀,引入了一个关于图像类标签的概率分布值做为分类器的权重系数。实验采用ImageCLEF提供的图像标注数据集,在其上的实验验证了所采用的特征选择算法和多分类模型的有效性,其标注精度要优于其他传统分类模型,并且,实验结果与最新的方法相比也具有一定的竞争力。     

基于显著区域的图像自动标注*

为了提高图像自动标注的准确率,提出了一种基于图像显著区域的自动标注方法。首先提取图像的显著区域,然后提取图像的SIFT特征,利用K-均值聚类得到视觉词汇,并根据训练图像的SIFT特征是否位于显著区域进行不同的加权运算得到视觉词汇的词袋表示,最后利用支持向量机训练分类模型实现图像分类和标注。在一个包含1 255幅Corel图像的数据库进行实验,所提方法标注的准确率与整体考虑整幅图像特征相比有很大提高,表明提出的算法优于传统方法。     

自动图像标注技术研究进展

近年来,自动图像标注(Automatic Image Annotation,AIA)技术已经成为图像语义理解研究领域的热点。其基本思想是利用已标注图像集或其他可获得的信息自动学习语义概念空间与视觉特征空间的潜在关联或者映射关系,来预测未知图像的标注。随着机器学习理论的不断发展,包括相关模型、分类器模型等不同的学习模型已经被广泛地应用于自动图像标注研究领域。现有的自动图像标注算法可以大致分为基于分类的标注算法、基于概率关联模型的标注算法以及基于图学习的标注算法等三大类。首先根据自动图像标注算法的特征提取及表示机制不同,将现有算法划分为基于全局特征和基于区域划分的自动图像标注方法。其次,在基于区域划分的自动图像标注算法中,按照学习算法的不同,将其划分为基于分类的标注方法、基于概率关联模型的标注方法以及基于图学习的标注方法,并分别介绍各类别中具有代表性的标注算法及其优缺点。然后给出了自动图像标注最新的研究进展,最后探讨自动图像标注的进一步研究方向。     

基于二叉树SVM的图像标注与改善方法研究

针对CBIR(ContentBasedImageRetrieval)中广泛存在的“语义鸿沟”问题,提出一种融合二叉树SVM分类和用户约束的图像标注与改善方法.该方法把图像标注分为基本图像标注和图像标注改善两个阶段,第一阶段通过二叉树SVM多类分类策略完成初始标注,第二阶段为追加用户约束专设了语义特征库,通过计算特征库与已标注图像特征向量的欧式距离进行相似匹配对图像进一步分类,从而完成对初始标注的改善.最后,通过对Corel图像集的一系列实验,证明该方法使得图像标注效果良好,而通过追加用户约束使得图像标注更加完善.     

图学习的区域图像标注方法

近年来,图像标注技术得到广泛关注.提出一种图学习的自动图像标注方法,将图像标注作为多示例学习框架下的半监督学习策略,通过给出适合图像在包空间的有效度量方式,充分利用未标注样本挖掘图像特征的内在规律性,将半监督学习的方法和多示例学习有效结合起来,从而获得更准确的标注结果.实验结果表明,提出的标注方法可行,同时标注结果与传统的标注方法相比得到了明显提高.     

基于支持向量机的文本兼类标注

该文分析了现有多类别支持向量机分类器的特点及DAGSVM的优势,并结合模糊技术改造DAGSVM使之能进行兼类标注的多类别分类。改进后的FDAGSVM采用模糊决策面代替了DAGSVM的分明决策面,使判决过程适应兼类标注的要求,克服了传统的多类别分类支持向量机必然将样本分入某一类别的不足。基准数据的兼类标注多类别分类试验表明,FDAGSVM在文本的兼类标注分类中表现出较好的性能。     

基于迁移学习与多标签平滑策略的图像自动标注

针对图像标注数据集标签分布不平衡问题,提出了基于标签平滑策略的多标签平滑单元（MLSU）。MLSU在网络模型训练过程中自动平滑数据集中的高频标签,使网络适当提升了低频标签的输出值,从而提升了低频标注词的标注性能。为解决图像标注数据集样本数量不足造成网络过拟合的问题,提出了基于迁移学习的卷积神经网络（CNN）模型。首先利用互联网上的大型公共图像数据集对深度网络进行预训练,然后利用目标数据集对网络参数进行微调,构建了一个多标签平滑卷积神经网络模型（CNN-MLSU）。分别在Corel5K和IAPR TC-12图像标注数据集上进行实验,在Corel5K数据集上,CNN-MLSU较卷积神经网络回归方法（CNN-R）的平均准确率与平均召回率分别提升了5个百分点和8个百分点;在IAPR TC-12数据集上,CNN-MLSU较两场K最邻近模型（2PKNN_ML）的平均召回率提升了6个百分点。实验结果表明,基于迁移学习的CNN-MLSU方法能有效地预防网络过拟合,同时提升了低频词的标注效果。     

基于关键词的图像标注综述

图像标注的目标是针对每幅图像,利用相对应的文本信息进行描述,从而能够对海量的图像数据进行有效的管理和检索。尽管图像标注已经被研究了若干年,然而它仍然是机器视觉和机器学习领域中一个非常具有挑战性的问题。各种各样的算法被用于图像的标注工作。对目前基于关键词的图像标注的一些常用的算法和模型进行了综述,包括传统的基于分类的方法、相关模型、主题模型、基于随机场的上下文信息的处理以及利用Internet上海量的数据来辅助图像标注等等。讨论了目前图像标注研究中遇到的一些具有挑战性的问题。     

基于遗传特征选择和支持向量机的图像标注

为了提高图像标注系统的精度和效率,提出了基于遗传特征选择和支持向量机的图像标注方法。该方法从多媒体描述接口（MPEG-7）标准中抽取图像的视觉特征,采用双编码遗传算法从MPEG-7标准中选择最优的加权特征子集,并训练支持向量机分类器用于图像标注,支持向量机分类器采用多数投票机制。对2 000幅Corel图像的标注结果表明：该方法可以获得最优的加权特征子集,提高了图像标注系统的精度和效率。     

基于光滑支持向量机的图像水印技术

一些基于标准支持向量机的图像水印技术,使图像水印的效果得到一定改善,但降低了图像水印技术的效率.针对这个问题,用光滑支持向量机取代标准支持向量机,结合图像的局部相关特性来确定图像的最佳嵌入位置和嵌入强度,提出一种基于光滑支持向量机的图像水印技术,并做了仿真实验.实验表明,这种技术与以往基于标准支持向量机的图像水印技术相比,不仅效果更优,而且效率也显著提高.     

基于熵约简和多核支持向量机的软件语义标注

提出一种基于条件信息熵维度约简和多核支持向量机的程序语义标注方法,相对于传统的本体语义标注,该方法有如下特点：采用机器学习的方式,实现了软件语义的自动标注;通过重采样平衡了正负样本;利用条件信息熵对面向对象程序的模块样本特征进行维度约简,降低了问题的计算复杂度和开销,并给出了代数约简的转化方法;核函数采用多个基核函数线性组合的方式,兼顾了分类的学习能力和泛化性能。标注实例表明,该方法能保证较高的标注准确率,具有较好的实用性和推广性。     

基于支持向量机方法的中文组织机构名的识别

在应用基本的支持向量机算法的基础上,提出了一种分步递增式学习的方法,利用主动学习的策略对训练样本进行选择,逐步增大提交给学习器训练样本的规模,以提高学习器的识别精度.实验表明,采用主动学习策略的支持向量机算法是有效的,在实验中,中文机构名识别的正确率和召回率分别达到了81.7%和86.8%.     

基于距离测度学习的AP聚类图像标注

针对有效利用图像底层视觉特征和图像语义特征进行图像标注,提出一种改进的AP（Affinity Propagation）聚类标注模型。首先采用半监督距离测度学习算法,融合图像语义信息,训练得到新的距离测度。然后使用新的距离测度对每一类图像进行AP聚类,生成各类图像的聚类中心,计算待标注图像到各类图像聚类中心的平均距离,确定待标注图像类别。最后计算待标注图像到类内各个聚类中心的距离,确定待标注图像类内类别,统计该类别下图像的标注词,作为待标注图像的标注词。在Corel5K和NUS-WIDE数据集上进行了实验,经验证,该方法有效提高了标注精度。     

基于生成式对抗网络的图像自动标注

针对基于深度学习的图像标注模型输出层神经元数目与标注词汇量成正比，导致模型结构因词汇量的变化而改变的问题，提出了结合生成式对抗网络（GAN）和Word2vec的新标注模型。首先，通过Word2vec将标注词汇映射为固定的多维词向量；其次，利用GAN构建神经网络模型--GAN-W模型，使输出层神经元数目与多维词向量维数相等，与词汇量不再相关；最后，通过对模型多次输出结果的排序来确定最终标注。GAN-W模型分别在Corel 5K和IAPRTC-12图像标注数据集上进行实验，在Corel 5K数据集上，GAN-W模型准确率、召回率和F1值比卷积神经网络回归（CNN-R）方法分别提高5、14和9个百分点；在IAPRTC-12数据集上，GAN-W模型准确率、召回率和F1值比两场K最邻近（2PKNN）模型分别提高2、6和3个百分点。实验结果表明，GAN-W模型可以解决输出神经元数目随词汇量改变的问题，同时每幅图像标注的标签数目自适应，使得该模型标注结果更加符合实际标注情形。