基于改进Faster RCNN与Grabcut的商品图像检测

近年来,图像检测方法已经被应用于很多领域.然而,这些方法都需要在目标任务上进行大量边框标注数据的重新训练.本文基于Faster RCNN方法,并对其进行改进,解决了在小数据且无需边框标注的情况下的商品图像检测问题.首先对Faster RCNN的边框回归层进行改进,提出了一种非类别特异性的边框回归层,仅使用公开数据集训练,无需在目标数据集上进行再训练,并将其用于数据预标定与商品检测.然后结合Grabcut与非类别特异性Faster RCNN提出了一种样本增强方法,用来生成包含多个商品的训练图像;并为Faster RCNN添加了重识别层,提高了检测精度.     

基于深度学习的恶意代码可视化纹理检测方法

本文基于恶意家族代码可视化典型纹理特征,提出一种改进的R-FCN和迁移学习的深度学习检测方法,通过计算恶意纹理与背景纹理的IoU交叉比,剔除恶意纹理的相近边框,重新训练困难负样本等方法,提高了分类和定位检测精度;同时结合迁移学习方法加快模型收敛。实验结果表明,本文提出的改进方法在分类准确率、边框回归检测速率和m AP等方面优于其他恶意代码可视化纹理检测方法。     

基于迁移学习的加密恶意流量检测方法

现有加密恶意流量检测方法需要利用大量准确标记的样本进行训练,以达到较好的检测效果。但在实际网络环境中,加密流量数据由于其内容不可见而难以进行正确标记。针对上述问题,提出了一种基于迁移学习的加密恶意流量检测方法,首次将基于ImageNet数据集预训练的模型Efficientnet-B0,迁移到加密流量数据集上,保留其卷积层结构和参数,对全连接层进行替换和再训练,利用迁移学习的思想实现小样本条件下的高性能检测。该方法利用端到端的框架设计,能够直接从原始流量数据中提取特征并进行检测和细粒度分类,避免了繁杂的手动特征提取过程。实验结果表明,该方法对正常、恶意流量的二分类准确率能够达到99.87%,加密恶意流量细粒度分类准确率可达到98.88%,并且在训练集中各类流量样本数量减少到100条时,也能够达到96.35%的细粒度分类准确率。     

基于Mask Scoring R-CNN的高质量数据集快速自动标定方法

针对计算机视觉领域人工标定多目标数据集时间冗长的问题,提出一种基于Mask Scoring R-CNN的高质量数据集快速自动标定方法;首先,设计了高质量数据集快速自动标定架构,训练数据自动标定模型并搭建目标分类与标定系统;其次,在对比不同残差网络及引入迁移学习基础上,进一步研究了基于MaskIoU Head的多目标掩膜标定质量评价方法,完成基于Mask Scoring R-CNN的多目标高质量数据集快速自动标定方法设计;最后,以车辆数据为例进行数据集快速自动标定方法验证,实验结果表明,相较于Mask R-CNN和Faster R-CNN方法,Mask Scoring R-CNN方法具有目标数据分类效果好及掩膜分割精度高的优点,检测准确率达到93.4%,且标定速度相较于人工标定速度提升了95.77%。     

基于迁移学习的微博谣言检测方法

为解决基于深度神经网络的微博谣言检测工作中带标签数据稀缺的问题,提出一种基于迁移学习的微博谣言检测方法.利用双层双向的门控循环单元和卷积神经网络组成的联合模型作为特征提取器,利用丰富的评论数据对联合神经网络进行预训练,将训练好的特征提取层迁移到微博谣言检测任务中,通过区分微调和斜三角学习率两种微调策略对特征提取层进行调整,使其适应于目标任务.实验结果表明,采用迁移学习方法的联合神经网络能有效提高微博谣言检测的准确率.     

基于迁移学习的讽刺检测

准确的讽刺检测对于情感分析等任务至关重要.传统的方法严重依赖于离散的人工制定的特征.现有的研究大多将讽刺检测作为一种标准的监督学习文本分类任务,但是监督学习需要有大量数据,而这些数据的收集和标注都存在困难.由于目标任务有限的数据集可能导致讽刺检测的低性能,为此将讽刺检测作为一种迁移学习任务,将讽刺标记文本的监督学习与外部分析资源的知识转移相结合.通过转移的资源知识来改进神经网络模型,以此提升对目标任务的检测性能.在公开可用的数据集上的实验结果表明,提出的基于迁移学习的讽刺检测模型优于现有较先进的讽刺检测模型.     

少样本条件下基于自监督改进SimDet模型的消毒场景目标检测

日常消毒工作已经成了常态化的工作, 智能消毒机器人是非常有效的一种方式. 机器人通常通过视觉来感知周围环境, 但是基于监督学习的检测算法通常需要大量的标注数据进行训练, 当标注数据量多时, 标注成本非常高, 当标注数据量少时, 模型容易陷入过拟合, 因此少样本目标检测是一种有效的解决途径. 本文以SimDet模型为基础, 提出了SimDet+模型. 第一, 针对消毒场景中的目标检测任务的特点, 增加了自监督预训练的过程, 第二, 因为存在查询图片可供参考, 对分类层进行了改进, 使用余弦相似度代替全连接层来计算置信度, 通过非参数化计算有效避免了过拟合现象. 针对消毒场景, 制作了一份22 min的视频数据集和包含8类物体的检测数据集, 分别用于两个阶段训练. 通过自监督预训练, 有效减少了数据标注成本, 同时下游任务的mAP从0.216 2提升到了0.530 2.     

基于自编码器的特征迁移算法

近年来,栈式自编码网络（stacked auto-encoder,SAE）在大规模数据集上表现出优异的图像分类性能。相对于其他图像分类方法中手工设计的低级特征,SAE的成功归因于深度网络能够学习到丰富的中级图像特征。然而,估计上百万个网络参数需要非常庞大的带标签的图像样本数据集。这样的性质阻止了SAE在小规模训练数据上的许多应用。在这篇文章中,提出的算法展示如何将SAE在大规模数据集上学习到的图像表示有效地迁移到只有有限训练数据的视觉识别任务中。实验部分设计了一个方法来复用在MNIST数据集上训练得到的隐藏层,以此计算在MNIST-variations数据集上的中级图像表示。实验结果展示了尽管两个数据集之间存在差异,但是被迁移的图像特征能够使得模型的分类性能得到极大的提升。     

基于DLSR的归纳式迁移学习

传统机器学习方法的有效性依赖于大量的有效训练数据,而这难以满足,因此迁移学习被广泛研究并成为近年来的研究热门.针对由于训练数据严重不足导致多分类场景下分类性能降低的挑战,提出一种基于DLSR(discriminative least squares regressions)的归纳式迁移学习方法(TDLSR).该方法从归纳式迁移学习出发,通过知识杠杆机制,将源域知识迁移到目标域并同目标域数据同时进行模型学习,在提升分类性能的同时保证源域数据的安全性.TDLSR继承了DLSR在多分类任务中扩大类别间间隔的优势,为DLSR注入了迁移能力以适应数据不足的挑战,更加适用于复杂的多分类任务.通过在12个真实UCI数据集上进行实验,验证了所提出方法的有效性.     

多层自适应聚合的自监督小样本图像分类

目的 在图像分类领域,小样本学习旨在利用从大规模数据集中训练到的知识来处理仅包含少量有标记训练样本的下游分类任务。通常情况下,下游任务只涉及新类样本,由于元训练阶段会构造大量任务随机抽取训练集中不同类别的样本且训练集与测试集类别间存在领域间隙,因此模型训练周期长且可能对训练集过拟合,以致元知识无法迁移到测试集,进而导致模型泛化性差。针对以上问题,提出一种多层自适应聚合的自监督小样本图像分类模型。方法 首先使用分组卷积对残差块进行改进,减少神经网络参数量,降低训练难度,缩短训练时间;然后采用多层自适应聚合的方法改进骨干网络,对网络各层语义信息加以提炼聚合,自适应分配各层权重,将聚合后的特征图作为后续分类的依据;最后加入自监督对比学习结合有监督学习挖掘样本自身潜在的信息,从而提升样本特征表达能力。结果 在mini-ImageNet数据集和CUB(Caltech-UCSD birds-200-2011)数据集上与当前主流模型进行分类效果对比实验,与baseline相比,所提模型的准确率在mini-ImageNet数据集的5-way 1-shot与5-way 5-shot实验上分别提升了6.3...     

基于显著图的弱监督实时目标检测

深度卷积神经网络(Deep convolutional neural network,DCNN)在目标检测任务上使用目标的全标注来训练网络参数,其检测准确率也得到了大幅度的提升.然而,获取目标的边界框(Bounding-box)标注是一项耗时且代价高的工作.此外,目标检测的实时性是制约其实用性的另一个重要问题.为了克服这两个问题,本文提出一种基于图像级标注的弱监督实时目标检测方法.该方法分为三个子模块:1)首先应用分类网络和反向传递过程生成类别显著图,该显著图提供了目标在图像中的位置信息;2)根据类别显著图生成目标的伪标注(Pseudo-bounding-box);3)最后将伪标注看作真实标注并优化实时目标检测网络的参数.不同于其他弱监督目标检测方法,本文方法无需目标候选集合获取过程,并且对于测试图像仅通过网络的前向传递过程就可以获取检测结果,因此极大地加快了检测的速率(实时性).此外,该方法简单易用;针对未知类别的目标检测,只需要训练目标类别的分类网络和检测网络.因此本框架具有较强的泛化能力,为解决弱监督实时检测问题提供了新的研究思路.在PASCAL VOC 2007数据集上的实验表明:1)本文方法在检测的准确率上取得了较好的提升;2)实现了弱监督条件下的实时检测.     

局部双目视差回归的目标距离估计

目的 双目视觉是目标距离估计问题的一个很好的解决方案。现有的双目目标距离估计方法存在估计精度较低或数据准备较繁琐的问题,为此需要一个可以兼顾精度和数据准备便利性的双目目标距离估计算法。方法 提出一个基于R-CNN（region convolutional neural network）结构的网络,该网络可以实现同时进行目标检测与目标距离估计。双目图像输入网络后,通过主干网络提取特征,通过双目候选框提取网络以同时得到左右图像中相同目标的包围框,将成对的目标框内的局部特征输入目标视差估计分支以估计目标的距离。为了同时得到左右图像中相同目标的包围框,使用双目候选框提取网络代替原有的候选框提取网络,并提出了双目包围框分支以同时进行双目包围框的回归;为了提升视差估计的精度,借鉴双目视差图估计网络的结构,提出了一个基于组相关和3维卷积的视差估计分支。结果 在KITTI（Karlsruhe Institute of Technology and Toyota Technological Institute）数据集上进行验证实验,与同类算法比较,本文算法平均相对误差值约为3.2%,远小于基于双目视差图估计算法（11.3%）,与基于3维目标检测的算法接近（约为3.9%）。另外,提出的视差估计分支改进对精度有明显的提升效果,平均相对误差值从5.1%下降到3.2%。通过在另外采集并标注的行人监控数据集上进行类似实验,实验结果平均相对误差值约为4.6%,表明本文方法可以有效应用于监控场景。结论 提出的双目目标距离估计网络结合了目标检测与双目视差估计的优势,具有较高的精度。该网络可以有效运用于车载相机及监控场景,并有希望运用于其他安装有双目相机的场景。     

改进的卷积神经网络行人检测方法

为了在行人检测任务中使卷积神经网络（CNN）选择出更优模型并获得定位更准确的检测框,提出一种改进的基于卷积神经网络的行人检测方法。改进主要涉及两个方面：如何决定CNN样本迭代学习次数和如何进行重合窗口的合并。首先,关于CNN样本迭代次序问题,在顺序迭代训练多个CNN分类模型的基础上,提出一种基于校验集正确率及其在迭代系列分类器中展现出的稳定性进行更优模型选择的策略,以使最终选择的分类器推广能力更优。其次,提出了一种不同于非极大值抑制（NMS）的多个精确定位回归框合并机制。精确定位回归框的获取以CNN检测过程输出的粗定位框作为输入。然后,对每个粗定位框应用CNN精确定位过程并获得对应的精确定位回归框。最后,对多个精确定位回归框进行合并,合并过程考虑了每个精确定位回归框的正确概率。更精确地说,最终的合并窗口是基于多个相关的精确定位回归框的概率加权求和方式获得。针对提出的两个改进,在国际上广泛使用的行人检测公共测试数据集ETH上进行了一系列实验。实验结果表明,所提的两个改进方法均能有效地提高系统的检测性能,在相同的测试条件下,融合两个改进的方法相比Fast R-CNN算法检测性能提升了5.06个百分点。     

区域建议网络的细粒度车型识别

目的 细粒度车型识别旨在通过任意角度及场景下的车辆外观图像识别出其生产厂家、品牌型号、年款等信息,在智慧交通、安防等领域具有重要意义。针对该问题,目前主流方法已由手工特征提取向卷积神经网络为代表的深度学习方法过渡。但该类方法仍存在弊端,首先是识别时须指定车辆的具体位置,其次是无法充分利用细粒度目标识别其视觉差异主要集中在关键的目标局部的特点。为解决这些问题,提出基于区域建议网络的细粒度识别方法,并成功应用于车型识别。方法 区域建议网络是一种全卷积神经网络,该方法首先通过卷积神经网络提取图像深层卷积特征,然后在卷积特征上滑窗产生区域候选,之后将区域候选的特征经分类层及回归层得到其为目标的概率及目标的位置,最后将这些区域候选通过目标检测网络获取其具体类别及目标的精确位置,并通过非极大值抑制算法得到最终识别结果。结果 该方法在斯坦福BMW-10数据集的识别准确率为76.38%,在斯坦福Cars-196数据集识别准确率为91.48%,不仅大幅领先于传统手工特征方法,也取得了与目前最优的方法相当的识别性能。该方法同时在真实自然场景中取得了优异的识别效果。结论 区域建议网络不仅为目标检测提供了目标的具体位置,而且提供了具有区分度的局部区域,为细粒度目标识别提供了一种新的思路。该方法克服了传统目标识别对于目标位置的依赖,并且能够实现一图多车等复杂场景下的车型细粒度识别,具有更好的鲁棒性及实用性。     

基于图像识别的跨模态实体链接模型

提出了一个基于图像识别的跨模态实体链接模型。首先,利用人机交互的图像目标截取模块实现图像目标指代,支持多目标图像的输入,将复杂的目标检测任务简化为图像识别分类任务。然后,设计了一个基于轻量快速的MobileNet V2网络训练的图像识别模块,在自建目标图像数据集环境下进行测试。实验结果验证了该模型能够减小模型规模,降低对硬件的要求,通过有监督的数据增强,在少样本训练条件下达到了94.06%的识别准确度,缓解了数据缺乏的问题。最后,进一步借助模型输出的目标实体命名标签,完成跨模态实体链接任务,能够有效支撑图像输入条件下的知识图谱问答任务。     

基于结构磁共振影像的孤独症分类中的数据增强研究

基于结构磁共振影像的孤独症分类对孤独症疾病的早期筛查和精准诊断具有重要意义，但受数据噪声及样本不足的影响，基于结构磁共振影像的孤独症分类模型的准确率并不理想。该文提出一种新的数据增强模型，并采用孤独症脑成像交换数据库 I 中的密西根大学样本库 1 数据集进行模型测试，随机选取密西根大学样本库 1 数据集中的 78 个样本进行实验，以对孤独症分类准确率进行评估。实验结果显示：该方法在 500 次实验的 494 次(98% 以上的实验)中能够将分类准确率提升10%～20%，在不增加数据量的情况下显著提升了孤独症的分类准确率。通过分析准确率提升和标注变化比例之间的关系，该文进一步对数据标注噪声的问题进行了探讨。     

改进的基于AABB包围盒的碰撞检测算法

介绍了一种改进的基于AABB包围盒的碰撞检测算法,通过对对象不断的分割逐步构造出贴近对象的层次包围盒,在碰撞检测阶段对其逐层遍历以实现精确而快速的碰撞检测.实验结果表明,与层次包围球算法相比,该方法在构造二叉树和进行精确的碰撞检测时,性能都有较为明显的提高.     

噪声鲁棒的轻量级深度遥感场景图像分类检索

目的 基于深度神经网络的遥感图像处理方法在训练过程中往往需要大量准确标注的数据,一旦标注数据中存在标签噪声,将导致深度神经网络性能显著降低。为了解决噪声造成的性能下降问题,提出了一种噪声鲁棒的轻量级深度遥感场景图像分类检索方法,能够同时完成分类和哈希检索任务,有效提高深度神经网络在有标签噪声遥感数据上的分类和哈希检索性能。方法 选取轻量级神经网络作为骨干网,而后设计能够同时完成分类和哈希检索任务的双分支结构,最后通过设置损失基准的正则化方法,有效减轻模型对噪声的过拟合,得到噪声鲁棒的分类检索模型。结果 本文在两个公开遥感场景数据集上进行分类测试,并与8种方法进行比较。本文方法在AID（aerial image datasets）数据集上,所有噪声比例下的分类精度比次优方法平均高出7.8%,在NWPU-RESISC45（benchmark created by Northwestern Polytechnical University for remote sensing image scene classification covering 45 scene classes）数据集上,分类精度比次优方法平均高出8.1%。在效率方面,本文方法的推理速度比CLEOT（classification loss with entropic optimal transport）方法提升了2.8倍,而计算量和参数量均不超过CLEOT方法的5%。在遥感图像哈希检索任务中,在AID数据集上,本文方法的平均精度均值（mean average precision,mAP）在3种不同哈希比特下比MiLaN（metric-learning based deep hashing network）方法平均提高了5.9%。结论 本文方法可以同时完成遥感图像分类和哈希检索任务,在保持模型轻量高效的情况下,有效提升了深度神经网络在有标签噪声遥感数据上的鲁棒性。     

Deep-learning-based face detection using iterative bounding-box regression

Multi-view face detection in open environments is a challenging task due to the diverse variations of face appearances and occlusion. In the task of face detection, localization accuracy is one of the key factors. However, many of the existing methods do not pay enough attention to localization. Some of the current methods have applied localization techniques, but they have not fully realized its potential and realized more accurate localization. In this paper, we propose a deep cascaded detection method that iteratively exploits bounding-box regression, a localization technique, to approach the detection of potential faces in images. In addition, we consider the inherent correlation of classification and bounding-box regression and exploit it to further increase overall performance. In particular, our method leverages a cascaded architecture with three stages of carefully designed deep convolutional networks to predict the existence of faces. Extensive experiments demonstrate the efficiency of our algorithm by comparing it with several popular face-detection algorithms on the widely used AFW and FDDB datasets.