基于马尔可夫随机场与活动轮廓的运动目标分割

针对视频序列图像中的运动目标分割，提出了将马尔可夫随机场模型和活动轮廓模型相结合的运动目标分割算法。该算法首先利用马尔可夫随机场模型的运动检测算法，得到运动目标的初始模板。在此基础上提取出活动轮廓模型的初始轮廓点，然后构造活动轮廓模型的能量函数。用改进的贪婪算法求得能量函数最小值，提取出运动目标的精确轮廓，从而得到具有精确边缘的运动目标。实验结果表明该算法能有效地分割和提取出视频序列中的运动目标。     

视频图像活动轮廓目标检测跟踪研究

研究视频图像目标跟踪定位精确度问题。由于在图像中通常会发生缩放,造成图像目标模糊不清。传统的目标跟踪算法该类算法仅以目标发生平移运动为假设前提,图像质量差。为解决上述问题,提出了一种活动轮廓目标跟踪定位检测算法。首先选择合适的滑窗,采用减背景法来确定视频对象的运动区域,采用卡尔曼形态滤波来消除残余的噪声,然后针对目标在活动轮廓局部内具有较高灰度值的特征,通过自适应阈值来判别滑窗中心位置是否存在目标。当滑窗遍历整幅图像后,就可以得到目标的定位结果。仿真结果表明,改进算法不仅能够消除差分图像中的显露背景,从而得到运动视频对象精确的轮廓,并且可进行多目标的分割与跟踪,具有一定的实际应用价值。     

血管内超声图像初始轮廓提取算法的研究

Snake模型在医学图像分割中的应用已经越来越广泛,但在应用该模型时,如何选取合适的初始轮廓是一个难题;在对血管内超声医学图像的研究基础上,提出了一种基于灰度信息与ROI区域的初始轮廓获取方法,根据IVUS图像的灰度特征对其进行自适应阈值分割以及面积滤波,然后获得分割轮廓点集进而得到snake初始轮廓点集;在matlab7.0环境分别对不同类别的2种IVUS图像的中外膜边缘提取进行仿真实验,实验证明该方法获得的初始snake轮廓较为逼近目标真实轮廓且适合于snake模型进行迭代收敛,由于其初始轮廓已较为接近目标真实轮廓,因此节省了snake模型的迭代次数,算法运行效率也优于手工提取初始轮廓的snake方法,可以较为方便的应用于实际领域。     

改进snake模型的人脸拓扑轮廓提取

人脸所在的区域具有拓扑不变性,由此该论文根据大范围优先的原理,对人脸进行拓扑轮廓提取.针对传统的snake模型时初始轮廓点的选取的局限性以及不能很好的收敛于凹形区域,该文在进行人脸轮廓提取的时候,通过人脸特征器官定位,在此基础上确定出snake模型的初始轮廓.其次,使用GVF算法得到的力场作为snake模型的外部力,试...     

一种基于改进的GVF-Snake模型的车辆跟踪算法

提出一种基于改进的GVF-Snake模型(基于梯度矢量流的活动轮廓模型)的车辆跟踪算法.该算法利用帧差法自动获取车辆的初始轮廓,通过改进的GVF-Snake模型,从车辆视频流中准确提取出车辆的轮廓.为提高计算速度,改进的GVF-Snake模型采用贪心算法逐点迭代,并根据控制点的距离,自适应地增删控制点,以适应车辆目标大小变化.在此基础上,应用预测算法对车辆进行快速准确的跟踪.实验结果验证该算法的有效性.     

基于改进的GAC模型的医学图像序列分割算法

为了快速有效地提取出图像序列的边缘,提出了一种基于改进的测地线活动轮廓（GAC）模型的图像分割算法。在该方法中,只需在第一幅图像中感兴趣区域的内部给出大致的初始轮廓。在后续图像中,首先采用运动估计与区域统计特征结合的方法得到轮廓模型的初始轮廓,然后利用结合先验信息的测地线活动轮廓模型进行分割。此外,为了有效地减少算法运算时间,采用手工办法在第一张图像上选定模型演化的区域,该区域在后续图像上将依据分割结果自动调整大小和位置。实验结果表明：方法能够快速有效地提取目标物体的边缘。     

基于预测和粒子滤波的运动目标跟踪算法

本文提出了一种改进的基于预测和粒子滤波的运动目标跟踪算法,在预测算法的基础上,结合GVF-SNAKE理论和粒子滤波器,实现了对运动目标的准确跟踪。本算法首先根据预测算法得到目标初始预测轮廓,把初始预测轮廓上的每个蛇点作为一个目标,利用粒子滤波算法对各蛇点分别进行预测,得到各蛇点的最终预测轮廓,从而实现了运动目标的准确跟踪。实验结果表明,本文算法能够对运动目标进行准确的跟踪,并具有较强的抗遮挡能力。     

基于改进Snake模型的人体运动跟踪算法

提出一种改进Snake模型与光流估计相结合的人体运动自动实时跟踪算法.利用角点检测得到接近人体真实轮廓的初始轮廓,减少了迭代次数,降低了Snake模型收敛到局部极值的概率;同时针对Snake模型跟踪不够稳定、容易出现跟踪丢失问题,结合KLT光流法,选取当前帧所得到的轮廓点中的强特征点进行光流估计,将估计结果作为下一帧Snake的初始轮廓,有效地解决了这一难题.实验结果表明改进Snake模型可使初始轮廓形变到人体真实轮廓,同时实现了视频序列中自动、实时的人体跟踪.     

融合显著性特征的自适应主动轮廓模型

主动轮廓模型存在演化速度慢、对初始轮廓和噪声敏感、弱边缘泄漏及目标过分割等问题。对以上问题进行了研究,提出了融合显著性特征的自适应主动轮廓模型。提出基于去雾算法的显著性映射作为正则项提升模型对初始轮廓位置的鲁棒性,防止轮廓演化过程过早陷入局部最优解,同时缩短轮廓演化时间。为了防止模型在演化过程中出现弱边界泄漏,模型中引入边缘检测函数作为能量泛函的权重。该模型利用最大面积稀疏约束,提出自适应目标提取方法来消除目标过分割影响。与多种主动轮廓模型在数据集MRSA500(500张)上进行实验对比,表明了提出的模型对初始轮廓和噪声的鲁棒性,而且提出模型的平均分割效率提升约5.6倍,平均Jaccard相似度系数提升约22%。     

基于自适应符号函数的主动轮廓模型

几何主动轮廓模型的缺点是对初始轮廓位置特别敏感,基于距离规则水平集（DRLSE）模型的初始轮廓曲线必须设置在目标边界的内部或者外部.基于边缘的自适应水平集（ALSE）模型,提出了一种提高初始轮廓鲁棒性的方法.但两种模型均容易出现陷入虚假边界、从弱边缘处泄露以及抗噪声能力差等问题.设计了一个结合自适应符号函数和自适应边缘指示函数的模型,使得主动轮廓演化能根据自适应符号函数的方向从初始轮廓开始自动进行膨胀及收缩,很好地改善了水平集对初始轮廓敏感的缺点,提高了鲁棒性,同时解决了水平集对收敛速度慢以及易从弱边缘处泄露的问题.此外,为了使得模型演化更加稳定,提出了一个新的距离规则项.实验结果表明：自适应符号函数的主动轮廓模型不仅可以提高分割质量,缩短图像分割时间,同时提高了对初始轮廓的鲁棒性.     

基于角点的蛇模型在图像分割中的研究

主要应用基于MIC角点检测的snake模型进行图像分割研究。传统的snake算法只考虑曲线本身的特征,并没有充分的利用被拟合图像本身的特征,而此算法首先检测被拟和目标的角点,然后以这些角点为基准进行曲线初始化,最后根据snake算法进行目标拟和;较好地解决了传统snake模型对初始化位置敏感、对有角点和凹陷的图像收敛效果差的缺点。实验表明此算法达到了很好的效果。     

均值漂移目标跟踪的两级窗宽更新算法

目标尺度发生较大变化时,固定窗宽的均值漂移(Mean shift)目标跟踪算法不能进行有效跟踪。为此,提出一种两级更新的自适应窗宽计算方法。采用Mean shift跟踪算法对目标中心进行初次定位,并确定窗宽的大小,设置感兴趣区域,结合已建立的背景模型,在感兴趣区域内利用背景减除技术二次确定目标的中心及窗宽大小,通过比较2次目标区域与目标模型之间的Bhattacharyya系数,选择系数较大的区域作为最终跟踪窗口。实验结果表明,该方法能够对尺度变化明显的运动目标自适应确定跟踪窗宽,并减小传统Mean shift跟踪方法背景目标颜色对目标特征提取的影响。     

基于遗传算法的顾客购买行为特征提取

提出一种基于遗传算法的顾客行为特征提取算法。首先,采用Tanimoto 相似度来度量顾客间购买行为,并设计遗传聚类算法对顾客群体进行划分,把具有相似购买行为顾客聚集为一类。然后,针对不同顾客群体的购买行为特征,设计一种基于遗传算法的多种群特征提取方法,从各个子群体中发现顾客的购买行为的知识。为了增强种群内部协同进化能力和规则质量,我们采用最近邻替代遗传策略和局部搜索策略。使用实际零售数据集对整个算法进行验证,并与经典的Apriori算法进行比较。实验结果表明该算法在不需要产生频繁项集的情况下,可较高效生成精简规则集,在规则形式方面也更加灵活。最后,对实验结果进行详细分析。     

Player detection in field sports

We describe a method for player detection in field sports with a fixed camera setup based on a new player feature extraction strategy. The proposed method detects players in static images with a sliding window technique. First, we compute a binary edge image and then the detector window is shifted over the edge regions. Given a set of binary edges in a sliding window, we introduce and solve a particular diffusion equation to generate a shape information image. The proposed diffusion to generate a shape information image is the key stage and the main theoretical contribution in our new algorithm. It removes the appearance variations of an object while preserving the shape information. It also enables the use of polar and Fourier transforms in the next stage to achieve scale- and rotation-invariant feature extraction. A support vector machine classifier is used to assign either player or non-player class inside a detector window. We evaluate our approach on three different field hockey datasets. In general, results show that the proposed feature extraction is effective and performs competitive results compared to the state-of-the-art methods.     

基于深度卷积神经网络的小目标检测算法

针对YOLO目标检测算法在小目标检测方面存在的不足,以及难以在嵌入式平台上达到实时性的问题,设计出了一种基于YOLO算法改进的dense_YOLO目标检测算法。该算法共分为2个阶段:特征提取阶段和目标检测回归阶段。在特征提取阶段,借鉴DenseNet结构的思想,设计了新的基于深度可分离卷积的slim-densenet特征提取模块,增强了小目标的特征传递,减少了参数量,加快了网络的传播速度。在目标检测阶段,提出自适应多尺度融合检测的思想,将提取到的特征进行融合,在不同的特征尺度上进行目标的分类和回归,提高了对小目标的检测准确率。实验结果表明:在嵌入式平台上,针对小目标,本文提出的dense_YOLO目标检测算法相较原YOLO算法mAP指标提高了7%,单幅图像检测时间缩短了15 ms,网络模型大小减少了90 MB,明显优于原算法。     

基于自适应活动轮廓模型的实时手势跟踪

在基于视觉的手势分析与识别中，一个关键环节是手势跟踪。本文提出了基于颜色信息的自适应活动轮廓模型，并与均值漂移算法相互融合，实现图像序列的实时手势跟踪。跟踪算法分为两步进行，首先应用均值漂移算法实现手部区域的定位，然后基于自适应活动轮廓模型提取手部轮廓。在跟踪过程中，轮廓提取为下一帧的区域定位更新搜索窗口，提高了搜索效率，使目标跟踪达到实时性要求。同时，本文根据跟踪区域模板与目标模板的相似性度量Bhattacaryya系数给出了在跟踪目标被遮挡时的处理方法，有效地解决了这一难题。实验结果证明了在无遮挡和遮挡两种情况下算法均能实现准确、实时的手势跟踪。     

基于粗糙数据推理的TextRank关键词提取算法

基于图模型的TextRank算法是一种有效的关键词提取算法,在提取关键词时可取得较高准确度。但该算法在构造图的关联边时,所采用的共现窗口规则仅考虑了局部词汇间的关联,并具有较大随意性与不确定性。针对这一问题,该文提出了一种基于粗糙数据推理理论的改进TextRank关键词提取算法,粗糙数据推理可扩大关联范围,增加关联数据,得到的结果更加全面。结合粗糙数据推理理论中的关联规则,该文提出的算法做了以下改进: 依据词义对候选关键词进行划分;再通过粗糙数据推理对不同分类中候选词间的关联关系进行推理。实验结果表明,与传统的TextRank算法相比,改进后算法的提取精度有了明显的提高,证明了利用粗糙数据推理的思想能有效地改善算法提取关键词的性能。     

An active contour model for object tracking using the previous contour

An active contour model is proposed for object tracking using prior information. Conventional algorithms have many problems when applied in object tracking. The proposed active contour algorithm, a model using an edge of an adapted color feature, not only modifies the internal energy function of the conventional algorithm to extend the search range and reduce the computational burden, but also modifies the external energy function to reduce the edge candidates of the object. The algorithm searches normally and uses dynamic programming to solve the energy minimization problem. The main drawbacks of a conventional snake algorithm, i.e., shrinking, a limited search range, sensitivity to outliers, are improved with the proposed algorithm. We illustrate the effectiveness of our scheme using some tracking examples. This work was presented, in part, at the Seventh International Symposium on Artificial Life and Robotics, Oita, Japan, January 16–18, 2002     

基于空洞卷积与特征增强的单阶段目标检测算法

基于卷积神经网络目标检测算法的浅层特征图包含丰富的细节信息,但缺乏语义信息,而深层特征图则相反。为充分利用浅层和深层特征图特征,解决多尺度目标检测问题,提出一种新的单阶段目标检测算法（AFE-SSD）。以SSD算法为基础,分别对该算法中相邻的2个特征图进行特征融合,从而丰富浅层特征层的语义信息。通过对并行空洞卷积机制进行改进,构建多尺度特征提取模块,将融合后的特征图通入多尺度特征提取模块的方式丰富其多尺度信息,同时提升主干网络的特征提取能力。在PASCAL VOC2007测试集上的实验结果表明,AFE-SSD算法的mAP为79.8%,检测速度为58.8 frame/s,与SSD、DSSD算法相比,mAP分别提升了2.4和1.2个百分点,验证了所提特征融合方式及多尺度提取模块的有效性。     

An efficient and robust algorithm for 3D mesh segmentation

This paper presents an efficient and robust algorithm for 3D mesh segmentation. Segmentation is one of the main areas of 3D object modeling. Most segmentation methods decompose 3D objects into parts based on curvature analysis. Most of the existing curvature estimation algorithms are computationally costly. The proposed algorithm extracts features using Gaussian curvature and concaveness estimation to partition a 3D model into meaningful parts. More importantly, this algorithm can process highly detailed objects using an eXtended Multi-Ring (XMR) neighborhood based feature extraction. After feature extraction, we also developed a fast marching watershed-based segmentation algorithm followed by an efficient region merging scheme. Experimental results show that this segmentation algorithm is efficient and robust.