一种新的残留指纹图像分割方法

指纹图像分割主要是去除非脊线区域、不可恢复的脊线区域和残留脊线区域,提高特征提取的准确率和减少图像处理的时间。一般说来,残留脊线具有清晰的脊线结构,单单采用基于指纹图像的特征参数很难将其有效分割。本文提出了两级分割的方法,首先通过面积参数去除分离的残留脊线区域;然后在二级分割中利用形状参数将粘连的残留脊线区域分割掉。实验结果表明,基于本文方法的细节点检测的准确率更高。     

2017人工智能前沿进展专题前言

智能化是信息技术发展的主流趋势,人工智能技术已广泛渗透于科学发现、经济建设、社会生活等各个领域。国务院2016年11月印发的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中将发展人工智能作为推动信息技术产业跨越发展的基础之一,美国政府同年10月发布的《国家人工智能研究与发展战略规划》将人工智能研发提升至国家战略层面。随着大数据、云计算、物联网等信息技术的不断发展,人工智能研究在理论、方法、应用等多个层面均面临新的挑战。为及时反映国内同行在人工智能前沿的最新研究成果,《计算机研究与发展》本次推出“人工智能前沿进展2017”专题,以进一步推动我国人工智能领域的创新发展。本专题得到了国内同行的广泛关注,经公开征文共收到高质量投稿68篇。此外,专题组稿与2017中国计算机学会人工智能会议（CCFAI 2017）合作,从426篇会议投稿中遴选出了7篇高质量论文。特约编辑先后邀请多位人工智能及相关领域的专家参与审稿工作,稿件评审历经4个月,最终有21篇论文入选本专题。主要关注在大数据时代背景下适于特定领域大数据特性的人工智能理论、方法与技术,基于机器学习的智能数据分析,以及人工智能技术对自然语言处理、计算机视觉、信息检索与推荐等领域的支撑应用。     

局部一致性主动学习的源域无关开集域自适应

无监督域自适应在解决训练集(源域)和测试集(目标域)分布不一致的问题上已经取得了一定的成功.在面向低能耗场景和开放动态任务环境时,在资源约束和开放类别出现的情况下,现有的无监督域自适应方法面临着严峻的挑战.源域无关开集域自适应(SF-ODA)旨在将源域模型中的知识迁移到开放类出现的无标签目标域,从而在无源域数据资源的限制下辨别公共类和检测开放类.现有的源域无关开集域自适应的方法聚焦于设计准确检测开放类别的源域模型或增改模型的结构.但是,这些方法不仅需要额外的存储空间和训练开销,而且在严格的隐私保护场景下难以实现.提出了一个更加实际的场景:主动学习的源域无关开集域自适应(ASF-ODA),目标是基于一个普通训练的源域模型和少量专家标注的有价值的目标域样本来实现鲁棒的迁移.为了达成此目标,提出了局部一致性主动学习(LCAL)算法.首先,利用目标域中局部特征标签一致的特点,LCAL设计了一种新的主动选择方法:局部多样性选择,来挑选更有价值的阈值模糊样本来促进开放类和公共类分离.接着,LCAL基于信息熵初步筛选出潜在的公共类集合和开放类集合,并利用第一步得到的主动标注样本对这两个集合进行匹配纠...     

一种基于纹线相似度的指纹匹配算法

本文研究了一种基于纹线相似度的指纹匹配算法,利用纹线的相似程度寻找一对基准细节点(referenceminutiae),根据基准细节点对所在的纹线计算两幅待匹配指纹图像的相对旋转和平移参数,并将待识指纹相对于模板指纹做姿势纠正,最后使用动态搜索半径以坐标匹配的方式实现两枚指纹的匹配.实验结果表明,该算法可以正确、快速地实现指纹匹配,对图像的旋转、平移具有不变性.     

基于非均衡数据层次学习的案件案由预测方法

案件案由是对案件所涉及法律关系性质的描述,科学、完善的案由设置有利于正确适用法律,是人民法院实行案件分类管理的重要途径.案件案由预测技术指基于案件案情的文本描述由计算机自动给出案件所属类别.在案件属性预测研究中,由于低频类别的样本数量较少且难以学习相关特征,因此已有方法在数据处理部分通常会对低频类别样本进行剔除.然而,在案件案由预测问题中,关键的挑战正是如何对属于低频案由的案件做出准确预测.为此,文中提出了一种基于非均衡数据层次学习的案件案由预测方法.在案件案由预测中,根据案由层次结构将案由划分为一级案由和二级案由,二级案由中的大量尾部类别被汇聚成上层样本数较多的大类,进而通过层次学习的方式来实现二级案由的预测,使二级案由有一级案由的信息支撑.最后,引入调整数据不平衡的损失函数来实现案件案由的预测.实验结果表明,所提方法整体优于对比方法,其平均精确率比现有方法提高了4.81％,这表明通过层次学习和引入非均衡数据损失函数能较好地解决案件案由预测问题.     

基于语义感知的图像美学质量评估方法

当前图像美学质量评估的研究主要基于图像的视觉内容来给出评价结果,忽视了美感是人的认知活动的事实,在评价时没有考虑用户对图像语义信息的理解。为了解决这一问题,提出了一种基于语义感知的图像美学质量评估方法,将图像的物体类别信息以及场景类别信息也用于图像美学质量评估。运用迁移学习的思想,构建了一种可以融合图像多种特征的混合网络。对于每一幅输入图像,该网络可以分别提取出其物体类别特征、场景类别特征以及美学特征,并将这三种特征进行高质量的融合,以达到更好的图像美学质量评估效果。该方法在AVA数据集上的分类准确率达到89.5%,相对于传统方法平均提高了19.9%,在CUHKPQ数据集上的泛化性能也有了很大提升。实验结果表明,所提方法在图像美学质量评估问题上,能够取得更好的分类性能。     

基于眼动点视觉先验与边缘优化的显著性检测

图像显著性检测是计算机视觉中的基础研究课题之一.当前基于深度学习的方法虽然能够有效提高显著性检测结果的准确性,但是在显著性目标的物体边缘细节提取方面还不能令人满意.为此,提出了一种基于眼动点预测先验的边缘细化网络用于显著性目标提取.首先,对输入图像进行眼动点预测,将生成的特征图像作为后续显著性检测的视觉先验;其次,利用...     

基于校园上网行为感知的学生成绩预测方法

学生成绩预测旨在利用学生的相关信息预测其在未来的学业表现.随着校园信息化建设的持续推进,校园网络认证系统越来越完善,各高校逐步积累了丰富的学生校园上网行为数据.考虑到人的行为表现和学习能力密切相关,以校园上网行为感知为切入点,通过挖掘学生的上网行为日志来预测他们的成绩.为此,收集构建了一个同时包含学生校园上网行为和成绩数据的真实数据集,并通过数据分析证明两者之间确实存在一定的关联性.在此基础上,提出了一个端到端的双层自注意力网络(dual-level self-attention network, DEAN),引入级联式的自注意力机制来分别提取学生每一天的局部上网行为特征和长时间的全局上网行为特征,更好地解决了长行为序列建模问题.此外,通过多任务学习策略在统一的框架下同时解决面向不同专业的学生成绩预测问题,并设计了基于学生排名差的代价敏感损失来进一步提升方法的性能.实验结果表明：相比于传统的序列建模方法,所提出的方法具有更好的预测精度.     

基于反向伪标签最优化传输的无监督域自适应

现实世界中训练数据和测试数据往往存在分布差异,导致基于独立同分布假设的模型丧失鲁棒性. 无监督域自适应是一种重要解决方法,极具应用价值. 鉴于此,国内外研究者进行大量理论基础和方法技术的研究,促进了很多应用领域的发展,包括自动驾驶、智慧医疗等. 但是,目前主流的方法仍存在一些问题：源域和目标域的概率分布距离是否能真正代表它们之间的差异,以及如何更准确地度量2个分布之间的差异,仍然是一个值得探讨的问题. 同时,如何更有效地利用伪标签,也是一个值得继续探索的问题. 提出了反向伪标签最优化传输（backward pseudo-label and optimal transport,BPLOT）,不仅利用瓦瑟斯坦距离和格罗莫夫-瓦瑟斯坦距离,从最优化特征-拓扑传输的角度更准确地计算了2个分布之间的差异;而且提出了反向验证伪标签的模块来更有效地利用伪标签,在训练过程中验证伪标签的质量. 将所提出的方法在多个无监督域自适应的数据集上进行了实验验证. 实验结果表明,BPLOT模型的效果超过了所有对比的基准方法.

     

基于3D全时序卷积神经网络的视频显著性检测

视觉是人类感知世界的重要途径之一。视频显著性检测旨在通过计算机模拟人类的视觉注意机制,智能地检测出视频中的显著性物体。目前,基于传统方法的视频显著性检测已经达到一定的水平,但是在时空信息一致性利用方面仍不能令人满意。因此,文中提出了一种基于全时序卷积神经网络的视频显著性检测方法。首先,利用全时序卷积对输入视频进行空间信息和时间信息的时空特征提取;然后,利用3D池化层进行降维;其次,在解码层中用3D反卷积和3D上采样对前端特征进行解码;最后,通过把时空信息有机地提取与融合,来有效地提升显著图的质量。实验结果表明,所提算法在3个广泛使用的视频显著性检测数据集(DAVIS,FBMS,SegTrack)上的性能优于当前主流的视频显著性检测方法。