基于视觉传达的后继帧视频图像目标跟踪仿真

现阶段所采用的跟踪方法对后继帧视频图像目标跟踪存在跟踪效果不理想、跟踪效率较低等问题。提出基于视觉传达的后继帧视频图像目标跟踪方法。利用图像差分方法获取视频图像运动目标可能出现的区域,并对这个区域视频图像目标进行运动估计,采用形态学方法来降低聚类区域的数量,得到后继帧视频图像目标区域;采用均值漂移法估计后继帧视图像核概率密度,对后继帧视频图像进行分割处理,找出后继帧视频图像目标区域最显著的特征,通过迭代运算找到目标位置,实现目标跟踪。实验结果表明,所提算法具有较好的后继帧视频图像跟踪效果、并且跟踪效率较高,具有一定的应用价值。     

结合注意力的3D卷积网络脑胶质瘤分割算法

为了提升脑胶质瘤分割精度，提出一种结合注意力机制的3D卷积神经网络算法。输入3个不同尺度的图像块，经过9个卷积层和1个分类层后得到3个不同的分类结果，将分类结果与注意力学习到的权重相乘并逐体素相加得到输出。此外该算法采用了一种混合Dice损失函数与Focal损失函数的超参数损失函数。实验表明，该算法的Dice系数在整体区域、核心区域以及增强区域分别达到了95.31%、80.12%、82.25%。与已有的一种脑胶质瘤分割算法deepmedic相比，整体区域、核心区域以及增强区域的Dice系数分别提升了3%、2%、6%。在脑胶质瘤分割方面，具有重要的临床意义。     

基于卷积神经网络的单目深度估计

针对利用深度学习方法对街道图像进行深度估计，提出采用语义分割的方法解决深度图出现边界模糊等问题；估计深度通过左右视角图生成视差图进行无监督的训练。在网络模型中添加语义分割层，采取多个空洞卷积并行的结构增加感受野，同时减少了图像下采样的次数，降低了由于下采样带来的信息损失，使得的结果更加准确。这也是在深度估计中首次与空洞卷积相结合增加准确率。通过对KITTI街道数据集进行训练，与现有结果相比，除了增加检测准确性，降低错误率之外，使得效果图中的物体更加清晰，并且在效果图中还保留了一些原模型中被忽视掉的细节信息，将原始图像更加完整的表现出来。     

基于机器视觉的运煤车车号识别技术研究

在铁路运煤装车过程中为了快速、准确地识别车号,提出一种基于机器视觉的运煤车车号识别技术。将连通区域提取与投影分割法结合,实现车号的粗定位、细分割,并对图像中的断裂字符进行二次分割,构建了基于BP神经网络的分类模型进行车号识别,提升了煤炭装车的效率和精度。     

R2D2: A scalable deep learning toolkit for medical imaging segmentation

Deep learning has gained a significant popularity in recent years thanks to its tremendous success across a wide range of relevant fields of applications, including medical image analysis domain in particular. Although convolutional neural networks (CNNs) based medical applications have been providing powerful solutions and revolutionizing medicine, efficiently training of CNNs models is a tedious and challenging task. It is a computationally intensive process taking long time and rare system resources, which represents a significant hindrance to scientific research progress. In order to address this challenge, we propose in this article, R2D2, a scalable intuitive deep learning toolkit for medical imaging semantic segmentation. To the best of our knowledge, the present work is the first that aims to tackle this issue by offering a novel distributed versions of two well-known and widely used CNN segmentation architectures [ie, fully convolutional network (FCN) and U-Net]. We introduce the design and the core building blocks of R2D2. We further present and analyze its experimental evaluation results on two different concrete medical imaging segmentation use cases. R2D2 achieves up to 17.5× and 10.4× speedup than single-node based training of U-Net and FCN, respectively, with a negligible, though still unexpected segmentation accuracy loss. R2D2 offers not only an empirical evidence and investigates in-depth the latest published works but also it facilitates and significantly reduces the effort required by researchers to quickly prototype and easily discover cutting-edge CNN configurations and architectures.     

结合深度学习与支持向量机的金属零件识别

目的 在视觉引导的工业机器人自动拾取研究中，关键技术难点之一是机器人抓取目标区域的识别问题。特别是金属零件，其表面的反光、随意摆放时相互遮挡等非结构化因素都给抓取区域的识别带来巨大的挑战。因此，本文提出一种结合深度学习和支持向量机的抓取区域识别方法。方法 分别提取抓取区域的方向梯度直方图（HOG）和局部二进制模式（LBP）特征，利用主成分分析法（PCA）对融合后的特征进行降维，以此来训练支持向量机（SVM）分类器。通过训练Mask R-CNN（regions with convolutional neural network）神经网络完成抓取区域的初步分割。然后利用SVM对Mask R-CNN识别的抓取区域进行二次分类，完成对干扰区域的剔除。最后计算掩码完成实例分割，以此达到对抓取区域的精确识别。结果 对于随机摆放的铜质金属零件，本文算法与单一的Mask R-CNN及多特征融合的SVM算法就识别准确率、错检率、漏检率3个指标进行了比较，结果表明本文算法在识别准确率上较Mask R-CNN和SVM算法分别提高了7%和25%，同时有效降低了错检率与漏检率。结论 本文算法结合了Mask R-CNN与SVM两种方法，对于反光和遮挡情况具有一定的鲁棒性，同时有效地提升了目标识别的准确率。     

基于机器学习识别与标记分水岭分割的盲道图像定位

视觉导盲仪是一种旨在解决盲人出行困难的导盲设备，为了实现视觉导盲仪诱导盲人找到盲道并沿盲道行走，提出了一种基于机器学习识别与标记分水岭分割的盲道图像定位算法，通过离线训练与在线的识别、分割来定位盲道区域。首先对盲道图像进行视角变换的预处理，根据盲道的地面方程将变化的倾斜视角转换为固定的俯视视角，消除射影变换带来的失真；然后利用局部二进制模式描述子提取鸟瞰图的纹理特征，以自适应增强学习算法离线训练盲道识别分类器；进而利用分类器对鸟瞰图像进行在线识别，粗略确定盲道区域；最后将识别结果进行形态学处理后作为标记，利用标记分水岭算法得到精确分割的盲道区域并定位盲道中心线。在研制的视觉导盲仪上进行验证，结果表明盲道定位准确率达到了95.44%，速度平均每秒8帧，具有高准确率的同时达到实时性要求，为盲道的准确三维定位提供了必要条件。