基于采样汇集网络的场景深度估计

针对现有场景深度估计方法中,由于下采样操作引起的复杂物体边界定位不准确,而造成物体边界处的场景深度估计模糊的问题,受密集网络中特征汇集过程的启发,本文提出一种针对上;下采样过程的汇集网络模型.在下采样过程中,使用尺度特征汇集策略,兼顾不同尺寸物体的估计;在上采样过程中,使用上采样反卷积恢复图像分辨率;同时,引入采样跨层汇集策略,提供下采样过程中保存的物体边界的有效定位信息.本文提出的采样汇集网络(Sampling aggregate network,SAN)中使用的尺度特征汇集和采样跨层汇集,都可以有效缩短特征图到输出损失之间的路径,从而有利于避免模型的参数优化时陷入局部最优解.在公认场景深度估计NYU-Depth-v2数据集上的实验说明,本文方法能够有效改善复杂物体边界等干扰情况下的场景深度估计效果,并在深度估计误差和准确性上,优于当前场景深度估计的主流方法.     

可迁移测度准则下的协变量偏移修正多源集成方法

迁移学习通过充分利用源域共享知识,实现对目标域的小样本问题求解,然而,对训练和测试样本分布差异测度仍然是该领域的主要挑战。该文针对多源迁移学习算法中,由于源域选择和源域辅助样本选择不当引起的负迁移问题进行研究,提出一种可迁移测度准则下的协变量偏移修正多源集成方法。首先,根据源域和目标域之间的协变量偏移原则,利用联合概率的密度估计,定义辅助样本的可迁移测度,验证目标域和源域在数据空间中标记分布的一致性。其次,在多源域选择阶段,引入非迁移判别过程,提高了源域知识的迁移准确性。最后,在Caltech 256数据集中,验证了Gist特征知识表示和迁移的有效性,分析了多种条件下的辅助样本选择和源域选择的有效性。实验结果表明所提算法可有效降低负迁移现象的发生,获得更好的迁移学习性能     

单对立色流运动下的抠图跟踪

当目标与周围背景相似性较高,且目标运动形式复杂时,很难精确跟踪目标。针对传统目标跟踪方法因目标外观的不精确建模致使模型退化而产生漂移的问题,提出了一种单对立色流特征下的抠图跟踪方法。首先,根据彩色视频帧包含的丰富颜色信息,将单对立色颜色编码方式与Lo G兴趣点检测器结合,获取颜色兴趣点作为目标表示集合;其次,在目标运动预测阶段,通过估计相邻帧兴趣点的流匹配关系,获得预测帧的前景目标兴趣点估计;最后,利用获得的前景兴趣点估计进行抠图,重新划分当前帧的前背景标记,并对模型进行更新。该算法在Segtrack视频跟踪数据集上进行验证,定性定量分析了跟踪目标快速运动,目标形变和光照干扰下的跟踪效果。实验结果表明该算法可有效提高形变目标跟踪的准确性,优于当前目标跟踪的先进算法。     

基于高层颜色语义名称的显著性检测*

为了克服图像底层特征与高层语义之间的语义鸿沟,降低自顶向下的显著性检测方法对特定物体先验的依赖,提出一种基于高层颜色语义特征的显著性检测方法。首先从彩色图像中提取结构化颜色特征并在多核学习框架下,实现对图像进行颜色命名获取像素的颜色语义名称;接着利用图像颜色语义名称分布计算高层颜色语义特征,再将其与底层的Gist特征融合,通过线性支持向量机训练生成显著性分类器,实现像素级的显著性检测。实验结果表明,本文算法能够更加准确地检测出人眼视觉关注点。且与传统的底层颜色特征相比,本文颜色语义特征能够获得更好的显著性检测结果。     

一种仿生物视觉感知的视频轮廓检测方法

消除背景的局部边缘干扰同时保证目标的完整轮廓是视频轮廓检测的一个难点, 基于运动感知的生物视觉证据, 提出一种运动能量抑制模型, 有效抑制背景边缘, 激励目标的强边缘. 通过归一化整理视频运动切片的四方向运动能量抑制响应, 反映V1 层视觉神经元的周围抑制感知特性, 进而采用"双半圆盘"算子提取边缘梯度响应, 同时, 结合运动和外观线索, 用随机森林对边缘梯度响应的 局部结构进行树划分, 得到最终的检测结果. 实验表明, 本文提出的方法较已有的视频轮廓检测方法有更 优的量化查全-查准率曲线、F-measure值和AP值以及更好的视觉轮廓感官效果.     

结构先验约束下的实时多目标跟踪

多目标跟踪算法通常需要计算多帧、多目标间的数据关联,由于目标样本数量大,优化过程十分耗时,因此往往实际应用受限。提出一种实时的多目标跟踪算法,通过建立在线更新的结构先验模型约束目标间的空间位置关系,从而捕获多帧多目标间的数据相关性;在推理目标的空间置信度时,为克服传统方法使用稀疏采样造成样本不足引起目标状态估计不准确的问题,采用一种新的思路:提取目标及其周围区域作为正例样本,在计算过程中引入循环矩阵理论进行密集采样,并进一步通过对解进行傅里叶变换,实现对搜索窗口内所有样本似然的快速推理,从而为结构先验模型提供目标所有可能位置的置信度。实验结果表明了该算法在提高跟踪精度的同时显著降低了运算时间。     

跨阶段结构下的人体姿态估计

目的 基于图像的人体姿态估计是计算机视觉领域中一个非常重要的研究课题,并广泛应用于人机交互、监控以及图像检索等方面。但是,由于人体视觉外观的多样性、遮挡和混杂背景等因素的影响,导致人体姿态估计问题一直是计算机视觉领域的难点和热点。本文主要关注于初始特征对关节点定位的作用,提出一种跨阶段卷积姿态机（CSCPM）。方法 首先,采用VGG （visual geometry group）网络获得初步的图像初始特征,该初始特征既是图像关节点定位的基础,同时,也由于受到自遮挡和混杂背景的干扰难以学习。其次,在初始特征的基础上,构建多层模型学习不同尺度下的结构特征,同时为了解决深度学习中的梯度消失问题,在后续的各层特征中都串联该初始特征。最后,设计了多尺度关节点定位的联合损失,用于学习深度网络参数。结果 本文实验在两大人体姿态数据集MPII （MPII human pose dataset）和LSP （leeds sport pose）上分别与近3年的人体姿态估计方法进行了定性与定量比较,在MPII数据集中,模型的总检测率为89.1%,相比于性能第2的模型高出了0.7%;在LSP数据集中,模型的总检测率为91.0%,相比于性能第2的模型高出了0.5%。结论 实验结果表明,初始特征学习能够有效判断关节点的自遮挡和混杂背景干扰情况,引入跨阶段结构的CSCPM姿态估计模型能够胜出现有人体姿态估计模型。     

基于对比记忆网络的弱监督视频异常检测

异常检测使用有限的训练集获得区分度高的特征，但是当异常实例与正常实例存在较多相似特征时，模型会因为异常特征参与正常特征编码产生误差。针对上述问题，提出了一种新型的对比记忆网络的弱监督视频异常检测方法。该方法在自动编码器的基础上使用对比学习框架，分离出与实际异常相似的样本特征，并设计记忆网络抑制正常样本内偏向异常的特征表达，提高了重建样本的稳定性。该算法构建了一种两阶段的异常行为检测网络。在阶段一，利用对比学习方法来增加正常行为特征和异常行为特征的差异，并利用该阶段学习到的特征构造记忆网络的增强项与抑制项。在阶段二，将记忆网络增强项设为多时刻正常行为特征，并利用记忆网络的抑制项更新增强项中偏向异常的特征信息，从而区分编码中正常与异常特征。该方法在UCF Crime和ShanghaiTech数据集的平均AUC值达到83.26%和87.53%,相较于现有方法分别提升了1.14%和2.43%。结果显示，该方法能够有效预测异常事件的发生时间。