基于区域卷积神经网络的空中飞行物识别算法

针对飞行物检测中,由于目标背景复杂、姿态不一导致的识别准确率低的问题,提出改进的基于区域卷积神经网络Faster R-CNN的空中飞行物识别算法,使用消色差折射式望远镜ETX80和个人电脑(PC)构建空中飞行物识别系统.首先,构建包含无人机、飞机和飞鸟三种飞行物的数据集,对数据集进行标注和划分;然后,利用ResNet1...     

An efficient CNN based encrypted Iris recognition approach in cognitive-IoT system

Multimedia Tools and Applications - Recently, biometric-based security plays a vital role in the success of the Cognitive Internet of Things (C-IoT) based security framework. The iris trait solves...     

基于卷积神经网络的人脸表情识别

传统的神经网络表情识别系统由特征提取和神经网络分类器组成,利用人的经验来获取模式特征,很容易丢失表征表情特征的细节信息。提出一种基于卷积神经网络的识别方法,避免了对图像进行复杂的特征提取,直接把图像数据作为输入。通过在Cohn-Kanade表情库上的实验结果表明,该方法能够取得很好的表情分类效果。     

基于卷积神经网络的手势识别研究

传统的手势识别系统由特征提取和分类器组成,需要人工设计特征,但很难达到足够满意的效果且耗费大量的时间。将卷积神经网络应用于手势识别,能直接把图像数据输入网络,且不用进行复杂的前期预处理。卷积神经网络拥有很强的鲁棒性和较低的复杂性,通过大量的仿真实验,证明了该识别方法具有很好的识别效果,相比现有方法有较大的优势。     

Building efficient CNN architecture for offline handwritten Chinese character recognition

Deep convolutional neural networks-based methods have brought great breakthrough in image classification, which provides an end-to-end solution for handwritten Chinese character recognition (HCCR) problem through learning discriminative features automatically. Nevertheless, state-of-the-art CNNs appear to incur huge computational cost and require the storage of a large number of parameters especially in fully connected layers, which is difficult to deploy such networks into alternative hardware devices with limited computation capacity. To solve the storage problem, we propose a novel technique called weighted average pooling for reducing the parameters in fully connected layer without loss in accuracy. Besides, we implement a cascaded model in single CNN by adding mid output to complete recognition as early as possible, which reduces average inference time significantly. Experiments are performed on the ICDAR-2013 offline HCCR dataset. It is found that our proposed approach only needs 6.9 ms for classifying a character image on average and achieves the state-of-the-art accuracy of 97.1% while requires only 3.3 MB for storage.     

基于视频分段的空时双通道卷积神经网络的行为识别

针对原始空时双通道卷积神经网络（CNN）模型对长时段复杂视频中行为识别率低的问题，提出了一种基于视频分段的空时双通道卷积神经网络的行为识别方法。首先将视频分成多个等长不重叠的分段，对每个分段随机采样得到代表视频静态特征的帧图像和代表运动特征的堆叠光流图像；然后将这两种图像分别输入到空域和时域卷积神经网络进行特征提取，再在两个通道分别融合各视频分段特征得到空域和时域的类别预测特征；最后集成双通道的预测特征得到视频行为识别结果。通过实验讨论了多种数据增强方法和迁移学习方案以解决训练样本不足导致的过拟合问题，分析了不同分段数、预训练网络、分段特征融合方案和双通道集成策略对行为识别性能的影响。实验结果显示所提模型在UCF101数据集上的行为识别准确率达到91.80%，比原始的双通道模型提高了3.8个百分点；同时在HMDB51数据集上的行为识别准确率也比原模型提高，达到61.39%，这表明所提模型能够更好地学习和表达长时段复杂视频中人体行为特征。     

一种基于卷积神经网络的人脸识别方法

近年来,随着深度学习的发展,卷积神经网络已经广泛运用到图像识别领域,它不仅提高了识别的准确率,同时自特征提取方面的效果也优于许多传统的算法。提出一种基于卷积神经网络的人脸识别算法。该方法主要涉及两方面,一是使用卷积神经网络对训练集进行特征提取;二是将提取的特征图片输入改进的神经网络进行训练及识别。通过MATLAB进行了仿真实验,对比结果表明卷积神经网络有很好的特征提取性能及良好识别效果,比现有的算法有很大的优势。     

结合空洞卷积的CNN实时微表情识别算法

通过CNN等基于深度特征的人脸自发式微表情识别分类方法逐渐完善,相比于传统的特征提取方法更易满足应用实时性,针对微表情持续时间短、动作幅度细微,在多卷积层叠加会丢失图像中的细微信息的问题,为了完善细节信息,充分提取微表情细微特征,提出结合空洞卷积核及人脸自动校正算法,完善CNN特征提取过程,通过自动人脸矫正适应实际应用中的实时识别分类,在CASME及CASMEⅡ微表情公开数据集上完成模型训练及测试,通过损失函数方案对比提高模型鲁棒性,CASME中准确率为70.16%,CASMEⅡ中准确率为72.26%;实时识别帧率在60 fps。该方法能有效地提高微表情识别准确率,满足实时性要求,且具有较好的鲁棒性和泛化能力。     

基于卷积神经网络结合SVM的人脸识别研究

提出了卷积神经网络与支持向量机结合的方法运用于遮挡人脸识别。通过卷积神经网络的卷积、下采样和Softmax的特征提取处理,由支持向量机完成后续的训练和识别。利用AR人脸库进行实验,并和传统的人脸识别方法进行比较分析,实验结果表明本文的方法有更高的识别率。     

基于CNN与双向LSTM的行为识别算法

针对传统行为识别依赖手工提取特征,智能化程度不高,识别精度低的问题,提出一种基于3D骨骼数据的卷积神经网络(CNN)与双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)的混合模型。使用3D骨骼数据作为网络输入,CNN提取每个时间步的3D输入数据间的空间特征,Bi-LSTM更深层地提取3D数据序列的时间特征。该混合模型自动提取特征完成分类,实现骨骼数据到识别结果的端对端学习。在UTKinect-Action3D标准数据集上,模型的识别率达到97.5%,在自制Kinect数据集上的准确率达到98.6%,实验结果表明,该网络有效提高了分类准确率,具备可用性和有效性。     

基于CNN 的银行卡数字识别方法

在拍摄银行卡时,由于受拍摄角度的不确定性、光照条件的复杂性及卡背景的多 样性等众多因素的干扰,使得自然拍摄场景的银行卡数字识别算法存在较大挑战。为此,提出 一种基于卷积神经网络(CNN)的银行卡数字识别框架。首先,通过投影矫正、边缘检测和形态 学等一系列图像处理算法获取目标数字区域;其次,通过增强的数据集训练一个CNN,使用该 网络通过滑窗识别获取上述目标数字区域,输出初始银行卡号序列,生成为一个数字曲线图; 最后,提出了滑窗优化算法,该平滑算法输入上述初始的银行卡号曲线图,对其进行优化,继 而分割出单个数字并输出最终结果。实验结果表明算法显著提高了银行卡数字识别和分割的准 确率,同时针对较复杂的银行卡图像仍然具有较好的鲁棒性。     

基于CNN和BLSTM的房颤识别算法

针对传统机器学习算法难以提取复杂心拍特征的弊端,提出一种基于深度学习的房颤识别算法。基于心电信号的一维时序特性,设计一维深层卷积神经网络模型,自动挖掘原始信号预处理后的深层次特征。将适合捕捉时间序列长期依赖关系的双向长短期记忆网络与卷积神经网络进行结合,搭建一种深度学习网络模型。基于PCin CC2017数据库实现对原始心电信号的自动分类,完成对房颤的识别。实验结果表明,该算法以86%的分类准确率和83%的F1度量验证了模型的可行性和算法的有效性。     

An efficient deep neural network based abnormality detection and multi-class breast tumor classification

Multimedia Tools and Applications - Breast tumor is one of the major cause of death among women all over the world. Ultrasound imaging-based breast abnormality detection and classification play a...     

液晶字符识别的CNN和SVM组合分类器

针对仪表液晶显示字符识别问题,提出一种结合了卷积神经网络(CNN)和支持向量机(SVM)的字符识别方法.分别采用具有并联结构的CNN模型和基于梯度方向直方图(HOG)特征的SVM方法构建基本分类器,当2个分类器的结果存在冲突时,利用CNN的softmax输出最大值判决最终结果,当其大于设定阈值时采用CNN分类器的结果,...     

基于多尺度融合CNN的图像超分辨率重建

针对FSRCNN模型中存在的特征提取不充分和反卷积带来的人工冗余信息的问题, 本文提出了一种基于多尺度融合卷积神经网络的图像超分辨率重建算法. 首先设计了一种多尺度融合的特征提取通道, 解决对图像不同尺寸信息利用不充分问题; 其次在图像重建部分, 采用子像素卷积进行上采样, 抑制反卷积层带来的人工冗余信息. 与FSRCNN模型相比, 在Set5和Set14数据集中, 2倍放大因子下的PSNR值和SSIM值平均提高了0.14 dB、0.001 0, 在3倍放大因子下平均提高0.48 dB、0.009 1. 实验结果表明, 本文算法可以更大程度的保留图像纹理细节, 提升图像整体重建效果.     

基于卷积神经网络的遥感图像飞机目标识别

遥感图像的识别技术一直被广泛运用于民用和军事领域。针对采集到的遥感飞机图像存在大量干扰,如遮挡、噪声、视角变化等因素,提出一种改进的基于卷积神经网络的遥感图像目标识别算法。在复杂环境下,运用卷积神经网络对飞机目标进行识别,避免了在特征提取过程中信息的丢失,提高了识别率。实验结果证明了该算法在遥感图像飞机目标识别中的可行性,能克服尺度变化及目标姿态变化等因素的影响。同时提出的算法较传统CNN、BP神经网络和支持向量机(SVM)方法具有更好的识别效果,鲁棒性更强。     

频域多尺度图像显著区域提取方法

针对显著区域提取算法中不能保留图像边缘及内部细节不充实等问题,提出一种基于频域的多尺度提取方法。对图像在不同分辨率尺度下进行傅里叶变换并计算剩余频谱,以此去除冗余得到显著信息,经反变化归一化得到显著图像。仿真实验结果表明所提出方法可行有效,具有良好的视觉效果,在保留显著区域边缘的同时能均匀突出整个显著目标,在受试者工作特性曲线下面积(ROC)评价方法上也取得了较好的实验结果。     

基于CNN特征加权和区域整合的图像检索

相比传统特征,卷积神经网络提取的特征对图像具有更强的描述能力,其卷积层比全连接层更适合用来检索图像。然而卷积特征是高维特征,若直接用来匹配图像会消耗大量的时间和内存。提出了一种新的改善和整合卷积特征,形成单维特征向量,再将其用于图像匹配的方法。首先,提取最后一个卷积层的三维特征,再对该卷积特征重新加权,突显图像的边缘信息和位置信息;其次,用滑动窗口进行处理,形成多个区域特征向量,再相加整合成全局特征向量;最后,用余弦距离衡量查询图和测试图的相似性得出检索的初始排名,并且用拓展查询方法进行重排得出最终的平均精度均值mAP。分别在Paris6k和Oxford5k数据库以及用100k张图扩展的Paris106k和Oxford105k数据库上进行测试。相对于CroW方法在Paris数据库上获得的mAP性能指标,本文方法提升了约3个百分点;在Oxford数据库上提升了约1个百分点。实验结果表明,新方法提取的全局特征能够更好地描述图像。     

Gesture recognition based on skeletonization algorithm and CNN with ASL database

In the field of human-computer interaction, vision-based gesture recognition methods are widely studied. However, its recognition effect depends to a large extent on the performance of the recognition algorithm. The skeletonization algorithm and convolutional neural network (CNN) for the recognition algorithm reduce the impact of shooting angle and environment on recognition effect, and improve the accuracy of gesture recognition in complex environments. According to the influence of the shooting angle on the same gesture recognition, the skeletonization algorithm is optimized based on the layer-by-layer stripping concept, so that the key node information in the hand skeleton diagram is extracted. The gesture direction is determined by the spatial coordinate axis of the hand. Based on this, gesture segmentation is implemented to overcome the influence of the environment on the recognition effect. In order to further improve the accuracy of gesture recognition, the ASK gesture database is used to train the convolutional neural network model. The experimental results show that compared with SVM method, dictionary learning + sparse representation, CNN method and other methods, the recognition rate reaches 96.01%.

     

基于卷积神经网络的多尺度葡萄图像识别方法

葡萄品种质量检测需要识别多类别的葡萄，而葡萄图片中存在多种景深变化、多串等多种场景，单一预处理方法存在局限导致葡萄识别的效果不佳。实验的研究对象是大棚中采集的15个类别的自然场景葡萄图像，并建立相应图像数据集Vitis-15。针对葡萄图像中同一类别的差异较大而不同类别的差异较小的问题，提出一种基于卷积神经网络（CNN）的多尺度葡萄图像识别方法。首先，对Vitis-15数据集中的数据通过三种方法进行预处理：旋转图像的数据扩增方法、中心裁剪的多尺度图像方法以及前两种方法的数据融合方法；然后，采用迁移学习方法和卷积神经网络方法来进行分类识别，迁移学习选取ImageNet上预训练的Inception V3网络模型，卷积神经网络采用AlexNet、ResNet、Inception V3这三类模型；最后，提出适合Vitis-15的多尺度图像数据融合的分类模型MS-EAlexNet。实验结果表明，在同样的学习率和同样的测试集上，数据融合方法在MS-EAlexNet上的测试准确率达到了99.92%，相较扩增和多尺度图像方法提升了近1个百分点，并且所提方法在分类小样本数据集上具有较高的效率。