BOW-HOG特征图像分类

为了减少图像尺寸对提取特征的影响,同时移除特征向量中的冗余信息,将词汇袋模型(BOW)与梯度方向直方图(HOG)特征相结合,提出一种基于BOW-HOG的特征描述子用于图像分类.将图像划分为不同的子区域,对梯度幅值较大的子区域提取HOG特征.用BOW模型对子区域HOG特征编码,构建原始图像上维度一致的特征向量.将特征向量输入训练好的分类器,完成图像分类任务.将BOW-HOG特征描述子在不同的图像分类任务上进行试验,包括图像文本分类、图像场景分类.本实验的文本分类正确率为0.813,场景分类正确率为0.826,优于传统基于HOG特征的方法,表明了基于BOW-HOG特征图像分类方法的可行性、有效性.     

基于深度学习特征融合的遥感图像场景分类应用

针对传统手工特征方法无法有效提取整体图像深层信息的问题,本文提出一种基于深度学习特征融合的场景分类新方法.利用灰度共生矩阵（GLCM）和局部二值模式（LBP）提取具有相关空间特性的纹理特征和局部纹理特征的浅层信息;通过基于AlexNet迁移学习网络提取图像的深层信息,在去除最后一层全连接层的同时加入一层256维的全连接层作为特征输出;将两种特征进行自适应融合,最终输入到网格搜索算法优化的支持向量机（GS-SVM）中对遥感图像进行场景分类识别.在公开数据集UC Merced的21类目标数据和RSSCN7的7类目标数据的实验结果表明,5次实验的平均准确率分别达94.77%和93.79%.该方法可有效提升遥感图像场景的分类精度.     

基于深层卷积神经网络的图像美感度分类

针对图像美感度分类中出现的准确率低、美感特征描述差等问题,提出了一种基于深层卷积神经网络的图像美感度分类算法.首先将图片输入55层卷积神经网络自动学习并获得更加细致和深层次的美感特征,然后通过softmax分类器进行图像美感度分类,从而得到最优的分类结果.将该算法与多种传统算法和浅层深度卷积神经网络的算法进行对比实验,结果表明该算法在A1和A0数据库的准确率分别达到80.13%和87.32%,且在CUHKPQ数据库的6种场景下,获得了更好的分类准确率.     

旋转尺度不变的实时高精度场景匹配算法

针对场景匹配技术中以二进制稳健基元独立特征( binary robust independent elementary features,BRIEF)为代表的实时算法匹配错误率高的问题,提出一种基于局部梯度二值化的特征描述算法.该算法利用重心向量方向归一化特征描述区域,保证了特征描述符的方向不变性.同时,融合基于局部梯度二值化的区域纹理信息以降低特征匹配错误率.使用国际通用数据库对算法进行了验证,实验结果表明：提出的场景匹配算法其平均匹配准确率比BRIEF算法高44.59%,具有较高的鲁棒性.     

基于Gabor滤波器组与BP神经网络的帘子布疵点检测研究与实现

采用Gabor滤波器组对帘子布疵点图像纹理进行滤波,对滤波后的模值图像使用最大熵阈值分割,提取疵点轮廓的长、宽、长宽比、面积等特征值。将上述特征值归一化后分为两类：一类作为训练样本输入BP神经网络,对网络进行训练学习,网络计算结果收敛后结束训练;另一类作为测试样本对训练好的网络进行疵点识别。实验证明,该方法可以快速地检测疵点,利用训练的BP神经网络实现疵点分类,识别率达94%。     

基于超像素分割的空间相关主题模型及场景分类方法

基于经典的LDA模型,提出新的结合超像素分割技术的空间相关主题模型SP-SLTM及相应的场景分类方法.在建模过程中引入类别约束机制,即给每类场景赋予各自的类主题空间,使模型参数的推导更加简便;在"视觉词包"的生成过程中,对图像区域进行进一步二次超像素分割;提取每个超像素的颜色和纹理特征,形成超像素的混合特征表示.上述方法的优点包括:加上从图像区块所提取的SIFT特征,共得到3种视觉词语,弥补传统方法中采用单一视觉特征描述整幅图像的不足;同一区域内的所有视觉词语共享一个主题,增加视觉词语间的空间相关性.分别将UIUC-Sport数据库的测试结果与CTS-LDA、Spatial-LTM、LDA与pLSA4种传统方法的测试结果进行比较,结果表明:采用SP-SLTM模型可以比传统方法获得更高的场景分类准确率.     

基于PC-LDA的交通标志形状特征识别方法

针对PCA方法所提取的特征分类效果较差,而LDA方法通常不能直接应用于图像特征提取的问题,提出了一种基于PC-LDA的交通标志形状特征识别方法.通过对交通标志图像进行归一化和二值化处理,得到交通标志形状特征.将PCA方法与LDA方法相结合用于交通标志二值图像特征提取,可以得到既有最佳描述性又有最佳分类效果的PC-LDA特征子空间.利用标准交通标志图像数据库进行验证,并采用最小距离分类器对所提取的特征进行识别,结果表明,该方法能够快速有效地进行维数约减,提高了交通标志识别率.     

多特征融合的室内场景分类研究

针对场景分类方法在室内场景领域的分类精度普遍较低的问题,提出一种融合全局特征和局部特征的多特征室内场景分类的方法.首先,提取场景图像的SIFT局部特征并根据关键点位置进行聚类处理和降维,得到统一维度的SIFT特征矩阵;其次,提取场景图像的PHOG局部特征和Gist全局特征,并与SIFT特征融合在同一特征矩阵中;然后,采用SVM分类器进行场景分类的训练与识别.实验结果表明,相对于单一特征的场景图像分类方法,本文的方法具有更高的分类精度.     

基于滤波后处理的主动学习高光谱遥感图像分类

有限的样本数据和高维的特征向量使得高光谱图像分类面临巨大挑战.提出一种结合主动学习和滤波器的高光谱遥感图像分类方法.该方法首先选取部分训练样本得到分类模型,然后采用主动学习通过迭代从非训练样本中选择信息量大的样本不断扩大有效样本数,减少了初始训练样本数降低"维数灾难"出现的可能,同时提高了分类器的泛化性能及准确率.通过主动学习和多项逻辑回归分类器对高光谱遥感图像进行初始分类,然后运用滤波器对初始分类结果保边去噪.实验结果表明,本文方法的分类精度高,分类稳定性好.     

基于Gist特征与PHOG特征融合的多类场景分类

Gist特征是根据稀疏网格划分提取图像全局特征,它可以很好地描述单一场景,但是对于同一图像可能包含的多个场景,该特征的区分性能有所下降;而PHOG特征,提取的是图像局部轮廓特征,对Gist特征有一定的补充.本文以此提出基于Gist特征与PHOG特征融合的场景分类技术,首先分别提取图像的Gist特征和PHOG特征,然后将两种特征串接起来形成融合特征,最后使用SVM分类器进行场景训练和分类.在OT数据集上,考察了单一特征的分类精度和融合特征的分类精度,以及训练样本数对分类性能的影响,通过实验对比发现特征融合能够有效地提高场景分类的正确率.     

基于底层图像特征组合的文本图像分类研究

针对文本图像特有的图像特征．提出了一种基于底层图像特征组合的文本图像分类方法,该方法使用了两层C4．5决策树分类器,能将文本图像有效地分为标题文本图像、文档图像和场景文本图像．首先将样本图像转换为灰度图像,提取灰度直方图的特征,根据灰度直方图特征的不同。可以先区分文档图像：然后把余下的图像转换为二值图像,提取图像的GLCM纹理特征,根据GLCM特征区分场景文本I和标题文本图像．在开源的WEKA数据挖掘软件环境下进行仿真实验,结果表明该方法是可行的。并能够得到较高的查全率和查准率．     

采用形态学算子的运动目标检测跟踪方法研究及实现

针对背景动态变化的场景,提出了一种基于全方位视觉的运动目标检测跟踪方法.采用统计方法建立背景模型,并实现背景模型的实时更新;利用减背景法和改进的二值图像连通域算法实现运动区域提取、分割;引入形态学算子计算目标区域体态比和紧密度,过滤背景干扰物;采用卡尔曼滤波与匹配矩阵相结合实现多个运动目标的跟踪;通过目标在HSV颜色空间中的H值、目标间的欧氏距离和目标相交面积等特征融合,提高目标跟踪的鲁棒性.实验表明,所设计的方法能实现实时准确的运动目标检测与跟踪.     

基于角点类别特征和边缘幅值方向梯度直方图统计特征的复杂场景文字定位算法

针对复杂场景中纹理丰富的非文字区对文字定位算法的干扰,提出了基于光度不变量的角点类别特征和边缘幅值方向梯度直方图(Histogram of oriented gradients of edge magnitude,HOG-EM)统计特征两种新特征,并据此设计了一种两级多层复杂场景文字定位算法。首先获取边缘图像并提取根据HSL颜色空间特性划分的8层二值化图像,将其组成9层子图并做连通域分析提取文字候选区。然后提取文字候选区的角点类别特征和HOG-EM统计特征,将二者分别用于剔除非文字候选区和获取文字。实验表明:本文算法可以较为准确地剔除纹理丰富的非文字区,有效地降低复杂场景文字定位算法的虚警率,取得比较理想的准确率和召回率。     

SURF算法及其对运动目标的检测跟踪效果

视频图像的特征点提取和描述是智能交通系统中运动目标跟踪的一项关键技术。由于场景的复杂性、环境的变化以及目标运动的影响,Harris角点检测算法和尺度不变特征变换（SIFT）算法的精度和稳定性都不够,而加速鲁棒特性（SURF）算法具有很强的鲁棒性,运算速度比Harris角点检测算法和SIFF算法有明显提高。应用SURF算法对视频图像进行特征点提取和匹配,并结合聚类分析和卡尔曼滤波对匹配的目标进行跟踪。实验表明,SURF算法对亮度变化具有很强的鲁棒性,并且速度比较快。     

小波域中的图像自适应水印算法

提出一种小波域透明图像水印算法,算法将一个二值图像内嵌到原始图像经过小波多分辨率分解后的低频子带上,根据低频系数和高频系数的特点以及树结构关系,并由图像的局部亮度和纹理特性对水印嵌入强度做自适应调节.实验结果表明:使用该算法嵌入的数字水印具有很好的隐蔽性,并且嵌入水印的图像对有损压缩、滤波、加入随机噪声和剪切等攻击操作具有较强的鲁棒性.     

融合颜色和梯度方向直方图的粒子滤波跟踪算法

针对基于单一颜色特征的粒子滤波跟踪算法在复杂环境下会导致跟踪失败的问题,提出了一种融合颜色直方图和梯度方向直方图,形成一种新的综合直方图特征的粒子滤波跟踪算法.颜色直方图是对目标在彩色图像中的全局描述,而梯度方向直方图包含了一定的结构信息,两者可以互为补充.实验结果表明,采用综合直方图特征能够在背景颜色干扰导致目标颜色特征鉴别能力丧失的情况下,仍能稳定可靠地跟踪目标,提高了跟踪精度,具有较强的鲁棒性.     

HLBP与颜色特征自适应融合的粒子滤波目标跟踪改进算法

针对只采用颜色特征的经典粒子滤波目标跟踪算法无法适用相同颜色干扰情况的缺陷,提出一种结合HLBP特征与颜色特征的自适应粒子滤波跟踪算法. 该算法采用Haar型局部二值模式算子(Haar local binary pattern,HLBP)提取的HLBP纹理特征与颜色特征结合,通过自适应权值动态调整颜色特征和纹理特征在追踪过程中的比重,实现颜色纹理特征的自适应融合. 实验表明,该算法改进了相同颜色干扰情况下的追踪效果,并在目标被遮挡的情况下仍能持续稳定地追踪,提高了追踪的准确度和适用性.     

基于卷积神经网络的视觉闭环检测研究

闭环检测是视觉SLAM中很重要的一部分,成功地检测出闭环能减小定位算法所产生的累积里程漂移.鉴于深度卷积神经网络在分类问题上的优越表现,本文首次将应用于图像分类的vgg16-places365卷积神经网络模型应用于视觉SLAM闭环检测中,将配准数据输入训练好的该卷积神经网络,其各个隐藏层的输出对应于图像特征表示.然后通过实验比较选用匹配精度较高的中间层完成场景特征提取,通过计算场景特征的相似性得到闭环区域.最后在闭环检测数据集上进行实验测试.测试结果表明,相比于传统的闭环检测方法,vgg16-places365卷积神经网络模型在相同召回率条件下准确率要高约3%;对于特征提取时间,在CPU上要快约5~10倍,而在GPU上更是比传统人工设计特征的闭环检测快近100倍.     

面向监控视频的行为模式挖掘

行为模式挖掘技术是监控视频语义分析的重要组成,由于先验知识的缺乏与特征维数约束,难以准确定义参数化挖掘模型的结构复杂度,通过非参数化的无限高斯混合聚类运动特征得到原子行为模式,并估计其持续时间分布,使用局部特征维测试验证了挖掘模型的运动相似性假设。结果表明所得到的行为模式集准确刻画了场景的潜在运动语义,而通过行为中存在的时间多形态分布进一步发现了隐藏运动知识。