多尺度通道注意力机制的小样本图像分类算法

为了提升关系网络图像分类的准确度,在网络中引入多尺度通道注意力机制,提出了一种新的小样本图像分类算法.由于多尺度通道注意力机制能够关注样本特征空间的重要信息,该方法能够提取图像更丰富的多尺度特征,并通过关系度量,改善了分类结果.实验结果表明,在MiniImageNet和Omniglot数据集上,该算法对图像分类精度有明显的提高.     

自适应局部关系网络的小样本学习方法

针对基于度量学习的小样本学习方法中嵌入模块泛化能力差、提取图像级表征可能会损失大量辨别信息的问题,提出一种自适应的局部关系网络。该网络引入一个自注意力机制,使嵌入模块能够提取到每个类别特定的信息,将信息从任务无关的泛化概念转化为任务相关的独有特征;同时引入局部描述子的思想,每个局部描述子对应图片中的一个区域,通过局部描述子将关注点放在图像与类别之间的比较,有效消除类内差异和背景混淆,再将局部描述子与一种非线性的度量方式进行融合,应用改进的损失函数对图片进行分类识别。在MiniImagenet和Omniglot两个小样本学习常用数据集上的实验表明,改进算法能够高效地提高分类准确率。     

基于特征细化的多标签学习无监督行人重识别

针对无监督行人重识别中行人特征表达不充分以及训练过程产生噪声标签等问题,提出了一种基于特征细化的多标签学习无监督行人重识别方法。首先,为提高网络对关键区域信息的利用能力,设计多尺度通道注意力模块(Multi-scale channel attention module, MCAM),嵌入ResNet50网络的不同层来构建特征细化网络,并利用该网络对输入图像通道维度上的关键信息进行强化和关注,以获得更丰富的特征信息;其次,为降低训练过程中产生的噪声标签对网络的负面影响,设计多标签学习模块(Multi-label learning module, MLM),通过该模块进行正标签预测以生成可靠的伪标签;最后,利用多标签分类损失和对比损失进行无监督学习。在数据集Market-1501和DukeMTMC-reID上进行实验,结果表明该方法在这两个数据集上的平均精度均值分别达到82.8%和70.9%,首位命中率分别达到92.9%和83.9%。该方法使用注意力机制强化图像的特征信息,并通过正标签预测减少噪声标签,有效提升了无监督行人重识别的准确率,为无监督行人重识别领域提供了更鲁棒的方法。     

基于显著性检测的害虫图像分类

针对病虫害分类时害虫种类多样,且类间与类内差异大等问题,提出了一种害虫分类模型PestNet.模型主要由目标定位模块OPM和多特征融合模块MFFM组成,OPM通过U型网络结构整合害虫图像浅层细节信息和深层空间信息,初步划定显著区域并输出空间语义特征.MFFM通过对空间语义特征和抽象语义特征进行双线性池化操作,弱化背景信息,增加细节特征.此外,通过目标区域裁剪和掩膜等方式辅助训练模型,提高模型分类精度.将该模型在病虫害数据集IP102上进行实验,分类准确率可达77.40％,能够实现复杂背景下大规模害虫图像的分类识别.     

用于手机屏缺陷检测的基于图的两阶段分类网络（英文）

缺陷检测是手机屏质量控制的重要环节。手机屏缺陷的特性带来了一些具有挑战性的问题,包括：（1）类间相似性和类内差异性;（2）低对比度、微小尺寸或不完整缺陷的识别带来的困难;（3）针对多标签图像的类别相关性建模。为了解决这些问题,本文提出一种图推理模块,它可以堆放在常规的分类模块上。该推理模块利用类别间的依赖性、图像间的关系以及类别图像之间的相互作用来扩展特征维度,并且达到改进低质量图像特征的目的。为了进一步提高分类性能,分类模块的分类器被设计为一个余弦相似度函数。在对比学习的帮助下,分类模块可以更好地初始化推理模块的类别图。在手机屏缺陷数据集上的实验表明,所提出的两阶段网络取得了最佳性能：准确率为97.7%,F-measure为97.3%。这证明了本文所提出的方法在工业应用中是有效的。     

基于集成GMM聚类的少标记样本图像分类

为了提高卷积神经网络训练的分类器分类准确率,往往需要大量的已标记数据,但有时已标记数据并不容易获得。针对少标记样本图像分类问题,提出基于集成GMM聚类与标签传递思想的解决方案,通过一定的规则给未标记数据赋予标签,将未标记数据转换成已标记数据用于模型的训练。在手写数字识别数据集上进行实验,结果表明新算法在少标记样本的情况下,结合集成GMM聚类的方法比只采用有标记样本训练得到的模型分类准确率有着较大提高,验证了该算法的有效性。     

度量学习改进语义自编码零样本分类算法

为改善零样本图像分类中相似度度量方法的鲁棒性,引入了一种用于零样本分类的度量学习方法.该方法由自编码构成,能在特征对齐后的语义嵌入空间中学习到最优的度量函数,用于计算测试样本特征和类标签的语义特征的相似度;然后利用近邻思想预测类别标签,进而避免产生不合适距离函数导致的分类错误.实验结果表明,与传统距离度量的算法相比,所提出的方法降低了识别错误率,在公开数据集AWA、CUB和ImNet-2上的分类准确率分别达到94.7%、63.7%和28.59%;同时表明了语义-视觉的映射方向比相反方向的识别准确率高出2.5%~10.1%.     

结合ReliefF和互信息的多标签特征选择算法

针对传统单标签特征选择算法不能直接应用于多标签数据的问题,提出一种多标签特征选择算法——MML-RF算法.在ReliefF的基础上,MML-RF算法提出新的类内最近邻样本查找方式,并结合多标签的贡献值改进特征权值的计算方法,能很好地适应多标签数据的特点;同时为了减少特征冗余,MML-RF算法以互信息作为特征冗余度量方式,提出一种去冗余方法,能够得到更小的特征子集.实验表明,MML-RF多标签特征选择算法得到的特征子集规模较小,且在多标签数据集上具有很好的分类效果,能够提升多标签学习和数据挖掘工作的效率.     

基于Semi-Supervised LLE的人脸表情识别方法

目的 为提取有效的鉴别特征和降低鉴别向量的维数来识别人脸表情图像.方法 将流行学习(Manifold leaming,ML)和半监督学习(Semi-Supervised leaming,SSL)结合起来,利用人脸表情图像数据本身的非线性流形结构信息和部分标签信息来调整点与点之间的距离形成距离矩阵,而后基于被调整的距离矩阵进行线性近邻重建来实现维数约简,提取低维鉴别特征用于人脸表情识别.结果 该方法 能充分利用数据的结构信息和有限的标签信息,使具有标签信息的同类样本之间的距离最小化,不同类数据之间的距离最大化,进而可以有效地提取数据的低维鉴别子流形,使得分类性能要优于非监督的雏数约简方法 .结论 笔者提出的半监督局部线性嵌入算法能有效地提高人脸表情识别的性能.     

改进M-training算法的高光谱图像分类

为了解决高光谱数据有标签样本数量有限的分类问题,提出将M-training算法应用于高光谱图像分类。采用两个SVM、一个K近邻(KNN)以及一个随机森林(RF)进行分类器组合,对传统M-training算法进行改进,增强分类器的多样性和差异性。为了充分考虑大量无标签样本的影响,采用有标签样本与无标签样本错误率加权作为有标签样本集更新的限制条件,从而有效地扩大了有标签样本集。实验结果表明:改进算法和传统的M-training算法相比较,在总体分类精度与Kappa系数上分别提高1. 85%～12. 10%与0. 021 5～0. 141 3,从而验证了该算法的有效性。     

基于多特征融合的运动物体识别方法研究

为了实现运动目标的实时检测,本文基于多特征融合,提出了一种运动物体分级识别方法.首先通过对运动目标的分割,分析得到各个物体的形状矩特征、面积大小及运动速度.对上述特征,采用支持向量机方法对其矩特征进行快速的一级分类,然后对一级分类结果及各物体的面积、速度等信源根据其对分类的重要程度,采用模糊积分技术进行多特征融合分类.实验表明,本方法具有较强的学习能力及较高的识别精度,可有效地应用于道路监控等系统.     

Attention Res-Unet: 一种高效阴影检测算法

图像中阴影像素的存在会导致图像内容的不确定性,对计算机视觉任务有害,因此常将阴影检测作为计算机视觉算法的预处理步骤. 提出全新的阴影检测网络结构,通过结合输入图像中包含的语义信息和像素之间的关联,提升网络性能. 使用预训练后的深层网络ResNeXt101作为特征提取前端,提取图像的语义信息,并结合U-net的设计思路,搭建网络结构,完成特征层的上采样过程. 在输出层之前使用非局部操作,为每一个像素提供全局信息,建立像素与像素之间的联系. 设计注意力生成模块和注意力融合模块,进一步提高检测准确率. 分别在SBU、UCF这2个阴影检测数据集上进行验证,实验结果表明,所提方法的目视效果及客观指标皆优于此前最优方法所得结果,在2个数据集上的平均检测错误率分别降低14.4%和14.9%.     

基于多尺度条件生成对抗网络血细胞图像分类检测方法

针对血细胞图像中白细胞样本较少和生成细胞图像细节不清晰,导致检测精度较低的问题,提出基于多尺度鉴别器的条件生成对抗网络. 该网络通过生成并添加大量逼真的白细胞图像到分类检测网络训练集的方式,实现对血细胞图像的生成和分类检测. 在现有条件生成对抗网络真假鉴别器中,引入多尺度卷积核、池化域并在通道上拼接,提升鉴别器对微观细节纹理特征和宏观几何特征的鉴别能力;引入梯度相似性损失函数,以提高生成细胞图像的亮度及边缘清晰度,提升图像的真实感. 实验证明,在图像生成阶段,增加多尺度鉴别器和梯度相似性损失函数提高了生成细胞图像的质量;在图像分类检测阶段,对比仅有真实数据训练的情况,增加细胞样本多样性使细胞分类检测的平均精度由90.4%提升至94.7%.     

基于深度特征聚类的海量人脸图像检索

针对海量人脸图像数据库检索时长的问题,提出了一种基于深度特征聚类的海量人脸图像检索算法.该算法首先使用人脸图像训练集对深度卷积神经网络模型进行人脸图像分类训练,在此基础上采用三元组损失方法对已训练好的人脸图像分类网络模型进行微调,使得网络能够更加有效地提取人脸图像的高层语义特征,构建更具有表征性的人脸图像深度特征.其次采用K-means聚类算法对提取的人脸图像深度特征进行聚类,使得同一个人的人脸图像能够划分到同一簇中,然后在相应的簇中进行人脸图像的深度特征相似度匹配执行人脸图像检索任务.为了进一步提高系统的检索性能,提出人脸图像深度特征融合的查询扩展方法,对待检索的人脸图像深度特征进行融合再次执行检索任务得到最终的检索结果.通过在两个人脸检索数据集(Celebrities Face Set和Labeled Faces in the Wild dataset)上进行详尽实验验证,结果表明,该算法能极大地缩小海量人脸图像数据库的检索范围,在保证一定准确率的前提下有效地提高了人脸图像检索的速度.     

基于注意力机制的生成对抗网络古诗插图生成方法

古诗插图自动生成是非常具有挑战性的任务。提出了一种新的方法,通过使用注意力机制的生成对抗网络,输入古诗文字和草绘图,经由网络输出古诗插图。该模型在利用编码与解码的图片生成结构的同时,结合注意力机制,将图像色彩及轮廓特征进行了提取,生成器中加入了残差网络模块,增加了网络深度,同时提高了网络模型的效果,最终生成图像质量更高的古诗插图。实验结果表明,所提方法相较于对比方法,在图像质量和色彩渲染方面均有优势,输入的古诗和草图经过网络模型,生成了较为符合古诗意境的插图。     

模式分类中的特征融合方法

特征融合方法是模式识别领域的一种重要方法.计算机视觉领域的图像识别问题作为一种特殊的模式分类问题,仍然存在很多挑战.特征融合方法能够综合利用多种图像特征,实现多特征的优势互补,获得更加鲁棒和准确的识别结果.笔者基于信息融合理论分析了特征融合方法的原理,介绍了特征融合方法的研究现状,讨论了特征融合与3类主流基础理论相结合的方法,其中基于贝叶斯理论的特征融合算法可以实现多特征的融合决策,基于稀疏表示理论的特征融合算法能够得到多特征的联合稀疏表示,基于深度学习理论的特征融合算法能够强化深度神经网络模型的特征学习过程.     

基于多线型特征增强网络的架空输电线检测

针对架空输电线可见光图像中环境背景复杂、电力线像素占比小,导致电力线检测精度低、断点率高的问题,提出具有强化线型特征提取和减少断点能力的多线型特征增强网络(MLED). 利用双路残差框架提取线型电力线目标的主干和边缘特征,通过多特征融合模块,在不同尺度的层次上实现主干、边缘和高层特征的深度整合,输出检测结果. 在多特征融合模块中嵌入残差、反卷积、多尺度结合等多路运算. 实验结果表明,MLED的检测能力较PSPNet、FCRN、UNet 有明显提高,多特征融合模块优于传统的残差连接块,可视化结果的 F 检验(F-Measure)、IoU 平均值(Mean IoU)分别为78.4%、77.8%,断点率为30.8%.     

基于注意力机制和多层次特征融合的目标检测算法

为了提高目标检测的准确率,提出一种基于注意力机制和多层次特征融合的图像目标检测算法。该算法在Cascade R-CNN模型的基础上,以RseNet50为主干网络,通过嵌入简单的注意力模块（SAM）来提高网络的判别能力;其次,利用深度可分离卷积改进特征金字塔网络（FPN）,设计了多层次特征融合模块（MFFM）,对多尺度特征进行融合,以丰富特征图的信息量,并对不同层次的特征图赋予相应的权重以平衡不同尺度的特征信息;最后,结合目标检测方法中的区域建议网络（RPN）结构获取目标的候选区域进行分类和回归处理,确定检测目标的位置和类别。实验结果表明,相较于Cascade R-CNN目标检测算法,该算法的检测精度提升了约2.0%。     

基于多特征融合和混合核SVM的目标识别方法

针对可见光和红外传感器具有不同感知特性的问题,提出了一种基于多传感器特征信息融合和混合核SVM的图像目标识别方法,方法包含多特征提取、主成分分析和混合核SVM分类三个部分.在特征提取中利用可见光和红外图像的互补性,分别提取同一场景可见光与红外图像的灰度共生矩阵以及灰度直方图统计特征,得到一组目标融合的特征量,进一步进行目标分类与识别;利用主成分分析法降低特征的维度,减少计算量;利用混合核SVM方法对目标特征进行分类识别.结果表明,在室内环境中对不同人群密度等级进行分类时,所提出方法的精度可达88.21%.     

基于注意力机制的多尺度特征融合图像去雨方法

雨纹分布和形状具有多样性,现有去雨算法在去雨的同时会产生图像背景模糊、泛化性能差等问题.因此,本文提出一种基于注意力机制的多尺度特征融合图像去雨方法.特征提取阶段由多个包含两个多尺度注意力残差块的残差组构成,多尺度注意力残差块利用多尺度特征提取模块提取及聚合不同尺度的特征信息,并通过坐标注意力进一步提高网络的特征提取能力.在组内进行局部特征融合,组间利用全局特征融合注意力模块更好地融合不同层次的特征,通过像素注意力使网络重点关注于雨纹区域.在仿真和真实雨像数据集上与其他现有图像去雨算法相比,本文方法的定量指标有着明显提高,去雨后的图像视觉效果较好且具有良好的泛化性.