基于卷积神经网络的监控场景下车辆颜色识别

颜色是车辆识别中广泛应用的主要线索之一,在智能交通系统中扮演着重要的角色.受光照变化、噪声、环境等复杂因素的影响,传统的车辆颜色识别方法难以取得理想的识别效果.利用卷积神经网络(CNN)的优越识别性能,提出了一种基于卷积神经网络的监控场景下车辆颜色识别方法.基于传统的CNN原理设计了车色识别专用深度网络架构,直接通过CNN学习基于颜色分布的分类模型.与其他基于深度学习的车色识别方法相比,提出的用于车色识别的专用深度网络,具有参数少、识别速度快、识别精度高等优点.实验结果表明,在Chen等公布的标准数据集上,与最新的研究成果相比,平均识别精度提高约0.77％,识别速度提高14倍左右.     

基于卷积神经网络的图像分割应用

近年来,计算机视觉领域随着深度学习的发展取得了长足进步,而该领域中卷积神经网络发挥了重要作用。计算机视觉领域的发展与物品识别检测、视频监控分析等息息相关,在日常生活和生产中具有重要作用。作为其最基本的算法之一,图像语义分割更是关键所在,只有保证图像语义分割,才能使后续算法正常执行分类或者识别命令。基于此,探讨了卷积神经网络在计算机视觉领域尤其是图像分割方面的应用,以提升图像分割算法的效率及效果。     

Localization and Classification of Rice-grain Images Using Region Proposals-based Convolutional Neural Network

Machine Intelligence Research - This paper proposes a solution to localization and classification of rice grains in an image. All existing related works rely on conventional based machine learning...     

基于Mask R-CNN卷积神经网络的虹膜分割

针对虹膜图像中存在眼镜遮挡、模糊、角度偏差等不同噪声因素,我们设计了一种基于Mask R-CNN的卷积神经网络(convolutional neural network, CNN),命名为Mask-INet,用于虹膜分割.该网络在特征提取阶段为特征金字塔添加了一条自底向上的路径,既提高了底层到顶层特征的定位信息,增强语义信息融合,又进一步加快了底层到顶层的传播效率,有效提升对虹膜特征提取的准确性.为了进一步挖掘特征图中的特征信息,在掩模预测分支阶段,我们引入上采样和CBAM网络(convolutional block attention module),利用上采样提高特征图的空间分辨率,利用CBAM网络让特征图中的显著信息更加显著,增强对特征的判别性.该方法在NIR-ISL 2021比赛提供的虹膜数据集进行了验证.在相同实验条件下与该赛事的冠军相比,该方法的各项指标均优于其网络.与基线Mask R-CNN相比,该方法的Dice相似系数、平均交并比、召回率分别提升了8.53%、11.97%、8.88%,提升了虹膜分割效果.     

基于卷积神经网络的室内指纹定位算法

随着无线网络和智能设备的普及,室内定位得到了迅速发展.在室内定位中,基于指纹的定位方法因为无需外部设施、抗干扰性强等优点逐渐成为研究热点.近几年深度学习的发展为提高指纹定位算法的精度带来了新的机遇.因此提出了一种基于CNN的指纹定位算法,使用卷积神经网络（convolutional neural network,简称CNN）来改进指纹库的构建.首先,在收集了CSI与磁场数据后,通过CNN对这些数据进行处理,将每个参考点处的CNN模型参数值用作为指纹.然后使用一种概率方法来进行最后的指纹匹配.实验结果表明,该定位算法比传统的指纹定位算法具有更好的鲁棒性和更高的定位精度.     

Segmentation of MR and CT Images by Using a Quantiser Neural Network

A Quantiser Neural Network (QNN) is proposed for the segmentation of MR and CT images. Elements of a feature vector are formed by image intensities at one neighbourhood of the pixel of interest. QNN is a novel neural network structure, which is trained by genetic algorithms. Each node in the first layer of the QNN forms a hyperplane (HP) in the input space. There is a constraint on the HPs in a QNN. The HP is represented by only one parameter in d-dimensional input space. Genetic algorithms are used to find the optimum values of the parameters which represent these nodes. The novel neural network is comparatively examined with a multilayer perceptron and a Kohonen network for the segmentation of MR and CT head images. It is observed that the QNN gives the best classification performance with fewer nodes after a short training time.     

基于U-Net卷积神经网络的轮毂缺陷分割

为实现轮毂缺陷检测自动化,该文依据轮毂X射线图像,提出一种基于U-Net卷积神经网络的自动分割的改进方法。将原始U-Net模型的最大池化操作替换为卷积操作,并加入Dropout层对网络进行优化,提升模型可靠性。同时对带有缺陷的轮毂图像做数据预处理,用于训练改进的U-Net模型。结果表明,该网络在复杂轮毂X射线图像的缺陷识别中表现良好,DICE系数为0.8554,SSIM系数为0.9655,识别速度达到3 ms/张;该方法能较好地实现轮毂射线图像缺陷的自动分割,满足无损检测的自动化需要。     

卷积神经网络的交通标志语义分割

图像语义分割是现代自动驾驶系统的一个必要部分,因为实时准确地捕获路况信息是导航和动作规划的关键.交通标志是重要的路况信息,性能稳定、实时性较高并且精度可达到应用需要的交通标志语义算法,是实现主动安全驾驶系统和自动驾驶系统的基础.首先,在分析实际应用需要的基础上,选择GTSDB数据库作为原始数据,设计了可综合评估语义分割...     

全卷积神经网络图像语义分割方法综述

图像语义分割是计算机视觉领域的热点研究课题,随着全卷积神经网络的迅速兴起,图像语义分割和全卷积神经网络的融合发展取得了非常卓越的成绩.通过对近年来高质量文献的收集,重点对全卷积神经网络图像语义分割方法进行总结.将收集的文献,按照应用场景的不同,划分为经典语义分割、实时性语义分割和RGBD语义分割,对具有代表性的分割方法...     

基于Hopfield神经网络的FLIR图像分割

针对前视红外(FLIR)图像的分割,在基于模型的FLIR图像分割算法所提出的全局准则函数及初始概率确定方法的基础上.建立了与之相对应的Hopfield网络的能量函数及网络的初始状态,当网络运行达到稳定状态后,便可获得图像的分割结果.分析了能量函数中,目标函数与约束条件的加权系数对分割结果的影响,并根据分割结果的非模糊性准则,提出了一个确定加权系数的、简单有效的方法.给出了针对真实红外目标图像的分割结果.     

基于卷积神经网络的物理帧切割方法

针对帧切割方法中门限选择难度大及方法普适性不高的问题,本文首次提出基于卷积神经网络的物理帧切割方法。该方法首先通过分析矩阵的构造、数据压缩和矩阵扩展3个步骤将数字序列转化为图像;然后用已有的样本训练卷积神经网络,用训练好的卷积神经网络识别未知协议的帧长;最后在帧长识别的基础上,通过相关滤波方法完成帧起始位置的识别,实现对物理帧的切割。仿真实验验证了算法的有效性,表明本文方法具有一定的工程应用价值。     

改进的卷积神经网络在医学图像分割上的应用

为了提高医学图像分割的精确性和鲁棒性,提出了一种基于改进卷积神经网络的医学图像分割方法。首先采用卷积神经网络对冠状面、矢状面以及横断面三个视图下的2D切片序列进行分割,然后将三个视图下的分割结果进行集成,得到最终的结果。其中卷积神经网络由编码部分、双向卷积长短记忆网络(BDCLSTM)和解码部分组成。为获取多尺度信息,扩大卷积层的感受野,编码部分使用不同大小的非对称卷积层和空洞卷积。此外,在编码和解码部分之间使用BDC-LSTM,充分挖掘单视图下切片序列间的相关信息,从而提高分割精度。以海马体分割为例,在ADNI标准数据集上,以相似性系数、灵敏度和阳性预测率作为评判标准,准确率分别达到了89.36%、88.73%和90.16%。实验结果表明,该算法在准确率上更具竞争力。     

基于全卷积神经网络的林木图像分割

针对传统方法进行图像分割易受噪声影响问题,提出了一种基于全卷积神经网络的林木图像分割方法。该方法不需要对图像进行预处理,利用上池化和反卷积层恢复图像分辨率,采用跳跃连接降低网络复杂度,同时避免了梯度消失问题,使用Dropout正则化随机激活网络隐藏单元以防止过拟合,后端结合全连接的条件随机场以恢复对象边缘的细节信息,进一步优化分割结果。该模型能够在林木图像上实现良好的分割。     

基于卷积神经网络的垃圾图像分类算法

垃圾分类作为资源回收利用的重要环节之一,可以有效地提高资源回收利用效率,进一步减轻环境污染带来的危害.随着现代工业逐步智能化,传统的图像分类算法已经不能满足垃圾分拣设备的要求.本文提出一种基于卷积神经网络的垃圾图像分类模型(Garbage Classification Network, GCNet).通过构建注意力机制,模型完成局部和全局的特征提取,能够获取到更加完善、有效的特征信息;同时,通过特征融合机制,将不同层级、尺寸的特征进行融合,更加有效地利用特征,避免梯度消失现象.实验结果证明, GCNet在相关垃圾分类数据集上取得了优异的结果,能够有效地提高垃圾识别精度.     

全卷积注意力机制神经网络的图像语义分割

全卷积神经网络是一种强大的端到端的模型,在语义分割领域应用广泛,获得了巨大的成功.研究人员提出了一系列基于完全卷积神经网络的方法,但是随着卷积和池化的持续性下采样,图像的上下文信息将会丢失,影响了像素级分类.针对完全卷积网络上下文信息丢失问题,提出基于像素的注意力方法.该方法利用计算高级特征图像素之间的联系来获取全局信...     

基于卷积神经网络的岩心FIB-SEM图像分割算法

岩心聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)图像存在灰度分布不均及孔隙内局部高亮等现象,采用传统图像分割算法所得孔隙分割精度较低,而基于轮廓的分割算法需对孔隙进行人工标记,操作繁琐且无法精确提取孔隙。提出一种利用卷积神经网络的端到端岩心FIB-SEM图像分割算法。结合光流法与分水岭分割图像标注法构建岩心FIB-SEM数据集,联合ResNet50残差网络、通道和空间注意力机制提取特征信息,采用改进的特征金字塔注意力模块提取多尺度特征,利用亚像素卷积模块经上采样获取更精细的孔隙边缘并恢复为原始分辨率。实验结果表明,与阈值分割算法和基于主动轮廓的岩心FIB-SEM分割算法相比,该算法分割精度更高且无需人工操作,其平均像素精度和平均交并比分别达到90.00%和85.81%。     

Camera-based Basketball Scoring Detection Using Convolutional Neural Network

Recently, deep learning methods have been applied in many real scenarios with the development of convolutional neural networks (CNNs). In this paper, we introduce a camera-based basketball scoring detection (BSD) method with CNN based object detection and frame difference-based motion detection. In the proposed BSD method, the videos of the basketball court are taken as inputs. Afterwards, the real-time object detection, i.e., you only look once (YOLO) model, is implemented to locate the position of the basketball hoop. Then, the motion detection based on frame difference is utilized to detect whether there is any object motion in the area of the hoop to determine the basketball scoring condition. The proposed BSD method runs in real-time with satisfactory basketball scoring detection accuracy. Our experiments on the collected real scenario basketball court videos show the accuracy of the proposed BSD method. Furthermore, several intelligent basketball analysis systems based on the proposed method have been installed at multiple basketball courts in Beijing, and they provide good performance.

     

基于深度卷积神经网络的脑电信号情感识别

为了点对点自动学习脑电信号（Electroencephalogram,EEG）空间与时间维度上的情感相关特征,提高脑电信号情感识别的准确率,基于DEAP数据集中EEG信号的时域、频域特征及其组合特征,提出一种基于卷积神经网络（Convolution Neural Network,CNN）模型的EEG情感特征学习与分类算法。采用包括集成决策树、支持向量机、线性判别分析和贝叶斯线性判别分析算法在内的浅层机器学习模型与CNN深度学习模型对DEAP数据集进行效价和唤醒度两个维度上的情感分类实验。实验结果表明,在效价和唤醒度两个维度上,深度CNN模型在时域和频域组合特征上均取得了目前最好的两类识别性能,在效价维度上比最佳的传统分类器集成决策树模型提高了3.58%,在唤醒度上比集成决策树模型的最好性能提高了3.29%。     

基于级联卷积神经网络的作物病害叶片分割

针对传统卷积神经网络在作物病害叶片图像中分割精度低的问题,提出一种基于级联卷积神经网络（Cascade Convolutional Neural Network,CCNN）的作物病害叶片图像分割方法。该网络由区域病斑检测网络和区域病斑分割网络组成。基于传统VGG16模型构建区域病斑检测网络（Regional Detection Network,RD-net）,利用全局池化层代替全连接层,由此减少模型参数,实现叶片病斑区域精确定位。基于Encoder-Decoder模型结构建立区域分割网络（Regional Segmentation Network,RS-net）,并利用多尺度卷积核提高原始卷积核的局部感受野,对病斑区域精确分割。在不同环境下的病害叶片图像上进行分割实验,分割精度为87.04%、召回率为78.31%、综合评价指标值为88.22%、单幅图像分割速度为0.23?s。实验结果表明该方法能够满足不同环境下的作物病害叶片图像分割需求,可为进一步的作物病害识别方法研究提供参考。     

Blood Vessel Segmentation via Neural Network in Histological Images

In this paper we utilize the Kohonen's self-organizing feature map to segment blood vessels from biopsies in tumor tissue. The ability of this kind of neural network to recognize very complex patterns makes it an effective computational tool for the segmentation. We propose a strategy of blood vessels segmentation using a neural network, taking into account the quality of our images and its features: complexity in shape and variability in size. Segmentation results are contingently manually corrected. The proposed segmentation strategy is tested on manual segmentation, where segmentation errors of less than 3.5% are observed. This work is a part of a global image analysis process and these images will be subject to a further morphometrical analysis in order to diagnose and prognosticate automatically malignant tumours.