基于道路中心线的分阶段弱监督遥感图像道路提取

利用语义分割算法从卫星图像中提取道路已经成为遥感道路监测任务的主流解决方案。然而,不同地理环境下卫星图像中的道路纹理复杂多变,加之道路的像素级标注成本昂贵,因此在训练语义分割模型时大量使用像素级标注的方法是不现实的。对此,提出了一种分阶段弱监督道路提取算法,利用道路中心线涂鸦标签进行弱监督训练,并分阶段地训练道路分割模型。此外,还提出了伪掩码更新策略和混合训练策略,设计了适用于道路前景和背景的损失函数。实验结果表明,所提算法在道路分割任务中比其他基于道路中心线的弱监督方法具有更优异的性能,而消融实验结果也验证了所提训练策略的有效性。     

融合图像深度的抗遮挡目标跟踪算法

由于视频信息的局限性,在遮挡情况下的目标跟踪依然是一个很难解决的问题.针对目标跟踪过程中的遮挡问题,提出将图像深度引入单目标跟踪算法.首先应用单目图像深度估计算法对图像进行深度估计,获取图像的深度信息;其次,将基于孪生区域推荐网络的目标跟踪算法与图像深度相结合,构建遮挡判别模块,利用目标深度信息的变化判断遮挡情况;最后...     

基于深度学习的遥感图像道路分割

为在遥感图像中提取出来道路信息,利用深度学习技术,引入U²-Net模型进行遥感图像道路分割。相比于传统的道路提取方法,基于U²-Net方法可以实现道路的自动化提取。为验证U²-Net模型分割效果,选取U-Net、DeepLabV3+等近几年较为流行的语义分割方法进行对比试验,并进一步分析U²-Net显著图融合模块中卷积核对道路提取效果的影响。试验结果表明,U²-Net模型能较有效地提取出道路信息,模型在测试集上的平均交并比达到了76.49%,Kappa达到了0.701 2,分割精度优于U-Net、DeepLabV3+等语义分割方法。基于U²-Net模型的深度学习方法可以用于解决遥感图像中的道路分割问题,并具有较好的分割效果。     

基于无监督深度学习的多聚焦图像融合

摄像机镜头受景深限制,不能同时聚焦距离差别较大的不同物体,导致单次曝光的图像聚焦处图像清晰,未聚焦处图像模糊。为了将多幅不同聚焦情况的图像融合成为一幅全清晰图像,文章提出了一种基于自编码器的无监督卷积神经网络,网络以融合图像与输入图像的结构相似度为目标,增加局部信息加权值,以融合后图像能最大程度地获取原始图像中的有效信息构建损失函数,最终训练网络进行图像融合。该方法在公共基准数据集上取得了较好的表现,与多种方法相比,融合结果的客观指标与主观感受均有明显的提高。     

基于多尺度融合的遥感图像变化检测模型

为精准识别双时相遥感图像的变化区域,提出了一种基于多尺度融合的遥感图像变化检测模型。该模型在源图像特征提取阶段构造多尺度输入金字塔,接受多层次的感受野,增强对特征信息的感知;并通过对深层差异特征进行多尺度计算,实现精准定位变化区域与充分挖掘细节信息间的平衡;同时融合网络不同层级的差异特征检测结果,极大程度识别并保留语义变化信息。实验结果表明：本文模型在主观评价与客观指标上都具有良好的表现效果。     

一种结构自适应免疫抗体竞争网络的非监督图像分割

提出一种新的结构自适应免疫抗体竞争网络,无须预先设定聚类数目,实现了完全非监督的图像分割．基于自组织特征映射神经网络的基本概念,提出一个新的免疫抗体邻域概念,增强了网络的鲁棒性．根据大脑皮层长期记忆的形成原理提出一个长期记忆因子,提高了算法收敛的速度．为了抑制噪声抗原对抗体网络的影响,提出3种抗体死亡操作．以上这些改进措施可使生成的抗体网络更好地反映抗原的分布特征,得到自适应的网络结构．将此算法用于合成纹理图像、遥感图像和合成孔径雷达图像的分割,都取得了较好的分割结果．     

基于通道注意力的自监督深度估计方法

提出了一种基于自监督深度学习和通道注意力的深度估计方法。虽然以往的方法已经能够生成高精度的深度图,但是它们忽略了图像中的通道信息。对通道之间的依赖关系进行显式建模,并根据建模结果重新校准通道权重能有效地提高网络性能,从而提高深度估计的精度。本文从两个方面引入通道注意力机制以增强网络模型的能力：在网络中插入SE (Suqeeze-and-Excitation)模块以提高网络模型获得特征图中通道间关系的能力;设计了一个多尺度融合通道注意力模块,实现融合多尺度像素特征和重新校准通道权重的功能。通过在KITTI数据集上的实验验证,所提方法在精准度、误差和深度图的具体效果上都优于现有的基于自监督深度学习的深度估计方法。     

基于深度学习的眼底图像辅助诊断系统设计

目前多数眼底图像分类方法主要针对单一类别疾病不同级别进行分类,且网络模型存在参数量大、计算复杂等问题。基于轻量化的SqueezeNet深度学习模型,设计了一种实现多标签眼底图像辅助诊断系统。在公开数据集ODIR上进行训练和验证,实验结果表明该系统具备强大的特征提取能力,可以在非大幅降低模型精度的情况下最大程度地提高系统的运行速度、降低系统内存消耗。该基于深度学习的眼底图像辅助诊断系统适合于硬件部署,可以为人工智能应用于计算机辅助医疗设备中提供一定的参考价值。     

多分支主干监督网络下的RGB-D图像显著性检测

针对现有的RGB-D图像显著性检测技术难以充分挖掘深度图像的有效信息,无法使RGB特征和深度特征有效融合的问题,提出了一种多分支主干监督网络下的RGB-D图像显著性检测方法。基于Resnet50网络获得两种图像的各层特征,利用深度改进模块从通道和空间注意力的角度提取到有用的深度特征信息。利用特征分组监督融合模块,依据卷积神经网络的理论,对RGB和深度特征从高层到底层分组进行多尺度多模态特征融合,每组融合加入上层融合结果和真值图进行监督,最终迭代得到预测显著图。通过4个具有代表性数据集上进行的实验,对比目前先进的RGB-D图像显著性检测,表明此模型平均绝对误差指标最小,在F值、E值和S值指标上均有提高,性能优于其他模型,具有良好的鲁棒性。     

多特征融合和孪生注意力网络的高分辨率遥感图像目标检测

为提高高分辨率遥感图像目标检测效果,本文将多特征融合方法和孪生注意力网络相结合,提出一种新的目标检测方法。构建遥感图像目标检测的整体框架,基于锚框模型对遥感图像目标进行多层特征的提取及融合;运用孪生注意力网络对遥感图像目标实时视觉跟踪检测,引入通道和空间的双重自注意力机制,提高目标图像的特征表达能力,由此得到更加精准的检测结果。实验分析结果表明,本文方法的平均总体精度为93.8,F1指数平均值为0.88,Kappa系数平均值为0.93,均明显高于对比方法,说明本文方法具有较好的检测效果。     

结合注意力与无监督深度学习的单目深度估计

针对当前的无监督单目深度估计方法边界模糊的问题, 提出了一种基于双重注意力模块的网络架构。这种架构能有效利用图像特征的远程上下文信息解决深度估计中的边界模糊问题。整个框架使用基于视图合成的无监督方法训练, 模型框架包括深度估计网络与位姿估计网络, 同步估计深度和相机位姿变换。双重注意力模块嵌入在深度估计网络中, 包含位置注意力模块和通道注意力模块, 能表示远程空间位置和不同特征图间的上下文信息, 从而使网络估计出细节更好的深度信息。在KITTI数据集以及Make3D数据集上的实验结果表明, 本文的方法能有效提高单目深度估计的精度和解决深度估计边界模糊问题。     

基于投影寻踪子波学习网络的图像无监督恢复

针对现有模糊图像的复原方法，提出了一类新型人工神经网络——投影寻踪子波学习网络，并将其用来处理图像的去模糊问题。这类新型网络具有投影寻踪学习网络优点，在先验条件知道甚少的情况下，不用求点扩展函数，直接通过网络的学习，提取参数，以达到自适应剔除图像的模糊信息，恢复原图像；且具有小波函数的时域局部性，可以对多种噪声源的模糊图像进行恢复。模拟结果表明，该方法对于图像无监督恢复明显优于现有图像恢复方法。     

基于深度学习的脑白质病变区域MRI图像变化检测

为了能够自动检测不同时期脑白质病变区域的变化,提出了一种基于深度学习的脑白质病变区域MRI图像变化检测方法,根据MRI影像的成像特点,首先对两幅图像进行预处理和预分类,选取合适的样本集,然后进行深度神经网络的训练.主要的指导原则是直接从训练好的深度神经网络中生成两幅MRI图像的变化检测图,该算法省去了生成差异图DI这一过程,一定程度上避免了DI对最终检测结果的影响.实验结果表明,该算法能够较为准确地检测出脑白质病变区域中的变化部分,在医学图像变化检测方面中有着不错的效果,通过检测结果能够记录病变区域的变化和发展趋势.     

深度图像修复的动态特征融合取证网络

基于深度学习的图像修复方案在篡改后图像中遗留很少的痕迹信息给取证带来了极大的困难。目前针对深度图像修复的取证工作研究较少,并且存在篡改区域定位不准确的问题。为此,本文提出了一种动态特征融合取证网络(dynamic feature fusion forensics network, DF³Net)用于定位经过深度图像修复操作的篡改区域。首先,该网络采用不同的篡改痕迹增强方式包括SRM滤波、空间域高通滤波和频率域高通滤波将单输入图像扩展到多输入,并提出动态特征融合模块对多种输入提取有效的修复痕迹特征后进行动态的特征融合;其次,网络采用编码器-解码器架构作为基础框架,并在编码器末端增加多尺度特征提取模块以获取不同尺度的上下文信息;最后,本文还设计了空间加权的通道注意力模块用于编、解码器之间的跳跃连接,以期实现有侧重地补充损失的边界细节。实验结果表明,面对不同的深度修复方案以及不同的图像数据库,DF³Net相较于现有的图像修复取证方法均可以更准确地定位篡改区域,并且对于JPEG压缩和高斯噪声具有较强的鲁棒性。     

基于多尺度互注意力的遥感图像语义分割网络

为了解决在遥感图像语义分割任务中存在的目标物体之间巨大尺度差异和丢失空间细节信息导致分割精度下降的问题,提出多尺度互注意力与指导上采样网络.利用多尺度互注意力模块获得不同尺度图像之间的像素关系,平衡不同尺度物体的权重,提高小尺度物体的分割性能.编码指导上采样模块利用编码结构中的信息,指导图像上采样的过程,融合空间细节信息,提升目标物体边界像素的分类效果.在Potsdam数据集和Jiage数据集上的m IoU得分分别为85.52%和86.59%,较次优网络分别提升了1.32%和1.46%.     

基于U-Dense-net网络的DSA图像冠状动脉血管分割

冠状动脉血管是研究心血管疾病的重要基础,为准确分割DSA(Digital subtraction angiography)图像冠状动脉血管,提高训练过程中血管特征的有效利用率,提出了一种基于U-Dense-net网络的分割方法.该方法首先对数据集进行限制对比度直方图均衡化预处理;然后对预处理结果进行图像粗分割,基于U-...     

基于深度学习的遥感图像超分辨率重建方法综述

基于深度学习的遥感图像超分辨率重建方法是计算机视觉中的重要方法之一。传统的遥感图像超分辨率重建方法已无法满足地物目标识别和土地检测等应用的需求,如何利用深度学习来重建遥感图像的分辨率是目前要解决的问题。结合国内外最新研究现状,将基于深度学习的遥感图像超分辨率重建方法分成3大类：单幅遥感图像超分辨率重建方法、多幅遥感图像超分辨率重建方法和多/高光谱遥感图像超分辨率重建方法。系统梳理了基于深度学习的单幅遥感图像超分辨率重建方法,包括基于多尺度特征提取的方法、结合小波变换的方法、沙漏状生成网络的方法、边缘增强网络的方法以及可跨传感器的方法。总结了基于深度学习的多幅遥感图像和多/高光谱遥感图像超分辨率重建方法中目前主流的方法。通过实验结果分析了遥感图像超分辨率重建方法目前效果最好的单幅图像超分辨率重建方法是基于GAN的方法,但是多幅遥感图像和多/高光谱遥感图像超分辨率重建效果仍然不佳,存在配准融合、多源信息融合等问题。最后,对基于深度学习的遥感图像超分辨率重建方法未来可能的发展趋势进行了展望,指出构建针对遥感图像特点的神经网络结构,无监督学习的遥感图像超分辨率重建方法,以及多源遥感图像的超分辨...     

一种用于自动驾驶场景的轻量级语义分割网络

在自动驾驶场景下,针对语义分割模型在车载硬件设备中部署时内存受限且算力不足的问题,需要设计一种较好权衡效率和精度的语义分割模型。采用单分支网络结构,设计了一个轻量级多尺度双向注意力网络。为了实现高效的特征提取,设计了一种轻量级卷积单元来构成网络的特征提取骨干。为了较好地定位和分割道路场景中尺度差异较大的物体,提出了一种多尺度双向注意力模块。它具有全局多尺度感受野,并且在沿一个方向编码通道注意力的同时保留了另一个方向的空间位置信息。基于该注意力模块,设计了跳跃注意力连接模块和特征注意力融合模块,使得输出特征兼具细节信息和语义信息。模型在Cityscapes数据集上以0.9M的参数量,取得了71.86%的平均交并比,同时在单个RTX2080Ti GPU下实现了88FPS的推理速度。实验结果表明,该模型能够实现较高的分割精度,适用于车载硬件下的部署和应用,具有一定的实用价值。     

基于无监督深度学习的红外图像与可见光图像融合算法

红外和可见光图像表征了互补的场景信息. 现有的基于深度学习的融合方法大多通过独立提取网络分别提取两个源图像特征,从而丢失了源图像之间的深度特征联系. 基于此,提出了一种新的基于无监督深度学习的红外图像与可见光图像融合算法,针对不同模态的特点采用不同的编码方式提取图像特征,利用一个模态的信息补充另一个模态的信息,并对提取到的特征进行融合,最后根据融合特征重建融合图像. 该算法可在两个模态的特征提取路径之间建立交互,不仅可预融合梯度信息和强度信息,且能增强后续处理的信息. 同时设计了损失函数,引导模型保留可见光的细节纹理,并保持红外的强度分布. 将所提算法与多种融合算法在公开数据集上进行对比实验,结果表明,所提算法获得了良好的视觉效果,客观指标评价方面对比现有的优秀算法也有一定的提升.