基于D-LLE算法的多特征植物叶片图像识别方法

为了提高植物叶片图像识别的准确率,提出一种基于差异性值监督局部线性嵌入（D-LLE）算法的多特征植物叶片图像识别方法。该方法提取叶片的颜色、形状和纹理作为叶片多特征,在加权局部线性嵌入（WLLE）算法中引入样本的差异性值构成差异性值监督LLE算法（D-LLE）对叶片高维特征进行降维,在低维空间采用最近邻分类器实现叶片的识别。该方法所用的叶片多特征比单一特征像素值更能描述叶片图像,同时差异性值能够充分挖掘样本的类别信息。基于实拍的叶片图像数据库的实验结果表明,该方法有效提高了叶片的识别精度。     

基于WBCT和LBP融合的焦炭显微图像识别方法

焦炭显微光学组织的分类识别是判定焦炭质量和指导生产配煤的关键内容,由于传统的空域和频域方法效果都不理想,提出了一种基于小波分解Contourlet变换(WBCT)与局部二进制模式(LBP)融合的焦炭显微图像识别算法.首先.运用WBCT对图像进行多尺度多方向分解,提取出各子频带的统计特征量;然后,在空域采用均匀LBP算子,计算图像LBP特征描述子;最后,根据融合的相似性度量准则判断图像的光学组织类别.与其他方法对比实验结果表明,该算法不仅可获得更高的识别精度,而且具有较强的抗干扰能力,尤其是对泊松分布噪声敏感性较小,因此,适合于焦炭显微图像的分析.     

基于改进Adaboost集成学习的空间目标识别

针对空间目标的不合作性特点以及Adaboost集成学习算法的过拟合问题, 提出了一种基于组合特征和改进Adaboost的空间目标图像识别算法. 将空间目标图像的几何特征和变换特征进行融合, 从不同的方面更精确地描述目标信息, 并对Adaboost算法进行改进, 根据样本在权重上的分布情况, 在训练时进行分段更新权重, 从而缓解分类器的过拟合现象, 提高目标识别的稳定性. 通过仿真实验证明, 与传统的Adaboost算法相比, 本文算法在空间目标图像识别中取得了更好的效果.     

一种基于深度学习的视网膜病变图像识别方法

为解决医学上糖尿病性视网膜病变图像人工识别困难、精度差等问题,提出一种基于多特征融合的卷积神经网络识别方法。在VGG-16模型的基础上,通过融合每层网络上的局部特征,增强模型的特征提取能力。选用Softmax分类器,使病变图像识别更加准确。使用OpenCV图像处理工具采用加噪、上下左右不同角度翻转、调节对比度等5种方式扩充训练集。实验结果表明,基于多特征融合的深度学习框架图像识别系统在数据集上的平均识别精度达到94.23%,相较于Alex-Net、Google-Net、Compact-Net、ResNet-101等模型分别提高了10.56%、7.80%、6.01%、0.02%,验证了该方法的有效性。该模型具有很好的鲁棒性。     

融合局部gabor相位特征和全局本征脸的人脸识别算法

提出一种融合局部gabor相位特征和全局本征脸特征进行人脸识别的方法.该方法采用多个分类器的集成,首先利用gabor滤波良好的空间位置与方向选择特性,用gabor滤波器对图像进行滤波,采用局部XOR算子提取滤波图像的局部gabor相位特征,通过Fisher判别式对每个频率和方向下的相位特征进行降维,融合各个频率和方向下的分类概率,得出局部特征分类信息;然后利用本征判别式方法,得出人脸图像的全局分类信息;最后融合局部和全局分类信息进行识别.通过在三个人脸库中的实验结果显示,本文提出的方法具有很好的识别性能.     

基于游程特征的文本图像识别方法

提出了一种基于游程特征的中英文本图像识别方法,用游程统计特征提供的图像信息作为图像模式识别的描述特征,在此基础上利用神经网络来训练分类器。实验结果表明,该方法的识别精度较高,具有一定的容错能力。     

基于注意力机制的弱监督细粒度图像分类

针对细粒度图像分类任务中难以对图中具有鉴别性对象进行有效学习的问题,本文提出了一种基于注意力机制的弱监督细粒度图像分类算法.该算法能有效定位和识别细粒度图像中语义敏感特征.首先在经典卷积神经网络的基础上通过线性融合特征得到对象整体信息的表达,然后通过视觉注意力机制进一步提取特征中具有鉴别性的细节部分,获得更完善的细粒度特征表达.所提算法实现了线性融合和注意力机制的结合,可看作是多网络分支合作训练共同优化的网络模型,从而让网络模型对整体信息和局部信息都有更好的表达能力.在3个公开可用的细粒度识别数据集上进行了验证,实验结果表明,所提方法有效性均优于基线方法,且达到了目前先进的分类水平.     

结合图像识别的移动增强现实系统设计与应用

目的 在移动互联网时代下,移动增强现实应用得到越来越快的发展。然而户外场景中存在许多相似结构的建筑,且手机的存储和计算能力有限,因此应用多集中于室内小范围环境,对于室外大规模复杂场景的适应性较弱。对此,建立一套基于云端图像识别的移动增强现实系统。方法 为解决相似特征的误匹配问题,算法中将重力信息加入到SURF和BRISK特征描述中去,构建Gravity-SURF和Gravity-BRISK特征描述。云端系统对增强信息进行有效管理,采用基于Gravity-SURF特征的VLAD方法对大规模图像进行识别;在智能终端上的应用中呈现识别图像的增强信息,并利用识别图像的Gravity-BRISK特征和光流结合的方法对相机进行跟踪,采用Unity3D渲染引擎实时绘制3维模型。结果 在包含重力信息的4 000幅户外图像的数据库中进行实验。采用结合重力信息的特征描述算法,能够增强具有相似特征的描述符的区分性,并提高匹配正确率。图像识别算法的识别率能达到88%以上,识别时间在420 ms左右;光流跟踪的RMS误差小于1.2像素,帧率能达到23 帧/s。结论 本文针对室外大规模复杂场景建立的基于图像识别的移动增强现实系统,能方便对不同应用的增强现实数据进行管理。系统被应用到谷歌眼镜和新闻领域上,不局限于单一的应用领域。结果表明,识别算法和跟踪注册算法能够满足系统的精度和实时性要求。     

改进PSO优化神经网络算法的人体姿态识别

为了提高人体姿态的识别精度,提出一种基于改进的粒子群优化(PSO)神经网络的人体姿态识别算法.采用加速度传感器获取加速度信息,并在常用特征集的基础上,加入离散系数和曲线积分两种新特征作为神经网络的输入;在利用PSO神经网络参数的同时,通过控制概率,自适应地对粒子进行遗传操作,增强粒子跳出局部极小值的能力;采用训练后的神经网络对6种人体姿态进行识别.实验结果表明:该算法收敛速度和全局寻优能力得到了提高,与其他经典算法相比识别精度更高.     

基于MB-LBP和张量HOSVD的人脸识别算法

融合多尺度分块局部二值模式和张量高阶奇异值分解提出一种人脸识别算法.优选不同尺度的MB-LBP算子组合提取图像纹理特征,构造人脸图像的3阶张量模型;利用HOOI算法进行张量高阶奇异值分解;基于HOSVD分解结果采用最邻近算法设计识别分类器.运用Yale数据库和自制数据库进行算法对比实验,验证算法的有效性,实验结果表明,基于Yale数据库,提出算法与LBP深度置信网络算法的识别精度一样高,均为98.667％;基于自制人脸数据库,该算法识别精度为100％.综上提出算法是一种有效的、可行的识别算法.     

Identity management based on PCA and SVM

A new approach for face recognition, based on kernel principal component analysis (KPCA) and support vector machines (SVMs), is presented to improve the recognition performance of the method based on principal component analysis (PCA). This method can simultaneously be applied to solve both the over-fitting problem and the small sample problem. The KPCA method is performed on every facial image of the training set to get the core facial features of the training samples. To ensure that the loss of the image information will be as less as possible, the facial data of high-dimensional feature space is projected into low-dimensional space, and then the SVM face recognition model is established to identify the low-dimensional space facial data. Our experimental results demonstrate that the approach proposed in this paper is efficient, and the recognition accuracy of the proposed method reaches 95.4 %.     

多层校正的无监督领域自适应方法

目的 目前深度神经网络已成功应用于众多机器学习任务,并展现出惊人的性能提升效果。然而传统的深度网络和机器学习算法都假定训练数据和测试数据服从的是同一分布,而这种假设在实际应用中往往是不成立的。如果训练数据和测试数据的分布差异很大,那么由传统机器学习算法训练出来的分类器的性能将会大大降低。为了解决此类问题,提出了一种基于多层校正的无监督领域自适应方法。方法 首先利用多层校正来调整现有的深度网络,利用加法叠加来完美对齐源域和目标域的数据表示;然后采用多层权值最大均值差异来适应目标域,增加网络的表示能力;最后提取学习获得的域不变特征来进行分类,得到目标图像的识别效果。结果 本文算法在Office-31图像数据集等4个数字数据集上分别进行了测试实验,以对比不同算法在图像识别和分类方面的性能差异,并进行准确度测量。测试结果显示,与同领域算法相比,本文算法在准确率上至少提高了5%,在应对照明变化、复杂背景和图像质量不佳等干扰情况时,亦能获得较好的分类效果,体现出更强的鲁棒性。结论 在领域自适应相关数据集上的实验结果表明,本文方法具备一定的泛化能力,可以实现较高的分类性能,并且优于其他现有的无监督领域自适应方法。     

无监督深度学习彩色图像识别方法

针对彩色图像分类识别的重要性,提出了一种结合图像特征数据和深度信任网络(DBN)的彩色图像识别方法。首先,构造符合人类视觉特性的图像色彩数据场;其次,以小波变换描述图像的多尺度特征;最后,通过无监督训练深度信任网络实现对图像的识别。实验结果表明,所提方法与Adaboost、支持向量机(SVM)方法比较,分类准确率分别提高约3.7%和2.8%,可有效提高图像识别效果。     

基于小样本学习的SAR图像识别

深度学习已成为图像识别领域的一个研究热点。与传统图像识别方法不同,深度学习从大量数据中自动学习特征,并且具有强大的自学习能力和高效的特征表达能力。但在小样本条件下,传统的深度学习方法如卷积神经网络难以学习到有效的特征,造成图像识别的准确率较低。因此,提出一种新的小样本条件下的图像识别算法用于解决SAR图像的分类识别。该算法以卷积神经网络为基础,结合自编码器,形成深度卷积自编码网络结构。首先对图像进行预处理,使用2D Gabor滤波增强图像,在此基础上对模型进行训练,最后构建图像分类模型。该算法设计的网络结构能自动学习并提取小样本图像中的有效特征,进而提高识别准确率。在MSTAR数据集的10类目标分类中,选择训练集数据中10%的样本作为新的训练数据,其余数据为验证数据,并且,测试数据在卷积神经网络中的识别准确率为76.38%,而在提出的卷积自编码结构中的识别准确率达到了88.09%。实验结果表明,提出的算法在小样本图像识别中比卷积神经网络模型更加有效。     

糖尿病性视网膜图像的深度神经网络分类方法

针对传统的视网膜图像处理步骤复杂、泛化性差、缺少完整的自动识别系统等问题,提出了一套完整的基于深度神经网络的视网膜图像自动识别系统。首先,对图像进行去噪、归一化、数据扩增等预处理;然后,设计了紧凑的神经网络模型——CompactNet,CompactNet继承了AlexNet的浅层结构参数,深层网络参数则根据训练数据进行自适应调整;最后,针对不同的训练方法和不同的网络结构进行了性能测试。实验结果表明,CompactNet网络的微调方法要优于传统的网络训练方法,其分类指标可以达到0.87,与传统直接训练相比高出0.27;对于LeNet,AlexNet和CompactNet三种网络模型,CompactNet网络模型的分类准确率最高;并且通过实验证实了数据扩增等预处理方法的必要性。     

基于AT-PGGAN的增强数据车辆型号精细识别

目的 车型识别在智能交通、智慧安防、自动驾驶等领域具有十分重要的应用前景。而车型识别中，带标签车型数据的数量是影响车型识别的重要因素。本文以"增强数据"为核心，结合PGGAN（progressive growing of GANs）和Attention机制，提出一种基于对抗网络生成数据再分类的网络模型AT-PGGAN（attention-progressive growing of GANs），采用模型生成带标签车型图像的数量，从而提高车型识别准确率。方法 该模型由生成网络和分类网络组成，利用生成网络对训练数据进行增强扩充，利用注意力机制和标签重嵌入方法对生成网络进行优化使其生成图像细节更加完善，提出标签重标定的方法重新确定生成图像的标签数据，并对生成图像进行相应的筛选。使用扩充的图像加上原有数据集的图像作为输入训练分类网络。结果 本文模型能够很好地扩充已有的车辆图像，在公开数据集StanfordCars上，其识别准确率相比未使用AT-PGGAN模型进行数据扩充的分类网络均有1%以上的提升，在CompCars上与其他网络进行对比，本文方法在同等条件下最高准确率达到96.6%，高于对比方法。实验结果表明该方法能有效提高车辆精细识别的准确率。结论 将生成对抗网络用于对数据的扩充增强，生成图像能够很好地模拟原图像数据，对原图像数据具有正则的作用，图像数据可以使图像的细粒度识别准确率获得一定的提升，具有较大的应用前景。     

SAR图像目标识别的卷积神经网模型

目的 合成孔径雷达图像目标识别可以有效提高合成孔径雷达数据的利用效率。针对合成孔径雷达图像目标识别滤波处理耗时长、识别精度不高的问题,本文提出一种卷积神经网络模型应用于合成孔径雷达图像目标识别。方法 首先,针对合成孔径雷达图像特点设计特征提取部分的网络结构;其次,代价函数中引入L2范数提高模型的抗噪性能和泛化性;再次,全连接层使用Dropout减小网络的运算量并提高泛化性;最后研究了滤波对于网络模型的收敛速度和准确率的影响。结果 实验使用美国运动和静止目标获取与识别数据库,10类目标识别的实验结果表明改进后的卷积神经网络整体识别率（包含变体）由93.76%提升至98.10%。通过设置4组对比实验说明网络结构的改进和优化的有效性。卷积神经网络噪声抑制实验验证了卷积神经网络的特征提取过程对于SAR图像相干斑噪声有抑制作用,可以省去耗时的滤波处理。结论 本文提出的卷积神经网络模型提高了网络的准确率、泛化性,无需耗时的滤波处理,是一种合成孔径雷达图像目标识别的有效方法。     

人脸识别背后的数据清理问题研究

人脸识别技术在深度卷积神经网络（deep convolution neural networks,DCNN）的快速发展下取得了显著的成就。这些成果主要体现在更深层次的DCNN架构和更大的训练数据库。然而,由大多数私人公司持有的大型数据库（百万级）并不对外公开,即使当前部分开放的大型数据库,因为标注信息过少,无法保证精度,会影响DCNN的训练。本文提出了一种易于使用的多角度清理图像方法来提高数据的准确性:通过人脸检测算法清除掉无法检测到人脸的图像;在清理后的数据集上利用已有模型提取图像特征,并计算相似度,进而统计出一类人脸图像中每一张图像与其他图像不相似的数目,根据改进参数清理数据。实验表明,清理后的数据库训练模型在LFW和Youtube Face数据集上测试的精度得到了提升,使用较小规模数据集情况下,在LFW数据集上取得了99.17%的准确率,在Youtube Face数据集也达到了93.53%的准确率。     

FCN and LSTM Based Computer Vision System for Recognition of Vehicle Type,License Plate Number,and Registration Country

We propose an advanced Automatic number-plate recognition (ANPR) system, which not only recognizes the number and the issuing state, but also the type and location of the vehicle in the input image. The system is based on a combination of existing methods, modifications to neural network architectures and improvements in the training process. The proposed system uses machine-learning approach and consists of three main parts: segmentation of input image by Fully Convolutional Network for localization of license plate and determination of vehicle type; recognition of the characters of the localized plate by a Maxout CNN and LSTM; determination of the state that has issued the license plate by a CNN. The training of these neural network models is accomplished using a manually labeled custom dataset, which is expanded with data augmented techniques. The resulting system is capable of localizing and classifying multiple types of vehicles (including motorcycles and emergency vehicles) as well as their license plates. The achieved precision of the localization is 99.5%. The whole number recognition accuracy is 96.7% and character level recognition accuracy is 98.8%. The determination of issuing state is precise in 92.8% cases.     

数据增广下的人脸识别研究

随着计算机技术的发展和应用,人脸识别技术以其具有的非强制性、非接触性、并发性等优势得到了越来越广泛的应用。大规模数据是提高基于深度学习人脸识别准确率的关键因素,但往往数据不易获得,并且存在训练数据缺乏测试数据样本的情况,如模糊、亮度失真和腐蚀感画质样本等。针对训练数据缺乏问题,提出了利用滤波、亮度调节和腐蚀操作3种传统图像处理方法10种增广方式增加数据量和数据的多样性,进而提高识别算法的性能。将原始数据和增广数据作为训练数据训练模型,选择从不同地方拍摄的视频上截取的人脸图像组成了四个测试集,实验结果表明,增广数据与测试集样本存在一致性时,增广方式对提升识别性能都有一定的效果,其中最好的效果是对图像整体调亮时在一个测试集上的识别率提高了4.02%。