利用CSURF的图像复制粘贴篡改检测

现有的复制粘贴篡改检测算法大多是针对灰度图像设计的,并没有利用图像的颜色信息.在篡改区域纹理信息较少时,传统的基于关键点的算法无法提取关键点以识别篡改区域.为此,提出了一种颜色不变性特征描述子CSURF(colored speeded-up robust feature)并应用于篡改检测.提出的算法首先提取图像的颜色梯度,利用颜色梯度代替灰度图像提取关键点,通过计算描述子点积反余弦提高关键点匹配的运算效率,并对匹配结果进行几何变换估计以呈现篡改区域.提出的算法在篡改区域纹理信息较少时,也能利用颜色信息提取关键点,以识别篡改区域,并且对多种后处理操作及退化具有较好的鲁棒性.     

基于相对编辑相似度的近似重复视频检索和定位

为有效对近似重复视频进行检索和定位,提出了一种基于相对编辑相似度的检索和定位算法.算法包括基于局部特征的视频编码和基于相对编辑相似度的在线检索和定位两部分.基于局部特征的视频编码首先提取数据库视频的关键帧,然后在关键帧中提取Root-SIFT特征描述符并应用层次K-Means聚类算法构建词典,之后将关键帧量化至词袋模型的单词并编码.基于相对编辑相似度的在线检索和定位首先对查询视频进行编码,然后应用相对编辑相似度算法,筛选近似重复视频并对近似重复片段进行定位.实验结果表明,LD算法比Yeh等提出的算法在平均F₁评价准则上效果要高8.55%,并且NDCR降低为原来的29%,效果提升明显.      

对光照变化鲁棒的快速关键点提取与匹配

利用积分图像提出一种对光照变化鲁棒的快速关键点提取与匹配方法.首先,对基于黎曼积分的对比度拉伸响应,利用积分图像进行多尺度上采样滤波,快速提取光照鲁棒的局部特征,并在多分辨率框架下基于局部极大值检测多尺度显著特征关键点.然后,使用积分图像方法对以特征点为中心对称的矩形区域快速构造协方差描述,并采用对数欧氏距离,测度2个匹配场景中所提取的关键特征点周围区域的协方差矩阵之间的差异;最后,根据稀疏匹配策略,完成2个特征点集之间的自动匹配.实验结果表明,该方法结构简单,计算快速高效,准确性较高,且对于光照变化具有较好的适应性.     

基于局部视觉单词分布的成人图像检测

为克服成人图像基于低层视觉特征识别产生的大量误检情况,在检测中引入了图像的局部形态特征.将图像中突出的局部形态量化为视觉单词,并消除了视觉单词中的多义和同义现象.然后对测试图像建立了视觉单词敏感度分布缩图,从中获知与色情信息高度相关的区域.通过分析这些区域的色情相关性,判断图像是否为成人图像.在与传统类型方法的对比实验中,该策略显著提高了检测性能,特别是减少了很多对人物类图像的误检.实验结果表明,基于分析局部视觉单词分布的策略,能有效提高成人图像识别系统的性能.     

非局部的可切换滤波图像椒盐噪声去除方法

针对图像被高强度椒盐噪声污染的问题, 提出一种可切换的非局部去噪算法. 首先将噪声图像切割为若干局部块作为算法的基本处理单位, 设计块的预修复过程, 以避免由于高噪声污染对局部块的干扰, 保证相似度度量和模型估计过程的准确性; 其次, 在非局部范围内构造非局部滤波器, 度量相似度并计算修复权值以进行噪声修复, 得到全方位的图像去噪效果. 实验结果表明, 该算法较传统局部信息构建滤波器的方法, 无论对低污染程度的图像, 还是高污染程度的图像, 在效果和图像衡量指标上均有一定的提升.     

非局部的可切换滤波图像椒盐噪声去除方法

针对图像被高强度椒盐噪声污染的问题, 提出一种可切换的非局部去噪算法. 首先将噪声图像切割为若干局部块作为算法的基本处理单位， 设计块的预修复过程, 以避免由于高噪声污染对局部块的干扰, 保证相似度度量和模型估计过程的准确性； 其次, 在非局部范围内构造非局部滤波器, 度量相似度并计算修复权值以进行噪声修复, 得到全方位的图像去噪效果. 实验结果表明, 该算法较传统局部信息构建滤波器的方法, 无论对低污染程度的图像, 还是高污染程度的图像, 在效果和图像衡量指标上均有一定的提升.     

Clothes Keypoints Detection with Cascaded Pyramid Network

With the development of the society, people's requirements for clothing matching are constantly increasing when developing clothing recommendation system. This requires that the algorithm for understanding the clothing images should be sufficiently efficient and robust. Therefore, we detect the keypoints in clothing accurately to capture the details of clothing images. Since the joint points of the garment are similar to those of the human body, this paper utilizes a kind of deep neural network called cascaded pyramid network(CPN) about estimating the posture of human body to solve the problem of keypoints detection in clothing. In this paper, we first introduce the structure and characteristic of this neural network when detecting keypoints. Then we evaluate the results of the experiments and verify effectiveness of detecting keypoints of clothing with CPN, with normalized error about 5%-7%. Finally, we analyze the influence of different backbones when detecting keypoints in this network.     

基于GSA-BP神经网络的OFDM系统信道估计算法

针对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)系统中存在的不可忽视的非线性噪声问题,为了能够更好了解信道特性,需要利用信道估计获得信道状态信息,提出一种基于黄金正弦优化BP(golden sine algorithm,GSA-BP)神经网络的OFDM系统信道估计算法,克服了传统 BP神经网络算法容易陷入局部极值的问题,提升了信道估计算法的估计精度.首先通过LS信道估计算法获得信道的初始估计,再将其通过GSA-BP神经网络算法得到信道的精确估计.仿真结果表明,在相同的信道环境下,提出的算法比LS算法具有更好的性能,与MMSE算法性能接近,但不需要信道先验统计特性,易于实现.     

基于 RSSI 跳数连续的 DV-HOP 改进算法

针对经典DV-HOP(distance vector-hop)算法中节点间跳数信息对定位精度有较大影响这一问题,提出了一种基于接收信号强度指示(receive signal strength indicator,RSSI)的改进算法.该定位算法引入了连续跳数的定义,首先利用RSSI测距模型把直接邻居节点接收到的RSSI值转换为两节点之间的距离,再根据连续跳数的定义计算出两节点间的连续跳数.在相同的仿真网络环境里,与经典的DV-HOP算法相比,归一化定位误差降低了30％ ～ 45％;与其他改进定位算法相比,归一化定位误差也有不同程度的降低.仿真结果表明该改进算法大幅度地提高了定位精度.     

基于模糊度量视觉特征的非局部均值去噪

针对非局部均值(non local mean,NLM)相似性度量不够准确的问题,提出一种基于模糊度量的视觉特征相似度的改进非局部均值图像去噪算法.利用模糊度量理论构建视觉特征度量相似性函数作为衡量图像像素点相似性;将平滑核函数代替高斯加权核函数,提高运算速度和避免滤波参数的设置;利用构建视觉特征相似性度量生成的平滑核函数,对图像进行去噪.由于改进方法考虑图像视觉结构特征,更加完善了非局部均值结构相似的特点.在高斯噪声和椒盐噪声下,用峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)和结构相似性(structural similarity index,SSIM)评价指标分别对比分析提出方法与几种优秀的改进NLM方法的降噪性能.实验结果表明,改进的新方法在去噪性能方面得到较高的提升,同时降低了相似度计算的复杂度和减少了参数设置问题.     

局部二值平均熵模式与深度残差网络的人群密度估计

针对人群密度估计算法中场景的人群遮挡、尺度光照变化、噪声和低分辨率等问题,提出了一种结合局部二值熵值纹理特征(ELBP)与深度残差网络的人群密度估计算法。该算法首先在原始RGB人群图像上提取LBP特征;然后通过计算邻域像素点的平均信息熵模式构建ELBP纹理特征;随后基于ELBP纹理特征构建了一个深度为18层的深度残差网络;最后形成了对人群密度估计的end-to-end模式。为验证算法的可行性和有效性,在开源的人群密度估计数据集上进行实验。首先邀请10位专家对开源的数据集进行有效的人群聚集标注作为真实输出标签;随后采用研究提出的算法对人群密度完成估计,并与真实结果进行比较。另外,在三种不同的特征和三种不同的机器学习模型上进行了横向比较。实验结果表明,提出的ELBP纹理特征能够很好地应对噪声和低分辨率问题;深度残差网络则能够解决人群遮挡、尺度光照变化的问题。与传统算法相比,提出的算法能够提升人群密度估计的性能。     

基于黎曼字典和ScSPM模型的场景分类

场景图片的局部信息包含2类:像素统计分布信息和像素动态变化信息.经典场景分类模型Sc SPM仅考虑了前者,利用协方差矩阵度量局部像素动态信息,作为Sc SPM模型的互补分类信息,以提高场景分类准确率.为解决协方差矩阵特征的聚类问题,使用基于黎曼度量的顺序聚类算法,然后利用提出的局部软分配算法编码协方差矩阵.标准场景库的实验证明了所提思路能够显著提升Sc SPM模型的分类精度.     

基于Transformer增强卷积的膝关节磁共振影像年龄预测

年龄预测是临床医学中的一个重要课题和非常活跃的研究领域.最近，由于传统影像学检查中电离辐射的缺点，越来越多的研究使用磁共振影像进行年龄预测.本文基于膝关节MRI数据集，提出了一种新的端到端网络，结合卷积神经网络和Masked-Transformer网络互补地来提取局部特征和全局依赖，并使用一个特征聚合模块来聚合不同局部膝关节MRI切片的特征.通过整合卷积神经网络的特征图和视觉Transformer分支的特征编码，特征提取模块可以互补地提取局部和全局信息，更好地提取与年龄相关的特征.同时，该网络使用由图注意力网络组成的特征聚合模块，用于在特征级别集成不同MRI切片的局部特征，实现多切片局部特征之间的交互.大量实验表明，该方法可以在膝关节MRI年龄估计任务中达到最先进的性能.具体而言，本文方法在MRI数据集上进行了测试，该测试集包括44个年龄在12.0～25.9岁之间的膝关节MRI样本，其中五折交叉验证的最佳结果是年龄平均绝对误差为1.57±1.34岁.     

基于姿态估计和Transformer模型的遮挡行人重识别

行人重识别是利用人工智能解决边防检查、人员追踪等公共安全应用问题的技术,具有从跨设备采集的图像中识别某一特定行人的能力。但是在人员追踪等问题中,往往会出现行人刻意遮挡、复杂场景环境遮挡等因素,大大提高了行人重识别的难度。针对行人重识别遮挡问题,基于ResNet50网络,结合姿态估计（Pose estimation）和转换器（Transformer）模型,提出了一种改进的行人重识别网络PT-Net,以提高遮挡条件下的行人重识别能力。该方法首先利用现有的姿态估计方法对输入图像进行关键点检测,并将关键点信息与行人特征图像结合起来生成一个基于姿态的行人特征表示;然后利用Transformer模型对基于姿态的行人特征表示编码,用来实现特征对齐和特征融合。论文基于国际公开的数据集Occluded-Duke开展实验验证,结果表明,PT-Net方法相对于基线模型,其均值精度mAP和相似度排序Rank-1指标分别提高了1.3和1.5个百分点,验证了该方法的有效性和优越性。     

基于模糊数学的对抗网络图像配准建模

为了解决传统方法特征提取结果受外界环境影响大,且没有考虑对抗网络图像中高频信息的特殊作用,影响配准精度的问题,通过模糊数学方法分析对抗网络图像配准建模问题。分析了对抗网络,在生成模型与判别模型中添加条件变量,通过对抗网络,利用表征向量对图像进行重构,生成图像数据。通过变换对图像对比度进行扩展,通过反变换获取原空间域中的边缘增强图像,通过抑制干扰能力强的Susan算子提取对抗网络图像边缘特征。在边缘特征提取的基础上,引入模糊数学中的模糊隶属度,对图像中不同点属于梯度的模糊隶属度进行定义,构造图像的模糊梯度场,通过模糊数学中的贴进度构造模糊梯度相似性测度,将模糊梯度相似性高的图像作为配准图像,实现对抗网络图像配准。结果表明:研究方法配准效果好;针对存在平移、灰度变化、细节变化、区域变化和尺度差异情况下的图像,可保持很高的性能。研究结果应用性强,配准准确性好。     

一种改进的深度卷积神经网络的精细图像分类

精细图像分类不同于传统的图像分类,由于精细图像自身的类间相似性和类内差异性,传统的基于手工特征和局部特征组合方法已经很难完整地表达精细图像的特征,因此提出了一种基于改进的深度卷积神经网络模型.由于深度卷积神经网络结构参数和神经元数量巨大,训练模型困难,所以采用高斯分布对前6层参数初始化,其中激活函数采用校正之后的Relus-Softplus函数,在花卉图像数据库OXford-102 flowers中TOP1准确率达到85.75%,TOP3准确率达到了94.50%.实验结果表明:该模型在中等规模数据集上比传统方法优势明显,且比未改进的CNN模型识别率高.     

一种融合视觉与IMU信息的车载激光雷达三维地图构建与定位方法

针对激光雷达非匀速运动畸变问题,提出一种融合视觉惯性里程计和激光雷达里程计,进行三维地图构建与定位(simultaneous localization and mapping, SLAM)方法.经预处理和时间戳对齐后的数据,应用视觉估计和惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)预积分对视觉进行初始化,通过约束的滑窗优化和视觉里程计的高频位姿,将传统雷达匀速运动模型改进为多阶段匀加速模型,从而降低点云畸变.同时,利用列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt, LM)方法优化激光里程计,提出一种融合词袋模型的回环检测方法,最终实现三维地图构建.基于实车试验数据,通过与LEGO-LOAM(lightweight and ground-optimized lidar odometry and mapping on variable terrain)方法的结果对比,本文方法在平均误差和误差中位数上分别提升了16%和23%.     

利用对抗性边缘学习模型生成超分辨率图像

大部分基于卷积神经网络的图像超分辨率方法都是采用端到端的模式,这类图像超分辨率方法往往存在重构图像纹理边缘模糊、高频信息缺失的问题.为了改善该问题,在SRGAN(super-resolution generation adversarial networks)的基础上提出了一种基于对抗性图像边缘学习的深层网络模型,将图像边缘信息得到充分利用,来引导超分网络生成更加真实的高分辨率图像.该网络模型由两个生成对抗网络所组成,首先利用一个生成对抗网络来生成低分辨率图像所对应的高分辨率边缘特征图,然后再用高分辨率边缘特征图来约束和引导第二个生成对抗网络,使之重构出来的高分辨率图像纹理边缘更加清晰,更好地恢复图像边缘的高频细节.在Set5、Set14、BSD100、Urban100和Manga109基准测试集上的实验结果表明该算法重构出的高分辨率图像更加接近真实的图像,在峰值信噪比、结构相似度和感知指标上都有不错的表现.     

基于深度学习的OFDM信道估计

针对多径正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)信道环境下信道频域选择性衰落导致下行链路信道估计性能受限的问题,提出一种基于深度学习的信道估计(deep learning-based channel estimation, DL-CE)方法。采用自回归过程对信道建模,利用深度学习设计信道估计网络追踪信道响应及其频域相关系数。通过迭代训练,基于深度学习的信道估计网络能够学习到自回归系数的最优估计,同时利用先验信道信息估计信道频域响应和频域相关系数。与传统方法相比,所提信道估计方法性能提升明显。     

基于多分支CNN和多尺度特征融合的非受控人脸年龄估计

现有的人脸年龄估计不能很好地兼顾全局-局部细节的特征表达,因而非受控人脸年龄估计的精度存在一定的提升空间。为解决此问题,提出了一种基于多分支卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)和多尺度特征融合的非受控人脸年龄估计方法。该方法根据人脸关键点对人脸图片剪裁得到包含人脸的全局图像和分别包含眼睛、鼻子、嘴巴的局部图像;使用多分支CNN网络提取对应的深层全局特征和局部特征,使用多尺度特征融合网络探索局部特征间的相关性信息从而进行局部特征选择;将融合的局部特征与全局特征拼接得到兼顾全局-局部细节的年龄特征;使用softmax损失函数优化模型进行人脸年龄估计。根据MORPH Album2、FG-NET、LAP2016人脸年龄数据集上的实验结果表明,提出的方法是有效的。