利用深度卷积神经网络算法识别传统篆体书法的应用研究

利用先进的数字化和智能化技术对我国古代文化遗产进行数字化应用和有效保护,以更快捷、更高效的方式解决凭借人力无法解决的问题,具有重要的现实意义。通过研究深度卷积神经网络在书法文字检测识别任务上的应用,设计了一个篆体书法文字检测识别的完整系统,包括数据采集、数据扩充、算法训练与测试和算法模型部署等流程。整个系统以YOLOv4目标检测算法为基础,根据篆体书法图像数据特征对采集得到的数据进行有效地扩充,进行多次训练和验证测试,最终获得了89.7%的平均精度、92.3%的准确率和94.7%的召回率,同时达到45张/s的识别速度;最终将识别检测模型部署至服务器端,并提供了接口供外部调用。实验证明设计的识别系统可以利用深度卷积神经网络自动、快速、准确地对篆体文字进行定位和识别,并且可以方便地调用训练和部署完成的模型。     

基于运动历史图像与卷积神经网络的行为识别

针对人体行为识别难于兼顾速度与精度的问题,提出了一种结合运动历史图像(MHI)与卷积神经网络的行为识别算法.该算法首先从原始视频序列中计算MHI,不仅减少了待处理的信息量,还提取了行为识别中的关键时空信息;接着以MHI作为输入,搭建了深度卷积神经网络,可以更好地表达时空信息;最后利用随机梯度下降法与dropout策略训练网络,实现行为类别分类.对比不同卷积神经网络训练与测试实验,该算法在Weizmann行为识别数据集上取得了95%的平均识别率,相较于未改进的网络结构提升了1.2%;对于持续时间为1.6s的行为动作,该算法的识别时间为1.56s.实验结果表明,所提算法在维持较高识别准确率的同时,实现了人体行为的在线实时识别与分类.     

利用卷积神经网络的体育视频运动员检测

针对体育视频中多尺度运动员的检测问题,提出一种基于卷积神经网络的自动检测方法.首先,从视频帧中获得运动员图像,并结合非运动员图像构建训练集,利用Bootstrapping算法来训练卷积神经网络分类器.然后,对于输入的图像帧,通过二次采样构建不同尺度的图像金字塔,并通过卷积神经网络检测出多个候选运动员位置.最后,计算这些候选运动员的重心,获得一个具有代表性的候选运动员,再通过一个局部搜索过程来确定最终的运动员位置.实验结果表明,该方案具有较高的检测率和较低的误报率.     

基于TSCD模型的轨道板裂缝检测方法

为解决轨道板裂缝检测问题,提出了一种基于分支级联卷积神经网络的轨道板裂缝检测模型——TSCD.首先该模型通过注意力机制和搜索分支结构突出轨道板裂缝的位置信息,同时抑制干扰信息;然后采用检测分支结构完成裂缝的像素级检测;最后对检测结果中出现的图像细节退化问题,利用参数映射关系实现特征图的上采样.实验结果表明:所提出的方法...     

关于卷积神经网络损失函数的改进算法

经典的卷积神经网络模型损失函数在设计时只考虑输出与标签之间的比较,没有涉及到图片之间的差异.为了提高卷积神经网络模型提取特征的差异,提出了基于Triplet network模型约束的卷积神经网络模型,这种方法提高了卷积神经网络提取有效特征的能力,减少数据集数量对于模型的影响.在MNIST数据集和cifar-10数据集上进行实验,提出的新模型在这2个数据集上比经典的卷积神经网络模型识别效果更好.     

多尺度自卷积方差显著性SAR图像目标检测

针对SAR图像中显著性目标检测问题,提出一种基于多尺度自卷积方差显著性的自适应检测算法. 该算法在对SAR图像多尺度自卷积运算基础上,通过计算MSAV得到方差显著图. 设计了一种自适应阈值检测器,完成SAR图像中显著性目标的检测. 实验结果表明,在复杂背景环境下,所提算法能有效检测出与人类视觉较为一致的显著性目标.     

基于脑电信号深度学习的情感分类

情感脑电研究作为人工智能高级阶段的重要任务,近年来受到越来越多的关注。情感脑电分类广泛应用于人机交互、医学研究等领域。该文以轻量级的卷积神经网络为核心,设计了情感脑电分类模型,以DEAP（dataset for emotion analysis using physiologicalsignals）提供的情感脑电图数据为基础,将其中的观看视频划分为唤醒度和愉悦度2个维度。为了获得频域信息,提取了theta、alpha、beta和gamma波段的功率谱密度特征进行评估,并将功率谱密度矩阵表示为二维灰度图像。然后将该图像输入到卷积神经网络训练分类模型并完成2个维度的分类任务。实验结果表明,与传统机器学习相比,卷积神经网络具有更好的分类效果,唤醒度分类准确率达到了82.33%,愉悦度分类准确率达到了75.46%。     

基于卷积神经网络的面部图像修饰检测

为避免人为因素对人脸面部图像皮肤纹理特征提取产生的影响,用卷积神经网络算法对人脸图像修饰进行检测.传统的图像分类方法需要进行复杂的人工特征提取,而卷积神经网络可以自动学习并直接从图像中获取特征,解决了传统模式识别方法特征提取难的问题,具有更高的识别率和更广泛的实用性.在传统卷积神经网络模型中,调整卷积核大小、减少参数、改变卷积层滤波器数量、调整卷积层和池化层的交替方式、使用dropout来提高模型泛化能力以形成适用于人脸修饰检测的新的网络模型.实验结果表明,在引入的数据集上,新的网络模型对人脸图像的修饰检测有较强的鲁棒性,达到了较高的识别率.     

复杂场景下车牌识别新方法

针对复杂场景下车牌识别问题,提出了一种新的车牌识别方法.该方法通过颜色空间划分预分割车牌目标,然后采用矩形特征匹配定位符合车牌形状的候选块,并对候选块进行几何校正和自适应分割,再将分割出来的每个字符进行归一化特征提取,最后通过字符的积分特征逐一对每个候选块进行识别,识别成功者即为真实的车牌.实验表明,该方法能适应大多数复杂的场景,不局限于图像的分辨率,以及拍摄的角度,保证了车牌识别的准确率.     

高效快速车牌定位算法研究

车牌定位是车牌识别(LPR)系统中的关键技术之一,通过对车牌区域的各种固有特征的研究和探讨,提出了一种高效快速的车牌字符定位算法,该算法基于二值边缘图像的频率变化特征,在整个车辆图像中搜索到车牌的精确位置,得到牌照图像,为车牌的进一步识别打下良好的基础.现场实验表明,该算法快速准确,对提高整个识别系统的正确率起到了关键的作用.     

基于MLP&ST模型的空气质量预测

针对目前大多数模型均为对已监测区域的空气质量进行预测,而少有对未监测区域进行预测的问题,综合考虑气象因素、空间相关性和时间依赖性对空气质量的影响,提出了一种联合训练模型MLP&ST （MLP&spatial-temporal）,模拟预测北京市未监测区域未来时刻的空气质量指数（air quality index,AQI）。通过实验结果对比确定最佳历史时间步长P值为29;然后将模型与其他空气质量预测模型进行对比。实验结果表明,MLP&ST模型在3种评价指标下（RMSE,MAE,MAPE）皆优于其他对比模型,验证了所提出模型具有良好的预测效果。     

基于数学形态学和综合颜色特征的车牌定位方法

车牌定位是车牌自动识别系统的关键步骤.算法首先对图像进行预处理,然后进行数学形态学操作,得到若干个候选区域,最后根据车牌颜色特征选取真正的车牌区域.实验表明该方法定位速度快,定位效果好.     

基于图像特征的车牌字符分割方法研究

根据车牌图像具有不同颜色和车牌字符中字母和数字具有连通性的特点,提出将灰度自适应二值化和基于神经网络的彩色图像二值化相结合.用这种方法对一系列定位后的各种车牌图像进行二值化,然后利用投影法和数学形态学对二值化后的车牌进行准确的字符分割.实验结果表明:该方法二值化效果好,字符分割准确率较高.     

一种基于双重网络模型的单幅图像超分辨率方法

本文对深度学习领域中的高效亚像素卷积神经网络（efficient sub-pixel convolutional neural network,ESPCN）算法进行了改进,通过加入残差网络知识,调整原有的ESPCN构造结构,提出了一种双重网络模型下单幅图像超分辨率重建方法。通过实验证明：该算法能够有效地提高单幅图像超分辨率重建的精度,丰富重建后的细节信息。     

注意力引导的三维卷积网络用于遥感场景变化检测

场景级变化检测策略可以容忍高分遥感影像的大量噪声，进而从语义层级更准确地描述遥感图像在前后时相的变化，为高分辨率影像变化检测提供了可能。本文提出了一种注意力引导的三维卷积神经网络用于高分遥感影像场景变化检测的方法。首先构建一个在AlexNet基础上进行简化的三维卷积网络，然后加入一个语义注意力模块来进一步提取地表覆盖变化显著的候选判别区域；最后输入分类层得到分类结果，整个框架以端对端、可训练的方式进行组织，直接由双时相场景切片通过卷积网络得到变化检测结果。为评估场景级变化检测方法性能，本文制作了一个语义级高分遥感影像场景变化检测数据集，在该数据集上的实验结果显示本文方法变化检测的准确率高于相关方法，验证了方法的有效性，初步展示了基于深度学习的场景级遥感变化检测的发展前景。     

一种应用机器学习的车牌定位方法

提出了一种基于Adaboost算法与最小同值分割吸收核法角点验证的车牌定位方法. 该方法采用Adaboost算法排除明显的非车牌区域,从而减少车牌候选区域的数量. 在验证阶段,采用SUSAN角点检测方法计算每个经过初筛的候选区域属于车牌区域的概率,并根据该概率值对候选区域进行排序. 最终输出概率值最大的区域作为车牌检测结果. 实验结果表明,使用该方法进行车牌定位无需调整参数也能适应光照变化的应用环境.     

基于代价敏感卷积神经网络的集成分类算法

针对不平衡数据集中少数类样本分类识别率较低的问题,提出一种基于代价敏感卷积神经网络(cost sensitive convolutional neural network,CSCNN)和AdaBoost的分类算法(classification algorithm based on cost sensitive conv...