基于改进稀疏编码模型的图像分类算法

针对图像表示,提出了一种基于改进稀疏编码模型的图像分类算法.首先,提取表示图像视觉局部特征的SIFT (Scale Invariant Feature Transform) 描述子;然后,利用稀疏编码方法生成基于SIFT描述子的视觉词汇库,将SIFT描述子编成稀疏向量;通过有效稀疏向量的区域融合和空间结合而获取整体的稀疏向量并用于图像表示;最后,采用随机森林多分类器对稀疏向量进行训练和测试.结果表明,与现有的算法相比,该算法的性能更佳,可以有效表示图像的特性并提高其分类的准确率.     

局部Fisher向量编码与交叉视角二次判别分析的人头重识别

目前行人重识别主要是基于完整人体的研究,但是某些特定场景下,完整行人图片难以获取,因此本文建立一个基于人头的重识别数据库,并提出了相关算法.算法采用局部Fisher向量编码和交叉视角二次判别分析算法,首先基于HSV颜色信息去描述特征,使用高斯混合模型对特征数据建模,然后Fisher向量加权聚合,最后对样本的低维特征子空间和度量矩阵同时进行学习.实验及分析证明了基于人头的重识别算法的可行性,其中基于Rank1的重识别率达到89.29%.     

基于FisherVector的图像精细分类方法

该发明提出一种基于Fisher Vector的图像精细分类方法,用以解决现有图像精细分类方法中存在分类准确率低的技术问题,包括如下步骤:读取图像库数据,得到包含各个类别的训练图像集和测试图像集;提取训练图像集和测试图像集中每幅图像的RGB特征;求取关于训练图像集RGB特征描述的混合高斯参数;求取匹配图像块集的Fisher Vector特征矢量;求取训练图像集的最终特征描述和测试图像集的最终特征描述;利用SVM对训练图像集的最终特征描述进行训练,得到分类模型;利用分类模型对测试图像集的最终特征描述进行分类。该发明具有分类准确率较高的优点,可应用于互联网通信、交通和公共安全领域。     

基于多层自动编码机的fisher判别分析

在常见的特征提取方法中,Fisher判别分析（Fisher Discriminant Analysis,FDA）只能提取线性特征,基于核的方法具有提取非线性特征的能力,但对核函数类型及其参数十分敏感. 文中研究如何有效提取数据特征,提出了一种基于多层自动编码机（Stacked AutoEncoders,SAE）和Fisher标准的特征提取算法,该算法中所使用的深度学习网络模型在训练过程中结合无监督特征提取SAE以及有监督的特征提取FDA. 通过与多层自动编码机、极限学习机（Extreme Learning Machine,ELM）等模型提取的特征进行对比,在数据集Pendigits、mnist、ORL和AR上利用支持向量机对数据特征进行分类,结果表明基于SAE的Fisher变换（FDA-SAE）在分类结果准确率以及分类时间上都有较好的效果. 特别是在小数据集AR上,当样本特征较少的情况下效果非常明显.     

鲁棒的复制-缩放-粘贴篡改检测方法

为了能够检测图像的复制-缩放-粘贴(CSM)篡改操作,提出了一种基于金字塔模型的CSM图像篡改检测方法.首先,将一幅测试图像缩放成不同尺度的降采样子图像,采用非均匀采样选择子图像,并建立金字塔篡改伪造检测模型;然后,对模型中每一层子图像进行非重叠分块,提取该模型所有图像子块的Zernike矩特征;最后,模型中每一层的所有块特征分别与底层特征建立KD树,以便于搜索图像块的所有近似匹配对,并从匹配对中寻找CSM篡改操作的伪造痕迹平移向量,以便于确定篡改区域.实验结果表明,与现有的图像篡改检测方法相比,所提方法获得了更好的检测结果,且篡改图像检测的查准率和查全率均超过93%.     

基于Multiwavelet广义高斯模型的图像盲隐写分析

针对目前图像盲隐写分析中提取的特征的有效性不高问题,提出了一种新的基于Multiwavelet广义高斯模型的图像盲隐写分析算法.采用Multiwavelet变换对样本图像进行多尺度分解,并使用广义高斯模型对每个子带的Multiwavelet系数进行建模,提取参数特征.利用这些参数特征训练支持向量机SVM(support vector machine)构成盲隐写分析算法的分类检测器.通过对大量图像样本进行测试,实验结果表明,和经典的Farid方法相比,提出的盲隐写分析算法提取的图像特征更加有效,具有更高的正确检测率.     

基于稀疏编码和多核学习的图像分类算法

提出了一种基于稀疏编码和多核学习的图像分类算法.首先从图像中提取Dense-SIFT（Dense Scale Invariant Feature Transform）和Dense-SURF（Dense Speeded Up Robust Feature）2种特征,使用稀疏编码对特征点进行处理,得到一系列高维向量,然后对这些高维向量应用max-pooling算法,将图像表示成单个向量.最后,使用改进的多核学习方法对这些向量进行分类,对于不同的特征,使用不同核的组合以达到最好的分类效果.实验结果表明,该算法作为词袋（BoW）模型的改进,能够提高分类准确率.
     

基于小波变换和支持向量机的图像分类

提出了一种基于小波变换和支持向量机的图像分类新方法,该方法利用小波变换进行图像特征提取,利用支持向量机进行图像分类,并与基于图像底层特征的分类方法进行了实验比较.实验结果表明该方法具有较好的分类性能.     

基于GMM超向量和Fisher-稀疏表示分类的说话人确认

针对说话人确认识别率低且易受到信道干扰的问题,提出一种基于GMM超向量和Fisher判别准则的稀疏分类算法。该算法首先采用GMM通用背景模型生成说话人的GMM超向量,在超向量集上利用类内协方差归一化方法抑制信道的干扰信息,通过计算GMM超向量与整体训练样本集的Fisher判别比来选择更具区分度的语音特征向量,构建高判别性的稀疏性过完备字典。最后,在过完备字典上对语音GMM超向量进行重构,选择重构误差最小的类别作为目标说话人。仿真实验结果表明:Fisher判别准则在稀疏性过完备字典的构建过程中具有较好的特征选择优势,可以提高稀疏分类的准确性。     

基于改进MRF的高分辨率SAR图像中建筑物轮廓提取算法

本文提出了一种基于改进马尔科夫随机场模型(MRF)的高分辨率SAR图像建筑物轮廓提取的方法.该方法首先引入了自适应的权重系数来改善邻域系统对先验能量项的影响,从而使分类结果更加准确.其次,利用Fisher分布来描述观测图像每一类的边缘分布,并且估计Fisher分布的参数;然后,根据改进的MRF对图像进行分类;最后,利用面向对象的方法,利用建筑物的形状特性及空间关系来提取建筑物.实验结果表明该方法可以较好地提取出建筑物的轮廓.     

基于分块FLD的图像特征提取方法

提出了基于分块Fisher线性鉴别（Fisher＇s Linear Discriminant,FED）的特征提取方法,先对图像矩阵进行分块,将分块得到的子图像矩阵直接用来构造类内和类间离散度矩阵,然后利用Fisher鉴别函数取极大值时得到的最优投影方向进行图像的特征提取。分块FLD方法是二维FLD方法的推广,该方法可以提取每一单元块的局部特征,在ORL人脸库上的实验结果表明该方法在人脸识别性能方面优于二维FLD方法。     

嗅觉搜索机器人的单目视觉室内定位技术研究

针对室内嗅觉搜索机器人定位问题,提出一种基于最小二乘高斯核支持向量机的单目视觉定位算法.首先,利用最小二乘高斯核支持向量机,可将机器人在图片中像素位置与真实场景中位置间的非线性映射转化为带高斯核的线性映射;然后,运用k重交叉验证方法对映射关系模型进行训练,获取优化模型参数;最后,利用单目摄像头采集机器人运动的连续图像,并根据机器人平台与其背景间的灰度差异特征实时识别图像中目标机器人平台,计算得到机器人平台形心在每一帧图像中的像素位置,进而映射出机器人平台在室内环境下的实时动态位置.实验结果表明:此定位方法能够为移动机器人在室内环境下提供高精度和无累积误差的实时定位信息;算法的精确性和可靠性得到了充分验证.     

基于多尺度LBP和复合核的高光谱图像分类方法

为了更好地利用高光谱图像的纹理特征信息,提出了一个基于多尺度LBP和复合核的高光谱图像分类方法.利用LBP的两个最佳尺度来提取高光谱图像的纹理特征,将得到的空间纹理信息输入高斯核函数中,得到两个空间核,与直接提取光谱信息得到的光谱核结合在一起组成一个复合核,将这个复合核输入支持向量机(Support Vector Machine,SVM)进行分类得到分类结果.结果表明,在Indian Pines和Pavia University这两个真实的数据集上分类精度分别达到0.994 8和0.991 8,明显优于其他同类杰出的高光谱图像分类方法.     

基于分割窗半监督支持向量机的遥感图像变化检测

在遥感图像变化检测问题中,半监督的支撑向量机分类法由于可以充分利用原始遥感图像中所有波段的信息,有利于变化信息的检测.但是在实际问题中,当变化区域面积占整幅图像的比例相对较大或较小时,这种方法并不能准确地检测出变化信息.针对这一问题,提出一种基于分割窗的遥感图像变化检测方法.该方法结合半监督的支撑向量机分类法,先将差异图像分割成子图像,通过子图像的最优超平面来确定差异图像的分类超平面.实验结果表明,该方法能较好地解决遥感图像中变化区域相对较大或较小时半监督支撑向量机分类法不能准确检测的问题,具有很好的变化检测性能.     

一种基于选择性卷积特征和最大后验高斯混合模型的细粒度图像分类算法

提出了一种新颖的细粒度图像分类算法。首先从神经网络VGG 16中提取出卷积特征后进行特征筛选,得到选择性卷积特征;然后利用最大后验高斯混合模型对特征进行分类,从而解决细粒度图像分类问题。造成细粒度图像分类困难的主要原因是类内差异和类间差异。利用卷积特征对图像具有更细致的描述能力,可以有效地减小类内差异;同时,对从VGG 16中得到的卷积特征进行筛选,能够较大程度地摆脱背景干扰,从而提高类间差异。最后,采用基于最大后验的高斯混合模型对这些选择性卷积特征进行分类。实验结果表明,本文算法不仅克服了两种差异带来的问题,还解决了传统高斯混合模型缺少大量实验数据的困难。在目前流行的5种细粒度图像数据集上,本文算法都有更好的分类效果。     

基于特征项聚合的古典诗歌分类模型

为提高计算机对古典诗歌自动分类的准确性,提出一种基于特征项聚合的分类方法.首先从文本中提取特征项并用向量表示,向量的每一分量表示该特征项在不同类别中的比重;然后通过聚类算法把相似的特征项聚合为一组,从而形成特征项聚合的诗歌模型;最后利用分类器对诗歌进行分类.《全唐诗》语料库的实验结果表明,利用该模型及算法可明显提高诗歌分类的准确率.     

基于时空信息和非负成分表示的动作识别

为充分利用时空分布信息及视觉单词间的关联信息,提出了一种新的时空非负成分表示方法(ST-NCR)用于动作识别.首先,基于视觉词袋(Bo VW)表示,利用混合高斯模型对每个视觉单词所包含的局部特征的时空位置分布进行建模,计算时空Fisher向量(STFV)来描述特征位置的时空分布;然后,利用非负矩阵分解从Bo VW表示中学习动作基元并对动作视频进行编码.为有效融合时空信息,采用基于图正则化的非负矩阵分解,并且将STFV作为图正则化项的一部分.在3个公共数据库上对该方法进行了测试,结果表明,相比于Bo VW表示和不带时空信息的非负成分表示方法,该方法能够提高动作识别率.     

图像灰度熵特征与SVM分类结合的人脸检测

提出了一种基于支持向量机并综合图像灰度值和灰度熵的人脸检测方法.在信息论的编码熵的基础上提出了灰度熵的概念,并把人脸图像的行像素灰度熵和列像素灰度熵作为人脸图像的部分特征.在人脸检测系统中,把人脸图像的灰度值和行像素灰度熵和列像素灰度熵作为特征用支持向量机进行训练,得到检测用分类模型,然后把分类模型应用于人脸检测.实验证明了这种方法的有效性.     

基于分块局部二元模式的鉴别特征抽取方法及人脸识别

提出了一种基于分块局部二元模式(LBP)的鉴别特征抽取方法.该方法对人脸图像进行分块,再对分块后的子图像矩阵采用LBP算子抽取LBP特征.由于LBP是利用一串二进制码表征较小图像块的局部纹理,这有助于提高人脸识别的性能.采用主分量分析(PCA)方法对由所有分块后子图像的LBP特征向量构成的新训练集进行维度缩减,最后以Fisher线性鉴别分析(LDA)对缩减后的PCA特征进行鉴别特征提取.在ORL人脸库和YALE人脸库上的实验结果表明,该方法优于传统的PCA和LDA方法.     

一种基于自编码的混凝土裂纹识别方法

混凝土表面图像裂纹识别的传统深度学习模型往往需要大量的裂纹图像训练样本,但是在基础设施检测实际场景中,裂纹图像获取和标注困难,无裂纹图像收集则相对便利.提出了基于无裂纹图像单类样本的半监督学习方法,设计了基于自编码网络的混凝土裂纹图像识别模型CrackNet.该模型的主干网络由自编码网络和对抗网络构成,但是为了进一步扩大裂纹图像的重构误差,CrackNet引入了近邻编码策略.近邻编码模块把输入样本的隐向量用码本中最相近的k个隐向量线性编码,编码后的向量经过解码器重构输入.为了进一步提高CrackNet的识别性能和执行效率,提出了CrackNet-T模型.该模型应用K-Means聚类算法学习紧凑的码本,同时引入阈值策略自动决策输入图像是否进行近邻编码,从而避免无裂纹图像被近邻编码改变在隐空间中的表征.本文方法在公开数据集CCIC上进行实验,结果表明CrackNet-T性能不仅优于经典的异常检测模型,而且与有监督深度学习模型识别性能相当.