一种改进变换网络的域自适应语义分割网络

语义标签的人工标注成本高,耗时长,基于域自适应的非监督语义分割是非常必要的.针对间隙大的场景或像素易限制模型训练、降低语义分割精度的问题,通过分阶段训练和可解释蒙版消除大间隙图片和像素的干扰,提出了一种改进变换网络的域自适应语义分割网络(DA-SSN).首先,针对部分源图到目标图的域间隙大、网络模型训练困难的问题,利用训练损失阈值划分大间隙的源图数据集,提出一种分阶段的变换网络训练策略,在保证小间隙源图的语义对齐基础上,提高了大间隙源图的变换质量.然后,为了进一步缩小源图中部分像素与目标图域间间隙,提出一种可解释蒙版.通过预测每个像素在源图域和目标图域之间的间隙缩小置信度,忽略对应像素的训练损失,以消除大间隙像素对其他像素语义对齐的影响,使得模型训练只关注高置信度像素的域间隙.结果表明,所提算法相比于原始的域自适应语义分割网络的分割精度更高.与其他流行算法的结果相比,所提方法获得了更高质量的语义对齐,表明了所提方法精度高的优势.     

基于语义分割的接触网开口销状态检测

针对铁路智能巡检系统中开口销缺陷样本不足的问题,通过改变传统接触网部件状态检测思路,提出了一种基于图像语义分割的开口销状态检测方法.将开口销语义信息分为头部信息与尾部信息并进行多边形标注,训练DeepLabv3+模型,提取开口销的信息,分析开口销头部与尾部连通域及其之间的关系,从而判断开口销状态.使用了语义分割的方法,在训练过程中只使用正常的开口销样本,无须专门搜集或制作开口销缺陷样本.验证算法的检测精度,取开口销正常状态、缺失状态、松脱状态和非开口销区域的样本数分别为1 000,20,50和1 000,识别率分别达到95.3%,100.0%,84.0%和98.7%.     

基于语义分割深度学习的地基云图分割方法

随着深度学习技术的迅速发展,更复杂更先进的语义分割深度学习模型在地基云图检测分割任务中得到广泛研究和应用。首先开创性地对新发布的地基云图数据集进行整理概括;然后阐述了基于深度学习语义分割模型在地基云图分割方面的研究进展,详细地介绍了典型的语义分割网络模型;接着选取了部分优秀性能的语义分割模型在标准的数据集上训练和验证,系统性评估其在地基云图分割的性能,验证了语义分割模型在地基云图分割领域的适用性;最后提出对基于语义分割的自适应地基云图像素级分割研究的总结和展望。     

基于U-net和YOLOv4的绝缘子图像分割与缺陷检测

输电线路上绝缘子的完整性直接影响了输电的安全与可靠性.采用深度学习方法，对绝缘子图像识别提取和缺陷检测问题进行了研究.首先基于优化的U-net模型获取绝缘子区域掩模图像，实现对绝缘子串语义分割；然后基于YOLOv4模型获取缺陷绝缘子的位置，实现对自爆绝缘子目标的检测.为充分利用高分辨率图像的像素信息，提出“切分-识别-合成”的检测思路，精确分割出绝缘子以及判断并获取缺陷区域；最后设计了多组实验并进行对比，验证了模型的有效性.采用优化的U-net模型分割绝缘子的Dice系数达0.92；采用YOLOv4模型检测自爆绝缘子的识别精度达0.96，平均重叠度IOU达0.88.研究结果对实现电力系统运维的智能化具有较高的应用价值.     

少样本条件下的复杂叶片图像语义分割

针对少样本条件下复杂叶片分割精确度不高的问题,提出一种基于数据增强的图像语义分割方法.使用翻转、平移方法对训练集中的图像进行增强扩充,利用VGG19代替原SegNet语义分割模型的VGG16主干网络进行模型训练.实验结果表明,在包含180幅复杂背景叶片的图像数据集上,使用该方法的评价指数MPA和MIOU达到了98.02...     

基于多重注意力机制的高分辨率遥感影像语义分割

针对当前深度神经网络在处理遥感影像语义分割过程中存在的模型庞大、处理耗时长、实时性低、小目标分割准确率不高的问题,提出了一种嵌入多重注意力机制的Multi-AttnDeepLabv3+(Multiple Attentionbased on DeepLabv3+)语义分割模型.该模型在编码部分使用轻量神经网络作为主干特征提取网络,加入混合注意力机制增强重要特征通道和空间像素的权值比重;在解码部分,在特征融合过程中加入通道压缩激活注意力模块,通过压缩激活操作再次增强重要特征通道的权重,提升模型分割准确率.该模型在多个数据集上取得较好的实验结果 .在相同条件下,此模型训练速度较传统网络模型有明显提升.与同类型轻量级语义分割模型相比,该模型在提升分割效果上具备优势.     

高铁轮毂表面缺陷的视觉显著性超像素图像检测方法

针对高铁轮毂表面缺陷实时在线检测问题,提出一种基于视觉显著性注意机制的超像素自适应检测方法。首先采用同态滤波器对缺陷图像进行预处理,去除环境光污染噪声引起的图像亮度分布不均匀问题,构建轮毂表面缺陷图像的谱残差视觉注意模型,之后采用超像素分割算法对缺陷显著性图像进行自适应阈值分割,标记出高铁轮毂表面缺陷的二维空间位置,实现轮毂表面缺陷的边界检测和形态估计。本文方法在高铁轮毂表面缺陷检测实验平台上进行了实验验证,结果表明：该方法能够有效抑制图像分割中的过分割问题,对缺陷的边界信息提取准确,鲁棒性较好。     

基于Self-Attention的单样本ConSinGAN模型的工业缺陷样本图像生成

在工业生产中,基于机器视觉的产品质量检测方法已逐步引入生产线,但绝大多数检测模型都需要充足的缺陷样本集以完成训练.随着生产工艺的改进,缺陷样本出现的概率逐渐降低.缺陷样本过少导致工业缺陷的检测或分割任务难以实施模型训练.采用GAN模型进行样本生成可以有效增广训练样本集.主要研究了面向小样本集的工业缺陷样本生成模型,对单...     

采用超像素标注匹配的交通场景几何分割方法

针对交通场景逐像素标注方法计算复杂、模型训练耗时长的问题,提出了一种基于超像素标注匹配的交通场景几何分割方法。该方法无需进行模型训练,根据全局特征搜索一组待分割交通场景图像的相似图像集。对待分割图像进行超像素分割和超像素块特征提取,并利用朴素贝叶斯原理进行似然比计算,根据似然比在相似图像集中进行超像素块标注匹配以实现初次分割。利用初次分割结果计算出一元势,应用全连接条件随机场模型对初次分割结果进行优化。实验结果表明,与传统的逐像素标注方法相比,本文方法的分割正确率和平均召回率分别提高了4%和3%,能够有效地实现交通场景几何分割。     

一种快速保边的图像对象分割方法

提出一种快速保边的交互式图像对象分割方法.该方法基于图割优化,建立了从整体分割到局部细化的两步骤优化过程.整体分割采用超像素代替像素表示图像,在保留了绝大部分图像边界特征的同时降低了优化计算的复杂度,且通过结合交互中包含的对象形状、外观和图像梯度信息,保证了分割结果区域和边界的完整性.局部细化针对某段边界局部范围内的像素,通过局部采样更新外观模型来改善分割结果的边界质量.实验结果验证了方法的正确性和有效性.     

一种由粗至精的RGB-D室内场景语义分割方法

为了标注室内场景中可见物体,提出一种基于RGB-D数据由粗至精的室内场景语义分割方法.首先,利用分层显著度导引的简单线性迭代聚类过分割和鲁棒多模态区域特征,构建面向语义类别的超像素区域池,基于随机决策森林分类器判决各个超像素区域的语义类别,实现粗粒度区域级语义标签推断.然后,为了改善粗粒度级的语义标签,利用几何深度导引和内部反馈机制改进像素级稠密全连接条件随机场模型,以求精细粒度像素级语义标注.最后,在粗、细粒度语义标注之间引入全局递归式反馈,渐进式迭代更新室内场景的语义类别标签.2个公开的RGBD室内场景数据集上的实验结果表明,与其他方法相比,所提出的语义分割方法无论在主观还是客观评估上,均具有较好的效果.     

基于PP-MRF模型的单目车载红外图像三维重建

针对车载红外图像的特点,提出了一种使用超像素分割和面板参数马尔科夫随机场(PPMRF)相结合的单目车载红外图像三维重建方法.该方法首先通过超像素分割得到在纹理和亮度上相近的一系列小的区域,即超像素,然后训练PP-MRF模型,使它能对待测试图像的各个超像素进行面板参数的分析和深度估计.通过实验证明了该方法能够有效地对单目车载红外图像做出深度估计及三维重建.     

基于高层先验语义的显著目标检测

为解决图像低级特征不能够均匀进行显著目标检测的问题,将高层先验语义和低级特征进行结合,提出一种新颖的基于高层先验语义的显著目标检测算法模型。利用深度卷积神经网络对输入图像以及显式显著性先验信息分别进行语义分割提取,得到显式显著性检测图;通过将图像中隐含的先验显著性特征与显著性值进行映射得到训练模型计算隐式显著性图;将显式显著性检测图和隐式显著性检测图进行自适应融合,形成均匀覆盖显著目标像素的精确显著检测图。为验证算法模型的有效性,将算法在具有挑战性的ECSSD和DUT-OMRON图像数据集进行实验仿真,实验结果表明,该算法的显著目标检测效果较其他方法有较为显著的提升。     

基于超像素融合算法的显著区域检测

针对目前流行的显著性检测算法不能精确反映显著性信息的问题,提出一种基于超像素融合方法的显著性检测算法. 首先对图像进行超像素分割,在保证高质量的图像目标边缘信息前提下,建立以超像素为节点的图模型;然后计算超像素邻接矩阵,将该图模型转化为最小生成树模型. 通过OTSU算法自适应地确定最佳阈值,根据该阈值将最小生成树模型的部分节点进行融合,获得大超像素分割区域;最后利用大超像素的颜色和相互距离信息,获得高质量的显著性图. 实验结果表明,相对于其他检测方法,该算法可以更有效地检测出图像中的显著目标,并能达到接近分割的效果.      

卷积神经网络在SAR图像海面溢油检测中的应用

针对合成孔径雷达（SAR）海面溢油检测问题，采用Yolov4目标检测模型、语义分割网络（U-Net）模型、Xception预训练模型等多种卷积神经网络模型进行SAR图像海面溢油检测的模拟实验。基于一个仅有790个样本的像素为256×256的SAR图像海面溢油数据集，深入对比研究了3种SAR图像海面溢油检测神经网络模型，分析了不同检测模型在海面溢油检测中的检测效果。实验结果表明，相较于其他两种检测模型，Xception预训练模型具有更高的SAR图像海面溢油检测精度，更加适合应用于小数据集的溢油检测。     

一种层次化的乳腺肿瘤分割方法

超声图像是乳腺癌辅助诊断常用的工具之一.肿瘤分割是乳腺超声图像分析的基础.乳腺超声图像中的灰度不同质性、纹理及形状的多变性等复杂特点使得肿瘤的精确分割较为困难.提出了一种层次化的分割框架.首先将局部灰度聚类假设引入活动轮廓模型作为底层分割模型,对图像进行初始分割;然后提出基于超像素和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的高层分割模型,对初始结果再进行高层分割.在高层分割过程中,首先使用简单线性迭代聚类(Simple Linear Interactive Cluster,SLIC)提取超像素,然后提取超像素的灰度、纹理和局部特征,最后使用SVM进行分类.高层分割模型是基于底层模型的分割结果学习获取的,能够检测到底层模型可能分割错误的区域,与底层模型具有较好的互补性.因此,提出的层次化分割框架具有较好的鲁棒性.在自建乳腺超声数据库上的实验结果证明了提出方法的有效性和鲁棒性.     

基于特征语义模型的复杂结构图像分割算法

针对结构复杂图像所具有的相似复杂性和属性复杂性,提出了基于特征语义模型的图像分割算法,通过采用矩阵分解将图像分割问题转化为最优化问题.对原始图像进行视窗扫描,选取规模为n的视窗计算所有像素的特征语义.经过PCA降维后,在保证特征信息最小丢失的前提下计算相互之间的特征语义相似度.通过最优化理论近似寻找特征语义相同的像素点集,从而完成结构复杂图像的分割.经过实验证明,本文方法针对结构复杂的图像物体分割完整,细节分割精细.通过对比实验验证了该方法的有效性.     

结合场景结构和条件随机场的道路检测

针对道路检测采用图像外观特征对像素或区域进行分类,容易受到光照、阴影和遮挡等复杂因素的影响导致检测精度低的问题,提出一种结合场景结构信息和全连接条件随机场(CRF)模型的道路检测方法.首先检测道路消失点和道路边界线并生成道路的置信图;然后基于图像超像素训练场景结构布局模型得到结构布局的估计;融合置信度图、结构布局图和图像外观特征构建基于像素的全连接CRF模型;最后通过CRF模型推理得到分类结果.实验对比结果表明:采用结构信息和全连接CRF能够有效提高道路检测的精度,对阴影和遮挡等复杂道路环境具有鲁棒性.     

结合目标检测的小目标语义分割算法

卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)可以提供比传统分类算法更强大的分类器并且能够自学习得到深层特征,有效地提高了图像语义分割的准确性.然而,基于CNN的语义分割算法依然存在一些挑战,例如在复杂场景中现有较优的方法较难分割小目标.为了解决复杂场景下小目标分割的难题,提出一种结合目标检测的小目标语义分割算法.与现有较优方法不同的是,该方法没有直接利用单个神经网络模型同时分割单幅图像中的小尺寸和较大尺寸目标,而是将小目标分割任务从完整图像的分割任务中分离.算法首先训练一个目标检测模型以获取小目标图像块,然后设计一个小目标分割网络得到图像块的分割结果,最终根据该结果修正整体图像的分割图.该算法提升了语义分割数据集的总体性能,同时能够有效地解决小目标分割的难题.     

基于图像分割的驾驶员分心行为识别研究

针对驾驶员分心行为对交通安全产生隐患的问题,提出一种结合图像分割与卷积神经网络的驾驶员分心行为检测方法。该方法通过使用图像分割处理后的驾驶员不同分心行为的图像对卷积网络结构模型进行训练,来减轻背景噪声的影响,以提高模型的识别性能。试验中使用未经分割的图像与经过前景分割后图像分别训练卷积神经网络模型,用分割后图像训练的模型识别的准确率达到了93.84%,高于使用原图像训练的模型。试验结果表明,结合图像分割和深度学习的驾驶员分心行为检测方法对驾驶员的分心行为有较好的检测效果。