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利用图像的空间相对特征进行细粒度草图检索
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作者 周健 周向东 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第6期249-257,289,共10页
细粒度草图检索(Fine-Grained Sketch-Based Image Retrieval,FG-SBIR)旨在以手绘草图作为查询样例进行图像数据的实例级检索。由于草图有偏移扭曲等问题难以在图像空间上与真实图像对齐,提出一种新的基于空间相对注意力(Spatial Relati... 细粒度草图检索(Fine-Grained Sketch-Based Image Retrieval,FG-SBIR)旨在以手绘草图作为查询样例进行图像数据的实例级检索。由于草图有偏移扭曲等问题难以在图像空间上与真实图像对齐,提出一种新的基于空间相对注意力(Spatial Relative Attention,SRA)模型的草图检索方法:使用坐标图提取空间感知特征,基于相对自注意力机制提取空间相对关系。同时引入对比损失NT-Xent以获取更强的特征表示。在两个公开数据集上的实验表明,该方法在检索准确率上超过了多个最新的细粒度草图检索方法。 展开更多
关键词 草图检索 空间感知特征 相对自注意力 对比损失
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基于条件生成对抗网络的手绘图像检索 被引量:12
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作者 刘玉杰 窦长红 +2 位作者 赵其鲁 李宗民 李华 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期2336-2342,共7页
传统的手绘图像检索方法将自然图像通过边缘检测算法转换成"类手绘图",不能很好地减小自然图像与手绘图像之间的视觉差异.针对此问题,提出一种基于条件生成对抗网络的手绘图像检索方法.首先训练条件生成对抗网络,其中生成器... 传统的手绘图像检索方法将自然图像通过边缘检测算法转换成"类手绘图",不能很好地减小自然图像与手绘图像之间的视觉差异.针对此问题,提出一种基于条件生成对抗网络的手绘图像检索方法.首先训练条件生成对抗网络,其中生成器由边缘图至自然图像的映射网络构成;然后通过生成器将手绘图转换为自然图像,以消除二者的视觉差异;最后使用深度卷积神经网络提取深度特征进行相似度度量,达到检索的目的.在基准数据库上进行实验的结果显示,该方法的检索精度有明显提高. 展开更多
关键词 手绘图像检索 条件生成对抗网络 编码-解码网络 卷积神经网络
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基于注意力模型的手绘图像检索方法 被引量:3
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作者 李宗民 李思远 +1 位作者 刘玉杰 李华 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2020年第11期199-204,共6页
针对手绘图像检索领域中手绘图像的特征稀疏、手绘本身易于形变等问题,文中提出了一种基于注意力模型的特征提取方法,通过精确提取手绘图像中的语义特征来获得高效准确的检索结果。首先使用卷积神经网络作为提取语义特征的基础框架;然... 针对手绘图像检索领域中手绘图像的特征稀疏、手绘本身易于形变等问题,文中提出了一种基于注意力模型的特征提取方法,通过精确提取手绘图像中的语义特征来获得高效准确的检索结果。首先使用卷积神经网络作为提取语义特征的基础框架;然后在有监督训练的过程中引入了注意力模型机制,通过在卷积神经网络的最后一层卷积层后引入注意力结构块的方法来定位出有效的语义特征,其中注意力结构块由空间注意力结构和通道注意力结构联合组成;最后通过融合不同层次的语义特征形成最终的特征描述子,达到高精度的检索,在基准数据库Flickr15k上的实验结果表明所提方法是可行有效的。此外,在手绘图像分类任务中,提出的注意力机制大幅提高了分类精度。 展开更多
关键词 手绘检索 注意力模型 卷积神经网络 手绘分类
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结合距离变换和隐层图词包的手绘图像检索方法 被引量:6
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作者 刘玉杰 庞芸萍 +2 位作者 路子奇 李宗民 李华 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期2168-2174,共7页
随着触屏设备的广泛普及,基于手绘的图像检索技术受到了越来越多的关注.针对HOG,SIFT,RST-HELO等传统图像描述子在基于手绘图像检索领域的局限性,提出一种基于卷积神经网络构建隐层图词包特征描述子的手绘图像检索方法.首先对数据库图... 随着触屏设备的广泛普及,基于手绘的图像检索技术受到了越来越多的关注.针对HOG,SIFT,RST-HELO等传统图像描述子在基于手绘图像检索领域的局限性,提出一种基于卷积神经网络构建隐层图词包特征描述子的手绘图像检索方法.首先对数据库图像提取边缘概率图;其次在边缘概率图上计算Chamfer距离变换图像,通过对距离变换图像提取隐层图词包特征构建预分类检索.在Flickr15K数据集上对文中方法进行了实验,证明基于隐层图词包特征描述子的检索效果比RST-HELO等传统方法有了显著提高;从图像预处理和特征描述子两方面对SBIR进行了改进,实验结果表明,文中方法具有更高的准确率. 展开更多
关键词 手绘检索 卷积神经网络 边缘概率检测 Chamfer距离变换 隐层图词包
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综合多层语义特征与深度卷积网络的手绘图像检索方法 被引量:3
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作者 刘玉杰 于邓 +2 位作者 庞芸萍 李宗民 李华 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期651-657,共7页
针对手绘图像检索领域中手绘图像的语义特征,为了深度发掘手绘图像的语义特征,并获得高效、准确的检索结果,提出一种基于多层语义特征和深度卷积网络的融合网络的方法.首先提出针对手绘图像语义特征的分层的概念,并构建与多层语义特征... 针对手绘图像检索领域中手绘图像的语义特征,为了深度发掘手绘图像的语义特征,并获得高效、准确的检索结果,提出一种基于多层语义特征和深度卷积网络的融合网络的方法.首先提出针对手绘图像语义特征的分层的概念,并构建与多层语义特征相对应的多层深度卷积神经网络来学习不同层次的深度特征,然后通过特征融合,实现多层深度语义特征的融合,形成最终的特征描述子,达到高精度的检索.在基准数据库Flickr15k上的实验结果表明该方法是可行、有效的. 展开更多
关键词 手绘检索 多层语义特征 深度卷积神经网络 特征融合
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基于NSCT边缘直方图的草图检索 被引量:2
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作者 陈曦 肖建 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第22期172-175,186,共5页
基于草图的图像检索,存在着大量的应用空间。针对查询草图和数据库图像的差异,提出了一种利用非降采样Cotourlet(NSCT)变换和边缘直方图的草图检索算法。利用NSCT变换分解图像,对所有子带进行边缘检测,提取子带的边缘直方图用来作为描... 基于草图的图像检索,存在着大量的应用空间。针对查询草图和数据库图像的差异,提出了一种利用非降采样Cotourlet(NSCT)变换和边缘直方图的草图检索算法。利用NSCT变换分解图像,对所有子带进行边缘检测,提取子带的边缘直方图用来作为描述图像和草图的特征。将该方法与边缘直方图比较实验表明,其检索效果更准确。 展开更多
关键词 草图检索 非降采样Contourlet 边缘直方图 边缘检测
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包含跨域建模和深度融合网络的手绘草图检索 被引量:7
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作者 于邓 刘玉杰 +2 位作者 邢敏敏 李宗民 李华 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期3567-3577,共11页
在手绘草图检索(sketch-based image retrieval,简称SBIR)领域,引入一种手绘草图的新型检索模型.手绘草图与自然图片之间存在巨大的差异性,这是因为,与自然图片相比,手绘草图展现出高度抽象的视觉表达,用现有的方法对手绘草图进行特征提... 在手绘草图检索(sketch-based image retrieval,简称SBIR)领域,引入一种手绘草图的新型检索模型.手绘草图与自然图片之间存在巨大的差异性,这是因为,与自然图片相比,手绘草图展现出高度抽象的视觉表达,用现有的方法对手绘草图进行特征提取,其产生的特征描述子对于手绘草图的内容无法进行有效地拟合;对于相同的物体,不同的人群用手绘草图描述方式和表达也存在巨大的差距,这就使得手绘草图-自然图片的匹配更加困难;同时,将手绘草图与自然图片映射到相同视觉域的工作,也是一项具有困难的任务.所以,手绘草图检索技术是公认的比较有挑战性的任务.提出一种将手绘草图与自然图片在多个层次上映射到同一视觉域的策略来解决跨域的问题.同时,引入多层深度融合卷积神经网络(multi-layer deep fusion convolutional neural network)的框架来训练并获得手绘草图和自然彩色图片的多层特征表达.在Flickr15k图像数据库进行检索实验,实验结果显示,多层深度融合卷积网络学习到的特征的检索精度超过了现有的手工特征以及由自然图片或者手绘草图训练出来的卷积神经网络(convolutional neural network,简称CNN)的特征. 展开更多
关键词 手绘草图检索 跨域建模 多层深度融合卷积神经网络 特征融合 深度学习
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结合显著区域检测和手绘草图的服装图像检索 被引量:4
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作者 吴传彬 刘骊 +2 位作者 付晓东 刘利军 黄青松 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期174-181,共8页
针对服装图像检索准确率和效率较低的问题,提出一种服装显著区域检测和手绘草图的服装图像检索方法。首先采用正则化随机漫步算法对输入的服装图像库进行视觉显著区域检测,并结合其边缘轮廓信息,得到服装显著边缘图像;其次,对输入的服... 针对服装图像检索准确率和效率较低的问题,提出一种服装显著区域检测和手绘草图的服装图像检索方法。首先采用正则化随机漫步算法对输入的服装图像库进行视觉显著区域检测,并结合其边缘轮廓信息,得到服装显著边缘图像;其次,对输入的服装草图和服装边缘图像进行特征提取,得到服装草图和服装边缘图像各自的方向梯度直方图(HOG)特征;然后,通过计算服装草图特征和服装边缘特征的相似度,实现特征匹配;最后,按照特征匹配结果在服装图像库中检索与服装草图相似的服装图像,采用基于距离相关系数的重排序算法对其相似度进行排序并输出检索结果。结果表明,该方法提高了服装检索的准确率,具有较好的鲁棒性,检索准确率可达78.5%。 展开更多
关键词 服装检索 手绘草图的图像检索 显著性检测 特征匹配
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面向细粒度草图检索的对抗训练三元组网络 被引量:4
9
作者 陈健 白琮 +2 位作者 马青 郝鹏翼 陈胜勇 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期1933-1942,共10页
将草图作为检索示例用于图像检索称为基于草图的图像检索,简称草图检索.其中,细粒度检索问题或类内检索问题是2014年被研究者提出并快速成为广受关注的研究方向.目前研究者通常用三元组网络来解决类内检索问题,且取得了不错的效果.但是... 将草图作为检索示例用于图像检索称为基于草图的图像检索,简称草图检索.其中,细粒度检索问题或类内检索问题是2014年被研究者提出并快速成为广受关注的研究方向.目前研究者通常用三元组网络来解决类内检索问题,且取得了不错的效果.但是三元组网络的训练非常困难,很多情况下很难收敛甚至不收敛,且存在着容易过拟合的风险.借鉴循环生成对抗训练的思想,设计了SketchCycleGAN帮助提高三元组网络训练过程的效率,以对抗训练的方式使其参与到三元组网络的训练过程中,通过充分挖掘数据集自身信息的方式取代了利用其他数据集进行预训练的过程,在简化训练步骤的基础上取得了更好的检索性能.通过在常用的细粒度草图检索数据集上的一系列对比实验,证明了所提方法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 基于草图的图像检索 细粒度检索 三元组网络 对抗训练
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基于多尺度HOG的草图检索 被引量:1
10
作者 李思思 陈曦 肖建 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2016年第3期520-527,共8页
草图检索是图像处理领域中的重要研究内容。提出了一种将高斯金字塔和局部HOG特征融合的特征提取改进方法,并将其用于草图检索。采用高斯金字塔将图像分解到多尺度空间,在所有尺度上进行兴趣点提取,获得基于兴趣点的多尺度HOG特征。利... 草图检索是图像处理领域中的重要研究内容。提出了一种将高斯金字塔和局部HOG特征融合的特征提取改进方法,并将其用于草图检索。采用高斯金字塔将图像分解到多尺度空间,在所有尺度上进行兴趣点提取,获得基于兴趣点的多尺度HOG特征。利用图像的多尺度HOG特征集生成视觉词典,最终形成与视觉词典相关的特征描述向量,通过相似度匹配实现草图检索。将该算法与单一尺度下的HOG算法及其他几种算法比较,实验结果表明了其可行性和有效性。 展开更多
关键词 草图检索 高斯金字塔 多尺度HOG 形状特征
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基于深度学习的草图检索方法研究进展 被引量:3
11
作者 姬子恒 王斌 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2021年第12期2190-2205,共16页
草图检索(SBIR)是基于内容的图像检索(CBIR)的扩展,是一种灵活便捷的目标图像检索方式,其研究的焦点是如何减少手绘草图域与自然图像域之间的域差。传统方法提取手工特征完成草图域与图像域之间的近似转换以减少域差,但该类方法无法有... 草图检索(SBIR)是基于内容的图像检索(CBIR)的扩展,是一种灵活便捷的目标图像检索方式,其研究的焦点是如何减少手绘草图域与自然图像域之间的域差。传统方法提取手工特征完成草图域与图像域之间的近似转换以减少域差,但该类方法无法有效拟合2个域内容,导致检索精度不高。深度学习方法依赖大量数据进行图像高维特征的提取,突破了传统方法的局限,已被证明可以有效解决跨域建模问题。研究聚焦于基于深度学习的草图检索方法,在深度特征提取模型、公开的数据测试集、粗粒度和细粒度检索、哈希技术和类别泛化等几个方面对草图检索的深度学习方法的相关研究工作进行了综述和评论。然后进行了实验比较研究,一方面,对现有3个公开的SBIR测试集Sketchy、TU-Berlin和QuickDraw进行适用性评估;另一方面,选取3个最新的SBIR深度学习模型GRLZS模型、SEM-PCYC模型和SAKE模型进行性能分析与比较。最后,对草图检索面临的挑战和未来研究方向进行了总结与展望。 展开更多
关键词 深度学习 草图检索 特征提取 基于内容的图像检索
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融合抽象层级变换和卷积神经网络的手绘图像检索方法 被引量:3
12
作者 刘玉杰 庞芸萍 +1 位作者 李宗民 李华 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期657-663,675,共8页
针对人工设计的描述子(HOG、SIFT等)在基于手绘的图像检索(Sketch Based Image Retrieval,SBIR)领域的局限性,提出了一种融合抽象层级变换和卷积神经网络构建联合深度特征描述子的手绘图像检索方法.首先,提取常规图像的边缘概率图,在此... 针对人工设计的描述子(HOG、SIFT等)在基于手绘的图像检索(Sketch Based Image Retrieval,SBIR)领域的局限性,提出了一种融合抽象层级变换和卷积神经网络构建联合深度特征描述子的手绘图像检索方法.首先,提取常规图像的边缘概率图,在此基础上进行不同抽象层级的图像变换,将抽象层级变换图像输入到深度神经网络并提取不同隐层的输出向量,最后,联合不同隐层的输出向量作为手绘图像检索的特征描述子(即联合深度特征描述子).在Flickr15k数据库上对本方法进行了实验验证,结果表明:融合抽象层级变换和联合深度特征描述子的检索效果相较HOG、SIFT等传统方法有显著提高.本方法从图像预处理和特征描述子构建2个方面,对SBIR问题进行了改进,具有更高的准确率. 展开更多
关键词 手绘检索 卷积神经网络 边缘概率检测 抽象层级变换 联合深度特征
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基于跨模态自蒸馏的零样本草图检索 被引量:3
13
作者 田加林 徐行 +1 位作者 沈复民 申恒涛 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期3152-3164,共13页
零样本草图检索将未见类的草图作为查询样本,用于检索未见类的图像.因此,这个任务同时面临两个挑战:草图和图像之间的模态差异以及可见类和未见类的不一致性.过去的方法通过将草图和图像投射到一个公共空间来消除模态差异,还通过利用语... 零样本草图检索将未见类的草图作为查询样本,用于检索未见类的图像.因此,这个任务同时面临两个挑战:草图和图像之间的模态差异以及可见类和未见类的不一致性.过去的方法通过将草图和图像投射到一个公共空间来消除模态差异,还通过利用语义嵌入(如词向量和词相似度)来弥合可见类和未见类的语义不一致.提出了跨模态自蒸馏方法,从知识蒸馏的角度研究可泛化的特征,无需语义嵌入参与训练.具体而言,首先通过传统的知识蒸馏将预训练的图像识别网络的知识迁移到学生网络.然后,通过草图和图像的跨模态相关性,跨模态自蒸馏将上述知识间接地迁移到草图模态的识别上,提升草图特征的判别性和泛化性.为了进一步提升知识在草图模态内的集成和传播,进一步地提出草图自蒸馏.通过为数据学习辨别性的且泛化的特征,学生网络消除了模态差异和语义不一致性.在3个基准数据集,即Sketchy、TU-Berlin和QuickDraw,进行了广泛的实验,证明了所提跨模态自蒸馏方法与当前方法相比较的优越性. 展开更多
关键词 零样本草图检索 零样本学习 跨模态检索 知识蒸馏
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