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深度学习跨模态图文检索研究综述 被引量:24
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作者 刘颖 郭莹莹 +3 位作者 房杰 范九伦 郝羽 刘继明 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2022年第3期489-511,共23页
随着深度神经网络的兴起,多模态学习受到广泛关注。跨模态检索是多模态学习的重要分支,其目的在于挖掘不同模态样本之间的关系,即通过一种模态样本来检索具有近似语义的另一种模态样本。近年来,跨模态检索逐渐成为国内外学术界研究的前... 随着深度神经网络的兴起,多模态学习受到广泛关注。跨模态检索是多模态学习的重要分支,其目的在于挖掘不同模态样本之间的关系,即通过一种模态样本来检索具有近似语义的另一种模态样本。近年来,跨模态检索逐渐成为国内外学术界研究的前沿和热点,是信息检索领域未来发展的重要方向。首先,聚焦于深度学习跨模态图文检索研究的最新进展,对基于实值表示学习和基于二进制表示学习方法的发展动态进行了详细介绍,其中,基于实值表示的方法用于提升跨模态语义相关性,进而提高跨模态检索准确度,基于二进制表示学习的方法用于提升跨模态图文检索效率,减小存储空间;其次,总结了跨模态检索领域常用的公开数据集,对比了不同算法在不同数据集上的性能表现;此外,总结并分析了跨模态图文检索技术在公安、传媒及医学等领域的具体应用情况;最后,结合现有技术探讨了该领域的发展趋势及未来研究方向。 展开更多
关键词 跨模态检索 深度学习 特征学习 图文匹配 实值表示 二进制表示
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图像超分辨率技术的回顾与展望 被引量:24
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作者 刘颖 朱丽 +3 位作者 林庆帆 李莹华 王富平 卢津 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2020年第2期181-199,共19页
图像超分辨率(SR)是计算机视觉中提高图像和视频分辨率的一类重要技术。近年来,得益于神经网络的成功,基于深度学习的图像超分辨率技术正在蓬勃发展,这无疑是超分辨率技术研究的主流方向。对超分辨率工作进行综述。首先,总结目前已有的... 图像超分辨率(SR)是计算机视觉中提高图像和视频分辨率的一类重要技术。近年来,得益于神经网络的成功,基于深度学习的图像超分辨率技术正在蓬勃发展,这无疑是超分辨率技术研究的主流方向。对超分辨率工作进行综述。首先,总结目前已有的超分辨率技术,根据其输入输出进行分类介绍;其次,将基于深度学习的单图像超分辨率技术分为有监督学习和无监督学习两类进行论述,并对部分具有代表性的最新超分辨率重建技术进行总结分类介绍;然后,讨论了超分辨率技术的相关问题,即性能评价指标、标准数据集,进而对几种典型算法进行实验对比;最后,对图像超分辨率算法未来的研究趋势进行展望。 展开更多
关键词 深度学习 图像超分辨率 有监督学习 无监督学习
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基于深度学习的小目标检测研究与应用综述 被引量:111
3
作者 刘颖 刘红燕 +4 位作者 范九伦 公衍超 李莹华 王富平 卢津 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期590-601,共12页
目标检测在基于传统手工特征及深度学习算法上已经取得较大发展,然而针对小目标检测的研究近几年才开始出现,研究成果较少,且大都是在已有目标检测算法基础上进行改进,以提高小目标检测的检测精度.小目标像素点少,本身携带的特征少,多... 目标检测在基于传统手工特征及深度学习算法上已经取得较大发展,然而针对小目标检测的研究近几年才开始出现,研究成果较少,且大都是在已有目标检测算法基础上进行改进,以提高小目标检测的检测精度.小目标像素点少,本身携带的特征少,多次下采样后就更难进行特征提取,因而小目标检测面临极大挑战.小目标检测在自动驾驶、遥感图像检测、刑侦等领域都有广泛应用需求,对于小目标检测技术的研究有重要的实用价值.本文对小目标检测的现有研究成果进行了详细综述.首先,将现有算法按照检测需要的阶段数分为一阶段、二阶段、多阶段,描述了RetinaNet、CornerNet-Lite、特征金字塔网络(Feature Pyramid Network,FPN)等算法的原理并进行了对比分析.其次,本文描述了小目标检测技术在不同领域的应用情况,并汇总了MS COCO、PASCAL VOC、DOTA、KITTI等数据集及算法性能评价指标.最后,总结了小目标检测面临的挑战,并展望了未来的研究方向. 展开更多
关键词 小目标检测 尺度变换 特征金字塔 深度学习 特征提取 卷积神经网络
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多模态的情感分析技术综述 被引量:44
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作者 刘继明 张培翔 +2 位作者 刘颖 张伟东 房杰 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2021年第7期1165-1182,共18页
情感分析是指利用计算机自动分析确定人们所要表达的情感,其在人机交互和刑侦破案等领域都能发挥重大作用。深度学习和传统特征提取算法的进步为利用多种模态进行情感分析提供了条件。结合多种模态进行情感分析可以弥补单模态情感分析... 情感分析是指利用计算机自动分析确定人们所要表达的情感,其在人机交互和刑侦破案等领域都能发挥重大作用。深度学习和传统特征提取算法的进步为利用多种模态进行情感分析提供了条件。结合多种模态进行情感分析可以弥补单模态情感分析的不稳定性以及局限性等缺点,能够有效提高准确度。近年来,研究者多用面部表情信息、文本信息以及语音信息三种模态进行情感分析。主要从这三种模态对多模态情感分析技术进行综述:首先对多模态情感分析的基本概念以及研究现状进行简要介绍;其次总结了常用的多模态情感分析数据集;然后分别对现有的基于面部表情信息、文本信息和语音信息的单模态情感分析技术进行简要叙述;接下来详细介绍了模态融合技术,并依据不同的模态融合方式对多模态情感分析技术的现有成果进行重点描述;最后讨论了多模态情感分析存在的问题以及未来的发展方向。 展开更多
关键词 多模态 情感分析 模态融合
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结合边缘信息和门卷积的人脸修复算法 被引量:6
5
作者 王富平 李文楼 +2 位作者 刘颖 卢津 公衍超 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2021年第1期150-162,共13页
针对任意形状遮挡下人脸修复,现有方法容易产生边缘模糊和恢复结果失真等问题。提出了一种结合边缘信息和门卷积的人脸修复算法。首先,通过先验人脸知识产生遮挡区域的边缘图,以约束人脸修复过程。其次,利用门卷积在部分像素缺失下的精... 针对任意形状遮挡下人脸修复,现有方法容易产生边缘模糊和恢复结果失真等问题。提出了一种结合边缘信息和门卷积的人脸修复算法。首先,通过先验人脸知识产生遮挡区域的边缘图,以约束人脸修复过程。其次,利用门卷积在部分像素缺失下的精确局部特征描述能力,设计面向图像修复的门卷积深度生成对抗网络(GAN)。该模型由边缘连接生成对抗网络和图像修复生成对抗网络两部分组成。边缘连接网络利用二值遮挡图和待修复图像及其边缘图的多源信息进行训练,实现对缺失边缘图像的自动补全和连接。图像修复网络以补全的边缘图为引导信息,联合遮挡图像进行缺失区域修复。实验结果表明:相比其他算法,该算法修复效果更好,其评价指标比当前基于深度学习的图像修复算法更优。 展开更多
关键词 人脸修复 Canny边缘 门卷积 深度学习 生成对抗网络(GAN)
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基于深度学习的面部修复技术综述 被引量:4
6
作者 刘颖 佘建初 +4 位作者 公衍超 卢津 王富平 林庆帆 李莹华 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期9-14,共6页
传统图像修复算法在修复区域涉及复杂非重复结构(如面部)时,不能准确捕捉到高级语义。近三年来基于深度学习的方法被应用于图像修复中,其修复结果的结构相似性较传统方法提高了10%以上。首先阐述了面部修复技术的研究发展历程,主要介绍... 传统图像修复算法在修复区域涉及复杂非重复结构(如面部)时,不能准确捕捉到高级语义。近三年来基于深度学习的方法被应用于图像修复中,其修复结果的结构相似性较传统方法提高了10%以上。首先阐述了面部修复技术的研究发展历程,主要介绍了基于深度学习的面部修复算法,将其分为无监督和有监督两大类方法,在每一类中重点对近年来涌现的各种面部修复算法进行分析和总结;然后归纳了当前主流的六类图像数据集,以及算法性能评价指标;最后讨论了面部修复技术的未来研究方向。 展开更多
关键词 面部图像修复 深度学习 生成对抗网络 卷积神经网络
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基于迁移学习及特征融合的轮胎花纹图像分类 被引量:9
7
作者 刘颖 张帅 范九伦 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第5期1401-1406,共6页
为提高图像分类性能,解决因训练数据不足导致卷积神经网络模型过拟合的问题,提出一种基于迁移学习和特征融合的轮胎花纹图像分类算法。将HSV颜色直方图、GIST描述子与方向梯度直方图结合作为轮胎图像低层特征;将迁移学习引入卷积神经网... 为提高图像分类性能,解决因训练数据不足导致卷积神经网络模型过拟合的问题,提出一种基于迁移学习和特征融合的轮胎花纹图像分类算法。将HSV颜色直方图、GIST描述子与方向梯度直方图结合作为轮胎图像低层特征;将迁移学习引入卷积神经网络模型训练中,通过轮胎图像数据集对预训练模型参数微调,获得适用于轮胎花纹图像的新模型,提取全连接层特征作为图像高层特征;将低层和高层特征融合作为轮胎图像最终特征用于训练SVM分类器,实现高效分类。实验结果表明了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 轮胎花纹图像分类 迁移学习 卷积神经网络 高层特征 特征融合
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基于改进KMOR的聚类算法 被引量:3
8
作者 刘撼坤 李晶 范九伦 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第11期3158-3163,共6页
为避免KMOR(k-means with outlier removal)算法因样本中类内离散度不同而产生离群点误判的问题,提出为每类样本分别选取离群点判别标准的改进算法。在算法初始化时,利用样本的密集性排除离群点干扰;在迭代过程中,根据每类样本的类内离... 为避免KMOR(k-means with outlier removal)算法因样本中类内离散度不同而产生离群点误判的问题,提出为每类样本分别选取离群点判别标准的改进算法。在算法初始化时,利用样本的密集性排除离群点干扰;在迭代过程中,根据每类样本的类内离散度分别选取判别标准,与样本到其所属聚类中心的距离比较判别离群点。两者结合提高聚类结果正确率,避免因样本中类内离散度不同产生的误判。实验结果表明,改进算法相比原算法在正确率和离群点检测上有所提高。 展开更多
关键词 聚类 K均值 初始化 离群点检测 类内离散度
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基于改进的狼群算法的新型广义熵图像分割 被引量:5
9
作者 焦瑞芳 范九伦 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第10期3142-3144,3167,共4页
为了更准确地分割出图像中需提取的目标,提出改进的狼群算法与新型广义熵结合实现图像分割。在狼群算法游走行为中引入周期性随机扰动策略动态调整算法权重,并在狼群算法攻击行为中引入混沌全局搜索,将此改进的狼群算法与新型广义熵结... 为了更准确地分割出图像中需提取的目标,提出改进的狼群算法与新型广义熵结合实现图像分割。在狼群算法游走行为中引入周期性随机扰动策略动态调整算法权重,并在狼群算法攻击行为中引入混沌全局搜索,将此改进的狼群算法与新型广义熵结合完成图像分割,用峰值信噪比作为图像分割评价指标对结果进行验证。结果表明,该算法能更准确地分割出图像中需提取的目标,比基本狼群算法与新型广义熵结合的分割结果更准确清晰。 展开更多
关键词 狼群算法 周期随机扰动 混沌全局搜索 新型广义熵 峰值信噪比
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引入视觉感知的视频镜头分割 被引量:1
10
作者 高尹 刘颖 +1 位作者 来毅 刘陆 《现代电子技术》 北大核心 2019年第18期73-76,共4页
视频的大数据时代已经到来,将视频序列分割成镜头来进行视频内容分析和视频检索是十分重要的研究方向.文中提出一种基于帧间一致(Frame Consistency,FC)模型和光流特征的视频镜头分割技术.利用基于视觉感知的"整体到局部"的思... 视频的大数据时代已经到来,将视频序列分割成镜头来进行视频内容分析和视频检索是十分重要的研究方向.文中提出一种基于帧间一致(Frame Consistency,FC)模型和光流特征的视频镜头分割技术.利用基于视觉感知的"整体到局部"的思想,首先浏览视频,除去视频的冗余信息,以降低计算成本,并通过提取视频的视觉特征构建帧间一致性函数,以此创建可能的镜头分割集合,并结合运动特征进一步优化分割结果.该技术在评估上,其精确度、召回率和F1值,都呈现出较好的效果. 展开更多
关键词 镜头分割 视觉感知 帧间一致模型 光流特征 模型评估 冗余信息去除
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核空间自适应抑制式直觉模糊图像分割算法 被引量:3
11
作者 林洋 兰蓉 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第8期2353-2360,共8页
针对直觉模糊C-均值(intuitionistic fuzzy C-means,IFCM)算法未考虑图像像素的空间邻域信息,导致对噪声较为敏感,算法运行效率较低,分割效果较差等问题,提出一种核空间自适应抑制式直觉模糊图像分割算法。以核诱导距离代替欧氏距离计... 针对直觉模糊C-均值(intuitionistic fuzzy C-means,IFCM)算法未考虑图像像素的空间邻域信息,导致对噪声较为敏感,算法运行效率较低,分割效果较差等问题,提出一种核空间自适应抑制式直觉模糊图像分割算法。以核诱导距离代替欧氏距离计算像素至聚类中心的距离,将局部空间信息融入核空间中;利用“投票模型”将模糊集扩展为直觉模糊集,减少人工参数对实验的影响;根据图像像素和聚类中心之间的分离性自适应生成抑制因子。实验结果表明,该算法对噪声鲁棒性较强,分割精度较高,提升了算法的运行效率。 展开更多
关键词 直觉模糊C-均值 核空间 局部空间信息 投票模型 抑制因子
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基于PSO直觉模糊集相似度的刑侦图像分割 被引量:1
12
作者 兰蓉 程阳子 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第10期2949-2954,3001,共7页
针对刑侦图像分割问题,提出一种基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)直觉模糊集相似度的阈值算法。采用双边滤波对图像去噪,结合"投票模型"构造图像的直觉模糊集模型,以直觉模糊集上含权重参数的相似度为目标函... 针对刑侦图像分割问题,提出一种基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)直觉模糊集相似度的阈值算法。采用双边滤波对图像去噪,结合"投票模型"构造图像的直觉模糊集模型,以直觉模糊集上含权重参数的相似度为目标函数优化阈值,利用粒子群优化的方法自适应选取相似度中的权重。仿真结果表明,该算法能获得较好的分割效果,能够推广于自然图像的处理。 展开更多
关键词 刑侦图像 阈值分割 双边滤波 直觉模糊集 相似度 粒子群优化
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抑制式非局部空间直觉模糊C-均值图像分割算法 被引量:24
13
作者 兰蓉 林洋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1472-1479,共8页
针对传统的模糊C-均值(FCM)算法没有考虑图像像素的空间邻域信息,对噪声敏感,算法收敛较慢等问题,该文提出一种抑制式非局部空间直觉模糊C-均值图像分割算法。首先,通过计算像素的非局部空间信息提高抗噪能力,克服传统的FCM算法只考虑... 针对传统的模糊C-均值(FCM)算法没有考虑图像像素的空间邻域信息,对噪声敏感,算法收敛较慢等问题,该文提出一种抑制式非局部空间直觉模糊C-均值图像分割算法。首先,通过计算像素的非局部空间信息提高抗噪能力,克服传统的FCM算法只考虑图像单个像素的灰度特征信息的缺陷,提高分割精度。其次,根据直觉模糊集理论,通过“投票模型”自适应生成犹豫度作为抑制因子修正隶属度,提高算法的运行效率。实验结果表明,该算法对噪声鲁棒性较强并且有较好的分割性能。 展开更多
关键词 图像分割 模糊C-均值 直觉模糊集 非局部空间信息 犹豫度
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基于阴影集的截集式可能性C-均值聚类截集门限的选取 被引量:5
14
作者 雒僖 范九伦 +1 位作者 于海燕 梁丹 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第8期249-254,共6页
截集式可能性C-均值聚类算法通过引入截集门限,修改典型性值,克服了可能性C-均值聚类算法的最关键问题:一致性聚类。针对算法中截集门限的选取问题,采用阴影集理论,提出了一种新的截集门限的选取方法。该算法利用最优化方法为每一个类... 截集式可能性C-均值聚类算法通过引入截集门限,修改典型性值,克服了可能性C-均值聚类算法的最关键问题:一致性聚类。针对算法中截集门限的选取问题,采用阴影集理论,提出了一种新的截集门限的选取方法。该算法利用最优化方法为每一个类确定一个阴影集阈值,并将该阈值作为截集门限;通过分析该选取方法对典型性值和中心偏移量的影响来改进典型性值的修改方式。最后,通过人工数据分析了新的截集门限选取方式对聚类算法性能的影响,利用实际UCI数据分析算法的迭代次数和聚类正确率。实验结果表明,给出的截集门限选取方法能够有效减少迭代次数,提高聚类正确率。 展开更多
关键词 可能性C-均值聚类 截集式可能性C-均值聚类 聚类核 截集门限 阴影集
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基于局部均方差的神经网络图像风格转换 被引量:5
15
作者 郑茗化 白本督 +2 位作者 范九伦 魏雅娟 焦瑞芳 《现代电子技术》 北大核心 2019年第14期144-147,151,共5页
Gatys等人首次采用基于深度学习的方法,将图像的内容与风格进行分离与重组,使图像可以进行任意的风格转换,至此开创一个新的领域,即基于神经网络的图像风格化转换。该文在Gatys等人的研究基础上,引入局部均方差去噪方法,将局部均方差作... Gatys等人首次采用基于深度学习的方法,将图像的内容与风格进行分离与重组,使图像可以进行任意的风格转换,至此开创一个新的领域,即基于神经网络的图像风格化转换。该文在Gatys等人的研究基础上,引入局部均方差去噪方法,将局部均方差作为神经网络损失函数的一部分,同时结合内容损失函数与风格函数,将此三种损失函数的加权代数和作为神经网络的总损失函数。结果表明,该文方法在进行图像风格转换时,有效提升了风格转换算法输出的图像质量,使得图像噪声点明显减少,图像更加平滑。 展开更多
关键词 图像处理 图像风格化转换 深度学习 卷积神经网络 特征提取 局部均方差
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一种改进的核可能性C-均值聚类图像分割算法 被引量:4
16
作者 梁丹 于海燕 +1 位作者 范九伦 雒僖 《现代电子技术》 北大核心 2020年第5期46-50,56,共6页
可能性C-均值聚类(PCM)算法比传统模糊C-均值聚类算法具有更好的鲁棒性,但其应用于图像分割时没有充分考虑图像的局部空间信息。基于PCM算法,提出一种核空间与自适应中值滤波相结合的改进算法。算法利用自适应中值滤波获得像素的局部空... 可能性C-均值聚类(PCM)算法比传统模糊C-均值聚类算法具有更好的鲁棒性,但其应用于图像分割时没有充分考虑图像的局部空间信息。基于PCM算法,提出一种核空间与自适应中值滤波相结合的改进算法。算法利用自适应中值滤波获得像素的局部空间信息,并由此生成一种新的模糊因子加入到目标函数中,然后在核空间中对目标函数进行优化求解,得到最优聚类中心和隶属度。由实验结果可知,所提算法对被高椒盐噪声污染的图像具有较高的准确性和鲁棒性。 展开更多
关键词 可能性C-均值聚类 目标函数求解 自适应中值滤波 局部空间信息 图像分割 实验分析
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二级分区下颜色融合纹理的刑侦图像检索 被引量:3
17
作者 兰蓉 母保洋 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第8期181-188,共8页
多数刑侦图像检索算法缺乏图像局部特征的提取,从而导致检索精确度较低。对此,提出一种新的二级分区下颜色融合纹理的刑侦图像检索算法。该算法采用二级分区将图像划分成多个局部区域;提取局部区域的颜色自相关图特征和双树复小波结合... 多数刑侦图像检索算法缺乏图像局部特征的提取,从而导致检索精确度较低。对此,提出一种新的二级分区下颜色融合纹理的刑侦图像检索算法。该算法采用二级分区将图像划分成多个局部区域;提取局部区域的颜色自相关图特征和双树复小波结合多方向多参数的灰度共生矩阵的纹理特征;以串行的方式融合局部区域特征。使用核主成分分析法(Kernel Principle Component Analysis,KPCA)进行特征选择,以欧式距离作为相似性度量实现检索。通过在两个刑侦图库的实验结果表明,该算法的平均精确度均高于传统的刑侦图像检索算法,具有良好的检索效果。 展开更多
关键词 二级分区 颜色特征 纹理特征 区域融合 特征选择
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反卷积YOLOv3算法及其在刑侦领域的应用 被引量:1
18
作者 胡明娣 许天倚 +1 位作者 张中茂 杨洁 《计算机应用与软件》 北大核心 2021年第8期199-205,共7页
针对YOLOv3在刑侦领域车辆目标检测中对远距离小目标检测效果较弱的问题,提出反卷积YOLOv3算法。对Darknet-53输出的小尺度特征图反卷积后与大尺度特征图进行特征融合,得到更多小目标的特征信息,用add代替concat进行特征融合从而增加描... 针对YOLOv3在刑侦领域车辆目标检测中对远距离小目标检测效果较弱的问题,提出反卷积YOLOv3算法。对Darknet-53输出的小尺度特征图反卷积后与大尺度特征图进行特征融合,得到更多小目标的特征信息,用add代替concat进行特征融合从而增加描述图像每维度信息量;利用K-means++对车辆目标数据集聚类分析后重设预设框;在公安部重点实验室现场勘验图片库中与YOLOv3、SSD、Faster RCNN算法进行对比实验。结果表明,相较上述三种算法其精确度分别提升3.72、6.53、3.98百分点,召回率分别提升4.92、8.29、5.82百分点。 展开更多
关键词 YOLOv3 刑侦领域 车辆目标检测 特征融合
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