面向目標(biāo)檢測(cè)的視覺(jué)注意模型研究
本文關(guān)鍵詞:面向目標(biāo)檢測(cè)的視覺(jué)注意模型研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域中,構(gòu)造視覺(jué)注意模型提取圖像的顯著圖是近年的一個(gè)研究熱點(diǎn)。然而,由于現(xiàn)實(shí)中圖像前景和背景千變?nèi)f化,而且交織在一起,錯(cuò)綜復(fù)雜,想要準(zhǔn)確地提取圖像的顯著區(qū)域極具挑戰(zhàn)。近年來(lái),隨著顯著性檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展,使得人們能夠在目標(biāo)檢測(cè)過(guò)程中,選擇圖像中“有用”的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,這不僅降低了計(jì)算復(fù)雜度與內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo),而且由于剔除了冗余信息,也提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。因此,研究如何利用這些選擇后的數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)變得十分有意義。本文首先提出了一種基于背景知識(shí)學(xué)習(xí)的視覺(jué)注意模型。該模型在提取顯著圖時(shí)主要包含兩個(gè)步驟,第一步是計(jì)算圖像中超像素的權(quán)重值,第二步則是利用局部加權(quán)對(duì)比度來(lái)計(jì)算超像素的顯著值。針對(duì)這兩個(gè)步驟,本文首先提出了一種超像素加權(quán)模型框架,該框架包括超像素塊提取、形狀與顏色特征提取和權(quán)重值預(yù)測(cè)三個(gè)部分。在此基礎(chǔ)上,本文提出了一種基于局部加權(quán)對(duì)比度的顯著值計(jì)算方法,該方法以超像素為計(jì)算單元,計(jì)算每個(gè)超像素塊與其他超像素塊在顏色和空間信息上的差異,并將該差異值作為顯著值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的基于背景知識(shí)學(xué)習(xí)的視覺(jué)注意模型能夠有效地提高檢測(cè)精度,與已有模型相比,本文模型在MSRA1000和ECSSD兩個(gè)公共數(shù)據(jù)集上檢測(cè)得到的顯著圖具有更高的分辨率和平均精度,目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的顯著值分布更加均勻,前景與背景邊界更加明顯。本文還提出了一種基于參數(shù)學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測(cè)算法。該方法首先利用本文提出的視覺(jué)注意模型提取圖像的顯著圖,然后在顯著圖的基礎(chǔ)上構(gòu)造窗口質(zhì)量函數(shù),并建立基于貝葉斯概率模型的最優(yōu)化問(wèn)題來(lái)確定窗口質(zhì)量函數(shù)的最優(yōu)參數(shù),最后,利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法來(lái)計(jì)算窗口質(zhì)量函數(shù)的極值點(diǎn),該極值點(diǎn)的坐標(biāo)即為目標(biāo)窗口的位置。相比于文獻(xiàn)[1]提出的目標(biāo)檢測(cè)模型,本文提出的目標(biāo)檢測(cè)算法在MSRA1000和ECSSD兩個(gè)公共數(shù)據(jù)集上的檢測(cè)結(jié)果具有更高的精度。同時(shí),檢測(cè)結(jié)果表明本文提出的視覺(jué)注意模型與文獻(xiàn)[2]提出的模型相比,在目標(biāo)檢測(cè)方面具有更大的優(yōu)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】:視覺(jué)注意模型 超像素 局部加權(quán)對(duì)比度 顯著圖 目標(biāo)檢測(cè)窗口質(zhì)量函數(shù) 貝葉斯概率模型
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TP391.41
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-15
- 第一章 緒論15-23
- 1.1 本文研究目的及意義15-16
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-21
- 1.2.1 視覺(jué)注意模型研究現(xiàn)狀16-19
- 1.2.2 目標(biāo)檢測(cè)研究現(xiàn)狀19-21
- 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新成果21-23
- 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容21
- 1.3.2 創(chuàng)新成果21-23
- 第二章 視覺(jué)注意模型理論研究23-35
- 2.1 引言23
- 2.2 經(jīng)典視覺(jué)注意模型23-32
- 2.2.1 Itii模型23-26
- 2.2.2 基于圖(Graph Based,GB)的模型26-27
- 2.2.3 基于頻譜殘余(Spectrum Residual,SR)的模型27-28
- 2.2.4 基于上下文感知(Context Aware,CA)的模型28-30
- 2.2.5 基于頻率調(diào)諧(Frequency-Tuned,FT)的模型30
- 2.2.6 基于直方圖對(duì)比度(Histogram Contrast,HC)的模型30-31
- 2.2.7 基于區(qū)域?qū)Ρ榷?Region Contrast,RC)的模型31-32
- 2.3 本章小結(jié)32-35
- 第三章 基于背景知識(shí)學(xué)習(xí)的視覺(jué)注意模型35-55
- 3.1 引言35
- 3.2 超像素提取與權(quán)重計(jì)算35-46
- 3.2.1 超像素提取36-38
- 3.2.2 超像素特征表示38-45
- 3.2.3 權(quán)重預(yù)測(cè)45-46
- 3.3 基于圖像頂層語(yǔ)義信息的顯著值計(jì)算46-49
- 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析49-53
- 3.4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集49
- 3.4.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)49-50
- 3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果50-53
- 3.5 本章小結(jié)53-55
- 第四章 基于視覺(jué)注意模型的目標(biāo)檢測(cè)55-69
- 4.1 引言55
- 4.2 傳統(tǒng)基于視覺(jué)注意模型的目標(biāo)檢測(cè)方法55-59
- 4.2.1 顯著圖精度56
- 4.2.2 窗口質(zhì)量函數(shù)56-58
- 4.2.3 最優(yōu)化算法58-59
- 4.3 基于改進(jìn)的MSR函數(shù)的目標(biāo)檢測(cè)59-63
- 4.3.1 基于貝葉斯概率模型的參數(shù)學(xué)習(xí)59-61
- 4.3.2 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法61-63
- 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析63-65
- 4.4.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)63-64
- 4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果64-65
- 4.5 本章小結(jié)65-69
- 第五章 總結(jié)與展望69-71
- 5.1 全文工作總結(jié)69-70
- 5.2 未來(lái)工作展望70-71
- 參考文獻(xiàn)71-77
- 致謝77-79
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄79
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