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2021年 34卷 9期 刊出日期 2021-09-25 “深度学习算法及在图像与视觉的应用”专题 信息与动态   “深度学习算法及在图像与视觉的应用”专题 777 基于深度强化学习的遥感图像可解释目标检测方法 赵佳琦, 张迪, 周勇, 陈思霖, 唐嘉澜, 姚睿 随着遥感技术的飞速发展,遥感图像目标检测在资源勘探、城市规划、自然灾害评估等方面得到广泛应用.遥感影像背景复杂、目标尺度较小,难以检测.针对此问题,文中提出基于深度强化学习的遥感图像可解释目标检测方法.首先,将深度强化学习应用于超快速区域神经网络中的候选区域生成网络,修改激励函数,提高对遥感图像的检测精度.然后,将原有参数量较大的主干网络轻量化,提高方法的检测速度和可移植性.最后,利用网络解剖方法对隐层表征的可解释性进行量化,赋予方法人类理解的可解释性概念.实验表明,文中方法在3个公开的遥感数据集上的性能有所提升.通过改进的网络解剖方法进一步验证方法的有效性. 2021 Vol. 34 (9): 777-786 [摘要] ( 1393 ) [HTML 1KB] [PDF 4205KB] ( 891 ) 787 旋转自适应的多特征融合多模板学习视觉跟踪算法 杜晨杰, 杨宇翔, 伍瀚, 何志伟, 高明煜 目标发生旋转及遇到外界干扰时会给目标跟踪带来巨大挑战,针对该问题,文中提出旋转自适应的多特征融合多模板学习跟踪算法.首先,构建具有互补特性的多模板学习模型,全局滤波器模板用于跟踪目标,当判定滤波器模板确定全局滤波器模板被污染时,使用修正滤波器模板对全局滤波器模板进行修正.然后,将颜色直方图作为视觉补充信息和VGGNet-19特征图进行自适应融合,提升全局滤波器模板对目标外观的判别能力.最后,提出旋转自适应策略,采用改进的跟踪置信度,估计跟踪框最佳旋转角度,减轻目标旋转带来的全局滤波器模板性能衰退.在OTB-2013、OTB-2015数据集上的实验表明,文中算法的成功率和精确率较高. 2021 Vol. 34 (9): 787-797 [摘要] ( 632 ) [HTML 1KB] [PDF 3453KB] ( 376 ) 798 基于融合关系学习网络的行人重识别 伍子强, 常虹, 马丙鹏 基于图卷积神经网络的行人重识别方法面临两个问题:1)在对特征映射构图时,图节点表达的语义信息不够显著;2)选择特征块构图时仅依赖特征块间的相对距离,忽略内容相似性.为了解决这两个问题,文中提出融合关系学习网络的行人重识别.利用注意力机制,使用最大注意力模型,使最重要的特征块更显著,赋予其语义信息.融合相似性度量,从距离和内容两方面对特征块进行相似性计算,度量方式更全面.该算法能够综合地选取近邻特征块,为图卷积神经网络提供更好的输入图结构,使图卷积神经网络提取更鲁棒的结构关系特征.在iLIDS-VID、MARS数据集上的实验验证文中网络的有效性. 2021 Vol. 34 (9): 798-808 [摘要] ( 582 ) [HTML 1KB] [PDF 1007KB] ( 526 ) 809 基于去冗余特征和语义关系约束的零样本属性识别 张桂梅, 龙邦耀, 曾接贤, 黄军阳 基于生成式的零样本识别方法在生成特征时受冗余信息和域偏移的影响,识别精度不佳.针对此问题,文中提出基于去冗余特征和语义关系约束的零样本属性识别方法.首先,将视觉特征映射到一个新的特征空间,通过互相关信息对视觉特征进行去冗余处理,在去除冗余视觉特征的同时保留类别的相关性,由于在识别过程中减少冗余信息的干扰,从而提高零样本识别的精度.然后,利用可见类和不可见类之间的语义关系建立知识迁移模型,并引入语义关系约束损失,约束知识迁移的过程,使生成器生成的视觉特征更能反映可见类和不可见类之间语义关系,缓解两者之间的域偏移问题.最后,引入循环一致性结构,使生成的伪特征更接近真实特征.在数据集上的实验证实文中方法提高零样本识别任务的精度,并具有较优的泛化性能. 2021 Vol. 34 (9): 809-823 [摘要] ( 451 ) [HTML 1KB] [PDF 2937KB] ( 316 ) 824 基于显著性背景引导的弱监督语义分割网络 白雪飞, 李文静, 王文剑 目前基于图像级标注的弱监督语义分割方法大多依赖类激活初始响应以定位分割对象区域.然而,类激活响应图通常只集中在对象最具辨别性的区域,存在目标区域范围较小、边界模糊等缺点,导致最终分割区域不完整.针对此问题,文中提出基于显著性背景引导的弱监督语义分割网络.首先通过图像显著性映射和背景迭代产生背景种子区域.然后将其与分类网络生成的类激活映射图融合,获取有效的伪像素标签,用于训练语义分割模型.分割过程不再完全依赖最具判别性的类激活区域,而是通过图像显著性背景特征与类激活响应信息相互补充,这样可提供更精确的像素标签,提升分割网络的性能.在PASCAL VOC 2012数据集上的实验验证文中方法的有效性,同时分割性能较优. 2021 Vol. 34 (9): 824-835 [摘要] ( 497 ) [HTML 1KB] [PDF 6006KB] ( 376 ) 836 基于残差边卷积的3D点云分类算法 杜子金, 曹飞龙, 叶海良, 梁吉业 3D点云的不规则性与无序性使点云的分类仍具有挑战性.针对上述问题,文中设计基于残差边卷积的3D点云分类算法,可直接从点云学习到具有区分度的形状描述子,用于目标分类.首先,设计具有残差学习的边卷积模块,用于点云的特征提取.通过K近邻算法,该边卷积模块在输入点云上构建局部图,使用卷积及最大池化进行局部特征的提取与聚合.然后,通过多层感知器从原始点特征中提取全局特征,并以残差学习的方式与局部特征结合.最后,以该卷积块为基本单元,构建深度神经卷积网络,实现3D点云的分类.文中方法较全面地考虑点云局部特征与全局特征的有机结合,网络具有更深层次的结构,最终得到的形状描述子更抽象,具有更高的区分度.在具有挑战性的ModelNet40、ScanObjectNN数据集上的实验证实文中方法的分类性能较优. 2021 Vol. 34 (9): 836-843 [摘要] ( 525 ) [HTML 1KB] [PDF 1050KB] ( 344 ) 844 基于双通道深度CNN的烟雾浓度测量方法 莫鸿飞, 谢振平 现有基于视频图像测量烟雾浓度的方法主要通过人工提取特征,需要已知环境的大气光、背景等外界条件.为了提高烟雾浓度测量方法的直接性和实用性,文中通过烟雾化方程,建立烟雾图像与其浓度数值的对应关系,进而提出基于双通道深度卷积神经网络(DCCNN)的烟雾浓度测量方法,实现端到端的烟雾浓度直接测量.DCCNN中采用1×1卷积进行通道数据融合,引入跳跃连接解决网络层数较深时梯度消失问题,加快训练过程.同时引入自注意力机制,自动学习隐含特征的重要程度,再合并两个通道提取的特征,获得综合测量结果.实验表明,DCCNN测量烟雾浓度的平均绝对误差较低,综合性能较优. 2021 Vol. 34 (9): 844-852 [摘要] ( 686 ) [HTML 1KB] [PDF 1166KB] ( 1017 ) 853 基于多分支协作的行人重识别网络 张磊, 吴晓富, 张索非, 尹梓睿 设计多分支网络以提取分集特征已成为行人重识别领域的重要方向之一.由于单分支学习到的特征表达能力有限,所以文中提出基于多分支协作的行人重识别网络.在局部分支、全局分支、全局对比池化分支、关联分支这4个相互协作的分支上进行特征提取,获得强大的分集行人特征表达能力.文中网络可应用于不同的主干网络.实验中考虑OSNet、ResNet作为文中网络的主干网络进行验证.实验表明,文中网络在行人重识别数据集上均取得Start-of-the-art结果. 2021 Vol. 34 (9): 853-862 [摘要] ( 469 ) [HTML 1KB] [PDF 2539KB] ( 380 ) 863 基于双流网络与支持向量机融合的人体行为识别 童安炀, 唐超, 王文剑 传统的双流卷积神经网络存在难以理解长动作信息的问题,并且当长时间流信息损失时,模型泛化能力降低.针对此问题,文中提出基于双流网络与支持向量机融合的人体行为识别方法.首先,提取视频中每帧RGB图像及其对应垂直方向的稠密光流序列图,得到视频中动作的空间信息和时间信息,分别输入空间域和时间域网络进行预训练,预训练完成后进行特征提取.然后,针对双流网络提取的维度相同的特征向量执行并联融合策略,提高特征向量的表征能力.最后,将融合后的特征向量输入线性支持向量机中进行训练及分类处理.在KTH、UCF sports数据集上的实验表明文中方法具有较好的分类效果. 2021 Vol. 34 (9): 863-870 [摘要] ( 481 ) [HTML 1KB] [PDF 671KB] ( 464 ) 信息与动态 871 中国自动化大会发展历程 2021 Vol. 34 (9): 871-872 [摘要] ( 253 ) [HTML 1KB] [PDF 228KB] ( 309 )

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