特征目标与杂乱背景分离技术的研究

为了使系统的输入图象的背景得以抑制并且特征目标能够清晰地显示出来，本文对特征目标与杂乱背景分离技术进行研究，运用图象分割、纹理分析、线笥判别式函数等方法，提出了一种用于杂乱背景与特征目标相分离的方法。在各步工作中，都采用较简单而又有效的算法，从而可以快速地提取出特征目标。

杂乱背景和摄像机移动下的时空兴趣点检测

提出了一种杂乱背景和摄像机移动场景下的时空兴趣点检测方法。结合空间域上的平滑和时间域上的平滑:在空间域上利用非线性各向异性扩散进行平滑,从而有效平滑掉噪声和杂乱背景中的细小结构,同时保持了人体动作的边缘信息;在时间域上利用了一个与梯度成正比的抑制函数对摄像机晃动/移动所导致的时间关系上的不确定性进行建模。本文方法有效地解决了复杂场景下时空兴趣点检测面临的杂乱背景和摄像机移动问题。

受生物视觉“图形–背景”分辨机制启发的遥感影像水体信息提取方法

蝇类昆虫–果蝇复眼视觉系统的高适应性和高可靠性是一种自然特性,对于视觉杂乱场景中感兴趣目标/区域(统称“图形”)的分辨和飞行追踪过程,在本质上却是良态和适定的。本文针对遥感影像水体信息提取所涉及的图像分割和“图形–背景(figure-backgrounds, FB)”分辨这一逆问题求解存在的病态的(不适定的)本质性困难,基于昆虫生理学研究的新发现,分析果蝇复眼视觉信息加工的神经过程,模拟其无需背景建模、先验信息以及不依赖于样本数据训练隐式模型,所具有的视觉杂乱背景且噪声干扰下“图形–背景”分辨的功能优势,提出一种仿蝇视觉“图形–背景”分辨的遥感影像水体提取方法,通过多组仿真实验,并与标准的归一化差异水体指数NDWI、改进的NDWI (MNDWI)、决策树模型以及SVM分类等方法做了分析对比,验证了新方法的优越性。

基于改进YOLOv5的甘蔗茎节识别方法

针对甘蔗智能切种机作业过程中背景杂乱导致茎节识别精度低等问题,提出了基于改进YOLOv5的一种甘蔗茎节识别方法。采用跨层级连接的方式优化颈部结构,增强不同层级间的信息融合能力;同时改进模型损失函数,一方面引入EIoU损失函数代替原始CIoU损失函数,提高边界框回归精度,另一方面利用Focal loss损失函数替换交叉熵损失函数,解决正负样本比例不均衡问题;最后引入Ghost模块轻量化网络模型。试验结果表明,本研究提出的模型相较于原模型,平均精度值提高了1.4个百分点,达97.80%,单张检测时间为16.9ms,模型大小仅11.40 Mb,实现了在不同杂乱程度场景下的甘蔗茎节识别,降低了切种时背景杂乱产生的影响。

基于对比学习的信息缺失手势识别新方法

针对现有深度学习模型识别信息缺失手势需要大量标注数据、更深的网络需要更多参数的问题,首先收集整理了一个信息缺失手势数据集IMG_NUIST,然后借鉴对比学习思想,提出了一个新的信息缺失手势识别模型CLGR,该模型通过对手势类内和类间差异度的对比约束提高模型特征学习性能。在两个经典数据集(ASL Alphabet和NUS I)和新提出的IMG_NUIST数据集上进行了广泛实验,消融实验表明对比学习思想能有效地将平均识别准确率提高至98.60%以上且收敛速度显著提升;对比实验表明本文所提模型计算复杂度比其它4个模型平均简化了41.4%,在NUS I和IMG_NUSIT数据集上的手势识别准确率超过四个对比方法,特别是在NUS I数据集上将识别准确率平均提高了17.35%,在ASL Alphabet数据集上的识别准确度仅比最优结果低0.43%。实验结果说明所提模型对于缺失手部部分信息和杂乱背景等问题的手势识别任务有显著效果,具有收敛速度更快、计算复杂度更少的优秀性能,有很好的实用价值。

模拟飞虫复眼视觉的小目标运动检测与跟踪系统研究

如何准确可靠地辨别嵌入在杂乱移动背景中暗色小物体(小目标)的运动,对于计算机视觉研究领域来说是一个巨大的挑战。自然界中,苍蝇、蜻蜓等一类飞行昆虫在快速飞行过程中准确追踪目标,完成捕食、求偶等却是一种自然特性,受飞虫复眼高适应性和高可靠性地辨别小目标运动的功能优势的启发,本文基于诸如视叶神经纤维网中ON和OFF信号通道、小叶中一类特定小目标运动检测器(STMD)神经元LC11对运动做出精细地选择性响应等昆虫生理学研究的新发现,通过模拟复眼运动视觉信号通路及处理机制,提出一种杂乱移动背景下暗色小目标运动检测与跟踪系统(简称SDC-STMD系统)和相应的算法,实现对杂乱移动背景中小目标运动的解码。多组实验测试表明,所提出的SDC-STMD系统和算法不仅符合当前的昆虫生理学发现,表现了对小目标的运动响应偏好,而且对于在杂乱移动背景下暗色小目标运动检测和跟踪也表现了较高的鲁棒性。

世相的枯井

评述牛光的照片很难下笔。他的一组拍自芦山地震的照片摆在我面前，让我感觉面对的是一个神秘、睿智、深遂的学者，精神交锋的快意中带着些许忐忑。安静、简单、灵动，有细节、有深意……且让我用这些词来形容牛光的这组照片。在他这组12张照片中，找我最喜欢的，挑四张，说两句。图一中的主角是一具盖着白布的担架。没有一个活人，没有一丝生机．那逝去的生命被安放在黑色的危墙之下。因按高光的白布曝光，而让背景陷入了深深的黑暗。黑色中的一具白色，显得突兀刺目，紧紧攥住你的视线。而黑墙与黑色的杂乱背景融为一体，将那具白色往下沉、往下沉，一直沉到黑色的地下，与地上的世界已经永远地隔离。