基于LLC与GIST特征的静态人体行为分类

针对静态图像人体行为识别问题,提出一种融合局部约束线性编码(LLC)和全局特征描述子的方法。该方法对图像进行密集采样,提取每个子区域的SIFT特征,利用LLC方法对提取的密集SIFT特征进行编码和池化。为了加入空间信息,采用空间金字塔的思想,获得具有空间位置信息的LLC池化特征。将LLC池化特征串联通用搜索树(GIST)特征作为图像的最终描述,使用核函数为直方图交叉核函数的支持向量机进行分类。实验结果表明,与利用LLC、空间金字塔匹配特征和GIST特征进行识别的方法相比,该方法识别效果较好。

基于LLC与加权SPM的车辆品牌型号识别

针对传统车辆识别算法鲁棒性及实时性不强的问题,结合局部线性约束编码(LLC)和加权空间金字塔匹配(SPM)模型,提出一种车辆品牌型号精细识别算法。提取图像方向梯度直方图特征,通过LLC对图像特征进行编码映射,得到具有语义信息的图像表达向量,以提高识别的准确率。利用加权SPM模型将空间位置信息引入图像表达向量中,并将每个图像的最终表达送入线性支持向量机分类器进行训练与识别。使用交通监控摄像头在不同天气和光照条件下采集150种车辆类型共56 827张图像进行实验,结果表明,该算法可有效改善识别效果,提高识别速度。

基于多尺度空间LLC的图像语义分类方法

为了提高图像的空间分布和语义信息的有效利用,采用金字塔模型提出一种将多尺度空间、LLC和图像语义分析相融合的图像语义分类方法.首先对图像空间域金字塔划分的各个层次的局部块分别进行线性局部稀疏编码,并对不同层次上的量化编码进行串接生成共生矩;其次使用概率潜在语义模型对图像进行语义分析以获得最终的图像表示;最后采用线性多类别SVM对图像进行分类.实验结果表明,本文提出的算法生成的图像特征具有较高的分类性能和效率.

非负局部约束线性编码图像分类算法

基于特征提取的图像分类算法的核心问题是如何对特征进行有效编码.局部约束线性编码(Locality-constrained linear coding,LLC)因其良好的特征重构性与局部平滑稀疏性,已取得了很好的分类性能.然而,LLC编码的分类性能对编码过程中的近邻数k的大小比较敏感,随着k的增大,编码中的某些负值元素与正值元素的差值绝对值也可能增大,这使得LLC越来越不稳定.本文通过在LLC优化模型的目标方程中引入非负约束,提出了一种新型编码方式,称为非负局部约束线性编码(Non-negative locality-constrained linear coding,NNLLC).该模型一般采取迭代优化算法进行求解,但其计算复杂度较大.因此,本文提出两种近似非负编码算法,其编码速度与LLC一样快速.实验结果表明,在多个广泛使用的图像数据集上,相比于LLC,NNLLC编码方式不仅在分类精确率上提高了近1%～4%,而且对k的选取具有更强的鲁棒性.

一种基于多级空间视觉词典集体的图像分类方法

针对单一特征时存在提取的信息量不足,对图像内容描述比较片面,提出将传统的SIFT特征与KDESG特征进行串行融合,生成一个联合向量作为新的特征向量.针对传统的视觉词典构造方法缺乏考虑视觉词汇在空间的分布特点,本文引入图像空间信息,提出了一种空间视觉词典的构造方法,先对图像进行空间金字塔划分,再把空间各子区域内的特征分别聚类,构建属于对应子空间区域的空间视觉词典.在图像表示阶段,图像各子区域内的特征基于其对应的空间视觉词典进行LLC稀疏编码,根据各子区域对图像贡献程度的不同,把编码后各子区域的特征向量赋予不同的权重加权处理,再连接形成最终的图像描述.最后,利用线性SVM进行图像分类,实验结果表明了本文方法的有效性和鲁棒性.

基于RGB-D图像核描述子的物体识别方法

针对传统的颜色-深度(RGB-D)图像物体识别的方法所存在的图像特征学习不全面、特征编码鲁棒性不够等问题,提出了基于核描述子局部约束线性编码(KD-LLC)的RGB-D图像物体识别方法。首先,在图像块间匹配核函数基础上,应用核主成分分析法提取RGB-D图像的3D形状、尺寸、边缘、颜色等多个互补性核描述子;然后,分别对它们进行LLC编码及空间池化处理以形成相应的图像编码向量;最后,把这些图像编码向量融合成具有鲁棒性、区分性的图像表示。基于RGB-D数据集的仿真实验结果表明,作为一种基于人工设计特征的RGB-D图像物体识别方法,由于所提算法综合利用深度图像和RGB图像的多方面特征,而且对传统深度核描述子的采样点选取和紧凑基向量的计算这两方面进行了改进,使得物体类别识别率达到86.8%,实体识别率达到92.7%,比其他同类方法具有更高的识别准确率。

基于RGB-D融合特征的图像分类

当前经典的图像分类算法大多是基于RGB图像或灰度图像,并没有很好地利用物体或场景的深度信息,针对这个问题,提出了一种基于RGB-D融合特征的图像分类方法。首先,分别提取RGB图像dense SIFT局部特征与深度图Gist全局特征,然后将得到的两种图像特征进行特征融合;其次,使用改进K-means算法对融合特征建立视觉词典,克服了传统K-means算法过度依赖初始点选择的问题,并在图像表示阶段引入LLC稀疏编码对融合特征与其对应的视觉词典进行稀疏编码;最后,利用线性SVM进行图像分类。实验结果表明,所提出的算法能有效地提高图像分类的精度。

基于加权优化的自然场景分类方法研究

为了提高了静态图像中自然场景分类的识别精度,采用一种基于加权优化的聚类方法。将文本领域的文字激活力矩阵方法应用到图像分类领域,将视觉词汇的数目减少使得运行时间减少,并降低了对存储内存的占用。在特征编码阶段采用局部约束线性编码算法,并将其应用在空间金字塔模型的向量量化中,该算法能有效降低量化误差改善分类效果。实验结果表明,提出的基于加权优化的局部约束线性编码算法能够获得更好的分类效果。

先验权重共享码本下内窥镜图像大肠病变分类

目的大肠息肉和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)是常见的大肠疾病,发病率高,检测需求大,且容易在临床中被漏诊和误诊。因此研究用于内窥镜大肠病变图像分类的计算机辅助诊断(computer-aided diagnosis,CAD)系统十分重要。局域约束线性编码(locality constrained linear coding, LLC)在图像分类领域展现了优异的性能,能够完成对内窥镜中病变图像的分类。但是由于肠胃内窥镜图像中存在的一些微小息肉等病理征状与肠壁十分相似,LLC在这一场景下的性能有待提高。方法由于码本的设计对细微差别检测能力影响大,本文通过改进LLC中的码本来实现更精确的大肠病变分类,其中原始码本被改进为带有先验权重影响的共享码本。主要思想是尝试尽可能多地使用代表私有部分的码本。本文方法重新排列了码本的列,将较少使用的原子排列在码本的后面,成为共享码本。并利用原子使用的频率计算权重,通过在线字典学习的方法,获得具有先验权重的共享码本。利用这一新码本对特征进行编码能实现更为高效精确的图像分类。结果为避免过拟合,将部分Kvasir数据集与部分医院合作数据集合并使用。实验在2 600幅内窥镜图像上进行正常、息肉和UC图像的三分类实验,与压缩感知空间金字塔池化(compressed sensing spatial pyramid pooling, CSSPP)方法、私有共享字典学习算法(category-specific dictionary and shared dictionary learning, CSDL)、环形空间金字塔模型方法 (circular inner ring partitioning,CIRP)、显著性和自适应局部约束线性编码(saliency and adaptive locality constrained linear coding, SALLC)和AlexNet迁移学习的网络比较,本文方法的总体分类准确率为93.82%,较对比方法分别高了2.33%、2.21%、1.91%、0.8%、0.07%。结论本文所提出的先验权重共享码本,综合了词汇袋模型和共享字典的思想,使得对内窥镜图像中相似图片的分类更加精确。