基于注意力机制和U-Net的图像显著性检测算法研究与实现

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:maqianjin123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着大数据时代的来临,如何从海量的图像中获取有用信息成为了计算机视觉领域的重要研究范围。图像显著性检测通过模拟人类视觉注意力机制,能够从复杂的视觉场景中快速定位人们所感兴趣的图像区域。如今,图像显著性检测算法的应用越来越广泛,已经被应用在图像压缩,图像检索,图像分割等领域。目前图像显著性检测算法可以分为基于低层视觉特征的自底向上的图像显著性检测算法以及基于深度学习的自顶向下的图像显著性检测算法。现有的基于低层视觉特征的自底向上的图像显著性检测算法可以分为基于空域特征的图像显著性检测算法和基于频域特征的图像显著性检测算法。本文通过实验分析,总结出基于空域特征的图像显著性检测算法适合检测显著目标与背景的颜色特征对比度强烈的图像,而基于频域特征的图像显著性检测算法适合检测显著目标与背景的颜色特征对比度不强烈的图像。目前在该领域还没有能够同时适合检测上述两种类型图像的算法。此外,在基于深度学习的自顶向下的图像显著性检测算法领域,由于基于U-Net的模型通过提取图像的高级特征以及全局信息获得显著信息,提取的显著信息缺乏低层视觉信息,检测的显著图边界不够精确,具有稀疏性和不规则性。针对以上问题,本文主要的研究内容如下:(1)提出了一种新的融合图像空域特征和频域特征的自适应图像显著性检测算法。具体地,该算法通过Res Net18将图像分类为显著目标与背景的颜色特征对比度强烈的图像和显著目标与背景的颜色特征对比度不强烈的图像,通过基于图像空域特征和频域特征中代表性的图像显著性检测算法分别计算上述两类图像的前景显著图。然后将其与输入图像的背景先验显著图进行贝叶斯融合获得中间显著图,最后采用条件随机场优化得到最终显著图。实验结果显示,该算法的检测效果优于当前大部分的自底向上的图像显著性检测算法。(2)提出了一种基于注意力机制和U-Net的图像显著性检测算法。具体地,该算法通过在U-Net模型解码器阶段,将上述算法检测的显著图与特征图构建多尺度特征融合丰富显著图的空间信息和局部信息,采用通道注意力机制提取关键特征优化显著图的稀疏性和不规则性,构建多尺度加权损失函数促进显著图更接近真值图。实验结果显示,该模型比U-Net模型具有更好的图像显著性检测效果,同时也优于近几年主流的其它基于深度学习的图像显著性检测算法。
其他文献
科学精神和学术素养是科学研究中非常重要的两个方面。结合同济大学“研究型、综合性、国际化”高水平大学建校目标,在数据库的教学中,着重从科学精神和学术素养两个方面,进行大
脾脏肿大,脾脏功能亢进常常引起门脉高压症而出现呕血、黑便、腹水,甚至上消化道大出血。围手术期精心护理.可提高临床治疗效果。现将我们收治的30例门脉高压症患者手术护理体会
【摘 要】数学是中技学校一门必修的基础课,是学生学习理论和掌握专业技能的基本工具。本文针对学生在数学课堂学习过程中存在的互动性不足的问题,从建立和谐的师生关系出发,通过创新教学内容和形式,结合运用现代网络科技,力求增强学生的课堂互动性。  【关键词】中技 数学 互动性  数学作为中技学校一门必修的基础课,由于知识的抽象性、专业的针对性、应用的广泛性等,其重要性不仅仅是为专业课服务,更应该是和专业课
许多血气方刚的攻读科学与工程的博士生,最适合在大学里从事研究工作。但不幸的是,那里并没有他们的工作。据国家科学与工程学院(NASE)和医学研究会(IM)的一份报告显示,只有1
研究用Fenton试剂处理含苯胺黑药(二苯胺基二硫代磷酸)模拟废水和实际选矿废水,分别考查了反应初始pH值、Fe^2+浓度及H2O2用量对COD去除率的影响。结果表明:氧化时间为10min,反应初
近几十年来,随着医疗水平的提高,人们对药物治疗也提出了更高的要求。因此,针对一些水溶性差的药物产生了药物缓释技术,通过将药物装载于载体之上缓慢释放,达到更好的治疗效
不同国家的风俗人情、文化背景、价值观和思维方式的差异可能导致文化交流出现困难。在跨文化交际中,翻译承担着重要的角色。《茶馆》是老舍著名的话剧作品,本文以《茶馆》的
连接布里斯班(澳大利亚昆士兰州首府)和布里斯班机场两个候机楼的澳大利亚第二条新的机场铁路已于2001年5月7日正式开始营业。
低年级写话是小学教学的重点,要提高小学低年级学生写话的有序性、科学性以及规范性,就需要采取相应的策略和方法,经常让学生练笔,采用以读带写、以读促写以及读写结合的方式