用于实时道路场景的语义分割算法CBR-ENet

针对街道监控和边境荒漠等道路场景监控视频,使用基于深度学习的语义分割方法,对监控视频进行图像语义分割,以便后续对行人、车辆等意向目标进行深入观察和场景解析.文中对轻量级实时语义分割算法ENet进行应用研究和改进,提出改进后的模型CBR-ENet,使其更适合实际应用场景和实际使用环境.首先,对ENet网络进行剪枝压缩,进...     

分组双注意力语义分割网络

深度学习和自注意力机制的应用,使语义分割网络的性能得到了大幅提升.针对目前自注意力机制将每个像素的所有通道看作一个向量进行计算的粗糙性,基于空间维度和通道维度提出了一种分组双注意力网络.首先,将特征层分成多组;然后,自适应过滤掉每组特征层的无效基组,从而捕获精确的上下文信息;最后,将多组加权后的信息进行融合,获得较强的上下文信息.实验结果表明,本网络在两个数据集上的分割性能均优于双注意力网络,在PASCAL VOC2012验证集上的分割精度为85.6％,在Cityscapes验证集上的分割精度为71.7％.     

一种改进的Focal Loss在语义分割上的应用

传统基于深度学习的语义分割方法使用的损失函数为交叉熵,而交叉熵并不能解决训练数据中的样本非均衡性问题。语义分割任务属于像素级分类,样本的非均衡性问题在其中体现得十分突出。文章提出了一种改进的Focal Loss作为损失函数来自动解决训练样本的非均衡性。该损失函数等同于在标准交叉熵上加上一个权重,该权重能够自动增加困难样本的交叉熵损失值,同时保持简单样本的交叉熵损失值。将Focal Loss作为DeepLabv3+的损失函数,并将DeepLabv3+的Backbone替换为ResNet-18,再使用Cityscapes数据集作为训练样本,分别使用交叉熵和Focal Loss作为损失函数来对模型进行训练。实验结果表明,改进的Focal Loss损失函数相比于交叉熵获得的语义分割精度更高,且能够有效缓解训练样本的非均衡性问题。     

深度卷积神经网络语义分割综述

得益于深度卷积神经网络在特征提取和语义理解的强大能力,基于深度神经网络的语义分割技术逐渐成为计算机视觉研究的热点课题.在无人驾驶、医学图像,甚至是虚拟交互、增强现实等领域都需要精确高效的语义分割技术.语义分割从图像像素级理解出发,为每个像素分配单独的类别标签.针对基于深度神经网络的语义分割技术,根据技术特性的差异,从编码-解码架构、多尺度目标融合、卷积优化、注意力机制、传统-深度结合、策略融合方面展开,对现有模型的优缺点进行梳理和分析,并当前主流语义分割方法在公共数据集实验结果进行对比,总结了该领域当前面临的挑战以及对未来研究方向的展望.     

基于图像语义分割的视障人规避碍物方法研究

我国有上千万的盲人及低视力者,由于道路环境复杂度提升,盲道占用现象严重,导盲系统需要实时、动态地监测图片环境,因此如何提升监测速度是一个关键的问题。基于此,文中提出将实时图像语义分割应用到导盲系统中,以提高系统检测障碍的速度。同时,通过在Cityscapes数据集、CamVid数据集上和其他语义分割模型的对比,验证了该方法在分割精度和推理速度上的优越性。     

基于实景数据增强和双路径融合网络的实时街景语义分割算法

街景图像的分割在工业运用中具有十分重要的作用,但是街景图像具有种类繁多、光照多变等特点,此外,街景分割任务在追求准确性的同时要兼顾实时性,以上特点使得该任务具有很大的挑战性.本文针对这一挑战性任务提出了一个由空间路径和细节路径组成的双路径网络（Dual-path Fusion Network,DFNet）,其中细节路径利用高分辨率的输入得到丰富的边界信息,空间路径利用细节路径产生的高质量特征图获得足够多的语义信息;网络的开始嵌入了一个可训练的图像预处理模块（Image Preprocessing Module,IPM）,该模块可以使光照不同的图像进入网络正式训练之前在RGB通道上具有方差和均值的一致性;经过预处理模块之后的特征图会分别输入到细节路径和空间路径;本文提出了一个条状注意力细化模块（Attention Refinement Module,ARM）,并将其放到空间路径的最后,可以将通道级信息和局部条状信息有效结合起来;在网络的最后,利用图像融合模块（Feature Fusion Module,FFM）对两条路径的特征信息进行融合,得到最后的分割结果 .同时,本文还提出了一种基于...     

融合多尺度特征的改进Deeplab v3+图像语义分割算法

针对当前Deeplab v3+模型没有充分采用高分辨率的浅层特征出现的错误分割、遗漏分割等现象,提出一种融合多尺度特征的改进Deeplab v3+特征图像语义分割算法。在主干网络中,引入多尺度金字塔卷积;将空洞空间卷积池化金字塔中的标准卷积替换为深度可分离卷积,减少整体模型的参数量;最后,在解码层采用多尺度方法来捕捉获取全局背景,将背景特征通过注意力机制,再与浅层特征和空洞空间金字塔池化层结合,丰富融合后的浅层特征语义信息。实验表明,在CityScapes验证集中,所提算法具有更好的边缘分割效果,平均交并比达到了74.76%,较原有算法提升了2.20%。通过与先进算法比较,也证明所提算法应对改善错误分割、遗漏分割的有效性。     

基于GAN的ISAR图像语义分割方法

逆合成孔径雷达（ISAR）成像技术能够对空间目标进行远距离成像,刻画目标的外形、结构和尺寸等信息。ISAR图像语义分割能够获取目标的感兴趣区域,是ISAR图像解译的重要技术支撑,具有非常重要的研究价值。由于ISAR图像表征性较差,图像中散射点的不连续和强散射点存在的旁瓣效应使得人工精准标注十分困难,基于交叉熵损失的传统深度学习语义分割方法在语义标注不精准情况下无法保证分割性能的稳健。针对这一问题,提出了一种基于生成对抗网络（GAN）的ISAR图像语义分割方法,采用对抗学习思想学习ISAR图像分布到其语义分割图像分布的映射关系,同时通过构建分割图像的局部信息和全局信息来保证语义分割的精度。基于仿真卫星目标ISAR图像数据集的实验结果证明,本文方法能够取得较好的语义分割结果,且在语义标注不够精准的情况下模型更稳健。     

基于空洞卷积的语义图像分割算法研究

图像语义分割是通过对图像中每个像素点分类别地进行标记,使机器能够自动识别并分割出图像中的不同内容。目前全卷积网络进行图像语义分割时,池化层使感受野增大,造成图像空间尺度信息丢失。使用空洞卷积神经网络对图像语义进行分割,能够消除池化层带来的减小图像尺寸问题,保持图像空间维度信息。文章对密集特征提取以及空间金字塔池化模块进行了优化,提出了一种新的语义分割网络。文章基于PASCAL VOC 2012数据集进行算法有效性的验证,相比于之前的算法分割准确性高11.4%。     

一种改进的嵌入式网络视频监控系统

提出了一种改进嵌入式网络视频监控终端的方法.该方法充分利用了OMAP双核的特点,将界面、控制等非实时性任务和视频编码等数据处理任务分配给ARM和DSP分别完成.测试结果表明,该方法在保持质量和不增加带宽需求的情况下有较快的解码速度,适合在实时网络视频监控中的应用.     

一种基于改进的MobileNetV2网络语义分割算法

基于金字塔卷积神经网络的语义分割算法准确率很高,但是其计算资源消耗巨大、算法执行时间长、无法满足实时性要求.为了解决这个问题,本文做出了以下改进：（1）用MobileNet替换原网络的结构,减少了网络运算时间和内存开销;（2）引入编码器-解码器结构提高输出图像的分辨率,进一步细化分割结果;（3）针对高分辨率图像推断时间过长的问题,本文设计了多级图像输入方法,降低了网络推断高分辨率图像所消耗的时间.本文在VOC 2012数据集和Cityscapes数据集上进行了测试,并与FCN、SegNet、DeepLab、PSPNet以及DFN等语义分割模型对比.实验结果表明,本文设计的语义分割算法在VOC 2012数据集上达到了76.1%的mIoU,在Cityscapes数据集上达到了74.1%的mIoU,略低于传统语义分割算法;处理一张分辨率为1024×512的图片需要18ms,少于传统语义分割算法,满足了实时性要求,达到了准确率与计算资源消耗之间的平衡.     

基于改进ExfuseNet模型的街景语义分割

使用ExfuseNet模型进行街景语义分割时,由于街景图像背景复杂度较高,造成感兴趣类之间的面积占比与分布不均衡,特别是图像中面积占比低且密度低的感兴趣目标,越到网络深层越容易被错误分类,最终导致模型分割性能下降。为解决该问题,文中对ExfuseNet模型进行了改进。为了获取不同尺度的语义信息,在不增加模型参数量的条件下,多监督模块采用不同空洞率的带孔卷积。在下采样特征融合后,立刻采用随机丢弃层来减少模型参数量,提高泛化力。在主输出前采用CBAM注意力机制模块以便更高效地对感兴趣目标类的深度语义信息进行采样,并在多监督模块之后采用类平衡函数来改善数据集Camvid的类不平衡问题。实验结果表明,改进的ExfuseNet模型语义分割效果有明显提升,其均交并比提升到了68.32%,Pole类分类准确率提升到38.14%。     

Improved Denoising Autoencoder for Maritime Image Denoising and Semantic Segmentation of USV

Unmanned surface vehicle(USV)is currently a hot research topic in maritime communication network(MCN),where denoising and semantic segmentation of maritime images taken by USV have been rarely studied.The former has recently researched on autoencoder model used for image denoising,but the existed models are too complicated to be suitable for real-time detection of USV.In this paper,we proposed a lightweight autoencoder combined with inception module for maritime image denoising in different noisy environments and explore the effect of different inception modules on the denoising performance.Furthermore,we completed the semantic segmentation task for maritime images taken by USV utilizing the pretrained U-Net model with tuning,and compared them with original U-Net model based on different backbone.Subsequently,we compared the semantic segmentation of noised and denoised maritime images respectively to explore the effect of image noise on semantic segmentation performance.Case studies are provided to prove the feasibility of our proposed denoising and segmentation method.Finally,a simple integrated communication system combining image denoising and segmentation for USV is shown.     

基于改进DeepLabv3+网络的轻量级语义分割算法

由于深度学习中语义分割模型参数量较大且算法耗时较长,不适合部署到移动端,针对此问题,提出了一种基于改进DeepLabv3+网络的轻量级语义分割算法.首先,采用MobileNetv3代替原DeepLabv3+语义分割模型特征提取骨干网络以降低模型复杂度,加快模型运行速度;其次,将空洞空间金字塔池化模块中的标准卷积替换为深...     

嵌入式IPv6网络视频终端

介绍了以Intel XScale处理器PXA270为核心的嵌入式系统平台,分析了IPv6组播与流媒体协议原理,移植了对IPv6有良好支持的Linux操作系统及Qtopia嵌入式图形系统.在此基础上,针对上述嵌入式系统移植和优化开放源代码的优秀媒体播放器MPlayer,实现了支持IPv6组播与流媒体传输的嵌入式IPv6网络视频终端.随后对该视频终端的媒体播放性能进行了测试与分析,并搭建了移动IPv6试验床,通过与IPv6网络流媒体服务器联机验证了视频终端功能.     

终端系统嵌入式计算机模块的开发

雷达终端计算机系统的嵌入式设计,建立在模块化基础之上。它的系统结构和功能的开发提供了一种面向雷达终端需求并可为未来发展扩充的嵌入式计算机模块。本文介绍了基于EBC356的嵌入式计算机模块的开发(它同时可向下与基于PC104的486/586相兼容)。     

Attention Guided Enhancement Network for Weakly Supervised Semantic Segmentation

Weakly supervised semantic segmentation using only image-level labels is critical since it alleviates the need for expensive pixel-level labels. Most cuttingedge methods adopt two-step solutions that learn to produce pseudo-ground-truth using only image-level labels and then train off-the-shelf fully supervised semantic segmentation network with these pseudo labels. Although these methods have made significant progress, they also increase the complexity of the model and training. In this paper, ...