基于深度学习的自动抠图技术研究

针对计算技术视觉中的抠图问题,分析利用人工智能技术进行自动抠图的实现方法,通过深度学习技术结合大数据的优势实现端到端的精准抠图。首先,列出抠图技术在生活中的应用场景;然后,介绍抠图任务的目标和实质,并将抠图与图像分割进行对比分析;接下来重点介绍近年来利用深度卷积网络实现自动抠图的五类模型和算法,分析其在模型结构、数据集构建、模型训练方面的不同特点和实现方法;最后,归纳总结基于深度学习的自动抠图方法和精细的抠图数据集的创建方法。     

基于神经网络的图像分类模型的设计与实现

传统的图像分类方法是采用人工分类图像的即由人眼观察到色彩特征进行特征分类的。随着人工智能时代的到来,图像自动分类处理技术已成为一项研究热点。研究以残差神经网络模型中的Res Net50为目标场景,以残差神经网络在图像分类中的应用及网络优化为切入点,将Res Net50神经网络模型应用到CIFAR10图像集的图像分类问题上,从优化网络模型和优化特征层抽取技术两个方面,对图像分类模型进行了改进。同时对梯度消失,过度拟合等一系列训练过程中可能会遇到的问题进行分析,通过在Res Net50模型的两个卷积层间增加Dropout层和在图像加载到Res Net50模型前进行一系列图像增强技术以便能改善残差网络的结构,从而达到最好的图像分类效果。     

图像尺寸测量仪校准方案的研究

分析了图像尺寸测量仪的工作原理与目前的应用现状,参考国家标准与相近的校准规范,对其示值误差提出了一种校准方案,经实验验证该方案可满足该仪器的校准需求。     

课堂教学互动软件的设计与实现

课堂教学是本科教育的主阵地和主渠道,课堂教学互动对于提升课堂教学效果、培养学生的独立思考能力和批判性思维至关重要。在实践层面,如果能够直接将学生的课堂互动表现纳入其课程总成绩,将有利于充分调动学生参与课堂教学互动的积极性。为便利教师开展课堂互动并辅助记录学生的互动表现,文章设计了一个基于Shiny的课堂教学互动软件。基于该软件,教师可以在课堂教学中随时、随机地抽取出若干名学生参与互动,方便评价和记录其互动表现,为分析学生对课堂教学互动活动的参与度提供数据支撑。该软件的应用激发了学生参与课堂教学互动的积极性和主动性,活跃了课堂教学氛围,提升了课堂教学效果。     

基于成功度法的分布式能源项目技术经济后评价

为了促进分布式能源发展,我国颁布了一系列优惠政策,但分布式能源项目发展是否合理,需要从技术和经济角度进行后评价.选取了16个适用于分布式能源项目的技术经济后评价指标,定义了各关键指标的计算方法,根据重要相关性设置了指标权重值,编制了指标评价标准,构建了基于成功度法的技术经济后评价模型.以燃气轮机发电技改项目为例进行了实...     

基于知识蒸馏与改进ViT网络的花卉图像细粒度分类

由于自然条件下拍摄的花卉图像背景复杂,而且其存在类内差异性大和类间相似性高的问题,现有主流方法仅依靠卷积模块提取花卉的局部特征难以实现准确的细粒度分类。针对上述问题,本文提出了1种高精度、轻量化的花卉分类方法(ConvTrans-ResMLP),通过结合Transformer模块和残差MLP(multi-layer perceptron)模块实现对花卉图像的全局特征提取,并在Transformer模块中加入卷积计算使得模型仍保留提取局部特征的能力;同时,为了进一步将花卉分类模型部署到边缘设备中,本研究基于知识蒸馏技术实现对模型的压缩与优化。实验结果表明,本文所提出的方法在Oxford 17、Oxford 102和自制的Flowers 32数据集上的准确率分别达98.62%、97.61%和98.40%;知识蒸馏后本文的轻量化模型的大小约为原来的1/18,而准确率仅下降2%左右。因此,本研究能较好地提升边缘设备下花卉细粒度分类的效率,对促进花卉培育的自动化发展具有切实意义。     

基于LSDANet的手机芯片屏蔽壳表面缺陷检测方法

为了解决手机芯片屏蔽壳表面白印缺陷微小、尺度各异等因素影响检测快速性和准确性的问题,本文提出一种基于长短连接通路和双注意力网络(long short link and double attention network, LSDANet)的手机芯片屏蔽壳表面缺陷检测方法。首先,通过构建基于编码和解码的语义分割模型和利用长短距离连接通路,提高网络模型对尺度各异缺陷的特征提取能力。其次,分别设计基于通道和空间的注意力机制,增大5—10 pixel尺寸的白印缺陷在空间和通道上的特征权重。最后,融合双注意力机制和长短距离连接通路分割模型,构建LSDANet缺陷检测网络,应用于手机芯片屏蔽壳表面缺陷检测。实验数据表明,LSDANet网络能够达到96.21%的平均像素精度、66.13%的平均交并比和39.03的每秒检测帧数,相比多种语义分割算法均具有更高的检测精度和速度。     

基于雾气特征与不等关系约束的去雾方法

针对现有去雾算法未充分考虑图像雾气信息、复原图像细节模糊等问题,提出一种新颖的反映图像雾信息分布的雾气特征图,并采用不等关系约束方法提高图像质量。首先,提取退化图像的极值通道以实现雾气信息的粗略估计,并通过L-1正则化对其进行优化从而得到雾气特征图。其次,提出一种基于雾气特征的初级大气光幕函数,通过对颜色通道和大气光幕作深入分析,利用均值不等式获得约束后的退化场景大气光幕。最后,利用雾气特征图对局部大气光进行改进,并基于大气散射模型实现图像去雾。将所提算法在真实雾图和合成数据集雾图上与其他经典方法进行比较分析,可以发现,所提算法在单幅图像去雾中展现了较好的性能,且在夜间雾图复原中更具优势。     

基于多尺度一致性与注意力机制的视网膜血管分割网络

针对现有的视网膜血管分割方法存在对微血管和毛细血管的分割能力不足,导致血管断连和末端血管漏分,造成视网膜血管分割性能不佳的问题,本文提出一种基于多尺度一致性与注意力机制的视网膜血管分割网络(multi-scale consistency and attention mechanism U-Net, MCAU-Net)。首先,该网络在瓶颈特征层嵌入注意力细化模块(attention refinement module, ARM),能有效细化瓶颈层冗余的特征,抑制背景等无关像素的权值。其次,将上下文特征融合模块(context fusion module, CFM)与传统的跳跃连接相结合,以此补充在特征提取过程中逐渐丢失的信息,加强网络对微血管和毛细血管的构建能力。最后,基于网络的多尺度输出设计了一种多尺度一致性的训练方式,以增强网络对不同尺度特征的敏感性。在DRIVE和CHASE＿DB1公开数据集上进行的对比实验表明本文网络具有良好的分割性能。     

基于自适应阈值分割改进Canny算子的管道边缘检测方法研究

针对工厂中管道破损位置无法通过机器视觉准确判断的问题,提出一种基于自适应阈值分割改进Canny算子的管道边缘检测方法。该方法从滤波方式、梯度方向以及阈值分割角度对采集图像进行处理,首先采用采样-自适应中值滤波+双边滤波代替传统Canny算子中的高斯滤波,减少图像边缘信息丢失并去除图像中的噪声,然后增加梯度幅值的计算来更好地检测不同方向的边缘信息,最后为避免人工选取阈值效果不佳的情况,采用最大类间方差 (OTSU)阈值分割算 法进行阈值的自适应选取。实验表明,该方法相比于传统Canny算子的图像信噪比提升28.22%,边缘点数提升39.97%,四连通道数提升11.52%,八连通道数提升5.92%,提取特征完整且连续性较好,实现了对管道图像中破损情况的有效检测。