针对密集的背景噪音的问题,精度低,和高计算复杂度当前重要的对象检测方法,视觉显著检测算法基于层次主成分分析(HPCA)已经被提出。首先,原始RGB图像转换为灰度图像,和原始灰度图像已经被一些表面分为八层分层技术。每个图像层包含重要对象信息匹配层的图像特征。其次,以原始图像的颜色结构为参考图像,灰度图像灰度颜色转换方法,重新分配的,分层的图像不仅反映了原始结构特点,还有效地保留了原始图像的颜色特征。第三,主成分分析(PCA)一直在进行分层图像获取结构差异特征和颜色差异特征主成分图像的每一层的方向。第四,两个特性集成的特点与高鲁棒性和地图,进一步完善我们的结果;已知的先验已经注册的组织形象,这可以将照片的中心附近的主题形象。最后,熵计算被用来确定最优图像的分层特点地图;最优映射至少背景信息和最显著特点比其他的对象。该模型的目标检测结果更接近地面真理和利用性能参数的影响,包括精确的速度(前),召回率(REC)<我nline-formula>
人类的视觉注意机制使人类做实时定位复杂场景图像中对应的位置重要信息,以确定不同目标的优先顺序,可有效减少视觉处理的范围,从而大大节省计算资源。因此,研究人类的视觉注意机制应用到计算机视觉和图像处理的研究领域有重要意义。今天,国内外研究者广泛关注人类的视觉注意机制的显著区域检测技术的基础上。方法已经成为计算机视觉研究领域的重要研究课题,已成功应用于图像裁剪、多目标跟踪和识别,和缩略图生成。 计算机视觉的研究人员经常使用自底向上流程模拟视觉注意力机制,称为自底向上凸起的模型。例如,Itti et al。 视觉显著检测方法是自顶向下的模型。根据特定的任务,侯et al。 近年来,许多研究人员应用机器学习等方法的特点检测和取得了很大的进步。例如,Yu et al。 在视觉显著检测任务,由于图像的复杂性,单一检测方法的显著图不清楚( 基于以上分析,为了削弱冗余信息对检测结果的影响效率和保留的机器学习,这篇论文提出了显著对象检测算法基于层次PCA模型,使用分层的PCA方法将图像划分为多层图像在不同程度缺乏背景信息,以便提取主成分信息的过程中计算量在减少,削弱干扰检测过程的背景信息,它保留了机器学习的效率,提高算法的鲁棒性。图 本文的主要贡献如下:(1)减弱冗余信息对测试结果的影响和保护机器学习的效率;(2)把图像分成多层图像不同的背景信息,降低了计算复杂度,减少了干扰背景信息的检测过程的过程中提取主成分信息;(3)保护机器学习的效率,提高算法的鲁棒性。 部分
分层PCA的视觉特点检测算法的流程图如图 基本过程过程如下:(1)原始图像的分层,使用不同的点数据重建层包含一个图像从而突显出显著对象信息;(2)为了整合多个特性,最初的颜色结构的转移到灰度图像分层后,这样图像的每一层都有相应的颜色结构对应于原始图像;(3)使用PCA提取结构特征和颜色特征;(4)两个截然不同的特性融合获得多个显著图;(5)通过信息熵选择最优的结果。图
输入:原始图像 输出:卓越的地图 初始化:输入图像的大小调整 步骤1:表面分层 步骤1.1:原始图像转换为灰度图像,并作为图像的第一层 步骤1.2:第一层图像的最低有效位层为零得到一幅图像的第二层包括七位层作为图像输出。最低有效位层第二层的形象为零的第三层图像的输出 步骤1.3:不同位的二进制数据转换成十进制像素值获得多层图像匹配的比特数 步骤2:<我nline-formula>
步骤2.1:计算Mark1根据公式( 步骤2.2:计算Mark2根据公式( 步骤3:使用PCA特征提取 步骤3.1:计算<我nline-formula>
步骤3.2:计算距离<我nline-formula>
步骤3.3:计算颜色特性<我nline-formula>
步骤4:卓越地图融合 步骤4.1:计算功能的融合映射<我nline-formula>
步骤4.2:结合融合特征映射和高斯权重映射得到的视觉显著图<我nline-formula>
第五步:计算信息熵<我nline-formula>
的八位灰度图像被认为是由八个飞机的一点,每一个都包含卓越信息相匹配。四高部位的飞机,特别是最后两位飞机,包含的大部分信息的显著对象。低阶的位平面有助于更详细的灰度图像的细节,这意味着我们可以用卓越的信息和更多的层次构建原始图像,突出显著目标的比例在整个图像。因此,可以用来表示不同的信息分层图像。算法步骤如下: 原始图像转换为灰度图像,并作为图像的第一层 把二进制数据和一些水平的选择来实现图像分层。目的是产生多个对象的主导目标的图像的主要信息和减少干扰背景资料。操作结果如图 在图 基于一些表面图像的层次结构的基础上进行了灰度图像。为了保持原从分层图像颜色特征,原始图像的颜色结构被用作模具的颜色转移到灰度图像分层。 颜色转换过程,conversional技术经常用于灰色色彩斑斓的转换,这意味着每个图像像素的黑色区域和白色区域。它们是由点的灰度值,发送到三个段落通过不同亮度转换的实现。它生成相应的红色价值、绿色价值,和蓝色的价值,即彩色图像和像素对应颜色的价值,这不仅可以保留对象的模式差异和原始图像的背景也显著提高双色编码目标对比,使检测更加方便。颜色转换的实现步骤详细摘要如下。 首先,与原始图像作为参考图像<我nline-formula>
其次,最大和最小值图像矩阵的每一列构成<我nline-formula>
然后,两个图像的最大价值,<我nline-formula>
转移的彩色地图,将图像像素值像素点对应的Mark1 Mark2,,使层次灰色图像具有相同的颜色结构的原始图像。转换的结果如图
PCA模型用于分析数据的多元统计分析的过程。它是一种描述和少量的样本特性降低特征空间的维数。本文提出的算法的重建是凸起的地图有两个基于独特的结构特征和颜色特征的像素附近的层次显著对象。 由于分层的结果,每一层的集成模型和颜色模式的形象不同于其他图像;节,这一形象降低优秀的目标;一层背景信息总是存在于显著分层图像通过计算每一层的图像,输出的结果被发现是最接近真实的价值。实验结果如图所示 为了提高效率的结构特征计算,PCA模型基于王et al。 首先,分层的彩色图像分析了PCA模型,和每一层分成<我nline-formula>
他们可以计算每个图像块之间的距离<我nline-formula>
判断的规则如下:当<我nline-formula>
在公式( 尽管结构特征的提取图像中可以找到最独特的块,它并不适合所有图像。如图 在这里,两个步骤是用来检测图像块的颜色差异。第一步是将图像的每一层分成几个街区通过使用简单的线性迭代聚类superpixel分割方法,然后确定哪些块具有独特的颜色特征。在第二步中,图像块之间的距离的总和和其他图像块<我nline-formula>
上的形式,<我nline-formula>
单一图像结构特征或颜色特征不能有效描述显著对象的所有信息。为了获得准确的和显著的对象,他们可以结合每一层的结构和颜色特征的图像来检测不同层的显著区域的图像。在这里,他们使用的是融合功能 在那之后,融合功能是有限的<我nline-formula>
检测到图像像素组不同层的融合特征映射<我nline-formula>
高斯权重映射<我nline-formula>
上述步骤后,显著图像对应于每一层可以获得最好的检测结果图将是最终的输出图像。 在信息理论中,熵是一个相对基本概念,这是由随机事件的平均信息量。信息熵往往意味着前景和背景噪声的分布在图像信号。一般来说,如果图像的显著区域更明显,这将是更重要的在整个图像的性能,也会抑制更多的和重复的背景区域。因此,凸起地区也聚集在特定区域的直方图的值。它提供了小的信息熵。一般的规则是,最小信息熵对应最好的显著图。图像信号<我nline-formula>
在公式( 的信息熵计算多层分层PCA处理后显著图。分层图像的信息熵表所示 表中的数据
实验方法使用MATLAB软件编程平台,和算法实现ThinkPad-E40笔记本电脑。凸起的层次PCA模型检测是测试数据集的mra - 1000, asd - 1000和ecssd - 1000和与几种方法相比,如ITTI (IT) (
其中,TP表示图像像素检测的数量显著对象。TN意味着背景正确划分为背景像素类的数量。FP显示的像素数量提取错误的背景。FN意味着显著对象的错误分为像素在后台类的数量。AUC指标被定义为低区包围ROC曲线与坐标轴,最大值为1。AUC越大,更好的预测性能的人眼注视点的方法。 图 图 的柱状图的对比<我nline-formula>
ASD的ROC曲线和ECSSD数据集。 ASD的ROC曲线数据集 ECSSD ROC曲线的数据集 结果在表 ASD的AUC值和ECSSD数据集。 计算速度是一个重要的指数评价方法的优越性。该方法的计算速度决定了是否可以应用于实时系统。在各种图像处理领域的一个预处理过程,计算速度是非常重要的。方法的准确性的前提下满足预期的需求,计算速度越快,方法的整体性能就越好。每种方法的平均计算时间如表所示 计算时间的方法不同。
方法 ASD的数据集 ECSSD数据集
它 0.7252 0.5493
GB 0.8207 0.6681
老 0.6736 0.5805
海关 0.8232 0.6813
信用证 0.8451 0.6954
BSCA 0.8302 0.6755
HDCT 0.8894 0.6954
DCRR 0.9212 0.7091
提出了 0.9242 0.7990
方法 时间(年代)
它 0.2224
GB 0.0163
老 0.0109
海关 0.0147
信用证 0.0288
BSCA 0.0956
HDCT 0.1532
DCRR 0.0752
提出了 0.0282
摘要显著目标检测算法的基础上,提出了层次PCA模型。实验结果表明,该算法可以减少背景噪音的干扰,和背景和目标分离精度具有一定的优势,回忆,和<我nline-formula>
没有数据被用来支持本研究。
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
这项工作是由中国国家自然科学基金会的资助(61972056号,61972212,61402053,61981340416),湖南省重点实验室开放研究基金的智能处理大数据的交通(2015号tp1005),长沙科技计划(KQ1703018号,KQ1706064、KQ1703018-01 KQ1703018-04),湖南省教育局的研究基金会(17 a007号和19 b005),长沙工业科学技术专员(2017 - 7),江苏省自然科学基金(没有。BK20190089)和长沙的青年教师发展项目工程科技大学(2019号qjcz011)。