【摘 要】
:
特征匹配是一项基础且重要的底层视觉感知任务,它是指在两个(或更多)具有潜在相似内容的图像之间寻找良好的对应关系。作为许多视觉任务的关键先决条件,特征匹配技术在过去的几十年里获得了飞速的发展。为了消除或减轻离群点(错误匹配)对后续任务的不适当影响,各种几何估计器被提出用来寻求可靠的特征对应关系。通常的做法是首先假设两个图像通过某种参数几何关系(例如,仿射或对极几何)耦合,然后与估计模型不一致的对应关
论文部分内容阅读
特征匹配是一项基础且重要的底层视觉感知任务,它是指在两个(或更多)具有潜在相似内容的图像之间寻找良好的对应关系。作为许多视觉任务的关键先决条件,特征匹配技术在过去的几十年里获得了飞速的发展。为了消除或减轻离群点(错误匹配)对后续任务的不适当影响,各种几何估计器被提出用来寻求可靠的特征对应关系。通常的做法是首先假设两个图像通过某种参数几何关系(例如,仿射或对极几何)耦合,然后与估计模型不一致的对应关系将被视为离群点(Outlier)。尽管变换模型可以针对不同的数据而变化,但是当图像场景存在非刚性变换而导致局部畸变失真时,基于预定义的几何模型会出现明显的性能退化。此外,预定义的几何约束严重限制了其在动态匹配场景的适用性。为了解决这个问题,本研究提出了一种视觉注意力网络(Local Structure Visualization-Attention Network,LSV-ANet)来推断任意假定匹配的正确性。LSV-ANet利用一个新颖的局部结构可视化描述子(Local Structure Visualization,LSV)来映射每个对应的邻域结构,而无需耦合特定的全局几何约束。这样的视觉表征允许我们以可学习的方式自动提取与任务相关的抽象表征,从而评估共识一致性。为了进一步地提高模型捕获复杂特征交互的能力,LSV-ANet定制了两个注意力模块:空间尺度注意力(spatial SCale Attention,SCA)和空间结构注意力(spatial STructure Attention,STA)。这两个模块使得网络具备自适应尺度选择和结构操作的能力。本研究在多个数据集中测试了LSV-ANet的性能,并与八个先进的匹配算法进行了比较。实验结果显示,LSV-ANet在大多数情况下胜过其它算法。另一方面,由于(1)匹配空间缺乏明显的上下文结构、(2)离群点分布的随机性以及(3)未知的非刚性变换等因素,使得建立端到端的通用特征匹配模型仍然是一个具有挑战性的问题。基于LSV-ANet的一些思想,本文进一步地提出了一种灵活的深度状态网络(Deep State Learning Network,State Net)。与当前的传统策略(即施加全局几何约束或设计额外的手工描述子)不同,所提出的State Net提供了一种将匹配状态正则化为潜在规范形式的机制,从而削弱了匹配模式的随机性程度。此外,State Net的各个组件都是可微的,也就是说,它可以插入到现有的分类架构中来降低建立可靠对应关系的成本。从技术上看,State Net执行交替的两个步骤:匹配重校准和转换更新。为此,State Net包含了两种新的网络操作:自适应双聚合卷积(Adaptive Dual-Aggregation Convolution,ADAConv)和点渲染层(Point Rendering Layer,PRL)。前者以可学习的方式直接对无序稀疏匹配的全局几何特征进行编码。而后者将任意排列的关键点转换成一个置换不变的空间顺序,这使得利用稀疏匹配的空间局部相关性来捕获结构线索成为可能。本研究在各类真实图像(包含医疗图像、遥感图像、多模态图像等)测试了State Net的有效性。在与八个先进的算法的对比实验中发现,State Net显著地改善了现有匹配基线。最后,为了证明状态学习机制可以降低建立可靠对应关系的成本,本研究也展示了状态学习对不同分类器所能提供的性能增益。
其他文献
自2016年智慧农业首次写入国家十三五规划纲要以来,其发展受到国家和社会的广泛关注。在其后三年的中央一号文件中,均提到了发展智慧农业、实施智慧农业工程等条款。当前我国正处于农业现代化的关键时期,推动智慧农业技术的应用越来越成为社会、政府与学界关注的焦点。浙江省余杭区有一批新型农业经营户,在政府指导和帮助下建设了智慧农场,从而让余杭区的农业科技水平大幅度提高。但智慧农业技术应用会带来哪些具体的成效,
石墨烯的出现掀起了人们对二维材料的研究热潮。与块体材料相比,二维材料大多具有超薄的极限沟道厚度、高载流子迁移率等特性,有望为后摩尔时代微电子器件的发展带来新的曙光。其中,二维层状材料如石墨烯和二硫化钼等已在众多领域呈现出良好的应用前景。然而,各自固有的不足在一定程度上限制了它们在半导体器件中的广泛应用。黑磷(BP)具有可调的直接带隙、明显的层内各向异性、合适的载流子迁移率和开关比、良好的机械柔韧性
本论文通过溶胶凝胶法制备了铜锡硫(Cu2SnS3,CTS)薄膜及其太阳电池,优化组分得到了 2.18%的转换效率,远远低于理论上能超过30%的效率。而CTS太阳电池遇到的瓶颈主要是薄膜质量较差导致的串联电阻高,且漏电严重,以及载流子浓度过高导致的复合严重等问题。因此采用了银锗共掺杂的方式能有效地降低铜空位为主的载流子浓度,且Ag和Ge在部分分别替代Cu和Sn后均有利于提高薄膜带隙,由此我们展开了详
太阳能热水工程在工农业和民用领域已得到广泛应用。而储热水箱(罐)作为太阳热水系统中核心部件,在设计时既要充分考虑其取热水时的放水性能,使水箱中的热水尽可能多的取出,也要考虑到施工、安装及维护的方便和与建筑充分一体化。储热水箱形状及结构是影响水箱排水性能的关键因素。方形水箱以其制作、安装方便、易与建筑一体化,受到建筑设计行业的青睐,但对其排水性能的研究还有待深入。为了解方形储热水箱内排水阶段因负浮力
农村集体经济自上世纪50年代诞生以来,经历了不断深化拓展、发展提升的过程。进入新世纪后,随着工业化、城镇化步伐加快,农村集体产权制度改革成为必然,然而通过农村集体产权制度改革并不一定能够提高集体经济经营效率和经济效益,有效的产权制度只是集体经济发展的前提,法人地位缺失、治理结构失衡、自主发展乏力等问题仍然是制约集体经济持续发展的突出短板。随着市场化改革的深入推进,寻找一种集体经济和市场经济相契合的
消费是满足人民对美好生活向往的重要方式,刺激农村消费市场、释放农民消费潜力,推动农村居民消费扩容提质升级是我国农村未来发展的重要方向。但我国目前大部分农村的消费需求仍然不足,农村地区的低消费水平已严重制约了全国整体消费水平的提升和中国农村经济“新常态”下得高质量发展。究其原因,其中重要的一点是农村金融市场发展的不完善导致的信贷约束严重影响了农户的消费升级。而中国农村是一个基于血缘、地缘的中国式“关
随着绿色及可持续发展观念的不断普及,太阳能的利用越来越受到重视。太阳电池由于应用前景大好而受到大力研究。四元化合物半导体材料铜锌锡硒(Cu2Zn Sn Se4,CZTSe)因具有低成本、高吸收系数、组成元素储量丰富等优点而被广泛应用做薄膜太阳电池的吸收层材料。但由于CZTSe薄膜中固有的本征缺陷和缺陷团簇使得CZTSe薄膜太阳电池的效率难以提升。为了获得更高的器件效率,本论文通过溶液法在CZTSe
为提高传统活性炭固体除湿剂吸湿量及降低传统热法再生能耗,解决高温高湿地区直接蒸发冷却效率不高及直接蒸发冷却后湿度过大等问题。本文基于活性炭改性,搭建了一套以太阳能热水集热器为再生驱动热源的蒸发冷却空调系统。该系统通过表冷器预先对高温高湿空气进行降温除湿,再将预处理后的空气进行一次除湿,再通过喷雾直接蒸发来进一步降低经活性炭除湿后的高温低湿空气,最后经活性炭除湿通道二次除湿,使之达到要求的送风状态。
碎纸片拼接复原技术是图像处理与模式识别领域中的典型应用。通过提取碎纸片图像的颜色、形状和图像内容等信息,对其进行相应的处理,从而实现碎纸片图像的拼接复原。本文针对模拟切割的规则碎纸片进行拼接。选用碎纸片排版特征,基于水平投影相似度进行按行聚类,基于笔画连续性和深度卷积神经网络计算切口两侧相似度,采用基于相似度的带有拒绝策略的贪心算法进行碎纸片拼接复原。主要完成的研究工作和创新点如下:(1)提出了基
基于深度神经网络模型的遥感影像地物检测取得了巨大成功,很大程度上得益于大规模数据集的支撑。但是,从现有遥感影像数据集本身来看,不同类别地物的数量分布不一致,同类地物对象以不同尺寸大小呈现,是导致地物样本的尺度不均衡问题的直接因素。对此,本文采用数据集内影像加权融合与地物多尺度特征选择的策略来缓解该问题。首先,将数据集内两张影像的像素值进行加权并得到融合后的影像,从而使不同类别地物样本更加均衡且具有