1.一种基于深度学习的显著区域提取方法,包括训练步骤和测试步骤,其特征在于,所述训练步骤包括以下子步骤:步骤01:进行超像素分割;对训练集的每幅图像采用超像素分割算法进行分割预处理,1
得到训练集图像的超像素集合 其中,M为集合R 中超像素的个数,i表示处理的是第i块超像素区域;
1
步骤02:进行超像素集合的筛选;对所述训练集图像的超像素集合R中的每一个超像素区域和其邻域进行对比度判断,筛选出满足对比度判别阈值要求的超像素区域,获得满足2
要求的超像素集合 其中,N为集合R中超像素的个数;超像素区域对比度判别函数如下:
1
其中, 表示集合R中的当前超像素区域, 表示 的邻域,j表示第j块超像素区域;
和 表示区域 和 的RGB颜色直方图; 和 表示
1 1 1 1
区域 和 的HSV颜色直方图;HLab(ri)和HLab(rj)表示区域ri 和rj 的Lab颜色直方图;d()表示颜色距离;是归一化参数,2
步骤03:生成训练区域块;对筛选后的所述超像素集合R中的每一个超像素区域提取三种区域:当前超像素区域 的外接矩形框区域sa、外接矩形框区域sa的邻近区域ssa和图像3
中去除外接矩形框区域sa的剩余区域sssa,1≤a≤N;得到训练区域块集合R ={s1,ss1,sss1,s2,ss2,sss2,…,sa,ssa,sssa,…,sN,ssN,ssN};
步骤04:提取所述训练区域块的特征;
步骤05:标注所述训练区域块;
步骤06:训练卷积神经网络。
2.如权利要求1所述的基于深度学习的显著区域提取方法,其特征在于,所述步骤04包3
括把所述训练区域块集合R输入到深度网络,提取CNN特征。
3.如权利要求2所述的基于深度学习的显著区域提取方法,其特征在于,将所述当前超像素区域 的外接矩形框区域sa的特征fa1、所述邻近区域ssa的特征fa2和所述图像中去除外接矩形框区域sa的剩余区域sssa的特征fa3连接后得到总特征为Fa。
4.如权利要求3所述的基于深度学习的显著区域提取方法,其特征在于,所述步骤05包括判断当前超像素区域 中至少x%的像素在基准二值标注中为显著时,所述区域块被标注为显著,否则标注为不显著。
5.如权利要求4所述的基于深度学习的显著区域提取方法,其特征在于,得到训练区域3
块的集合R及其相应的显著标签集合L={l1,l2,…,lb,…,lN}。
6.如权利要求5所述的基于深度学习的显著区域提取方法,其特征在于,所述步骤06为通过随机下降的方法对所述卷积神经网络进行训练。
7.如权利要求6所述的基于深度学习的显著区域提取方法,其特征在于,采用权重作为softmax回归模型损失函数的正则项,目标函数的公式为:其中,θ是可学习的参数,包括卷积神经网络各层的权重和偏置;l{·}是符号函数,当m=1时,P(lb=m|θ)表示显著标签lb对应的当前超像素区域 预测为显著区域的概率;λ是权重衰减参数;Wk代表第k层的权重。
8.如权利要求7所述的基于深度学习的显著区域提取方法,其特征在于,所述测试步骤包括以下子步骤:步骤11:进行超像素分割;
步骤12:生成测试区域块集合;
步骤13:进行显著性预测。
9.如权利要求8所述的基于深度学习的显著区域提取方法,其特征在于,所述步骤11为对测试图像采用超像素分割算法进行分割预处理, 其中,X为4
集合R中超像素的个数。
10.如权利要求9所述的基于深度学习的显著区域提取方法,其特征在于,所述步骤124
为对所述测试图像R的超像素集合中的每个超像素区域,提取三种区域:当前超像素区域的外接矩形框区域pc、外接矩形框区域pc的邻近区域ppc和图像中去除外接矩形框区域pc的剩余区域pppc,其中,1≤c≤X。
11.如权利要求10所述的基于深度学习的显著区域提取方法,其特征在于,得到测试区域块集合R′={p1,pp1,ppp1,…,pc,ppc,pppc,…,pX,ppX,pppX}。
12.如权利要求11所述的基于深度学习的显著区域提取方法,其特征在于,所述步骤13为将所述测试区域块集合R′输入卷积神经网络,提取特征,然后通过训练好的模型预测各个区域为显著区域的概率。
13.一种基于深度学习的显著区域提取系统,包括训练模块和测试模块,其特征在于,所述训练模块的训练方法包括以下子步骤:步骤01:进行超像素分割;对训练集的每幅图像采用超像素分割算法进行分割预处理,1
得到训练集图像的超像素集合 其中,M为集合R中超像素的个数,i表示处理的是第i块超像素区域;
1
步骤02:进行超像素集合的筛选;对所述训练集图像的超像素集合R中的每一个超像素区域和其邻域进行对比度判断,筛选出满足对比度判别阈值要求的超像素区域,获得满足2
要求的超像素集合 其中,N为集合R中超像素的个数;超像素区域对比度判别函数如下:
1
其中, 表示集合R 中的当前超像素区域, 表示 的邻域,j表示第j块超像素区域;
和 表示区域 和 的RGB颜色直方图; 和 表示
1 1 1 1
区域 和 的HSV颜色直方图;HLab(ri)和HLab(rj)表示区域ri 和rj的Lab颜色直方图;d()表示颜色距离;是归一化参数,2
步骤03:生成训练区域块;对筛选后的所述超像素集合R中的每一个超像素区域提取三种区域:当前超像素区域 的外接矩形框区域sa、外接矩形框区域sa的邻近区域ssa和图像3
中去除外接矩形框区域sa的剩余区域sssa,1≤a≤N;得到训练区域块集合R ={s1,ss1,sss1,s2,ss2,sss2,…,sa,ssa,sssa,…,sN,ssN,sssN};
步骤04:提取所述训练区域块的特征;
步骤05:标注所述训练区域块;
步骤06:训练卷积神经网络;
所述系统按照如权利要求1所述的方法提取测试图像的显著区域。