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专利号: 2020104654113
申请人: 深圳市旭景数字技术有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于显著性模型下多尺度特征的行人重识别方法,其特征在于,具体步骤如下:步骤1,首先根据原始行人图像对图像进行超像素分割;

步骤2,将经步骤1分割后的原图像转为超像素图像,并对得到的超像素图像进行显著性提取,得到行人图像的显著性图;

步骤3,将经步骤2得到的行人图像的显著性图输入到Resnet‑50卷积神经网络中进行训练,当训练损失达到最低时即训练结束,并提取出行人图像的显著性图的显著性特征;

步骤4,将原始行人图像输入到另一个Resnet‑50卷积神经网络中进行训练,当训练损失达到最低时即训练结束,并提取出原始行人图像的卷积特征;

步骤5,将经步骤3和步骤4得到的显著性特征和卷积特征进行融合,将两个不同的特征进行加权,得到加权后的融合特征;

步骤6,利用经步骤5得到的融合特征对行人图像数据库中的图像特征进行距离度量,根据度量后的不同距离进行图像排序,识别出高契合度的行人图像,最终检索出特定行人图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于显著性模型下多尺度特征的行人重识别方法,其特征在于,所述步骤1具体内容为:根据原始数据库中的行人图像,对行人图像进行超像素分割,将彩色图像转化为CIELAB颜色空间和XY坐标下的5维特征向量,然后对5维特征向量构造距离度量标准,对图像像素进行局部聚类。

3.根据权利要求2所述的一种基于显著性模型下多尺度特征的行人重识别方法,其特征在于,所述步骤1具体包括以下步骤:步骤1.1,初始化种子点,即聚类中心:按照设定的超像素个数,在图像内均匀的分配种子点;假设图片总共有N个像素点,预分割为K个相同尺寸的超像素,每个超像素的大小为N/K,则相邻种子点的步长近似为S=sqt(N/K);

步骤1.2,在种子点的n*n,n=3,邻域内重新选择种子点,具体方法为:计算该邻域内所有像素点的梯度值,将种子点移到该邻域内梯度最小的地方;

步骤1.3,在每个种子点周围的邻域内为每个像素点分配类标签;

步骤1.4,距离度量,包括颜色距离和空间距离;对于每个搜索到的像素点,分别计算它和该种子点的距离,距离计算方法如下:式中,dc为颜色距离,ds为空间距离,Ns为类内最大空间距离,定义为Ns=S=sqrt(N/K),Nc为最大的颜色距离;

步骤1.5,迭代优化,上述步骤不断迭代直到误差收敛,新建一张标记表,表内元素均为‑1,按照“Z”型走向将不连续的超像素、尺寸过小超像素重新分配给邻近的超像素,遍历过的像素点分配给相应的标签,直到所有点遍历完毕为止。

4.根据权利要求1所述的一种基于显著性模型下多尺度特征的行人重识别方法,其特征在于,所述步骤2具体包括以下步骤:根据步骤1中得到的超像素信息图像分别计算每一个超像素点的显著性,通过计算每一个像素点i到超像素点的距离作为图像的显著性,分别需要计算全局、边缘和边缘的显著性,具体内容包括以下步骤:步骤2.1,首先计算每个超像素点的全局显著性,对于超像素i,计算i到所有超像素点的距离之和,作为这个点的显著性,如下式:为了便于显示,对其进行规范到[0,255]:

之后用Sa(i)代替超像素点的灰度值;

步骤2.2,计算每个超像素块边缘的显著性,求距离之和时先判断j是否处于边缘,设一阈值,当某点距离边缘的距离小于阈值,则认定为边缘点,如下式(4):步骤2.3,计算每一个超像素块的局部显著性,首先判断i与j的欧氏距离是否小于某个阈值,如果小于,则按下式计算显著性:

5.根据权利要求1所述的一种基于显著性模型下多尺度特征的行人重识别方法,其特征在于,所述步骤3具体包括以下步骤:步骤3.1,利用经步骤2得到的显著性行人图像,作为Resnet‑50卷积神经网络的训练集,对resnet‑50卷积神经网络进行训练,图像处理中比较常见的就是二维卷积:给定一个图像X∈R^{M*N},一个滤波器W∈R^{m*n},m<<M,其卷积为步骤3.2,根据步骤3.1对网络进行训练,训练的过程中不断会有权重的更新和误差的产生,将网络的误差达到最小值,其网络的误差公式为:式中,总误差中的d,y分别是期望输出和网络输出的向量,L为网络层级数,||x||2表示向量x的2‑范数,计算表达式为权值损失函数Loss是关于权值W的函数,即Loss(W),权值的更新公式为:Wi+1=ΔW+Wi (9)

式中,Wi是不同层级的权重,n是网络的学习率;

步骤3.3,根据步骤3.1和步骤3.2的网络训练过程,在不断卷积操作的过程中,卷积核的权重不断更新,最终使得损失函数的loss值达到最低状态,卷积神经网络就训练完成;将待查询的行人图像作为卷积神经网络的输入到训练好的resnet‑50卷积神经网络中即可得到待查询行人图像的特征向量w1,此特征向量为待查询行人图像的显著性局部特征。

6.根据权利要求1所述的一种基于显著性模型下多尺度特征的行人重识别方法,其特征在于,所述步骤4具体包括以下步骤:与步骤3相同,使用相同的方法训练新的resnet‑50卷积神经网络,通过卷积处理得到不同的特征映射,并且使用Loss函数对网络中的权重不断进行跟新,以达到最佳的训练效果;与步骤3不同的地方在于,步骤4需要得到行人图像的整体图像特征,即全局特征;因此需要在网络训练的过程中输入原始数据库中的行人图像,通过原始图像对resnet‑50卷积神经网络进行训练,在这一个训练过程中,resnet‑50卷积神经网络的权重更加倾向于原始行人图像的特征,到卷积全局特征w2。

7.根据权利要求1所述的一种基于显著性模型下多尺度特征的行人重识别方法,其特征在于,所述步骤5具体包括以下步骤:将经步骤3得到的显著性局部特征和步骤4得到的卷积全局特征进行特征加权;最终的特征加权函数为:w=w1+λw2 (10)

式中,w1为步骤3得到的显著性局部特征,w2为步骤4得到的卷积全局特征,λ为w2特征的权重值。

8.根据权利要求1所述的一种基于显著性模型下多尺度特征的行人重识别方法,其特征在于,所述步骤6具体包括以下步骤:将经步骤5得到的融合特征进行距离度量;距离度量方式为马氏距离,其具体的马氏距离度量公式为:式中,x为待查询行人图像的特征向量,y为数据库中的比对图像的特征向量。