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专利号: 2020105018929
申请人: 郑州科技学院
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于贝叶斯深度学习的超参数图像分割方法,其特征在于,包括:步骤1:数据预处理,将图像中的数据元素正则化处理,生成图像分割类数据集;

步骤2:对图像利用高斯掩码提取目标边缘特征;

步骤3:利用贝叶斯估计,通过所述目标边缘特征提取图像的边界框和目标掩膜;

步骤4:将边界框及目标掩膜放入特征字典中进行对比,即可获得图像中各目标的类别;

在步骤2中,提取目标边缘特征的具体步骤为:

第一步:设图像像素f(x,y)边缘概率满足高斯分布,则其二维高斯函数为:第二步:对上述图像的x,y方向求梯度函数:

第三步:对图像数据集进行卷积:

第四步:计算图像目标边缘概率密度分布,即目标边缘特征:在步骤3获取目标的类别标签前,需要计算目标出现的先验概率:其中,Ci为C类目标集(C1、C2、C3...Cn)中的任一元素,Ni代表目标出现的次数,N代表目标集的总量,在步骤3获取目标的类别标签过程中,计算目标出现的条件概率:其中,xa代表目标点横坐标,ya代表目标点纵坐标坐标,P(xa)、P(ya)代表目标边缘特征概率,在步骤3中,提取图像的边界框和目标掩膜的具体步骤为:(1)通过学习提取到的目标边界特征,得到图像的目标区域以及区域中每个像素的分类权重;

(2)得到图像的目标区域以后,将每个目标区域的内部和外部特征图组合成两张完整的特征图,然后同步进行图像分割和图像分类两个分支数据集D1,D2;

(3)在图像分割中,使用贝叶斯分类器对所述目标区域的内部和外部特征图进行分类,以区分图像中的前景和背景并生成掩膜;

(4)在图像分类中,在两类特征图中按像素概率分布取最大值,得到一张新的特征图,再使用最大似然估计分类器得到目标区内物体的类别;

在步骤4中,所述特征字典的构建方法如下:

(1)建立图像的训练集和测试集;

(2)对所述训练集中的每个图像进行上述步骤1‑3中的操作,获取其边界框和目标掩膜;

(3)汇集(2)中所述的边界框和目标掩膜,即可得到由其组成的特征字典;

(4)将测试集输入(3)中所述的特征字典,查看得到的特征字典的准确率,如果准确率不符合要求,则调整模型的参数重新训练,直至特征字典的准确率达到要求。

2.根据权利要求1所述的基于贝叶斯深度学习的超参数图像分割方法,其特征在于,在步骤1中,图像分割类数据集包含N个目标分割类属性和每个目标类的M个数据属性,当N个类属性概率与M个数据属性概率最大时,采用贝叶斯分类匹配器,选中目标并对图像进行分割。

3.根据权利要求1所述的基于贝叶斯深度学习的超参数图像分割方法,其特征在于,在步骤4中,将边界框及目标掩膜和所述特征字典进行对比的方法为:首先用L2正则算子计算边界框和目标掩膜各自和所述特征字典的相似度权重,然后所述相似度高斯过程,提取目标边缘特征数据集,经过贝叶斯分类匹配,即可得到语义分割结果。

4.根据权利要求3所述的基于贝叶斯深度学习的超参数图像分割方法,其特征在于,在语义分割结果输出之前,先计算边高斯超参数函数,然后根据分值大小,计算目标匹配度,超参数集越优,得到语义分割的精准度分值就越高。