基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測算法研究及應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測算法研究及應(yīng)用
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【摘要】:目標(biāo)檢測是計算機視覺領(lǐng)域中一個富有挑戰(zhàn)性的課題,其主要目的是從靜態(tài)圖片或視頻中檢測并定位特定的目標(biāo)。它綜合運用了圖像處理、模式識別、人工智能和自動控制等技術(shù),在道路交通事故預(yù)防、工廠可疑危險品警告、軍事禁區(qū)監(jiān)控、高級人機交互等方面有著廣泛的應(yīng)用。由于目標(biāo)所處環(huán)境復(fù)雜多變,目前還沒有一種比較通用成熟的檢測方法,在實際應(yīng)用中目標(biāo)檢測算法研究的機遇與挑戰(zhàn)并存。本論文首先分析了國內(nèi)外目標(biāo)檢測算法的研究現(xiàn)狀,著重介紹了當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的方法,使用目標(biāo)特征訓(xùn)練分類器進行目標(biāo)分類檢測。針對使用現(xiàn)有特征訓(xùn)練的分類器進行目標(biāo)分類檢測時存在誤檢率較高的缺點,本文在深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上提出了一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的行人目標(biāo)檢測算法。為了解決直接使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行滑動窗口檢測效率較低的問題,本文將算法分為兩大步驟:(1)疑似存在行人窗口確認;(2)行人檢測。在疑似存在行人窗口確認中,本文使用融合特征作為行人的描述特征訓(xùn)練分類器,采用了鄰近尺度特征值相似的思想構(gòu)建分類器金字塔,在待檢圖像上利用不同尺度的滑動窗口進行滑動遍歷確定疑是存在行人窗口;在行人檢測中,使用大量正負樣本訓(xùn)練了一個卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),為了更好的適應(yīng)行人檢測,將該卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)進行改進。將疑似存在行人的窗口輸入改進后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行行人檢測,在保持原有的檢測率的基礎(chǔ)下降低了誤檢率。為了驗證本文所提出算法的準確性,在INRIA行人數(shù)據(jù)庫進行行人檢測實驗。分別以每個窗口和每幅圖像為檢測單位,統(tǒng)計本文算法的檢測率和誤檢率,在平均每幅圖像存在一個誤檢窗口的標(biāo)準下,達到了93%的檢測率。檢測率比使用ACF特征訓(xùn)練的檢測器高三個百分點,檢測速度比單獨使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測提升四倍以上。實驗結(jié)果證明了本文算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】:目標(biāo)檢測 行人檢測 深度學(xué)習(xí) 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TP391.41
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-15
- 1.1 研究背景及意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-15
- 第二章 相關(guān)基礎(chǔ)知識15-37
- 2.1 行人目標(biāo)檢測算法原理15-18
- 2.1.1 基于模板匹配的檢測算法15-16
- 2.1.2 基于分類的行人檢測算法16-18
- 2.2 典型的人體特征18-24
- 2.2.1 HAAR-LIKE特征18-19
- 2.2.2 HOG特征19-21
- 2.2.3 SIFT特征21-24
- 2.3 典型分類器24-29
- 2.3.1 支持向量機算法24-27
- 2.3.2 ADABOOST算法27-29
- 2.4 深度學(xué)習(xí)29-36
- 2.4.1 深度學(xué)習(xí)概述29-30
- 2.4.2 典型的深度學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)30-36
- 2.5 本章小結(jié)36-37
- 第三章 基于融合特征的疑是行人窗口確認37-52
- 3.1 提取融合特征37-43
- 3.2 分類器訓(xùn)練43-47
- 3.2.1 訓(xùn)練標(biāo)準尺度級聯(lián)分類器43-47
- 3.2.2 快速構(gòu)建鄰近尺度分類器47
- 3.3 滑動窗口檢測47-51
- 3.4 本章小結(jié)51-52
- 第四章 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的行人檢測52-62
- 4.1 本文所使用的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)52-53
- 4.2 訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)53-58
- 4.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)調(diào)節(jié)58-60
- 4.4 行人目標(biāo)檢測過程60-61
- 4.5 本章小結(jié)61-62
- 第五章 實驗結(jié)果及性能分析62-69
- 5.1 實驗結(jié)果說明及對比62-68
- 5.1.1 行人檢測評價標(biāo)準62-63
- 5.1.2 實驗過程63
- 5.1.3 實驗結(jié)果與分析63-67
- 5.1.4 性能比較67-68
- 5.2 本章小結(jié)68-69
- 第六章 總結(jié)與展望69-70
- 6.1 論文總結(jié)69
- 6.2 進一步研究工作69-70
- 致謝70-71
- 參考文獻71-75
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果75-76
【相似文獻】
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本文編號:1048116
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