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基于深度学习的弱监督语义分割方法综述

中国图象图形学报 2024年第5期29卷 1146-1168页

作者：项伟康周全崔景程莫智懿吴晓富欧卫华王井东刘文予南京邮电大学通信与信息工程学院南京210023 梧州学院广西高校智能软件重点实验室梧州543003 贵州师范大学大数据与计算机科学学院贵阳550025 百度北京100085 华中科技大学电子信息与通信学院武汉430071

语义分割是计算机视觉领域的基本任务,旨在为每个像素分配语义类别标签,实现对图像的像素级理解。得益于深度学习的发展,基于深度学习的全监督语义分割方法取得了巨大进展。然而,这些方法往往需要大量带有像素级标注的训练数据,标注成... 详细信息

语义分割是计算机视觉领域的基本任务,旨在为每个像素分配语义类别标签,实现对图像的像素级理解。得益于深度学习的发展,基于深度学习的全监督语义分割方法取得了巨大进展。然而,这些方法往往需要大量带有像素级标注的训练数据,标注成本巨大,限制了其在诸如自动驾驶、医学图像分析以及工业控制等实际场景中的应用。为了降低数据的标注成本并进一步拓宽语义分割的应用场景,研究者们越来越关注基于深度学习的弱监督语义分割方法,希望通过诸如图像级标注、最小包围盒标注、线标注和点标注等弱标注信息实现图像的像素级分割预测。首先对语义分割任务进行了简要介绍,并分析了全监督语义分割所面临的困境,从而引出弱监督语义分割。然后,介绍了相关数据集和评估指标。接着,根据弱标注的类型和受关注程度,从图像级标注、其他弱标注以及大模型辅助这3个方面回顾和讨论了弱监督语义分割的研究进展。其中,第2类弱监督语义分割方法包括基于最小包围盒、线和点标注的弱监督语义分割。最后,分析了弱监督语义分割领域存在的问题与挑战,并就其未来可能的研究方向提出建议,旨在进一步推动弱监督语义分割领域研究的发展。

关键词：语义分割深度学习弱监督语义分割(WSSS) 图像级标注最小包围盒标注线标注点标注大模型

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一种全局优化的多面体凸分解匹配方法

红外与毫米波学报 2004年第2期23卷 139-142页

作者：刘文予李华华中科技大学电子与信息工程系图像信息处理与智能控制教育部重点实验室湖北武汉430074

提出了一种全局优化的多面体匹配方法 ,该方法对物体的拓扑关系和结构关系进行多级匹配 .利用全局优化的松驰迭代方法减少匹配误差 ,并由匹配的一致性准则进行匹配结果的检测 ,根据物体的内在特征来进行匹配 ,从而解决非同构物体的匹配 ... 详细信息

提出了一种全局优化的多面体匹配方法 ,该方法对物体的拓扑关系和结构关系进行多级匹配 .利用全局优化的松驰迭代方法减少匹配误差 ,并由匹配的一致性准则进行匹配结果的检测 ,根据物体的内在特征来进行匹配 ,从而解决非同构物体的匹配 .可广泛应用于物体识别、三维物体重建、医学图象处理等领域 ,实验证明此方法质量好、自动化程度高。

关键词：全局优化多面体凸分解松驰迭代拓扑关系多级匹配匹配误差图相识别技术

结合多分辨分析和小波Holder数的人造目标识别方法

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自动化学报 2002年第1期28卷 56-62页

作者：刘文予朱光喜华中科技大学电子与信息工程系

从分形布朗运动的平均 Holder数出发 ,提取人造目标与自然场景的相对距离 ,用小波变换提高抗畸变及干扰能力 ,通过不同分辨率下的小波 Holder数的计算 ,并进行直线拟合 ,根据直线的斜率及线性度可区分目标和背景 ,提出了一种多分辨分析... 详细信息

从分形布朗运动的平均 Holder数出发 ,提取人造目标与自然场景的相对距离 ,用小波变换提高抗畸变及干扰能力 ,通过不同分辨率下的小波 Holder数的计算 ,并进行直线拟合 ,根据直线的斜率及线性度可区分目标和背景 ,提出了一种多分辨分析相对距离的目标识别算法( MRRD) .实验表明 ,该方法可识别用单纯的分形特征参数难以识别的目标 ,是一种有效的识别人造目标的方法 ,具有算法效率高。

关键词：分形布朗运动小波变换多分辨分析 Holder数人造目标识别图像处理计算机

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基于多尺度三元组描述子的形状匹配方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第6期39卷 6-9页

作者：王军伟刘文予华中科技大学电子与信息工程系湖北武汉430074

提出了一种新的基于轮廓的形状描述子,称为多尺度三元组描述子.对轮廓进行均匀采样,同时根据多边形近似演化算法提取轮廓的关键点,由采样点和其相邻关键点构成三元组,根据多个尺度下三元组的几何特性(包括角度和边长)定义描述子.这些三... 详细信息

提出了一种新的基于轮廓的形状描述子,称为多尺度三元组描述子.对轮廓进行均匀采样,同时根据多边形近似演化算法提取轮廓的关键点,由采样点和其相邻关键点构成三元组,根据多个尺度下三元组的几何特性(包括角度和边长)定义描述子.这些三元组既包含了形状的局部细节,又包含了形状的全局结构信息,是一种稳定而准确的描述.形状匹配阶段使用动态规划算法.将本方法应用在MPEG-7数据库上,检索准确率达到86.30%,具有显著优势.

关键词：图像检索形状匹配形状描述子多尺度轮廓演化

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物体变形的广义形态变换方法

计算机辅助设计与图形学学报 2004年第2期16卷 222-227页

作者：刘文予李华朱光喜华中科技大学电子与信息工程系武汉430074

将广义形态变换理论用于非刚体运动的描述和内插 ,通过对非刚体的凸剖分把非刚体的运动分解为非刚体的变形与子凸集的旋转 ,提出物体近似骨架的概念 ;通过近似骨架实现子凸集匹配 ,实现了任意非同拓扑结构 (包括有孔及凹多面体 )物体的... 详细信息

将广义形态变换理论用于非刚体运动的描述和内插 ,通过对非刚体的凸剖分把非刚体的运动分解为非刚体的变形与子凸集的旋转 ,提出物体近似骨架的概念 ;通过近似骨架实现子凸集匹配 ,实现了任意非同拓扑结构 (包括有孔及凹多面体 )物体的变形广义形态变换具有基于体元的变形方法和基于边界形状的变形方法的优点 ,同时克服了它们的缺点实验表明 ,该方法变形物体边界光滑、定位精度高、计算速度快 ,可应用于CAD。

关键词：物体变形广义形态变换凸剖分近似骨架非线性插值

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动态统计复用接入用于无线室内覆盖增强研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2012年第7期40卷 52-56页

作者：朱山刘文予王邦李琰华中科技大学电子与信息工程系湖北武汉430074 云南民族大学电气信息工程学院云南昆明650500

为了提高室内无线传输的吞吐量和时延性能,提出了将基于动态统计复用(DSM)的接入技术用于室内无线覆盖的方法,该方法是基于流水线并行计算为特色的动态统计复用体系结构.通过对国际流行的几种接入技术的对比,分析了该技术与几种经典无... 详细信息

为了提高室内无线传输的吞吐量和时延性能,提出了将基于动态统计复用(DSM)的接入技术用于室内无线覆盖的方法,该方法是基于流水线并行计算为特色的动态统计复用体系结构.通过对国际流行的几种接入技术的对比,分析了该技术与几种经典无线接入方式的性能特点,指出经典接入技术面临无线宽带化传输的需求而存在的局限性.从理论上分析动态统计复用可以逼近吞吐量和时延的极限值,并通过仿真实验,给出吞吐率和时延曲线,比较分析了它的有效性.仿真结果表明:该技术对提升系统主要有效性指标具有重要作用,可为提高室内无线传输与覆盖性能提供新的方法与途径.

关键词：无线接入吞吐率时延室内无线覆盖动态统计复用

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基于骨架树描述符匹配的物体相似性度量方法

红外与毫米波学报 2005年第6期24卷 432-436页

作者：刘文予刘俊涛华中科技大学电子与信息工程系图像信息处理与智能控制教育部重点实验室湖北武汉430074

提出了通过匹配骨架树来度量物体相似度的新方法.该方法用一种新的物体特征—树描述符来表示一个骨架树,用搜索树描述符中最长公共子串的方法获得最大同构子树;用新的模型度量骨架枝的形状相似性,并把形状特征和拓扑特征的有机的结合起... 详细信息

提出了通过匹配骨架树来度量物体相似度的新方法.该方法用一种新的物体特征—树描述符来表示一个骨架树,用搜索树描述符中最长公共子串的方法获得最大同构子树;用新的模型度量骨架枝的形状相似性,并把形状特征和拓扑特征的有机的结合起来.最后,对骨架有环和骨架上有噪声的情况进行了讨论.实验结果表明,本方法计算的相似度具有物体的旋转、大小、平移不变性,算法时间复杂度为o(n3),n为物体骨架枝数,对多种物体取得了令人满意的结果.

关键词：骨架树树描述符相似性匹配计算机视觉

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基于广义形态变换的由切片重建三维物体方法

红外与毫米波学报 2003年第3期22卷 225-228页

作者：刘文予朱光喜华中科技大学电子与信息工程系

提出了基于广义形态变换的由切片重建三维多面体的方法 .该方法首先对多边形进行凸剖分 ,然后建立凸多边形的匹配 ,利用广义形态变换对中间形状进行插值 ,与其它方法相比 ,该方法可对不同拓扑结构 (包括有孔和分岔的情况 )的切片进行重... 详细信息

提出了基于广义形态变换的由切片重建三维多面体的方法 .该方法首先对多边形进行凸剖分 ,然后建立凸多边形的匹配 ,利用广义形态变换对中间形状进行插值 ,与其它方法相比 ,该方法可对不同拓扑结构 (包括有孔和分岔的情况 )的切片进行重建 .实验结果表明 ,该方法重建效果好 ,不需人工干预 ,可自动实现 ,对孔和分岔出现的位置定位精度高 ,重建的多面体与原始物体误差较小 ,实用性强 ,可广泛用于生物医学工程 .

关键词：广义形态变换三维重建切片凸剖分插值拓扑结构分岔定位精度

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基于对称KL距离的相似性度量方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第11期39卷 1-4,38页

作者：姚志均刘俊涛周瑜刘文予华中科技大学电子与信息工程系湖北武汉430074 军械工程学院计算机工程系河北石家庄050003

提出了一种基于对称KL距离的空间直方图相似性度量方法.将空间直方图中的每个区间的空间分布看作一个带权重的高斯分布,其权重为该区间的概率值,均值和协方差矩阵为该区间内所有像素坐标的均值和协方差矩阵;然后计算2个空间直方图对应... 详细信息

提出了一种基于对称KL距离的空间直方图相似性度量方法.将空间直方图中的每个区间的空间分布看作一个带权重的高斯分布,其权重为该区间的概率值,均值和协方差矩阵为该区间内所有像素坐标的均值和协方差矩阵;然后计算2个空间直方图对应区间之间的相似度,即计算2个带权重的高斯分布之间的对称KL距离.理论和实验证明:提出的相似性度量方法的区分能力优于已有度量方法,视频跟踪结果也比已有方法更稳定、更精确.

关键词：相似性度量空间直方图 KL距离高斯分布目标跟踪