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GPU加速的近实时图像彩色化

计算机辅助设计与图形学学报 2017年第8期29卷 1425-1433页

作者：赵汉理季智坚金小刚厉旭杰温州大学智能信息系统研究所温州325035 浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058

灰度图像彩色化技术需要人工交互来完成彩色化优化过程,针对现有的方法只注重彩色化的效果而忽略算法的执行效率,严重影响了用户的交互体验的问题,充分利用GPU的高性能并行优势,提出基于GPU加速的近实时图像彩色化方法.在预处理阶段,运... 详细信息

灰度图像彩色化技术需要人工交互来完成彩色化优化过程,针对现有的方法只注重彩色化的效果而忽略算法的执行效率,严重影响了用户的交互体验的问题,充分利用GPU的高性能并行优势,提出基于GPU加速的近实时图像彩色化方法.在预处理阶段,运用基于图像块纹理特征的Patch Match算法在全局图像空间高效地查找每个像素的K最近邻,并提出基于压缩表示的对称稀疏矩阵并行构造算法来保证着色线条的颜色在图像近邻像素之间的对等传播;在用户交互阶段,根据用户输入构建能量函数,并运用并行共轭梯度法计算出彩色图像的颜色.实验结果表明,该方法不但能生成高质量的图像彩色化效果,而且图像彩色化过程具有近实时性的处理性能.

关键词：图像彩色化 K最近邻压缩稀疏矩阵图形处理单元

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基于多尺度特征先验的图像拼接篡改检测

中国科技论文 2022年第11期17卷 1267-1275页

作者：吕建凯卢望龙王敏刘影史开杰黄辉赵汉理温州大学计算机与人工智能学院浙江温州325035 温州商学院信息工程学院浙江温州325035

针对现有图像拼接篡改算法存在识别准确度不高的问题,提出了一种基于多尺度特征先验的图像拼接篡改检测框架。首先,训练一个环状残差网络对数据集的深度特征进行学习,将训练得到的模型作为后续网络学习的先验知识。然后,开发一个由多个... 详细信息

针对现有图像拼接篡改算法存在识别准确度不高的问题,提出了一种基于多尺度特征先验的图像拼接篡改检测框架。首先,训练一个环状残差网络对数据集的深度特征进行学习,将训练得到的模型作为后续网络学习的先验知识。然后,开发一个由多个外部注意力块和环状残差块组合的分支网络,该分支网络有效地利用环状残差网络训练模型中的多尺度特征先验知识,进一步学习到精确的拼接篡改图像区域信息。为了进一步解决数据不均衡问题,结合二值交叉熵损失和Dice损失来设计模型训练目标函数,最终较为精确地检测出篡改区域图。大量实验对比数据表明,所提方法可以有效检测出不同场景下的拼接篡改图像,与对比方法相比有更高的检测准确率。为了进一步检验模型的鲁棒性,对压缩和噪声图像进行了实验测试,结果表明所提方法在鲁棒性方面也能取得较好的结果。

关键词：图像篡改检测图像分割伪造检测残差网络深度学习

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局部线性模型优化的灰度图像彩色化

中国图象图形学报 2013年第4期18卷 460-466页

作者：厉旭杰赵汉理黄辉温州大学智能信息系统研究所温州325035

提出一种有效的仅需要少量线条着色的灰度图像彩色化算法。该算法在Lab颜色空间实现,基于抠图拉普拉斯矩阵设计了一个局部线性优化模型,只需要少量的人工线条着色就能产生高质量的彩色化图像。该模型的彩色化效果总体上与现有方法相当,... 详细信息

提出一种有效的仅需要少量线条着色的灰度图像彩色化算法。该算法在Lab颜色空间实现,基于抠图拉普拉斯矩阵设计了一个局部线性优化模型,只需要少量的人工线条着色就能产生高质量的彩色化图像。该模型的彩色化效果总体上与现有方法相当,而在某些情况下,能降低在灰度图像彩色化过程中出现的色彩渗透问题。局部线性优化模型建立的代价函数最优解能通过求解稀疏线性方程组获得。在构建抠图拉普拉斯矩阵时,发现利用扩散距离来代替欧氏距离能对本文模型进一步改进。实验结果显示,用基于扩散距离的改进局部线性优化模型方法,和基于欧氏距离的局部线性优化模型算法相比较,在减少人工线条交互和彩色化效果方面都能有较好的改进。

关键词：彩色化抠图拉普拉斯矩阵扩散距离灰度图像

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硬件加速的渐进式多边形模型布尔运算

计算机辅助设计与图形学学报 2015年第7期27卷 1196-1202页

作者：赵汉理孟庆如金小刚黄辉王明温州大学智能信息系统研究所温州325035 浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058

多边形模型的布尔运算中包含复杂的求交计算以及多边形重建过程,精度控制和处理效率是其中的关键.为了降低布尔运算复杂度,提出一种适合硬件加速的基于渐进式布尔运算的多层次细节网格模型生成方法.该方法采用分层深度图像来近似表示多... 详细信息

多边形模型的布尔运算中包含复杂的求交计算以及多边形重建过程,精度控制和处理效率是其中的关键.为了降低布尔运算复杂度,提出一种适合硬件加速的基于渐进式布尔运算的多层次细节网格模型生成方法.该方法采用分层深度图像来近似表示多边形实体的封闭边界,将多边形的求交计算简化为坐标轴平行的采样点的实体内外部判断;为了免去各层次细节模型的重复采样过程,渐进式地将边界采样点归并到低分辨率下的立方体中;运用特征保持的多边形重建算法将相同立方体内的边界采样点转换成多边形顶点,根据邻接关系生成网格模型.上述算法使用支持图形硬件加速的CUDA编程并行实现.实验结果表明了算法的可行性.

关键词：布尔运算分层深度图像 GPU

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基于人脸特征和线积分卷积的肖像素描生成

计算机辅助设计与图形学学报 2014年第10期26卷 1711-1719页

作者：赵艳丹赵汉理许佳奕茅晓阳金小刚浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058 温州大学智能信息系统研究所温州325035 杭州电子科技大学计算机学院杭州310018 Visual Computing Laboratory University of Yamanashi Kofu 400-8511 Japan

为了更好地模拟素描的笔画和突显肖像素描中五官的部分,提出基于人脸特征和线积分卷积的肖像素描生成方法.首先进行人脸分割,由人脸特征点确定GrabCut算法中每个特征的初始trimap,然后根据分割结果使用线积分卷积算法绘制肖像素描.文中... 详细信息

为了更好地模拟素描的笔画和突显肖像素描中五官的部分,提出基于人脸特征和线积分卷积的肖像素描生成方法.首先进行人脸分割,由人脸特征点确定GrabCut算法中每个特征的初始trimap,然后根据分割结果使用线积分卷积算法绘制肖像素描.文中使用了基于分割结果的多分辨率白噪声和方向场,并提出了基于分割结果的自适应性边界提取算法.实验结果表明,该算法改善了肖像素描的生成效果.

关键词：人脸特征线积分卷积非真实感绘制铅笔画人物素描

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基于卷积神经网络的双行车牌分割算法

计算机辅助设计与图形学学报 2019年第8期31卷 1320-1329页

作者：赵汉理刘俊如姜磊沈建冰胡明晓温州大学智能信息系统研究所温州325035 北京理工大学计算机学院北京100081

随着智能化交通的迅速发展,自动车牌识别技术不断提高.现有大多数车牌识别技术能较好识别单行车牌字符信息,但双行车牌识别准确率较低且支持中文双行车牌的识别算法更少.为了有效地将原本仅支持单行车牌识别的算法扩展到双行车牌识别,... 详细信息

随着智能化交通的迅速发展,自动车牌识别技术不断提高.现有大多数车牌识别技术能较好识别单行车牌字符信息,但双行车牌识别准确率较低且支持中文双行车牌的识别算法更少.为了有效地将原本仅支持单行车牌识别的算法扩展到双行车牌识别,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的双行车牌分割算法,首先利用CNN提取车牌图像特征;然后利用特征训练多标签分类模型,将双行车牌分割为2个单行车牌.文中还构建了一个包含20多万幅中国车牌图像的数据集.基于此数据集的实验结果表明,文中算法对双行车牌自动分割准确率较高,有效地提高了双行车牌识别准确率.

关键词：车牌分割车牌识别卷积神经网络多任务学习

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基于图形硬件的光滑线条绘制(英文)

计算机学报 2009年第8期32卷 1582-1588页

作者：赵汉理金小刚沈建冰卫飞飞冯结青浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室杭州310058 北京理工大学计算机科学与工程学院北京100081

线条能够以相当少的可视信息来有效地表示一个三维模型的形状.利用图形硬件的高度并行处理能力,文中提出了一种新的基于物体空间的线条绘制方法.对于一个光滑物体形状,新型的Suggestive轮廓线能够结合侧影轮廓线来生成非常好的视点相关... 详细信息

线条能够以相当少的可视信息来有效地表示一个三维模型的形状.利用图形硬件的高度并行处理能力,文中提出了一种新的基于物体空间的线条绘制方法.对于一个光滑物体形状,新型的Suggestive轮廓线能够结合侧影轮廓线来生成非常好的视点相关的线条效果.并且,最新被引入到Direct3D10流水线的几何着色器能处理三角形图元数据及输出零个或多个线条图元.文中提出了一种并行化的线条绘制方法,能够直接在几何着色器中抽取三维的特征线条.该方法能根据视点与模型的距离自动地选取合适比例的线条进行绘制,绘制的线条平滑,绘制速度快.在文章最后给出的许多实验示例证实了该方法的效果.

关键词：线条绘制侧影轮廓线 Suggestive轮廓线径向曲率图形硬件

Probability-Based Channel Pruning for Depthwise Separable Convolutional Networks

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Journal of Computer Science & Technology 2022年第3期37卷 584-600页

作者：赵汉理史开杰金小刚徐明亮黄辉卢望龙刘影 College of Computer Science and Artificial Intelligence Wenzhou UniversityWenzhou 325035China State Key Laboratory of CAD&CG Zhejiang UniversityHangzhou 310058China School of Information Engineering Zhengzhou UniversityZhengzhou 450000China Department of Computer Science Memorial University of NewfoundlandSt.John's A1B 3X5Canada

Channel pruning can reduce memory consumption and running time with least performance damage,and is one of the most important techniques in network ***,existing channel pruning methods mainly focus on the pruning of standard convolutional networks,and they rely intensively on time-consuming fine-tuning to achieve the performance *** this end,we present a novel efficient probability-based channel pruning method for depthwise separable convolutional *** method leverages a new simple yet effective probability-based channel pruning criterion by taking the scaling and shifting factors of batch normalization layers into consideration.A novel shifting factor fusion technique is further developed to improve the performance of the pruned networks without requiring extra time-consuming *** apply the proposed method to five representative deep learning networks,namely MobileNetV1,MobileNetV2,ShuffleNetV1,ShuffleNetV2,and GhostNet,to demonstrate the efficiency of our pruning *** experimental results and comparisons on publicly available CIFAR10,CIFAR100,and ImageNet datasets validate the feasibility of the proposed method.

关键词： network compression channel pruning depthwise separable convolution batch normalization

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基于显著性分割的图像抽象化

计算机工程 2014年第12期40卷 225-228,234页

作者：陶正飞赵汉理厉旭杰温州大学智能信息系统研究所浙江温州325035

图像抽象化的目的是增加具有特定目标的信息,并过滤掉一些不相关或不重要的信息。为进一步提高图像的卡通风格化效果,提出一种基于显著性分割的图像抽象化算法,增强前景物体区域的可视特征,同时去除背景区域的无关细节。采用频率调谐算... 详细信息

图像抽象化的目的是增加具有特定目标的信息,并过滤掉一些不相关或不重要的信息。为进一步提高图像的卡通风格化效果,提出一种基于显著性分割的图像抽象化算法,增强前景物体区域的可视特征,同时去除背景区域的无关细节。采用频率调谐算法获得显著度图,利用Mean-Shift分割算法检测出整个前景区域,与双边滤波和基于流场的边缘检测结合获得抽象化图形,通过软量化方法使产生的风格化图像更具有层次感,并以此为基础对图像进行非均匀的抽象化处理。实验结果表明,该算法能够有效地产生前景特征增强的非真实感图像,使结果图像的前景主题更加突出。

关键词：图像抽象化频率调谐显著性分割双边滤波软量化